Технология и техника геологоразведочных работ при разработке месторождений твердых полезных ископаемых

 
 
 
 
 
 
 
В. И. Склянов 
 
 
 
 
 
ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНИКА  
ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫХ РАБОТ  
ПРИ РАЗРАБОТКЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ  
ТВЕРДЫХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ 
 
Учебное пособие 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Москва    Вологда 
«Инфра-Инженерия» 
2022 

УДК 622.142 
ББК 33.11 
С43 
 
Рецензенты: 
к. т. н., заместитель начальника Научно-технического управления  
ЗФ ПАО «ГМК „Норильский никель“» Л. В. Крупнов; 
к. т. н., доцент, декан горно-технологического факультета 
Норильского государственного индустриального института 
Ю. В. Маловичко 
 
 
 
Склянов, В. И. 
С43  
Технология и техника геологоразведочных работ при разработке 
месторождений твердых полезных ископаемых : учебное пособие / 
В. И. Склянов. – Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2022. – 104 с. : 
ил., табл. 
ISBN 978-5-9729-0915-5 
 
Рассматривается технология буровых и горных работ. Приведены общие 
сведения о минерально-сырьевой базе, а также классификация скважин и элементы горных выработок. Даны основные требования к составлению и содержанию проекта эксплуатационной разведки.  
Для студентов, обучающихся по направлению «Горное дело» специализаций «Подземная разработка рудных месторождений», «Маркшейдерское дело» 
и «Обогащение полезных ископаемых». Может быть полезно горным инженерам.  
 
УДК 622.142 
ББК  33.11 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ISBN 978-5-9729-0915-5 
” Склянов В. И., 2022 
 
” Издательство «Инфра-Инженерия», 2022 
 
” Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2022 
 
 
2 
 

ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ, 
ТЕРМИНЫ И СОКРАЩЕНИЯ 
Баланс запасов полезных ископаемых – документ, отражающий сведения на определенную дату о количестве, качестве, степени изученности запасов 
полезных ископаемых на месторождении, о степени его промышленного освоения, добыче, потерях и об обеспеченности горного предприятия разведанными 
запасами минерального сырья. 
Бортовое содержание – наименьшее содержание полезного компонента в 
пробах или рудных пересечениях, включаемых при подсчёте запасов в контур 
рудных тел при отсутствии четких границ между рудой и вмещающей породой. 
ВИЭМС – Всероссийский институт экономики минерального сырья и недропользования. 
Водоносный горизонт – толща горных пород, насыщенная водой, залегающая между двумя водоупорными толщами (слоями) пород (горизонт межпластовых вод) или только подстилаемая водоупорными породами (горизонт 
грунтовых вод). 
Водоупор – выдержанный водонепроницаемый слой горных пород. 
ГГУ – Горно-геологическое управление. 
Геологическое задание – документ, определяющий основные геологические, финансово-экономические, производственные и методические параметры 
проектируемых геологоразведочных работ. 
Геолого-разведочные работы – весь комплекс работ по геологическому 
изучению недр вне зависимости от его вида, этапа и стадии. 
ГИС – геофизические исследования скважин. 
ГКЗ – Государственная комиссия по запасам МПР РФ. 
ГРР – геолого-разведочные работы. 
ЗФ – Заполярный филиал ОАО «ГМК «Норильский никель». 
Каптаж – инженерно-техническое сооружение, обеспечивающее до ступ 
к подземным водам, пластам нефти и газа с поверхности земли и служащее для 
их эксплуатации. 
Коллекторский образец – представительный образец горной породы, руды, характеризующий свойства некоторого объёма горного массива. 
Кондиции – совокупность требований промышленности к качеству и количеству полезных ископаемых, горно-геологическим параметрам месторождения при оконтуривании и подсчёте запасов минерального сырья в недрах. 
Контроль опробования – проверка достоверности всех операций опробования сравнением результатов испытания контролируемых и контрольных 
проб. 
3 
 

