Оценка риска подземной геотехнологии сложных жильных месторождений

Разработана методика оценки сложности природно- 
геологических условий и соответствия им технологических параметров добычи для сравнения и обоснования 
очередности освоения золоторудных месторождений.

Д. А. Урбаев, С. А. Вохмин

ОЦЕНКА  РИСКА  

ПОДЗЕМНОЙ  ГЕОТЕХНОЛОГИИ 

СЛОЖНЫХ  

ЖИЛЬНЫХ  МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Оглавление 

1 

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации 
Сибирский федеральный университет 
 
 
 
 
 
Д. А. Урбаев, С. А. Вохмин 
 
ОЦЕНКА  РИСКА   
ПОДЗЕМНОЙ  ГЕОТЕХНОЛОГИИ  
СЛОЖНЫХ   
ЖИЛЬНЫХ  МЕСТОРОЖДЕНИЙ 
 
Монография 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Красноярск 
СФУ 
2020 

Оглавление 

2 

УДК 622.032:622.222 
ББК 33.21 
       У690 
 
 
 
 
Р е ц е н з е н т ы: 
 В. В. Першин, доктор технических наук, профессор, заведующий 
кафедрой строительства подземных сооружений и шахт ФГБОУ ВО «Кузбасский государственный технический университет им. Т. Ф. Горбачева», 
заслуженный деятель науки Российской Федерации; 
 В. М. Лизункин, доктор технических наук, профессор кафедры подземной разработки месторождений полезных ископаемых ФГБОУ ВО 
«Забайкальский государственный университет» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Урбаев, Д. А. 
У690   
Оценка риска подземной геотехнологии сложных жильных  
месторождений : монография / Д. А. Урбаев, С. А. Вохмин. –
Красноярск : Сиб. федер. ун-т, 2020. – 144 с. 
ISBN 978-5-7638-4159-6 
 
Разработана методика оценки сложности природно-геологических условий и соответствия им технологических параметров добычи для сравнения и 
обоснования очередности освоения золоторудных месторождений. 
 Предназначена для горных инженеров, ученых в области горного дела 
и золотодобычи, студентов горных вузов, а также интересующихся использованием математики для решения прикладных задач. 
 
 
Электронный вариант издания см.: 
http://catalog.sfu-kras.ru 
УДК 622.032:622.222 
ББК 33.21 
 
ISBN 978-5-7638-4159-6                                                           © Сибирский федеральный  
                                                                                                         университет, 2020 

Оглавление 

3 

 
ОГЛАВЛЕНИЕ 
 
 
ВВЕДЕНИЕ .......................................................................................................... 6 
 
Г л а в а  1. ОСНОВНЫЕ  ПУТИ  РАЗВИТИЯ  
ТЕХНОЛОГИИ   РАЗРАБОТКИ   
ТОНКОЖИЛЬНЫХ  МЕСТОРОЖДЕНИЙ  ЗОЛОТА ............. 8 
1.1. Основные проблемы применения вариантов  
       технологии разработки .......................................................... 8 
1.2. Новый способ разработки тонкожильных  
       месторождений золота ......................................................... 13 
1.3. Методика приведения в нормированный вид  
       натуральных величин .......................................................... 18 
 
Г л а в а  2. СУЩНОСТЬ  ПОНЯТИЯ  «СЛОЖНОСТЬ».   
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ  ОСНОВЫ   
КОЛИЧЕСТВЕННОЙ  ОЦЕНКИ  СЛОЖНОСТИ ................... 21 
2.1. Понятие «сложность» ........................................................... 21 
2.2. Общая схема количественной оценки сложности  
       разработки месторождений рудных  
       полезных ископаемых .......................................................... 23 
2.3. Основные свойства и виды показателей  
       сложности месторождений .................................................. 28 
 
