При разведке месторождений каолинов в странах СНГ

Группа место- рождений	Структурно-морфологический тип залежей	Расстояния между пересениями каолиновых залежей (в м) для категорий запасов
А	В	С1

1-я	Крупные* и средние простого строения пластовые и пластообразные, выдержанные по мощности и составу (качеству) полезного ископаемого (типа Чалганского месторождения каолинитсодержащих песков в РФ и Положского месторождения вторичных (осадочных) каолинов в Украине)	50–100	100–200	200–400
2-я	Крупные и средние плаще-, линзо- и пластообразные со сложными контурами, изменчивой мощности при относительно выдержанном качестве: в линейно-площадной коре выветривания (типа Кыштымского месторождения в РФ, Союзного месторождения в Казахстане)	–	50–100	100–200
Средние и мелкие пласто-, линзо- и воронкообразные, невыдержанные по строению, мощности и качеству полезного ископаемого: – в линейно-площадной коре выветривания (типа месторождения Журавлиный Лог в РФ); – в линейной коре** выветривания (типа месторождения Еленинского в РФ); – в зоне гидротермально-метасоматической аргилизации** (типа Береговского месторождения в Украине)	–	25–50	50–100
* Для весьма крупных залежей этой группы плотность сети можно разрядить в 1,5 раза. ** Рекомендуется прямоугольная сеть, вытянутая в направлении простирания рудоконтролирующих структур. На оцененных месторождениях разведочная сеть для категории С2 по сравнению с сетью для категории С1 разрежается в 2–4 раза в зависимости от сложности геологического строения месторождения.

19. Для подтверждения достоверности запасов при сложном рельефе кровли и подошвы полезной толщи с целью детализации их положения, оконтуривания границ древних размывов, установления влияния посткоровых блоковых подвижек, вариаций мощности и состава вскрышных пород отдельные участки должны быть разведаны более детально. Число и размеры участков детализации определяются недропользователем и обосновываются в ТЭО разведочных кондиций. Эти участки следует изучать и опробовать по более плотной разведочной сети по сравнению с принятой на остальной части месторождения. Запасы на таких участках месторождений 1-й группы должны быть разведаны преимущественно по категориям А и В, 2-й группы – по категории В.

Участки детализации должны отражать особенности условий залегания и форму залежей, вмещающих основные запасы месторождения, а также преобладающее качество каолинов. По возможности они располагаются в контуре запасов, подлежащих первоочередной отработке. В тех случаях, когда участки, намеченные к первоочередной отработке, не характерны для всего месторождения по особенностям геологического строения, качеству каолинов и горно-геологическим условиям, должны быть детально изучены также участки, удовлетворяющие этому требованию.

Полученная на участках детализации информация используется для обоснования группы сложности месторождения, подтверждения соответствия принятых геометрии и плотности разведочной сети особенностям его геологического строения, для оценки достоверности результатов опробования и подсчетных параметров, принятых при подсчете запасов на остальной части месторождения, и условий разработки месторождения в целом.

На разрабатываемых месторождениях для этих целей используются результаты эксплуатационной разведки и разработки.

При использовании интерполяционных методов подсчета запасов (геостатистика, метод обратных расстояний и др.) на участках детализации необходимо обеспечить плотность разведочных пересечений, достаточную для обоснования оптимальных интерполяционных формул.

21.Все разведочные выработки и выходы рудных тел и кор выветривания на поверхность должны быть задокументированы по типовым формам. Также выносятся на первичную документацию результаты опробования и сверяются с геологическим описанием.

При документации в выработках интервалов полезной толщи особое внимание необходимо уделять определению и описанию пород с указанием их литологических разновидностей, цвета, физического состояния, а для первичных каолинов также и структуры с установлением, по возможности, петрографических разновидностей материнских пород.

Особенно тщательно следует описывать признаки, которые влияют на оценку каолинов как сырья для намечаемой области их использования. При документации нужно выделять в полезной толще прослои некондиционных пород.

Действующие эксплуатационные карьеры должны быть задокументированы и опробованы по всему доступному для документации фронту. Результаты документации необходимо сопоставлять с данными геологоразведочных работ, на базе которых осуществлялось проектирование карьера.

Полнота и качество первичной документации, соответствие ее геологическим особенностям месторождения, правильность определения пространственного положения структурных элементов, составления зарисовок и их описаний должны систематически контролироваться сличением с натурой специально назначенными в установленном порядке комиссиями, которые также оценивают качество опробования (выдержанность сечения и массы проб, соответствие их положения особенностям геологического строения участка, полноту и непрерывность отбора проб, наличие и результаты контрольного опробования), представительность минералого-технологических и инженерно-гидрогеологических исследований, качество определений объемной массы, обработки проб и аналитических работ.

