По применению классификации запасов к месторождениям строительного и облицовочного камня (291-сон)
15.12.1996
Временная инструкция
[Зарегистрирована Министерством юстиции Республики Узбекистан от 15 декабря 1996 г. Регистрационный № 291]
Инструкция по применению Классификации запасов к месторождениям строительного и облицовочного камня составлена по заданию ГКЗ Республики Узбекистан и разработана на базе «Инструкции по применению классификации запасов к месторождениям строительного и облицовочного камня», утвержденной 10 августа 1982 года ГКЗ СССР с учетом новых данных по разведке и разработке месторождений строительного и облицовочного камня в Республике Узбекистан, новых ГОСТов на эти виды сырья, положения о стадийности геологоразведочного процесса («Временные методические указания о проведении геологоразведочных работ по стадиям. Твердые полезные ископаемые»), классификации запасов и прогнозных ресурсов («Временная классификация запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых»), утвержденных Председателем Государственного комитета Республики Узбекистан по геологии и минеральным ресурсам 12 апреля 1994 года.
Инструкция разработана сектором методики разведки ИМРа с участием ведущих специалистов Госкомгеологии.
Требования Временной инструкции обязательны для исполнения всеми предприятиями, учреждениями, организациями и юридическими лицами, независимо от форм собственности и ведомственной подчиненности, выполняющими геологоразведочные и добычные работы на строительные и облицовочные камни в Республике Узбекистан.
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
1.1. Для получения строительного и облицовочного камня используются изверженные (интрузивные и эффузивные), метаморфические и осадочные горные породы. Пригодность пород для применения в качестве строительного и облицовочного камня определяется их физико-механическими свойствами. Для отдельных направлений промышленного использования камня существенное значение имеет минеральный и химический состав, а также структура и текстура.
1.2. Продукция предприятий, выпускающих естественные каменные строительные материалы, подразделяется на штучный и рваный камень.
Штучный камень представляет собой изделия правильной формы, обработанные путем откола, обтеса, распиливания естественного камня (облицовочный, стеновой, бортовой камень, плиты, электрощиты, брусчатка и шашка, плитняковый бутовый камень), а также фигурные и промышленные каменные изделия (валы, жернова, бегуны).
Рваный камень представляет собой куски породы неправильной формы, получающиеся в результате взрыва или дробления, а также отходы от обработки блоков и плит. К рваному камню относится бутовый камень произвольной формы и щебень.
Требования промышленности к каменным строительным материалам устанавливаются в зависимости от области их применения и регламентируются государственными, отраслевыми стандартами или техническими условиями.
1.3. Облицовочный камень применяется в виде блоков для изготовления монументов, скульптур, архитектурно-строительных деталей (орнаментов, барельефов, колонн) или в виде плит с различной фактурой поверхности для внешней и внутренней облицовки стен зданий и сооружений, в качестве электрощитов и для настила полов.
Для получения облицовочных материалов используются различные горные породы, обладающие декоративными свойствами. Из твердых, прочных и морозостойких пород (гранит, сиенит, диорит, лабрадорит, габбро, базальт, кварцит и др.) получают материалы, применяемые для наружной облицовки зданий, устройства лестниц и площадок, парапетов и плит для настилки полов в помещениях с интенсивным движением людских потоков; из пород средней крепости и мягких, неморозостойких (мрамор, мраморовидный известняк, известняк, травертин, доломит, гипс и др.) изготавливают в основном материалы для внутренней облицовки зданий, устройства внутренних лестниц и площадок, настилки полов со слабым движением людских потоков.
Обязательным требованием для облицовочного камня является возможность получения блоков необходимых размеров, формы и характера поверхности, позволяющих изготовлять стандартные плиты. Блоки облицовочного камня, получаемые из указанных пород, должны отвечать требованиям ГОСТ 9479-84, а облицовочные плиты, изготавливаемые из блоков путем распиловки — требованиям ГОСТ 9480-89.
В соответствии с ГОСТ 9479-84 при оценке камня в качестве облицовочного лимитируются предел прочности при сжатии, морозостойкость, коэффициент размягчения. В зависимости от области применения дополнительно определяется истираемость. Определение показателей качества производится по методике, предусмотренной государственными стандартами.
При определении прочности на сжатие породу исследуют в трех состояниях: сухом, водонасыщенном и после замораживания.
Истираемость определяется в тех случаях, когда камень предназначается для настилки полов и лестниц. Показатели истираемости (для различных пород), размеры, объем блоков облицовочного камня, их форма и характер поверхности в зависимости от вида горной породы регламентируются требованиями ГОСТ 9479-84.
К горным породам, предназначаемым для внутреннем облицовки, требования по морозостойкости не предъявляются.
При разведке месторождений мрамора, наряду с оценкой его пригодности в качестве облицовочного материала, определяется возможность использования мрамора для производства сварочных материалов. Требования к мрамору для производства сварочных материалов регламентируются ГОСТ 23259-78.
Для месторождений камня, обладающего декоративными свойствами, прежде всего оцениваются пригодность его использования для облицовки, ввиду ограниченного распространения и высокой экономической эффективности освоения месторождений облицовочного камня.
Стеновой камень разделяется на пильный и штучный грубоколотый.
Пильный камень, получаемый путем выпиливания из массива горной породы или путем распиливания блоков-заготовок, предназначается для кладки наружных и внутренних стен, фундаментов и других частей зданий и сооружений и изготавливается из известняков, туфов, доломитов, песчаников, гипсового камня и других мягких пород.
Требования к качеству горных пород, используемых для изготовления пильного стенового камня, установлены ГОСТ 15884-85 и 4001-84. Этими стандартами лимитируются объемная масса, водопоглощение, коэффициент размягчения, морозостойкость, прочность при сжатии, масса одного камня, размеры и показатели внешнего вида. Стеновые камни не должны иметь прослойков глины и мергеля, а также видимых расслоений и трещин.