Г л а в а  3. МЕТОДЫ  И  МОДЕЛИ   
КОЛИЧЕСТВЕННОЙ  ОЦЕНКИ  СЛОЖНОСТИ ................... 36 
3.1. Основные модели количественной оценки сложности..... 36 
3.2. Моделирование существенности величин признаков ....... 37 
3.3. Моделирование изменчивости признаков .......................... 39 
3.4. Оценка сложности отдельных признаков ........................... 51 
3.5. Интегральная оценка сложности групп признаков ........... 52 
 
Г л а в а  4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ  ВЕСА  ОТДЕЛЬНОГО  ПРИЗНАКА  
В  ИНТЕГРАЛЬНОЙ  ОЦЕНКЕ  СЛОЖНОСТИ ..................... 54 
4.1. Анализ способов оценки значимости признаков ............... 54 
 

Оглавление 

4 

4.2. Обоснование метода определения значимости  
       признаков и параметров в оценке сложности  
       отработки месторождений ................................................... 58 
4.3. Апробация метода определения веса  
       основных признаков и параметров отработки  
       токножильных месторождений золота ............................... 64 
4.4. Этапы оценки сложности отработки месторождения ....... 66 
 
Г л а в а  5. ОЦЕНКА  СЛОЖНОСТИ  
ПРИРОДНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ  УСЛОВИЙ   
ТОНКОЖИЛЬНЫХ  МЕСТОРОЖДЕНИЙ  ЗОЛОТА ............ 67 
5.1. Оценка сложности по качественным признакам ............... 67 
5.1.1. Систематизация качественных характеристик  
          тонкожильных месторождений золота  
           и оценка их сложности ............................................. 67 
5.1.2. Сложность контактов между рудой  
           и вмещающими породами и её оценка ................... 68 
5.2. Оценка сложности месторождений  
        по количественным признакам ........................................... 70 
5.2.1. Определение показателя сложности  
           мощности тонких и маломощных рудных тел ....... 72 
5.2.2. Определение показателя сложности  
           величин содержания металла в рудных телах ....... 73 
5.2.3. Определение показателя сложности  
           углов залегания рудных тел ..................................... 74 
5.3. Выбор систем разработки с применением  
       показателя сложности ........................................................... 75 
5.4. Интегральная сложность природно-геологических  
       условий некоторых тонкожильных месторождений  
        золота юга Центральной Сибири ....................................... 90 
 
Г л а в а  6. ОЦЕНКА  СООТВЕТСТВИЯ   
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ  ПАРАМЕТРОВ   
ПРИРОДНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИМ  УСЛОВИЯМ   
МЕСТОРОЖДЕНИЙ .................................................................. 93 
6.1. Методика оценки соответствия технологических  
       параметров природно-геологическим условиям ............... 93 
6.2. Определение соответствия технологических  
       параметров природно-геологическим условиям  
       на основе разработанной методики .................................... 97 
 

Оглавление 

5 

Г л а в а  7. ОЦЕНКА  РИСКА  И  ЭФФЕКТИВНОСТИ   
ГОРНЫХ  РАБОТ С  ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ   
ПОКАЗАТЕЛЕЙ  ИЗМЕНЧИВОСТИ  И  СЛОЖНОСТИ  
ПРИРОДНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ  УСЛОВИЙ   
И  ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ  ПАРАМЕТРОВ ........................... 103 
7.1. Определение уровня риска неподтверждения величин 
       природно-геологических признаков  
       и показателей с учетом их сложности .............................. 103 
7.2. Определение планируемого количества  
       и качества извлекаемых запасов  
       с учетом показателя сложности мощности залежи ......... 115 
7.3. Экономическая эффективность  
        результатов исследований ................................................ 118 
7.4. Линейный запас как функция интенсивности  
       рудной минерализации и признак существенности  
       при оценке сложности отработки  
       сложных месторождений золота ....................................... 122 
 
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ............................................................................................... 131 
 
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ............................................................................... 132 
 