22.Для изучения качества полезного ископаемого, оконтуривания залежей и подсчета запасов все интервалы вскрытия светлоокрашенных каолинов разведочными выработками или установленные в естественных обнажениях должны быть опробованы.

Выбор методов и способов опробования производится на ранних стадиях оценочных и разведочных работ, исходя из конкретных геологических особенностей месторождения и физических свойств каолинов и вмещающих пород, а также применяемых технических средств разведки.

При выборе методов (геологических, геофизических*) и способов (керновый, бороздовый, задирковый и др.) опробования, определении качества отбора и обработки проб, оценке достоверности результатов опробования следует руководствоваться соответствующими методическими документами.

Принятые метод и способ опробования должны обеспечивать наибольшую достоверность результатов при достаточной производительности и экономичности. В случае применения нескольких способов опробования их необходимо сопоставить по точности результатов и достоверности.

Пробы необходимо отбирать послойно по разновидностям каолинов, а при значительных мощностях однородных литологических разностей каолинов – секционно.

Обычно для первичных каолинов при установленной целесообразности организации селективной выемки каолина-сырца длина секций принимается 1–3 м, а для вторичных каолинов 0,5–1,0 м; при валовой отработке длина секций может быть принята равной половине высоты добычного уступа. В скважинах интервалы с разным выходом керна опробуются раздельно. Пробы отбираются после тщательной очистки керна от загрязняющей «рубашки». Прослои некондиционных пород, селективная отработка которых невозможна, включаются в пробы. Отбор проб в горных выработках производится бороздой на всю вскрытую мощность полезной толщи. Сечение борозды обычно принимается 5´10 см.

23.Опробование разведочных сечений следует производить с соблюдением следующих обязательных условий:

- сеть опробования должна быть выдержанной, плотность ее определяется геологическими особенностями изучаемых участков месторождения и обычно устанавливается исходя из опыта разведки месторождений-аналогов, а на новых объектах – экспериментальным путем. Пробы необходимо отбирать в направлении максимальной изменчивости оруденения;

- опробование необходимо проводить непрерывно, на полную мощность каолинов с выходом во вмещающие породы на величину, превышающую мощность пустого или некондиционного прослоя, включаемого в соответствии с требованиями кондиций в промышленный контур: для тел каолинов без видимых геологических границ – во всех разведочных сечениях, а для залежей с четкими геологическими границами – по разреженной сети выработок;

- опробование должно проводиться секциями, с учетом природных типов каолинов (нормальные, щелочные) и особенностей состава пород-предшественников; длина каждой секции (рядовой пробы) определяется внутренним строением рудного тела, изменчивостью вещественного состава, физико-механических и других свойств руд, а в скважинах – также длиной рейса; при этом интервалы с разным выходом керна опробуются раздельно; во всех случаях отбираемые пробы должны предохраняться от загрязнения вышележащими породами.

24.Качество опробования по природным типам каолинов необходимо систематически контролировать, оценивая точность и достоверность результатов. Следует проверять положение проб относительно элементов геологического строения, надежность оконтуривания залежей по мощности, выдержанность принятых параметров проб и соответствие фактической массы пробы расчетной, исходя из фактического диаметра и выхода керна (отклонения не должны превышать ±(10–20) %). Точность кернового опробования следует контролировать отбором проб из вторых половинок керна.

При геофизическом опробовании в естественном залегании контролируется стабильность работы аппаратуры и воспроизводимость метода при одинаковых условиях рядовых и контрольных измерений. Достоверность геофизического опробования определяется сопоставлением данных геологического и геофизического опробования по опорным интервалам с высоким выходом керна (более 90 %), для которого доказано отсутствие избирательного истирания. В случае выявления недостатков, влияющих на точность опробования, следует производить переопробование.

Достоверность опробования по скважинам и представительность керна при различном его выходе заверяются опробованием сопряженных горных выработок, в том числе пройденных для отбора технологических проб и определения объемной массы в целиках.

Для разрабатываемых месторождений заверка достоверности принятых методов опробования осуществляется сопоставлением в пределах одних и тех же горизонтов, блоков, участков месторождения данных, полученных раздельно по горным выработкам и колонковому бурению.

Объем контрольного опробования должен быть достаточным для статистической обработки результатов и обоснованных выводов об отсутствии или наличии систематических ошибок, а в случае необходимости – и для введения поправочных коэффициентов.

25.Обработка проб производится по схемам, разработанным для каждого месторождения или принятым по аналогии с однотипными месторождениями. Основные и контрольные пробы обрабатываются по одной схеме.

Качество обработки должно систематически контролироваться по всем операциям в части обоснованности коэффициента К и соблюдения схемы обработки. Обычно для каолинов указанный коэффициент находится в пределах 0,5–0,1.

Обработка контрольных крупнообъемных проб производится по специально составленным программам.