* Номера и требования стандартов и технических условий приведены по состоянию на 1 июля 1995 года: при пользовании Временной инструкцией необходимо учитывать все изменения и дополнения, вносимые в нее. Полные наименования стандартов даны в приложении № 1.
Единых требований к качеству штучного грубоколотого камня нет; для конкретных месторождений установлены отраслевые технические условия.
Брусчатка и шашка изготавливаются в основном из изверженных, реже из метаморфизованных осадочных, не затронутых выветриванием пород. Непригодны породы, содержащие пирит и примеси лимонита.
Физико-механические свойства пород, используемых для получения шашки, должны соответствовать ГОСТ 9480-89.
Бортовой камень изготавливается из изверженных, плотных осадочных пород, не затронутых выветриванием. Оценка горных пород, применяемых для изготовления бортовых камней, производится в соответствии с ГОСТ 6666-81, который регламентирует показатели прочности при сжатии, морозостойкость, а также размеры камня. Горные породы, используемые для получения бортового камня, не должны содержать зерен пирита.
Бутовый камень изготавливается из плотных горных пород, не затронутых выветриванием, с объемной массой не менее 1800 кг/м³ и предназначается для кладки фундаментов стен, устройства отмостки вокруг зданий, укрепления земляных откосов, дорожного строительства, в качестве заполнителя в бутобетоне.
Физико-механические свойства, форма и размерность кусков бутового камня должны удовлетворять ГОСТ 22132-76. Они не должны иметь трещин и содержать прослоев слабых пород и включений, размягчающихся или существенно изменяющихся в объеме при переменном увлажнении и высыхании.
Промышленные каменные изделия (залы, жернова, бегуны) изготавливаются в основном из магматических пород (обычно гранита). Оценка их (физико-механические свойства, форма и размеры) производится по техническим условиям ведомств, изготавливающих изделия.
Щебень для строительных работ изготавливается из изверженных, метаморфических и осадочных пород путем их дробления и предназначается для всех видов строительных работ (щебень для различных бетонов, балластного слоя железнодорожного пути, строительства автомобильных дорог и т. д.).
Физико-механические свойства и петрографический состав щебня должны удовлетворять ГОСТ 8267-82, согласно которому в зависимости от крупности щебень подразделяется на фракции: от 5 (или от 3) до 10, от 10 до 20, от 20 до 40, от 40 до 70 мм. По соглашению сторон может поставляться щебень в виде смеси этих фракций и крупнее 70 мм. ГОСТ 8267-82 предусматривает требования по прочности, морозостойкости, содержанию пылевидных, глинистых, илистых частиц, засоряющих примесей, зерен пластинчатой и игловатой форм, зерен слабых пород.
Кроме общих требований, предусмотренных ГОСТ 8267-82, при оценке качества щебня для конкретного назначения необходимо руководствоваться соответствующими стандартами и техническими условиями.
Для производства искусственных облицовочных плит широко применяется декоративный щебень, получаемый из горных пород красивой окраски. Требования к нему содержатся в ГОСТ 22856-89.
При использовании щебня как заполнителя в тяжелые бетоны различных назначений технические требования к нему должны определяться в соответствии с ГОСТ 26633-91, а при использовании в качестве балластного слоя железнодорожного пути — в соответствии с ГОСТ 7392-85. При использовании щебня как заполнителя пористого неорганического для легких бетонов к его качеству предъявляются требования, предусмотренные ГОСТ 9757-90 и 22263-76; при использовании щебня как заполнителя в декоративные бетоны — требования, предусмотренные ГОСТ 22856-89.
При оценке возможности использования пород вскрыши и отходов обогащения для производства щебня для строительных работ следует руководствоваться ГОСТ 8267-82.
Важным назначением мраморной крошки является ее использование в электрической промышленности для изготовления наполнителя цоколевочной мастики патронов источников света и электронных приборов. Электротехническая мраморная крошка по химическому и зерновому составу должна соответствовать требованиям ГОСТ 16426-81.
1.4. Применяемые способы добычи и переработки камня должны обеспечить:
выпуск товарного камня требуемого качества и ассортимента;
максимально возможный его выход из горной массы;
сохранность при добыче необходимых природных свойств камня (блочность, декоративность);
максимально возможное комплексное использование сырья;
минимально возможную себестоимость получаемой продукции.
Выбор рациональной системы разработки месторождения камня производится в результате технико-экономического анализа вариантов разработки и технологических схем переработки сырья. Использование бризантных взрывчатых веществ, для разрыхления штучного камня недопустимо. При неоднородном составе пород месторождения или при наличии значительных количеств загрязняющих примесей выделяют участки, сложенные породами разного состава или различной степени загрязнения, для раздельной их отработки.
При переработке горных пород (в особенности карбонатных) на щебень часто применяют промывку, а также обеспылевание и сушку щебня. В последнее время для получения высокопрочного щебня стали применять различные способы обогащения.
1.5. В некоторых породах, пригодных в качестве строительного и облицовочного камня, на месторождениях, расположенных в рудоносных районах и провинциях, иногда содержатся в количествах, представляющих промышленный интерес, благородные (платина, золото) и редкие металлы, что может обусловить целесообразность использования этих пород для извлечения указанных металлов.
2. ГРУПИРОВКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПО СЛОЖНОСТИ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ ДЛЯ ЦЕЛЕЙ РАЗВЕДКИ
2.1. По сложности геологического строения месторождения строительного и облицовочного камня соответствуют 1-й и 2-й группам «Временной классификации месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых», 1994 год.
К 1-й группе относятся:
месторождения, представленные массивными залежами изверженных пород однородного состава с выдержанными физико-механическими свойствами, ненарушенным или слабо нарушенным залеганием (Лянгарское месторождение гранитов, Шавазсайское, Актауское-гранодиоритов;
месторождения, представленные горизонтально залегающими или пологопадающими пастообразными телами, ненарушенные или слабо нарушенные тектоническими процессами. Месторождения этой группы сложены осадочными, эффузивными и метаморфическими горными породами, развитыми на больших площадях (месторождения мраморов Газган, Севаз и песчаников-Сайроб);
месторождения, представленные моноклинально залегающими, крутопадающими или смятыми в складки пластами и пластообразными телами, выдержанными по строению, мощности и качеству сырья, слабо затронутые разрывной тектоникой (Аксакатинское месторождение мраморовидных известняков, мрамора — Зарбанд, вулканических туфов — Джарташ).
