Система геофизического обеспечения гидроскважинной технологии добычи твердых полезных ископаемых : На примере железных руд

• Автор: Семенова, Маргарита Павловна
• Шифр специальности: 04.00.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 243 с. : ил.

1. ТРЕБОВАНИЯ К ГЕОФИЗИЧЕСКОМУ ОБЕСПЕЧЕНИЮ ГИДРОСКВАЖИННОЙ ТЕХНОЛОГИИ
ДОБЫЧИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
1.1. Основы технологии скважинной гидродобычи
твердых полезных ископаемых
1.2. Содержание и последовательность работ в системе геофизического обеспечения СГД
1.3. Требования к физико-геотехнологическому моделированию объектов СГД
1.4. Требования к геотехнологической оценке пород и руд
1.5. Требования к изученности инженерно-геологических
и гидрогеологических условий
1.6. Требования к качеству геолого-геофизических материалов
1.7. Требования к техническим средствам ГО СГД
2. ФИЗИКО-ГЕОТЕХНОЛОГИЧЕСКИБ МОДЕЛИ ИССЛЕДУЕМЫХ ОБЪЕКТОВ
2.1. Физико-геотехнологическая модель магнетитовых кварцитов Ивановского месторождения Криворожско-Кременчугского железорудного бассейна
2.2. Физико-геотехнологическая модель богатых железных руд Шемраевского месторождения КМА
3. ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ОБЪЕКТОВ ЖЕЛЕЗНЫХ РУД ДЛЯ СГД
4. ГЕОФИЗИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ СГД
4.1. Назначение и структура геофизического мониторинга СГД
4.2. Геомеханическое моделирование
4.3. Методика геофизического мониторинга СГД
4.3.1. Методика геофизических исследований при контроле
за технологическим процессом СГД
4.3.2. Методика геофизических исследований при экологическом мониторинге СГД
4.4. Перспективные направления развития геофизического мониторинга
5. СИСТЕМНЫМ ПОДХОД К ГЕОФИЗИЧЕСКОМУ ОБЕСПЕЧЕНИЮ ГИДРОСКВАЖИННОЙ ТЕХНОЛОГИИ ДОБЫЧИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
5.1. Цель и назначение системы геофизического обеспечения СГД
5.2. Структура и технология системы геофизического
обеспечения СГД
5.3. Организация системы геофизического обеспечения СГД
5.4. Экономическая эффективность освоения месторождений способом СГД с использованием системы геофизического обеспечения СГД
6. ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ СИСТЕМЫ ГЕОФИЗИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ГИДРОСКВАЖИННОЙ ТЕХНОЛОГИИ
ДОБЫЧИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Актуальность работы. В России успешно ведутся работы по созданию и внедрению в горнодобывающую промышленность технологии скважинной гидродобычи полезных ископаемых (СГД), сущность которой заключается в гидромониторном разрушении полезного ископаемого и извлечении на поверхность продуктов разрушения в виде гидросмеси. В условиях возрастающей роли экономических, экологических и социальных факторов в природопользовании приоритет этого способа резко повышается. Приоритетное направление гидроскважинной технологии добычи твердых полезных ископаемых отмечено на Парламентских слушаниях в Москве 25 октября 1994 года, посвященных состоянию использования природных ресурсов и экологической безопасности Белгородской области. Гидроскважинная технология извлечения полезного ископаемого успешно используется в геологоразведочных предприятиях для отбора больших технологических проб. Способом СГД извлечены: большие технологические пробы титан-циркониевых песков с глубины 50-100м на Туганском месторождении в Томской области (ПГО “Томскнефтьгазгеология”), Лукояновском месторождении в Нижегородской области (ПГО “Волгагеология”), технологическая проба полиметаллических руд из кор выветривания Жана-Аркылакского рудного поля в Тургайской области Казахстана; бурого угля на Орловском месторождении ( Казахстан); бокситов на месторождении в Архангельской области (ПГО “ Архангельскгеология”). Примером промышленного освоения способа СГД является Шемраевское месторождение богатых железных руд КМА. Свидетельством признания технологии СГД является заинтересованность ряда зарубежных фирм и готовность российских финансовых структур инвестировать разработку месторождений полезных ископаемых с применением этого способа. В 1987-1990 годах были успешно выполнены работы МГРИ по контракт у с фирмой “ Технопромет” СФРЮ по скважинной гидродобыче кварцевых песков. В 1990-1992 годах осуществлены работы НПФ “Геотехнология” по контракту с фирмой “Ресурс-Деведопмент” США по повышению г азоотдачи угольных пластов выполнением коллекторов способом СГД и созданию подземных хранилищ в солях. В настоящее время под гидроскважинную добычу полезных ископаемых частными промышленно-инвестиционными компаниями финансируются научные исследования, поисково-разведочные работы на перспективных алмазоносных площадях Новгородской, Псковской и Архангельской областях (ОАО “Проминвест”), разведка богатых железных руд и бокситов в районе Курской магнитной аномалии (ОАО “Скважинная гидродобыча”), разведка и добыча титано-циркониевых песков на Тарском месторождении в Омской области(ОАО “ Цирконгеология”).

В процессе скважинной гидродобычи применяются геофизические методы и на ряде объектов выявлена необходимость совершенствования технологии в части ее геофизического обеспечения. Включение геофизических методов в технологию СГД полезных ископаемых в значительной мере обусловливается спецификой этого способа, заключающейся в дистанционном управлении процессом разрушения и извлечения рудной массы. Эффективность отработки месторождения в этом случае может быть обеспечена только управлением процессом СГД на основе использования кон тролирующих параметров, получаемых также дистанционным способом. Цель геофизических методов в составе технологии СГД заключается в получении этих параметров и в последующем обеспечении извлечения промышленно ценных руд, безопасного и безаварийного ведения технологического процесса СГД и предупреждения опасных экологических последствий. Решение поставленной проблемы требует системного методологического подхода к оценке объекта СГД и мониторинга в процессе отработки, как предмета геофизических исследований для более широкого использования геофизических методов при решении задач геолого-экономической оценки месторождения для СГД, разработки технологии геофизического мониторинга в процессе эксплуатации объекта. Указанные проблемы обусловили постановку в ВИРГе научных исследований, направленных на разработку и внедрение в производство системы геофизического обеспечения гидроскважинной технологии добычи твердых полезных ископаемых.
Состояние вопроса В 1987 году на Шемраевском участке Большетроицкого месторождения в Белгородской области были начаты опытно-методические работы по созданию гидроскважинной технологии добычи полезных ископаемых, в которых автор выполнял исследования, направленные на изучение петрофизических характеристик пород и руд, связей петрофизической и геотехнологической изменчивости пород и руд с целью выбора оптимального комплекса ГИС при изучении физико-геологических характеристик горной среды применительно к задачам СГД. В результате этих исследований была показана перспективность геофизических методов при оценке объекта для СГД, что послужило основанием для продолжения работ по следующим направлениям:
1. Разработка системы геофизического обеспечения при разведке объектов для
СГД.
2. Разработка системы геофизического контроля (технологического и экологического) в процессе СГД.
3. Разработка аппаратурно-методических средств реализации геофизического обеспечения СГД.
РИ.УСЛ.ЁД.
И(Н), УСА.Е.Д,.
Рис. 8 Коэрцитивные спектры образцов железистых кварцитов Иваиовского месторождения