Коэффициент водопроводимости – коэффициент фильтрации, умноженный на мощность водоносного горизонта. 
Коэффициент фильтрации – скорость прохождения воды через горные 
породы при градиенте напора равном единице (м/сут). 
КХА – количественный химический анализ. 
Лицензия – государственное разрешение, выданное субъекту предпринимательской деятельности, удостоверяющее его право на целевое использование 
участка недр в определенных границах в течение установленного срока при соблюдении заранее оговоренных условий. 
МБУ – машинист буровой установки. 
Минеральные разновидности руд – устойчивые минеральные ассоциации главных рудообразующих минералов в залежах сульфидных руд. 
Минимально промышленное содержание – нижний предел среднего 
содержания полезного компонента (металла) в подсчётном блоке, обеспечивающий возврат всех затрат на разведку, добычу и переработку руды и получение 
плановой прибыли при эксплуатации месторождения. 
МПР РФ, МПР – Министерство природных ресурсов Российской Федерации. 
ММП – многолетнемерзлые породы. 
Недра – часть земной коры, расположенная ниже почвенного слоя, а при 
его отсутствии – ниже земной поверхности и дна водоемов и водотоков, простирающаяся до глубин, доступных для геологического изучения и освоения. 
НИР – научно-исследовательская работа. 
НТС – научно-технический совет. 
 об. – объёмных процентов. 
Плотность разведочной сети – расстояние между разведочными выработками (скважинами) или их количество, приходящееся на единицу площади. 
Подготовка проб – для нештучной продукции – система операций, таких 
как измельчение, смешивание, деление и т. д., необходимых для превращения 
отобранной пробы материала в лабораторную пробу или пробу для испытаний. 
ГОСТ Р 50779.10-2000. 
Коллекторский образец – пространственно обособленные промышленные скопления сульфидов, характеризующиеся определенным соотношением 
породных и рудных минералов, близкими структурно-текстурными особенностями и технологическими свойствами, подсчёт запасов которых осуществляется по индивидуальным кондициям, а отработка возможна по селективной 
схеме. 
ПСД – проектно-сметная документация. 
 
4 
 

Разведочная сеть – система пространственно упорядоченных разведочных выработок (скважин) в участке недр, горные породы и руды в которых 
подвергаются детальному изучению и опробованию. 
Руда – природные скопления минералов, потребительские свойства которых обеспечивают экономическую целесообразность их извлечения из недр. 
РЭУ – разведочно-эксплуатационный участок. 
ТЗ – техническое задание. 
ТКЗ – Территориальная комиссия по запасам МПР РФ. 
ТЭО – технико-экономическое обоснование. 
Условное содержание – сумма приведенных через переводные коэффициенты содержаний основных и попутных компонентов к главному компоненту. 
 
 
 
 
5 
 

ВВЕДЕНИЕ 
Геологическое обеспечение горного производства включает комплекс мероприятий, направленных на технически правильную, экономически целесообразную и безопасную разработку месторождений, наиболее полное извлечение 
из недр полезных ископаемых и достоверный учёт извлекаемых и оставляемых 
в недрах основных и попутных компонентов. 
Разведочное бурение дает возможность составить представление о месторождении, но для его детального изучения этого недостаточно. С целью получения надежных сведений о качестве и количестве полезных компонентов, а 
также для изучения обогатимости руд, структурных особенностей и нарушенности месторождения необходимо иногда выполнить значительный объем горно-разведочных работ. Многие выработки, пройденные вначале с целью разведки, используются впоследствии для эксплуатационных работ, поэтому размеры 
их и методы проходки мало чем отличаются от проходки выработок, предназначенных для эксплуатации. 
Бурение скважин и проведение горных выработок – основные технические средства проведения поисков, разведки и эксплуатации рудных месторождений. Поэтому знание технологии и техники буровых и горных работ крайне 
необходимо горному инженеру. 
 