Ко 2–й группе относятся месторождения, представленные линзо- и пластообразными залежами, штоками, дайками и жилами с невыдержанными качественными показателями и интенсивным развитием разрывной тектоники или процессов карстообразования. К этой группе относятся месторождения мрамора Джам, Нурата, Тамчиата, габбро — Беляуты-1, Шавазсаи, гранита — Зарабаг.
2.2. Месторождения строительного и облицовочного камня, относящиеся к 3-й и 4-й группам Временной классификации, в настоящее время практического значения не имеют и лишь в случае крайнего дефицита в камне и его высоких декоративных качеств могут представлять промышленный интерес.
2.3. Принадлежность месторождения к той или иной группе устанавливается исходя из степени сложности геологического строения основных тел полезного ископаемого, заключающих преобладающую часть запасов месторождения (не менее 70%).
3. ТРЕБОВАНИЯ К ИЗУЧЕННОСТИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
3.1. Для наиболее эффективного изучения месторождений необходимо соблюдать установленную стадийность геологоразведочных работ, строго выполнять требования к их полноте и качеству, осуществлять рациональное комплексирование методов и технических средств разведки и своевременно проводить постадийную геолого-экономическую оценку результатов исследований. Изученность месторождения должна обеспечить возможность его комплексного освоения, а также решение вопросов охраны окружающей среды.
3.2. На всех вновь выявленных месторождениях строительного и облицовочного камня до перехода к детальной оценке и разведке производится предварительная оценка в объемах, необходимых для обоснования их промышленного значения.
По результатам предварительной оценки составляются технико-экономические расчеты (ТЭС) о целесообразности проведения дальнейших геологоразведочных работ и определяются параметры оценочных кондиций. В случае отрицательных результатов ТЭС работы на объекте прекращаются, и по нему составляется отчет.
В соответствии с оценочными кондициями в приближенно-геометризованном контуре месторождения или его части подсчитываются запасы полезного ископаемого и попутных компонентов по категории С2 и прогнозные ресурсы категории Р1.
На стадии поисков и предварительной оценки породы должны быть изучены на присутствие в них минералов благородных и редких металлов. При наличии этих минералов (в особенности золота) в количестве, которое может представлять промышленный интерес, следует получить согласие заинтересованного ведомства на использование этих пород в качестве строительного и облицовочного камня. В противном случае эти породы должны рассматриваться как руда соответствующего металла.
В ТЭСе должны быть определены границы площади, и глубина разведуемой части месторождения с учетом минимального изъятия земель из сельскохозяйственного производства.
3.3. Детальная оценка выполняется с целью получения достоверных данных для надежной геологической, технологической и экономической оценки промышленной значимости месторождения. Работы выполняются в экономических обоснованных контурах.
В результате работ этой подстадии степень геологической изученности месторождения, качества, вещественного состава и технологических свойств полезного ископаемого, горно-геологических условий должны обеспечить оценку запасов по категории С2 (основные запасы), а на участках первоочередной отработки по С1 (10–20%).
По результатам работ разрабатываются и утверждаются в установленном порядке предварительные кондиции и составляется технико-экономический доклад (ТЭД) о целесообразности проведения разведки месторождения, которая может проводиться только при наличии заказчика на его отработку. В случае отсутствия заказчика дальнейшие работы на месторождении прекращаются, и по нему составляется отчет.
3.4. Разведка производится только на месторождениях, получивших положительную оценку по данным детальной оценки и намеченных к промышленному освоению в ближайшие годы, в границах, установленных ТЭДом и уточненных заданиями потребителей.
3.5. По разведуемому месторождению необходимо иметь топографическую основу, масштаб которой соответствовал бы его размерам, геологическим особенностям и рельефу поверхности. Топографические карты по месторождениям строительного и облицовочного камня составляются в масштабах 1:1000-1.10000. На топографическую основу должны быть нанесены по данным инструментальной привязки все разведочные и эксплуатационные выработки (скважины, канавы, шурфы, траншеи, карьеры, штольни и др.), а также естественные обнажения. Все подземные горные выработки наносятся на планы по данным маркшейдерской съемки. Маркшейдерские планы обычно составляются в масштабах 1:200-1:1000.
3.6. По району месторождения необходимо иметь геологическую карту масштаба 1:25000-1:200000 с соответствующими разрезами, которые должны отражать геологическое строение района, а также площадей, перспективных на выявление новых месторождений.
Результаты проведенных в районе геофизических исследований следует учесть на геологических картах и разрезах к ним и отразить на сводных планах интерпретации геофизических аномалий в масштабе представляемой геологической карты.
3.7. Геологическое строение месторождения должно быть детально изучено и отражено на геологической карте масштаба 1:1000-1:10000, геологических разрезах, погоризонтных планах и проекциях.
Необходимо, чтобы геологические и геофизические материалы по месторождению давали представление о форме, условиях залегания, размерах, внутреннем строении, характере выклинивания, закарстованности, трещиноватости, тектонической нарушенности тел полезного ископаемого, их взаимоотношении с вмещающими литолого-петрографическими комплексами пород и разрывными нарушениями с детальностью, необходимой и достаточной для обоснования подсчета запасов.
3.8. Поверхностные части должны быть изучены с детальностью, позволяющей установить мощность и состав покровных отложений, положение выходов на поверхность тел полезного ископаемого, верхней границы невыветрелых пород, положение и характер тектонических нарушений, а также оконтурить крупные карстовые полости. Для этой цели помимо изучения естественных обнажений используются канавы, расчистки, шурфы и мелкие скважины.