26. По отобранным пробам изучается химический, минеральный и зерновой состав каолина, проводятся керамические испытания. С целью установления пригодности каолина для тех областей, в которых он потребляется в обогащенном виде (главным образом, для использования в бумажной промышленности и производстве тонкой керамики), эти исследования проводятся на отмученном каолине. Он выделяется из материала проб на ситах № 0056 или 0063; при этом устанавливается его выход. Исследования с целью определения пригодности каолина для производства огнеупоров и изделий строительной керамики выполняются на природном каолине (сырце).

Изучение состава и свойств каолина должно производиться комплексно, чтобы установить не только его пригодность для намечаемой области потребления, но и возможность применения для других назначений как в природном, так и в обогащенном состоянии.

Необходимо изучить также состав и свойства песчаной части (песков-отсевов) каолинов, оставшейся после выделения из материала проб отмученного каолина, для определения ее пригодности (непосредственно или после дополнительной переработки) в качестве стекольного, формовочного или строительного песка, для получения кварцевого или полевошпатового концентрата и других целей.

На других месторождениях раздельно определяются зерновой состав собственно каолиновой и песчаной фракций.

Керамические свойства каолинов изучаются для определения их пригодности в производстве огнеупоров и керамических изделий всех видов.

27. На месторождениях, каолины которых предполагается обогащать, в отмученном каолине всех рядовых проб определяются содержания Al₂O_3, Fe₂O₃, TiO₂, K₂O, потери при прокаливании (п.п.п.), белизна, дисперсный состав. Остальные показатели качества каолина, нормируемые стандартами и техническими условиями (содержания SiO₂, Fe₂O₃, SO₃, CaO, MgO, Na₂O, огнеупорность и прочность высушенного каолина на изгиб), определяются в отмученном каолине групповых (объединенных) проб.

Групповые пробы составляются из дубликатов соседних рядовых проб (обычно трех–пяти), близких по составу. Длину интервала, характеризуемого групповой пробой, следует принимать близкой высоте добычного уступа или его половине. Массы навесок дубликатов проб берутся пропорционально длине соответствующих секционных (рядовых) проб.

Если в пробах каолина содержание СаО и SO₃ превышает пределы, допустимые стандартами или техническими условиями, необходимо установить приуроченность проб с повышенным содержанием указанных компонентов к определенной части разреза (обычно это наблюдается в зоне инфильтрационных изменений). С целью установления границы между кондиционными и некондиционными каолинами рядовые пробы, характеризующие эти части разреза (зоны), анализируются на СаО и SO₃.

При содержании в каолине щелочей (Na₂O и K₂O) меньше лимитируемых стандартами (техническими условиями), они могут в последующем определяться только в групповых пробах. По отдельным типичным групповым пробам в отмученном каолине устанавливаются также содержания водорастворимых солей Cu, Mn и величина рН; проводится термический и минералогический анализы. Кроме того, в единичных групповых пробах отмученный каолин разделяется на фракции с размером частиц 50, 20, 10, 5, 2 и 1 мкм, определяется химический и минеральный состав каждой фракции.

28. Состав песчаной фракции каолинов изучается на материале песков-отсевов групповых проб. Во всех пробах необходимо установить содержание SiO₂ и Fe₂O₃, а также зерновой состав. Все пробы кварц-каолинитовых песков и пробы первичных каолинов, отобранных из зоны щелочных каолинов, дополнительно анализируются на K₂O и Na₂O. При разведке первичных каолинов содержания двух этих компонентов следует предварительно определить в песчаной части отдельных рядовых проб, расположенных вблизи предполагаемой границы зоны щелочных каолинов, для уточнения ее положения.

Пески-отсевы групповых проб, в которых содержание Na₂O и K₂O превышает 2 %, следует подвергать минералогическому анализу. По его результатам (совместно с данными химических анализов) устанавливается содержание в песках-отсевах кварца, полевого шпата и гидрослюд. Минералогический анализ может быть заменен флотацией песчаных остатков объединенных проб массой 0,3–0,5 кг на небольших флотационных машинах.

По пескам-отсевам групповых проб, характеризующих типичные разновидности первичных каолинов (по три–четыре пробы на каждую разновидность), необходимо выполнить шлиховой анализ (в особенности, если месторождение находится в районе, где развиты титановые россыпи коры выветривания). При обнаружении повышенных содержаний ильменита, циркона, монацита или ксенотима, которые могут иметь промышленное значение, анализ следует произвести по числу групповых или рядовых проб, которое достаточно для установления содержания этих минералов в целом по залежам.