ПРИЛОЖЕНИЯ ............................................................................................... 137

Введение 

6 

 
Светлой памяти моего отца и учителя по жизни 
и в науке Александра Ользоновича Урбаева  
 
 
 

 
ВВЕДЕНИЕ 
 
 
Мелкие объекты рудной золотодобычи в основном представлены  
маломощными и тонкими рудными телами, залегающими под крутым     
углом, что предопределяет подземный способ отработки. Для них характерна резкая изменчивость элементов залегания, неравномерность минерализации. Наряду с географической удаленностью при разработке данного 
типа месторождений в большой степени сказывается влияние природных 
факторов. 
Такая ситуация порождает риск подземной геотехнологии, выраженный в виде отклонений показателей разработки, в частности производительности по полезному ископаемому, от проектных значений. Причины 
отклонений фактических целевых показателей работы предприятиянедропользователя от проектных значений кроются в сложном характере 
влияющих факторов, к которым относятся природные параметры месторождения (мощности рудных тел, содержание золота, коэффициент рудоносности и т. п.) и состояние мировой экономики (цена на золото). 
Понятие «сложность» означает: состоящий из нескольких частей, 
многообразный по составу частей и связей между ними [1]. Оно широко 
распространёно в обиходе, литературе и науке. Например, месторождения 
полезных ископаемых, с точки зрения их разработки, изначально представляют собой объекты самой различной природно-географической, геологоструктурной, технологической, экономической и другой сложности. 
При отсутствии определенных количественных показателей оценка 
сложности предметов, объектов, процессов в необходимом аспекте является 
продуктом уровня общих или специальных знаний, эрудиции, умения 
и даже психологии оценивающего человека, т. е. субъективной. Нетрудно 
представить последствия такой оценки, если она ведется для принятия 
серьезных решений. Поэтому необходима объективная, непредвзятая количественная и, что ещё более важно, эффективная комплексная оценка 
сложности изучаемого предмета, объекта, процессов и в целом в рамках 
разработки конкретного месторождения оценка риска геотехнологии. 

Введение 

7 

По нашему мнению, существует нехватка методической базы при 
принятии решений на стадии ТЭО и разработки технических проектов при 
освоении мелких золоторудных объектов жильного типа, которая учитывала бы сложный характер влияющих факторов и обеспечивала минимальные отклонения фактических показателей от ожидаемых проектных. 
Целью исследований является обоснование предпроектных и проектных решений по освоению мелких жильных месторождений золота на 
основе оценки сложности и риска подземной геотехнологии.  
В данной монографии на основе количественной оценки разработана 
методика определения сложности природно-геологических условий и технологических параметров освоения золоторудных месторождений; рассмотрены вопросы развития технологии разработки тонкожильных месторождений золота, определения веса отдельного признака в интегральной 
оценке сложности; проведена апробация разработанной методики на примере конкретных рудных объектов; предложена методика оценки соответствия технологических параметров природно-геологическим условиям месторождений. На основе проведенных исследований определен уровень 
риска и эффективности горных работ с использованием показателей            
изменчивости и сложности природно-геологических условий и технологических параметров. 
Настоящая монография является продолжением предыдущих работ 
авторов, некоторые ее положения заимствованы из [2–10]. 

Г л а в а  1.  Основные пути развития технологии разработки тонкожильных месторождений золота 