3.9. Разведка месторождений строительного и облицовочного камня на глубину производится скважинами колонкового бурения.
Горно-разведочные выработки проходятся для изучения приповерхностных частей месторождения, определения выхода товарного камня, отбора технологических проб и для контроля данных бурения. При сложном рельефе поверхности целесообразна проходка штолен. Необходимость проходки горных выработок, их тип, объемы, назначение и соотношение со скважинами должны определяться в каждом конкретном случае исходя из особенностей геологического строения месторождения.
Скважины проходятся на всю мощность полезной толщи или до заранее установленного горизонта разработки месторождения. В последнем случае должны быть пройдены единичные структурные скважины с целью установления распространения тел полезного ископаемого до глубины их возможной разработки открытым способом или штольнями (для стенового камня).
При наклонном или крутом падении и большой мощности полезной толщи глубина, углы наклона и расстояния между скважинами должны обеспечить получение сплошного перекрытого разреза по разведочной линии.
При разведке крутопадающих тел для получения их пересечении под большими углами следует применять наклонное бурение скважин.
3.10. Расположение разведочных выработок и расстояние между ними должны определяться с учетом геологических особенностей месторождения, условий залегания, морфологии, размеров и характера размещения тел полезного ископаемого, выдержанности их мощности вещественного состава и качества, а также предполагаемого способа разработки.
Данные о плотности сетей разведочных выработок, применявшихся при разведке месторождений строительного и облицовочного камня
* При определении расстояний между выработками по падению следует исходить из необходимости получения в каждом разрезе не менее двух пересечений тела полезного ископаемого.
Приведенные в таблице обобщенные данные о плотности сетей разведочных выработок, применявшихся ранее при разведке месторождений строительного и облицовочного камня могут быть использованы при проектировании геологоразведочных работ, но не являются универсальными.
Для каждого месторождения рациональная сеть разведочных выработок обосновывается результатами тщательного анализа всех имеющихся геологоразведочных материалов и данных по разработке этого или аналогичных месторождений: об условиях залегания, морфологии и размерах тел полезного ископаемого, их внутреннем строении, предполагаемой степени изменчивости качества полезной толщи.
3.11. Участки и горизонты, намеченные при технико-экономическом обосновании производства разведки к первоочередной отработке, необходимо разведать наиболее детально. Запасы на таких участках должны по степени изученности отвечать категориям В и С1.
В тех случаях, когда участки первоочередной отработки не характерны для всего месторождения по особенностям его геологического строения, качеству полезного ископаемого и горно-геологическим условиям, следует детально изучить также участки, удовлетворяющие этому требованию. Полученная по детально изученным участкам информация используется для оценки достоверности подсчетных параметров, принятых при подсчете запасов остальной части месторождения и условий разработки месторождения в целом.
3.12. Применяемая технология бурения должна обеспечить линейный выход керна не менее 80% (при разведке облицовочного и стенового камня по каждому рейсу, при разведке строительного — по пересечению каждой его разновидности). При этом суммарная длина ненарушенных столбиков керна, из которых изготавливаются образцы для физико-механических испытаний, должна составлять не менее 25% общей мощности каждой разновидности строительного и не менее 50% облицовочного и стенового камня.
Для гипса и карбонатных пород следует изучить влияние на выход керна процессов карстообразования.
3.13. Для литологического расчленения разреза, установления мощности и строения пород вскрыши, изучения рельефа поверхности полезной толщи, выявления крупных тектонических нарушений и карстовых полостей, а также изучения трещиноватости пород на глубине целесообразно использовать геофизические методы разведки.
Рациональный комплекс геофизических исследований устанавливается исходя из конкретных геологических особенностей месторождения. Достоверность геофизических данных должна быть подтверждена пройденными скважинами или горными выработками.
3.13.1. Для изучения трещиноватости горных пород в условиях естественного залегания, определения потенциальной блочности разведуемого массива, выделения литолого-фациальных разностей, а также для количественной оценки морфометрических характеристик структурных элементов без отбора ориентированного керна в скважинах бескернового бурения необходимо использовать метод телефотогеологических исследований скважин (ТФГИС), позволяющий получать оперативную визуальную информацию о геологическом строении.
3.14. Все разведочные, а также эксплуатационные выработки и обнажения документируются по типовым формам.
При документации выработок необходимо фиксировать петрографический состав, структуру и текстуру пород, их трещиноватость и отдельность, степень выветрелости, границы между неизмененными, затронутыми выветриванием и выветрелыми породами. Слоистые толщи карбонатных пород должны быть расчленены на слои и пачки, различающиеся по литологическому составу, физико-механическим свойствам и степени трещиноватости. Выделенные по отдельным выработкам слои и пачки необходимо увязать между собой в разрезах, построенных как по простиранию, так и по падению полезной толщи. Слоистые толщи должны быть подразделены на фациально-литологические или текстурные разновидности. При документации необходимо отмечать изменения пород полезной толщи в зонах контакта с вмещающими породами, жилами и дайками, развитыми внутри полезной толщи; наличие окремнения, вторичной кальцитизации и доломитизации, включений и каверн, зоны дезинтегрированных пород, тектонических нарушений и дробления; трещиноватость, форму и размеры отдельностей, характер и интенсивность карстопроявления и выветривания. Границы между зонами свежих, затронутых выветриванием и выветрелых пород должны быть установлены по петрографическим исследованиям образцов пород, отбираемых через такие промежутки; которые обеспечивают установление указанных границ с точностью ± 0,25 м. Трещиноватость и отдельность пород следует изучать особенно тщательно при разведке месторождений облицовочного камня. Во всех выработках и обнажениях при их документации необходимо фиксировать все встреченные трещины, отмечать их характер (трещины отдельности, сколы, искусственные и т. д.), направление и угол падения, характер заполнения трещин (зияющие или заполненные каким-либо материалом), расстояния между трещинами и их число на каждые 10 м забоя выработки.
В скважинах должен производиться замер длины ненарушенных столбиков керна по интервалам, соответствующим длине минимальной стороны блоков различных групп, предусмотренных государственным стандартом.