29. На месторождениях каолинов, намечаемых к использованию в природном виде, во всех рядовых пробах каолина-сырца определяются содержания Al₂O₃, TiO₂, Fe₂O₃, п.п.п., огнеупорность и зерновой состав. По части выработок (обычно 20–25 % общего числа), равномерно характеризующих залежь по площади, рядовые пробы дополнительно анализируются на СаО, MgO, SO₃, K₂O, Na₂O. В случае установления сравнительно выдержанного качества каолинов в последующем допустимо ограничиться определением этих компонентов в групповых (объединенных) пробах, которые составляются по части разведочных выработок (обычно примерно по 10 %) для определения прочности сухого каолина на изгиб. Они также анализируются на SiO₂, и п.п.п., если указанные анализы не были проведены по входящим в их состав рядовым пробам.

Для комплексной оценки каолинов необходимо дополнительно изучить материал рядовых или групповых проб, которые отбираются из 15–20 % выработок, равномерно характеризующих залежь по площади. При этом, если каолины намечается обогащать, проводится дополнительное изучение каолина-сырца групповых проб. Дополнительное исследование каолинов, которые предполагается потреблять в природном состоянии, выполняется на отмученном каолине рядовых проб.

30.Химический состав каолинов и продуктов обогащения должен изучаться с полнотой, обеспечивающей установление всех основных, попутных полезных компонентов и вредных примесей. Содержания их в каолине-сырце и продуктах обогащения определяются анализами проб химическими, спектральными, физическими или другими методами, установленными государственными стандартами или утвержденными Научным советом по аналитическим методам (НСАМ) и Научным советом по методам минералогических исследований (НСОММИ).

Изучение в каолинах попутных компонентов производится в соответствии с «Рекомендациями по комплексному изучению месторождений и подсчету запасов попутных полезных ископаемых и компонентов», утвержденными МПР России в установленном порядке.

На всех стадиях работ в рядовых пробах определяются SiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃, TiO₂, K₂O, п.п.п. Содержания всех остальных элементов, содержания которых в рядовых пробах не лимитируется кондициями, устанавливаются по групповым пробам. Групповые пробы должны характеризовать природные типы и сорта руд.

Порядок объединения рядовых проб в групповые, их размещение и общее количество должны обеспечивать равномерное опробование основных разновидностей каолинов на попутные компоненты и вредные примеси и выяснение закономерностей изменения их содержания по простиранию и падению залежей.

31.Качество анализов проб необходимо систематически проверять, а результаты контроля своевременно обрабатывать в соответствии с методическими указаниями НСАМ и НСОММИ. Геологический контроль анализов проб следует осуществлять независимо от лабораторного контроля в течение всего периода разведки месторождения. Контролю подлежат результаты анализов на все основные и попутные компоненты и вредные примеси.

32.Для определения величин случайных погрешностей необходимо проводить внутренний контроль путем анализа зашифрованных контрольных проб, отобранных из дубликатов аналитических проб, в той же лаборатории, которая выполняет основные анализы.

Для выявления и оценки возможных систематических погрешностей должен осуществляться внешний контроль в лаборатории, имеющей статус контрольной. На внешний контроль направляются дубликаты аналитических проб, хранящиеся в основной лаборатории и прошедшие внутренний контроль. При наличии стандартных образцов состава (СОС), аналогичных исследуемым пробам, внешний контроль следует осуществлять, включая их в зашифрованном виде в партию проб, которые сдаются на анализ в основную лабораторию.

Пробы, направленные на внутренний и внешний контроль, должны характеризовать все типы и разновидности полезного ископаемого месторождения и классы содержаний компонентов. В обязательном порядке на внутренний контроль направляются все пробы, показавшие аномально высокие содержания анализируемых компонентов.

33. Объем внутреннего и внешнего контроля должен обеспечить представительность выборки по каждому классу содержаний и периоду выполнения анализов (квартал, полугодие, год). При выделении классов следует учитывать параметры кондиций для подсчета запасов. В случае большого числа анализируемых проб (2000 и более в год) на контрольные анализы направляется 5 % от их общего количества; при меньшем числе проб по каждому выделенному классу содержаний должно быть выполнено не менее 30 контрольных анализов за контролируемый период.

34. Обработка данных внутреннего и внешнего контроля по каждому классу содержаний производится по периодам (квартал, полугодие, год), раздельно по каждому методу анализа и лаборатории, выполняющей основные анализы. Оценка систематических расхождений по результатам анализа СОС выполняется в соответствии с методическими указаниями НСАМ по статистической обработке аналитических данных.

Относительная среднеквадратическая погрешность, определенная по результатам внутреннего геологического контроля, не должна превышать значений, указанных в табл. 4. В противном случае результаты основных анализов для данного класса содержаний и периода работы лаборатории бракуются и все пробы подлежат повторному анализу с выполнением внутреннего геологического контроля. Одновременно основной лабораторией должны быть выяснены причины брака и приняты меры по его устранению.

Таблица 4