8 

 
Г л а в а 1 

 
ОСНОВНЫЕ  ПУТИ  РАЗВИТИЯ  
ТЕХНОЛОГИИ  РАЗРАБОТКИ  
ТОНКОЖИЛЬНЫХ  МЕСТОРОЖДЕНИЙ  ЗОЛОТА 
 
 
1.1. Основные проблемы  
применения вариантов технологии разработки 
 
Интенсивное освоение запасов россыпного золота привело к тому, 
что большая часть наиболее разведанных и находящихся в сравнительно 
легкодоступных районах месторождений практически отработана. В настоящее время наиболее перспективными для вовлечения в добычу становятся запасы золота, представленные жильными месторождениями. Как 
правило, они представлены группой жил, обладают небольшим объемом 
балансовых запасов, но высоким содержанием золота в них. Кроме того, 
очень часто располагаются группами (по 3–5) самостоятельных месторождений, но их разработка становится эффективной и экономически оправданной только при освоении одним предприятием. Характерными представителями являются месторождения золота Ольховско-Чибижекского рудного 
узла и Малошушенская рудная зона (Красноярский край), Саралинская 
и Балахчинская (Республика Хакасия), Кызык-Чадр (Республика Тыва) 
и другие рудные зоны. 
В современных условиях при освоении группы жильных образований и месторождений необходимо решение следующих основных проблем: обоснование первоочередной разработки богатых и простых жильных образований со вскрытием и подготовкой залежей в минимальные 
сроки; обоснование и применение новых интенсивных технологий добычи 
руды.  
Проблема первоочередной разработки богатых и простых жильных 
образований рассматривается в теории и на практике достаточно давно  
[5; 11–18]. Следует отметить, что экономическая теория последовательности 
освоения объектов из группы в целом не представляет особой сложности 
[6; 19–26], но практическое применение осложнено рядом малообоснованных 
традиционных решений. 
В работах авторов данной монографии [2–9] и других [27–34] разработаны многофакторные модели, обеспечивающие возможность расчета 
сложностей природно-геологических условий месторождений и техноло

1.1. Основные проблемы применения вариантов технологии разработки 

9 

гических параметров их отработки по качественным, детерминированным 
и вероятностным признакам. Полученные по результатам расчетов оценки 
сложности по некоторым жильным месторождениям золота юга Центральной 
Сибири позволили проранжировать и сравнить их, наметить очередность 
освоения. Выявлена возможность выбора системы разработки тонкожильных месторождений на основе количественной оценки с использованием 
показателей сложности технологических процессов добычных работ. По 
результатам наших исследований разработан новый вариант системы разработки с магазинированием руды, позволяющий достичь соответствия 
технологических параметров природно-геологическим условиям и тем самым снизить величины первичного и вторичного разубоживания. 
Известно, что для разработки крутопадающих маломощных и тонких 
рудных тел наиболее приспособленными и применяемыми до сих пор являются системы с магазинированием руды блоками (λ = 0,205), потолкоуступная 
с распорной крепью (λ = 0,182) и др., но при этом возникают значительные 
величины потерь и особенно разубоживание руды. 
Например, при системе с магазинированием руды по Березовскому 
руднику возникали потери руды до 19,3 %, разубоживание до 58,6 %. При 
потолкоуступной системе по Тасеевскому руднику возникают потери руды 
до 12,6 %, разубоживание до 43,81 %.  
Не отрицая наличие различных вариантов названных систем разработки, которые используются в конкретных горногеологических условиях 
месторождений, следует отметить ограниченный характер выбора наиболее 
рациональной и эффективной системы разработки крутопадающих маломощных и тонких рудных тел. 
Снижение первичного и вторичного разубоживания добытой руды, 
повышение производительности и безопасности добычных работ являются 
важнейшими факторами эффективности освоения месторождений. Однако 
существующие способы разработки и их варианты не обеспечивают 
в должной мере эффективность разработки месторождений.  
Наиболее важными неблагоприятными характеристиками являются 
неполное использование природно-геологических свойств самих руд и месторождений. Так, например, не в полной мере используется характер       
минерализации полезного компонента, его способность накапливаться 
в мелких классах крупности, а также естественные гравитационные возможности крутопадающих рудных тел – перемещение (доставка) руды 
вниз под силой тяжести по наклонной плоскости, четкий контакт между 
рудой и вмещающими породами, характерные для жильных золоторудных 
месторождений. 
Но наиболее важной характеристикой тонкожильных месторождений 
является именно меньшая по сравнению с безопасной шириной очистного