Полнота и качество первичной документации, соответствие ее геологическим особенностям месторождения, правильность составления зарисовок и описаний горных выработок и керна, сличение с натурой, соответствие сводных геологических материалов первичной документации систематически контролируются на представительном по объему материале в установленном порядке компетентными комиссиями и оформляются актом.
3.15. Все разведочные и эксплуатационные выработки, вскрывшие полезное ископаемое, а также характерные обнажения должны быть опробованы. Пробы отбираются для производства:
физико-механических испытаний;
минералого-петрографических исследований;
определения химического состава, а на месторождениях облицовочного камня — для исследования декоративных свойств.
Для некоторых областей использования строительного камня отбираются пробы для специальных видов испытаний (например, испытаний щебня в бетонах и т. п.).
Способ опробования, сечение и длина опробуемых интервалов, начальная масса и количество отбираемых проб зависят от характера испытаний; для которых отбираются пробы, а также размеров залежей облицовочного и строительного камня, их условий залегания, морфологии и внутреннего строения, распределения структурно-литологических и петрографических разностей пород.
3.15.1. При разведке месторождений строительного и облицовочного камня основным видом опробования является штуфное. В скважинах образцы для физико-механических испытаний следует отбирать в виде столбиков керна длиной не менее 6-7 см при общей длине, достаточной для изготовления 16-ти образцов для испытаний по полной программе и 5-ти — по сокращенной. Для характеристики прочности камня в интервалах, представленных разрушенным керном, по части выработок необходимо отобрать пробы для испытаний на прочность по дробимости при сжатии в цилиндре. Размеры штуфов, отбираемых из горных выработок, должны быть 20 x 20 x 20 см для испытаний по полной программе и 5 x 5 x 8 см — по сокращенной.
Пробы на сокращенный комплекс физико-механических испытаний, предусматривающий определение объемной массы, пористости, плотности, водопоглощения, а также естественной влажности должны отбираться из всех выработок. В трех-четырех пересечениях, характеризующих весь разрез, следует отобрать пробы на физико-механические испытания по полной программе, в которой дополнительно предусматривается определение коэффициента размягчения, процента водонасыщения, прочности на изгиб, и стираемости, сопротивления удару, погодостойкости (в том числе морозостойкости), а для облицовочного камня — декоративности, стойкости окраски, обрабатываемости (в том числе полируемости). Каждая выделенная разновидность пород должна быть охарактеризована не менее чем тремя пробами и не реже чем через 5-7 м при массивном строении полезной толщи и 3-4 м — при слоистом.
3.15.2. Для проведения испытаний по полной программе из штуфов, отобранных в горных выработках и из керна большого диаметра, следует вырезать необходимое количество образцов, имеющих одинаковую форму и размеры; при изготовлении образцов необходимо выдерживать правильность их геометрической формы и добиваться хорошей пришлифовки поверхности граней, так как несоблюдение этих условий может привести к необоснованному занижению показателей прочности камня.
3.15.3. Минералого-петрографические исследования и предварительное изучение декоративных свойств камня следует производить на штуфах, монолитах или столбиках керна, которые отбираются одновременно с отбором проб для физико-механических испытаний.
3.15.4. Отбор проб из горных выработок для определения химического состава пород, как правило, производится бороздовым методом, а из скважин в пробу отбирается половина керна.
3.15.5. При разведке месторождений строительного камня, предназначенного для разработки на щебень, для проведения различных испытаний (в зависимости от области использования щебня) должны быть отобраны валовые пробы. Их масса в зависимости от степени выдержанности физико-механических свойств камня и характера исследований колеблется от 10-15 до 250 кг.
3.16. С целью ограничения числа испытаний по полной программе (весьма трудоемких, требующих больших затрат времени и средств) целесообразно использовать корреляционные зависимости между механической прочностью, объемной массой, плотностью и водопоглощением для каждой выделенной структурно-литологической разновидности. С целью установления корреляционной зависимости производятся структурно-литологические определения, а также определяются объемная масса, плотность, водопоглощение. Если по данным испытаний ненарушенных столбиков керна устанавливается корреляционная зависимость между механической прочностью и перечисленными выше свойствами камня, то его механическая прочность может быть определена по графику взаимозависимости указанных показателей. При отсутствии же такой корреляционной зависимости качество камня следует оценить по результатам полной программы физико-механических испытаний.
3.17. На месторождениях строительного и облицовочного камня необходимо определить химический состав горных пород по каждой литологической разновидности, обычно по 10-12-ти пробам. В пробах следует определить содержания SiO2, Fe2O3, AI2O3, SO3, CaO, MgO и потери при прокаливании.
3.18. Горным породам, разведуемым в качестве строительного или облицовочного камня, должна быть дана радиационно-гигиеническая оценка. При установлении радиоактивности пород необходимо произвести их разделение по концентрации радионуклидов в соответствии с «Нормами радиационной безопасности» (НРБ-76) и Методическими рекомендациями Минздрава Республики Узбекистан (РСН-30-94).
3.19. Качество выполненных физико-механических испытаний камня и химических анализов должно систематически контролироваться путем производства контрольных анализов.
При разведке месторождений на бутовый, стеновой и облицовочный камень должно контролироваться определение объемной массы и водопоглощения. Осуществляется как внутренний, так и внешний контроль, каждый на 5-ти пробах. Расхождения между прямыми и контрольными определениями не должны превышать 0,02 г/см³ при определении объемной массы и 0,5% при испытании на водопоглощение. При оценке камня на щебень для бетона, дорожный и балластный щебень на 5-ти пробах контролируется содержанием зерен слабых пород.
Контроль химических анализов производится только на те компоненты, которые лимитируются государственными стандартами, техническими условиями или кондициями. При небольшом числе проб все отобранные пробы подвергаются внутреннему и внешнему контролю.