 
 
6 
 

I. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ БАЗЕ 
1. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА 
СУЛЬФИДНЫХ МЕДНО-НИКЕЛЕВЫХ РУД 
Основу сырьевой базы ОАО «ГМК «Норильский никель» в Норильском 
регионе составляют месторождения сульфидных медно-никелевых руд: Норильск-1, Талнахское, Октябрьское, а также месторождения нерудных и общераспростра-нённых полезных ископаемых. 
Месторождение Норильск-1 разрабатывается рудником открытых работ 
карьером рудника «Заполярный» и подземным шахтой рудника «Заполярный». 
Добыча руды на месторождениях Талнахского рудного узла осуществляется 
под земными рудниками «Октябрьский», «Таймырский», шахтой «Комсомольская» рудника «Комсомольский», шахтой «Маяк» рудника «Комсомольский» и 
шахтой «Скалистая» рудника «Комсомольский». 
Разработка месторождений нерудных полезных ископаемых ведется как 
подземным (шахта «Ангидрит» рудника «Кайерканский» и шахта «Известняков» рудника «Кайерканский»), так и открытым (карьер «Кайерканский», карьер «Скальный») способами. 
Сульфидные медно-никелевые руды всех месторождений представлены 
тремя промышленными типами: 
– богатыми (сплошными, массивными); 
– медистыми; 
– вкрапленными в интрузиве. 
Все промышленные типы руд различаются количественным соотношением сульфидных и силикатных минералов, текстурно-структурными особенностями и технологическими свойствами, а также имеют обособленное пространственное положение, что делает возможным их раздельную добычу. 
Богатые руды представляют собой минеральные образования, как правило, с массивной текстурой, состоящие более чем на 70  об. из сульфи- 
дов. Они локализуются преимущественно в нижних эндо- и экзоконтактах дифференцированных интрузивов в виде жил, линзообразных и плитообразных 
тел.  
По сложности геологического строения для целей разведки залежи богатых руд относятся ко 2-й группе. 
Медистые руды являются наиболее сложными геологическими образованиями, залегающими в верхних эндо- и экзоконтактах интрузива или в экзоконтактах залежей богатых руд. Благодаря различному соотношению сульфидов и нерудных минералов, в медистых рудах выделяют вкрапленные (беднов7 
 

крапленные, богатовкрапленные, густовкрапленные), прожилково-вкрапленные 
и брекчиевидные текстурные разновидности. 
По сложности геологического строения для целей разведки залежи медистых руд относятся к 3-й группе. 
Вкрапленные руды в интрузиве являются наиболее распространенным 
промышленным типом медно-никелевых руд разрабатываемых месторождений. 
Они слагают многочисленные мелкие линзовидные и крупные пластообразные 
залежи, вытягивающиеся субпараллельно подошве или кровле интрузивов. 
Геологическое обеспечение горного производства включает комплекс мероприятий, направленных на технически правильную, экономически целесообразную и безопасную разработку месторождений, наиболее полное извлечение 
из недр полезных ископаемых и достоверный учёт извлекаемых и оставляемых 
в недрах основных и попутных компонентов. 
Производственный геологический контроль горных предприятий направлен на обеспечение эффективности производства и промышленной безопасности, предупреждение нерационального использования недр и нарушений требований по их охране. 
Основными функциями геологической службы ЗФ ОАО «ГМК «Норильский никель» по геологическому обеспечению и производственному геологическому контролю горных предприятий являются: 
– контроль выполнения условий лицензий на пользование недрами; 
– контроль соблюдения требований Закона РФ «О недрах», Федерального 
закона «О промышленной безопасности опасных производственных объектов», 
иных федеральных законов и нормативно-правовых актов в сфере недропользования; 
– своевременное и качественное проведение предусмотренного нормативными требованиями комплекса геологических работ, достаточных для обеспечения безопасного ведения работ, связанных с пользованием недрами, наиболее 
полного извлечения из недр запасов полезных ископаемых, обеспечения технологического цикла горных, строительно-монтажных и иных видов работ, а также для прогнозирования опасных ситуаций приведении таких работ; 
– определение и своевременное нанесение на горно-графическую документацию опасных зон возможного прорыва воды и газа в действующие вы работки; 
– контроль выполнения мероприятий по безопасному ведению горных 
работ в опасных зонах и охране окружающей природной среды; 
– контроль соблюдения проектов на горно-проходческие и добычные работы, планов развития горных работ и иной проектной и технической документации; 
8 
 

