Область применения и объемы проведения шурфов

Шурфы – это вертикальные, реже наклонные горные выработки небольшого прямоугольного или круглого сечения, проходимые с земной поверхности. Шурфы применяются для водоснабжения, мелиорации, при дорожном строительстве и разработки месторождений полезных ископаемых, однако наиболее часто эти выработки проходятся для изучения приповерхностного слоя земной коры.

Широкая область использования шурфов при геологоразведочных работах и инженерно-геологических изысканиях обусловливается тем, что с помощью этих выработок вскрываются горные породы, залегающие на относительно больших глубинах (по сравнению со вскрытием канавами), а ограничения топографического характера, присущие вскрытию штольнями, практически отсутствуют. По сравнению с разведочными скважинами шурфы обеспечивают получение более полной и достоверной информации о горных породах и полезных ископаемых, их свойствах, структурных особенностях, элементах залегания.

Объемы проведения шурфов при геологических исследованиях

(по данным Мингео СССР), тыс. м

Дополнительно к указанным объемам при инженерных изысканиях ежегодно проходилось 400–500 тыс. м шурфов, а суммарный объем проведения за год составлял около 2 млн м шурфов.

Шурфопроходческие работы осуществляются на всех стадиях геологических исследований: при геологической съемке, поисках, предварительной и детальной разведке месторождений полезных ископаемых.

При геологических съемках шурфы используются в качестве искусственных обнажений, для вскрытия контактов, тектонических зон и других геологических структур.

Основной объем шурфопроходческих работ на месторождении выполняется на стадиях предварительной и детальной разведок месторождений.

С помощью шурфов обеспечивают подсчет запасов высоких категорий. Разведка шурфами до высокой степени детальности применима к россыпным месторождениям, бокситовым, пластообразным сульфидно-никелевым, силикатно-никелевым рудам коры выветривания; железорудным месторождениям, генезис которых связан с выветриванием серпентинитов, заполнением карстовых впадин и с озерно-болотными водоемами, к месторождениям огнеупорных глин, гравия и др. При разведке месторождения бурением скважин шурфы проходятся в качестве контрольных выработок и для отбора валовых технологических проб. При геофизическихисследованиях шурфы применяются в качестве вспомогательных выработок.

При инженерных изысканиях шурфы проходят практически также на всех стадиях работ. С помощью шурфов решаются следующие основные задачи: детализация геологического разреза и непосредственное изучение структуры массива скальных пород; отбор породных образцов с ненарушенной структурой – монолитов, вскрытие фундаментов промышленных сооружений, подлежащих реконструкции, и пр. При гидрогеологических работах шурфы проходят для определения коэффициента фильтрации пород, проведения исследований различных свойств грунтов.

При изыскательских работах шурфы проходят обычно на небольшую глубину, имеют прямоугольную форму сечения площадью от 1 до 2 м².

Этими выработками, как правило, пересекается лишь толща пород, залегающих выше уровня грунтовых вод, поэтому глубина их редко превышает 10–15 м. Проиллюстрируем это данными табл. 54.

Таблица 54

Шурфы круглого сечения проводят диаметром от 0,6 до 1,25 м. Крепление шурфов производится относительно редко. Так, в 1965 г. было закреплено около 107 тыс. м шурфов, т.е. около 23% общего метража пройденных выработок.