3.20. Для определения степени затронутости пород выветриванием необходимо отобрать образцы для петрографического анализа. Отбор образцов производится в приповерхностной части полезной толщи (до установления зоны выветривания) и вблизи разрывных нарушений через 0,25 м, в остальной части — через 2-3 м из всех разновидностей пород, вскрытых выработками, равномерно расположенными на площади месторождения.
При петрографических исследованиях образцов фиксируется степень затронутости породы процессами выветривания; в изверженных породах определяется состояние выветрелости полевых шпатов, наличие вторичных минералов.
При исследовании пригодности камня для щебня устанавливается наличие и содержание в породе свободной активной кремнекислоты (опала, халцедона). Для решения вопроса о возможности применения щебня в гидротехнических и дорожных сооружениях следует определить активность кремнекислоты.
3.21. Технологические свойства строительного и облицовочного камня (определение скорости распиловки, шлифовки, фрезеровки, способности полироваться, фракционного состава щебня и, при необходимости, поведения его в бетоне) изучаются в лабораторных и полупромышленных условиях.
Технологические исследования новых видов сырья, а также вскрышных пород рудных месторождений и отходов производства, опыт переработки которых в промышленном масштабе отсутствует, должны проводиться по специальным программам, согласованным с заинтересованными ведомствами.
Характер испытаний определяется намечаемым направлением промышленного использования строительного или облицовочного камня — изучается соответствие технологических свойств пород требованиям промышленности к сырью данного назначения, а также устанавливается выход товарной продукции.
3.21.1. Определение качественных показателей исходной горной породы и щебня производится по методике, предусмотренной ГОСТ 8269-87, на образцах, характеризующих все выделенные разновидности пород и отобранных из выработок, равномерно расположенных на площади месторождения. Каждая разновидность породы должна быть охарактеризована по морозостойкости не менее чем 9 пробами.
При высоком содержании в щебне зерен лещадной формы необходимо произвести исследования по установлению возможности снижения их содержания до пределов, установленных государственным стандартом.
3.21.2. В соответствии с назначением камня необходимо отобрать специальные пробы для определения износа породы, сопротивления ее разрушению на удар, поведения в битумной связке, естественной влажности, исследования поведения породы в бетоне и т. д.
Пробы специального назначения отбираются в местах, характеризующихся типичными для месторождения соотношениями разновидностей пород различной свежести и трещиноватости. Количество точек опробования различно и зависит от геологических особенностей месторождения и от назначения пород, для исследования в полочном барабане отбираются пробы массой не менее 45-50 кг из большинства выработок; для исследования щебня в бетоне пробы берутся обычно в двух-трех точках с учетом выделенных разновидностей, масса пробы составляет 100-150 кг, и каждая проба испытывается отдельно.
3.21.3. При разведке новых месторождений облицовочного камня декоративность, долговечность и способность принимать и сохранять полировку должны изучаться в специализированных институтах и лабораториях на отобранных для этой цели образцах пород.
3.21.4. При разведке месторождений должны быть установлены данные по технологии и экономике обработки камня: скорость и расход энергии на распиловку, фрезеровку и полировку. Эти показатели определяются на камнеобрабатывающих предприятиях, производящих распиловку блоков на плиты.
3.21.5. Для правильной геолого-экономической оценки месторождений стенового и облицовочного камня необходимо произвести определение выхода из горной массы отдельных видов товарной продукции. Их выход определяется в горноразведочных выработках с характерным для месторождения разрезом вне зоны выветривания, а в случае наличия эксплуатационных выработок — по данным разработки.
Для определения выхода блоков на месторождениях облицовочного камня следует заложить опытный карьер для добычи 50 — 150 м³ неизмененных пород.
Участок, на котором производится опытная добыча блоков, должен быть представительным для всего месторождения по составу пород, степени и характеру трещиноватости. В случае существенных различий этих показателей в различных частях месторождения необходимо заложение карьеров на каждом из этих участков.
При разведке месторождений стенового камня выход камня следует определять путем опытной добычи пород объемом 50 — 100 м³ из карьера, а при глубоком залегании полезной толщи — из штольни или шурфа с рассечками.
При разведке месторождений камня на щебень опытная добыча для определения выхода товарного камня, как правило, не производится. Возможный выход товарного щебня оценивается по содержанию в породе слабых разностей, которые в процессе дробления истираются и уходят в шлам, или по опыту разработки месторождений, аналогичных по составу и качеству пород. Однако в исключительных случаях при крайне изменчивом составе пород, слагающих месторождение, и отсутствии данных по разработке месторождения с аналогичным качеством пород для определения выхода товарного камня целесообразна проходка опытного карьера объемом 25-50 м³.
Выход товарного щебня необходимо определять раздельно по фракциям, установленным соответствующими государственными стандартами или техническими условиями, с указанием марки щебня по прочности на сжатие, стираемости или сопротивлению удару.
3.21.6. При разведке месторождений облицовочного камня должен быть определен выход из блоков облицовочных плит. Выход плит определяется путем распиливания блоков, отобранных из всех выделенных на месторождении разновидностей пород (не менее трех блоков для каждой разновидности). Для распиловки выбираются блоки всех групп по государственному стандарту независимо от наличия на них потребителя. Выход плит определяется раздельно непосредственно после распиловки и после каждой операции по изготовлению плит.
3.21.7. Направление, характер и объем полупромышленных технологических исследований устанавливаются программой, разработанной геологоразведочной организацией совместно с организацией, производящей технологическое изучение камня, а промышленные исследования (для новых типов сырья) согласовываются с отраслевым ведомством.
3.21.8. Технологические свойства строительного и облицовочного камня должны быть изучены с детальностью, обеспечивающей получение исходных данных для проектирования технологической схемы обработки с наиболее полным, рациональным и комплексным использованием полезного ископаемого.
Помимо изучения возможности применения сырья по основному назначению, необходимо проводить соответствующий комплекс анализов и испытаний для принципиальной оценки возможности его использования и для других назначений.