– контроль состояния минерально-сырьевой базы и обеспеченности горного предприятия разведанными запасами полезных ископаемых; 
– своевременное проведение эксплуатационной разведки месторождений 
полезных ископаемых в целях уточнения количества и качества запасов основных и совместно с ними залегающих полезных ископаемых и содержащихся в 
них главных и попутно извлекаемых полезных компонентов, а также горно-технических, гидрогеологических и других условий разработки месторождений 
полезных ископаемых; 
– ведение работ по геологическому изучению и использованию недр методами и способами, исключающими экономически необоснованные потери 
полезных ископаемых в недрах и снижение их качества, повышение достоверности разведанных запасов полезных ископаемых, наиболее полное и комплексное использование месторождений полезных ископаемых; 
– своевременное и качественное геологическое обеспечение работ при 
проектировании, строительстве, эксплуатации, реконструкции, консервации 
или ликвидации объектов по добыче полезных ископаемых; 
– контроль соблюдения правил охраны недр, рационального и комплексного их использования; 
– ведение мониторинга состояния недр; 
– учёт состояния и движения запасов, потерь и разубоживания полезных 
ископаемых; 
– подготовка материалов по переоценке и списанию с учёта организации 
запасов полезных ископаемых, исходных данных для исчисления платежей при 
пользовании недрами и оформления лицензий на пользование недрами; 
– ведение и своевременное представление установленных федеральных 
форм государственного статистического наблюдения; 
– анализ состояния промышленной безопасности в части вопросов геологического контроля, охраны недр на горном предприятии, в том числе путем 
проведения соответствующих экспертиз; 
– разработка мер, направленных на улучшение состояния промышленной 
безопасности в части геологического обеспечения горных работ, охраны недр, 
предотвращение ущерба окружающей природной среде; 
– выполнение работ, направленных на предупреждение аварий; 
– своевременное проведение испытаний и технических освидетельствований технических устройств, применяемых для производства геологических 
работ, ремонта и поверки контрольных средств измерений; 
– совершенствование организации и методов ведения работ по геологическому изучению недр на основе широкого внедрения новейших достижений 
науки, техники и передового опыта. 
9 
 

Методическое руководство геологическими службами, выполняющими 
геологическое обеспечение горных работ на лицензионных объектах ОАО 
«ГМК «Норильский никель» в Норильском регионе, осуществляет Горно-геологическое управление. 
Структура и состав геологических служб горных предприятий устанавливаются, исходя из необходимости своевременного, качественного и в установленные требованиями нормативных документов сроки выполнения всего комплекса геологических работ с учётом видов полезного ископаемого, геологического строения месторождения, горно-технических и гидрогеологических факторов, объёмов и технологии ведения горных работ, а при открытом способе 
разработки – и климатическими условиями региона. Численность геологических служб горных предприятий определяется в соответствии с методикой, 
утверждаемой Заместителем руководителя Горно-металлургической дирекции 
ЗФ ОАО «ГМК «Норильский никель» по минерально-сырьевому комплексу и 
согласованной с Территориальным органом Ростехнадзора РФ. 
Обязанности и права руководителей и работников служб главных геологов могут определяться в положениях, инструкциях и договорах (контрактах). 
В соответствии с настоящей Инструкцией и «Положением о геологическом 
и маркшейдерском обеспечении промышленной безопасности и ох раны недр», 
утвержденным Постановлением Госгортехнадзора России от 22.05.01, № 18, каждое горное предприятие разрабатывает положение о службе главного геолога, которое утверждается руководителем предприятия и согласовывается с территориальным органом Ростехнадзора России и Заместителем начальника Горно-геологического управления – главным геологом ЗФ ОАО «ГМК «Норильский никель». 
Для осуществления специальных видов геологических исследований геологической службой горного предприятия могут разрабатываться методические рекомендации, которые согласовываются с Заместителем начальника Горно-геологического управления – главным геологом ЗФ ОАО «ГМК «Норильский никель» и 
утверждаются главным инженером соответствующего предприятия. 
2. КРАТКАЯ ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА 
МЕСТОРОЖДЕНИЙ 
2.1. Сульфидные медно-никелевые месторождения 
Месторождение Норильск-1 связано с одноименной дифференцированной интрузией, приуроченной к контакту угленосных терригенных пород пермо-карбона и триасовых эффузивных образований трапповой формации. В центральной части интрузия расщепляется на две ветви: западную и восточную. 
10