Месторождения природных строительных материалов

В комплекс инженерно-геологических исследований под строительство входят поиски и разведка естественных строительных материалов. Наличие строительных материалов в районе строительства часто играет решающую роль в выборе типа и конструкции сооружений. Скопление в земной коре определенных горных пород, разработка которых представляет практический интерес, называется месторождением.

В состав месторождений входят горные породы, которые являются естественным строительным материалом или сырьем для их производства.

Полезные ископаемые в большинстве случаев добывают из открытых горных выработок. Совокупность таких выработок называют карьером (рис. 13).

Поиски (разведка) месторождений должны решить следующие задачи:

· на выбранной территории обнаружить необходимое полезное ископаемое;

· отобрать пробы для предварительной оценки материала;

· приближенно определить запасы месторождения;

· оценить целесообразность дальнейших разведочных работ.

Работа состоит из подготовительного и полевого периодов.

В подготовительный период изучают литературу, геологические карты, фонды отчетов геологических организаций. После этого в полевых условиях организуется осмотр намеченных месторождений, изучаются естественные обнажения и при необходимости закладывается небольшое количество разведочных выработок.

В результате поисковых работ составляют карту-схему с указанием выявленных месторождений и карьеров полезных ископаемых, пояснительную записку с краткой характеристикой их размещения, качественной и количественной оценкой материала, изложением рекомендаций по дальнейшим работам.

Разведка месторождений. Различают разведку предварительную и детальную.

При предварительной разведке необходимо выполнить следующие работы:

· установить геологические условия залегания полезного ископаемого (глубина залегания, мощность вскрыши, мощность и форма залегания полезной толщи, характер подземных вод и т.д.);

· определить границы распространения полезного ископаемого;

· подсчитать запасы материала месторождения;

· изучит качество материала полезного ископаемого;

· уточнить условия эксплуатации месторождения и возможность транспортировки строительного материала.

Целесообразность разработки месторождения определяется соотношением между мощностью вскрышных пород Н и мощностью слоя полезного ископаемого h. Отношение Н/ h носит название геологического коэффициента. Ценность месторождения повышается с уменьшением значения этого коэффициента. Экономически допустимо соотношение 2:1.

Границы распространения месторождения устанавливают с помощью горных выработок, которые располагаются на пересечении линии правильной сетки (рис. 14,а). Расстояние между выработками чаще всего составляет 50-100 м.

Разведочные горные выработки позволяют составить геологические разрезы (рис. 14,б).

Основными задачами детальной разведки являются: уточнение запасов, сбор дополнительных геологических и гидрогеологических данных и тщательное опробование полезного ископаемого.

В процессе проведения детальной разведки выявляются технические условия разработки месторождения, устанавливается способ разработки, определяется техника для ведения горных работ, намечается технологическая схема разработки полезного ископаемого и т.д.

Классификация запасов и подсчет количества строительного материала. Под запасом понимается комплекс данных, характеризующих геологическое тело по объему, форме, свойствам, условиям залегания и ведению горно-эксплуатационных работ.

Запасы полезных ископаемых классифицируют по категориям А, В и С. Категория С в свою очередь делится на С1 и С2.

А – запасы полностью изучены и оконтурены разведочными выработками; изучено качество, разработана технология добычи;

В – запасы разведаны и оконтурены выработками;

С1 – запасы определены на основании редкой сетки разведочных выработок;

С2 – запасы, предполагаемые по общегеологическим данным, подтвержденные отдельными разведочными выработками.

Подсчет количества строительного материала в месторождении производят:

1. среднеарифметическим методом;

2. способом параллельных сечений.

Среднеарифметический метод.

Вначале устанавливают среднюю мощность полезного ископаемого:

,

где - мощность слоя полезного ископаемого в данном сечении; - число сечений. Далее, зная площадь полезного ископаемого (в плане) , устанавливают его объем, :

.

Способ параллельных сечений применяют при удлиненной форме месторождения и параллельном расположении разведочных линий. Геологический разрез составляют по каждой разведочной линии. Объем запасов в блоке между двумя параллельными сечениями будет равен произведению полусуммы площадей этих сечений на расстояние между ними.

Аналогичным путем определяют объем вскрышных пород, подлежащих удалению перед разработкой слоя полезного ископаемого.

 

 

Лекция №5