В тех случаях, когда при этом устанавливается пригодность полезного ископаемого для производства более дефицитной продукции (например, использования известняков для получения кальцинированной соды, конверторной извести и т. д.), вопрос об использовании горных пород месторождения в качестве строительного камня должен согласовываться с заинтересованными ведомствами. Необходимо изучить возможность применения получаемых при добыче строительного и облицовочного камня отходов, так как их утилизация существенно повышает экономические показатели разработки месторождения.
3.22. Гидрогеологическими исследованиями должны быть изучены основные водоносные горизонты, которые могут участвовать в обводнении эксплуатационных горных выработок. По каждому водоносному горизонту следует установить его мощность, литологический состав, типы коллекторов, условия питания, взаимосвязь с другими водоносными горизонтами и поверхностными водами, положение уровней подземных вод и другие параметры, необходимые для расчета возможных водопритоков в горные выработки и разработки водопонизительных и дренажных мероприятий. Должны быть изучены химический состав и бактериологическое состояние вод, участвующих в обводнении месторождения, их агрессивность по отношению к металлу, бетону и полимерам, оценена возможность использования этих вод для водоснабжения, а также влияние их дренажа на действующие в районе месторождения водозаборы.
3.23. Инженерно-геологическими исследованиями должны быть установлены физико-механические свойства вмещающих и перекрывающих отложений, определяющие характеристику их прочности в естественном и водонасыщенном состоянии; изучены литологический и минеральный состав пород, их трещиноватость, слоистость и сланцеватость, физические свойства пород в зоне выветривания; выяснена возможность возникновения оползней, селей, лавин и других физико-геологических явлений, которые могут осложнить разработку месторождения.
Наиболее детально изучаются физико-механические свойства пород, определяющие устойчивость бортов карьера, а также влияние состава пород на здоровье человека. Объем и методика этих исследований определяются конкретным геологическими особенностями месторождения.
Инженерно-геологические исследования должны проводиться в соответствии с «Инструкцией по изучению инженерно-геологических условий месторождений твердых полезных ископаемых при их разведке», 1975 год.
3.24. При наличии в районе разрабатываемых месторождений, расположенных в аналогичных гидрогеологических и инженерно-геологических условиях, для характеристики разведываемой площади следует использовать данные о степени обводненности и инженерно-геологических условиях горных выработок, а также о применяемых мероприятиях по их осушению.
3.25. Гидрогеологические, инженерно-геологические, геокриологические, горно-геологические и другие природные условия должны быть изучены с детальностью, обеспечивающей получение исходных данных, необходимых для составления проекта разработки месторождения (участка). Следует дать оценку возможных источников хозяйственно-питьевого и технического водоснабжения, обеспечивающих потребность будущего предприятия по добыче полезного ископаемого и переработке минерального сырья, а также рекомендации по проведению в последующем необходимых специальных изыскательских работ.
3.26. Следует выяснить местоположение площадей с отсутствием залежей полезных ископаемых, где могут быть размещены объекты производственного и жилищно-гражданского назначения, отвалы пустых пород; дать рекомендации по разработке мероприятий по охране недр, предотвращению загрязнения окружающей среды и рекультивации земель. Для решения вопросов, связанных с рекультивацией земель, необходимо определить мощность почвенного слоя, привести данные по агрохимическим исследованиям, токсичности пород вскрыши и возможности образования на них растительного покрова.
3.27. Другие полезные ископаемые, образующие во вмещающих и перекрывающих породах самостоятельные залежи, должны быть изучены в степени, позволяющей определить их промышленную ценность и области возможного использования. При их оценке необходимо руководствоваться «Положением о порядке изучения попутных полезных ископаемых и компонентов в месторождениях твердых полезных ископаемых», 1996 год.
4. ТРЕБОВАНИЯ К ПОДСЧЕТУ ЗАПАСОВ
4.1. Подсчет запасов строительного и облицовочного камня производится в соответствии с требованиями разделов I, II, III «Временной классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых», 1994 год.
4.2. При подсчете запасов должны учитываться следующие дополнительные условия, отражающие специфику месторождений строительного и облицовочного камня.
4.2.1. Запасы категории подсчитываются на месторождениях 1-й и 2-й групп, в контурах разведочных выработок, а на месторождениях 1-й группы также в зоне геологически обоснованной экстраполяции, ширина которой по падению и простиранию не должна превышать расстояния, принятого для запасов категории В.
Пространственное положение выделенных разновидностей пород и проявлений карста должно быть изучено в степени, допускающей возможность различных вариантов оконтуривания, существенно не влияющих на представление об условиях залегания и строении месторождения. Границы пород, затронутых и незатронутых выветриванием, разрывных нарушений и зон, дробленных, и трещиноватых пород должны быть изучены в степени, исключающей другие варианты оконтуривания.
Выход и габаритность товарного камня и блоков устанавливаются по данным разработки или опытной добычи, выход плит облицовочного камня — по данным обработки камня на действующем предприятии или опытной распиловки. Выход щебня определяется по данным действующего предприятия, а на месторождениях 1-й группы — расчетным путем по соотношению слабых и прочных зерен породы. Погрешность разведанных запасов в подсчетных блоках категории В допускается в пределах ±10 — 25%.
4.2.2. Запасы категории С1 подсчитываются в контуре разведочных выработок с включением зоны геологически обоснованной экстраполяции, ширина которой не должна превышать по простиранию и падению расстояния между выработками, принятого для категории С1. Выход товарного камня принимается по аналогии с более разведанными участками данного месторождения или с другими месторождениями. Погрешность разведанных запасов в подсчетных блоках категории С1 допускается в пределах ±25 — 40%.
4.2.3. Запасы категории С2 подсчитываются в контуре разведочных выработок с включением зоны геологически обоснованной экстраполяции, ширина которой не должна превышать по простиранию и падению расстояния между выработками, принятого для категории С2. Погрешность запасов в подсчетных блоках колеблется в пределах ±40 — 50%.
4.3. Ширина зоны экстраполяции в каждом конкретном случае для всех категорий запасов должна быть обоснована фактическими материалами. Не допускается экстраполяция в направлении зон тектонических нарушений, повышенной трещиноватости, уменьшения мощности пород, выклинивания и расщепления пластов, ухудшения качества строительного и облицовочного камня и горно-геологических условий их разработки.
4.4. Запасы подсчитываются раздельно для каждой области промышленного использования строительного или облицовочного камня по выделенным разновидностям в установленных при разведке контурах; при невозможности оконтуривания запасы определяются статистически. Запасы, находящиеся выше или ниже уровня подземных вод, подсчитываются раздельно. На разрабатываемых месторождениях вскрытые, подготовленные и готовые к выемке, а также находящиеся в охранных целиках горно-капитальных и горно-подготовительных выработок запасы полезных ископаемых подсчитываются отдельно с подразделением по категориям в соответствии со степенью их изученности.
4.5. Забалансовые запасы подсчитываются и учитываются в том случае, если в ТЭО кондиций доказана возможность их сохранности в недрах для последующего извлечения. При подсчете забалансовых запасов производится их подразделение в зависимости от причин отнесения к забалансовым (экономических, гидрогеологических или горнотехнических).
4.6. Запасы строительного и облицовочного камня, заключенные в охранных целиках крупных водоемов и водотоков, заповедников, памятников природы, истории и культуры, не подсчитываются. Запасы, находящиеся в охранных целиках капитальных сооружений и сельскохозяйственных объектов, подсчитываются лишь при крайнем дефиците строительного или облицовочного камня в районе и в соответствии с постоянными кондициями относятся к балансовым или забалансовым.
4.7. На месторождениях строительного и облицовочного камня оценка общих запасов в геологических границах месторождения может не производиться. В этом случае кроме запасов, разведанных на заданную потребность, предварительно оцениваются запасы, не превышающие разведанные более чем в два раза. Оценка прогнозных ресурсов категории P1 на месторождениях строительного и облицовочного камня не производится.
4.8. При подсчете запасов и отнесении их к той или иной категории на разрабатываемых месторождениях должны учитываться фактические данные о морфологии, условиях залегания, мощности и качестве отдельных разновидностей строительного и облицовочного камня, полученные при разработке. Необходимо сопоставить данные разведки и разработки по запасам, подсчетным параметрам, качеству выделенных разновидностей строительного и облицовочного камня и особенностям геологического строения месторождения. В материалах сопоставления должны быть приведены контуры утвержденных и погашенных запасов, площадей прироста, данные о погашенных запасах (в том числе добытых), а также о запасах, числящихся на государственном балансе (в том числе — об остатках запасов, утвержденных ГКЗ), и составлены таблицы движения запасов по залежам и месторождению в целом. Результаты сопоставления следует иллюстрировать графикой, отражающей изменения представлений об условиях залегания и внутреннем строении месторождения.
При анализе результатов сопоставления необходимо оценить достоверность данных эксплуатации, установить изменения отдельных подсчетных параметров запасов (площадей подсчета, мощностей залежей и отдельных разновидностей пород, качественных показателей, объемной массы и т. д.), рассмотреть соответствие принятой методики разведки и подсчета запасов конкретным особенностям геологического строения, месторождения и ее влияние на достоверность определения качества сырья и отдельных подсчетных параметров.
По месторождению, на котором установлено неподтверждение качества или запасов полезного ископаемого, сопоставление данных разведки и разработки, а также анализ причин расхождения должны производиться совместно организациями, разведывавшими и разрабатывающими месторождение.
4.9. Подсчет запасов попутных полезных ископаемых и компонентов на место рождениях строительного и облицовочного камня производится в соответствии с «Положением о порядке изучения попутных полезных ископаемых и компонентов в месторождениях твердых полезных ископаемых», 1996 год.
4.10. Подсчет запасов оформляется в соответствии с «Инструкцией о содержании, оформлении и порядке представления в ГКЗ материалов по подсчету запасов металлических и неметаллических полезных ископаемых», 1995 год.
5. ПОДГОТОВЛЕННОСТЬ РАЗВЕДАННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ДЛЯ ПРОМЫШЛЕННОГО ОСВОЕНИЯ
5.1. Подготовленность разведанных месторождений строительного и облицовочного камня для промышленного освоения определяется в соответствии с требованиями пункта 21 раздела IV «Временной классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых», 1994 год.
5.2. Установленное подпунктом 21 б «Временной классификации» соотношение балансовых запасов различных категорий как один из критериев подготовленности разведанного месторождения (участка) для промышленного освоения должно быть достигнуто применительно к суммарным запасам категорий B + С1 + С2, принятым в технико-экономическом обосновании (ТЭО) постоянных кондиций, при этом количество запасов категорий В + С1 должно обеспечивать деятельность горнодобывающего предприятия на экономически обоснованный срок. При уменьшении по результатам подсчета запасов этих категорий, ухудшении качества сырья по сравнению с принятыми в ТЭО кондиций, возможность использования утвержденных кондиций должна быть подтверждена укрупненными технико-экономическими расчетами; соотношение категорий соблюдено для утверждаемых запасов. При увеличении количества подсчитанных запасов против принятого в ТЭО кондиций и соответствии качества сырья установленным кондициями требованиями при проектировании предприятия по добыче полезных ископаемых, используется та часть запасов, для которой соблюдены условия пункта 21 б «Временной классификации».
5.3. На разрабатываемых месторождениях (участках) соотношение категорий разведанных балансовых запасов, принимаемое при проектировании реконструкции предприятия по добыче полезных ископаемых или дальнейшего развития горно-эксплуатационных работ, может быть меньше указанного в подпункте 21 б «Временной классификации» и устанавливается соответствующим горнодобывающим ведомством на основе опыта разработки месторождения.
ПРИЛОЖЕНИЕ № 1
ПЕРЕЧЕНЬ
ОСНОВНЫХ СТАНДАРТОВ НА МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ ИЗ ПРИРОДНОГО КАМНЯ