Применение прогнозно-поисковых комплексов при планировании и проведении работ

Реализации комплексов для конкретных геолого-промышленных типов месторождений предшествует анализ состояния прогнозно-поисковой изученности территорий. Анализ выполняется по специализированным картам признаков объектов разного ранга. Территория намечаемых работ разделяется по сочетаниям признаков на участки, подготовленные для постановки работ разных стадий с применением того или иного варианта прогнозно-поисковых комплексов.

При применении прогнозно-поисковых комплексов учитывается возможность получения трех вариантов решения задач стадии: неопределенного, отрицательного и положительного. Первый вариант требует возвращения к предшествующей стадии работ с постановкой более информативных методов. Второй вариант указывает на отсутствие объектов поисков на данной территории и является основанием для прекращения работ. Третий вариант соответствует обнаружению объекта и определяет возможность перехода к работам следующей стадии.

Такие системы и комплексы должны рассматриваться в качестве основы технологии геологоразведочного процесса. Они определяют необходимость оптимизации и увеличения эффективности поисковых и оценочных работ. Эти комплексы позволяют в кратчайший срок с минимальными затратами последовательно решать задачи по выявлению и оценке месторождений полезных ископаемых.

Геолого-экономическая эффективность прогнозно-поисковых и оценочных работ

Эффективность прогнозно-поисковых работ обычно рассматривается с двух позиций: с экономической и геологической. Поэтому и выделяется экономическая и геологическая эффективность. Экономическая эффективность — это получение необходимых результатов с наименьшими затратами средств и времени. Геологическая эффективность поисковых работ — это получение максимума кондиционных геологических данных для прогноза и выявления месторождений полезных ископаемых, а также для их перспективной оценки.

Однако общепринятой методики определения экономической эффективности геологоразведочных работ пока не существует. Большинство исследователей различают отраслевую и народохозяйственную экономическую эффективность затрат на геологоразведочные работы [Каждан, 1984].

Отраслевая эффективность отражает результаты проведения геологоразведочных работ по отдельным стадиям. Она определяется объемом и качеством выполнения геологических заданий, затратами на поиски и разведку, а также достоверностью полученных сведений. Отраслевая эффективность оценивается следующими показателями:

> количеством и качеством выявленных запасов полезных ископаемых, но категориям их оценки и разведанности;

> приростом эффективно разведанных запасов на 1 рубль затрат (З.разв. — затраты разведанные) на геологоразведочные работы: Э+Q/3.разв.;

> себестоимостью единицы запасов (удельными затратами): Уд.з.=3.разв./Q;

> экономией, получаемой в результате выполнения геологического задания.

Народнохозяйственная эффективность определяется конечным результатом геологоразведочных работ с учетом эффекта от промышленного использования разведанных запасов. Для оценки народохозяйственной эффективности геологоразведочных работ, выполненных на конкретном месторождении, могут быть использованы следующие показатели:

• 1) количество и качество разведанных запасов полезных ископаемых в недрах, пригодных для реализации в народном хозяйстве;
• 2) стоимость разведанных запасов в денежном выражении;
• 3) стоимость разведанных запасов в недрах, приходящихся на один рубль затрат на геологоразведочные работы;
• 4) прибыль и дифференцированный рентный доход от реализации разведанных запасов.

Для сравнительной оценки результатов оценочных и разведочных работ народохозяйственная эффективность геологоразведочных работ может быть охарактеризована системой косвенных показателей, отражающих соотношения затрат на оценку и разведку: а) стоимостью товарной продукции, б) себестоимостью товарной продукции, в) капитальными вложениями в промышленное освоение разведанных запасов месторождений, г) прибылью от промышленного использования минерального сырья.

Еще более сложным является определение геолого-экономической эффективности поисков, завершающихся выявлением перспективных геологических структур. зон, а не конкретных месторождений с запасами полезного ископаемого, оцененного на уровне промышленных категорий.

Пути повышения общей экономической эффективности поисковых работ определяются следующими показателями [Баранников, 1997].

• 1. Применение рациональной методики поисковых работ. Например, применение групповой геологической съемки, сопровождаемой предварительными поисками, позволяет экономить средства и время на прогнозную оценку регионов. На второй стадии рациональная методика поисковых работ с учетом характера геологических и геофизических аномалий создает условия для сокращения затрат на комплекс применяемых поисковых методов за счет исключения тех методов, которые непригодны для выявления данных аномалий. Это увеличивает и геологическую эффективность работ.
• 2. Возможность сокращения объемов горно-буровых работ. Удельный вес поискового бурения для выявления скрытых месторождений составляет 25−75% от общего объема поискового и разведочного бурения. Сокращение объемов горнобуровых работ возможно за счет применения геохимических и геофизических методов поисков.
• 3. Применение новой техники, технологии и организации поисковых работ влияет на повышение эффективности работ. Например, новые станки УПБ-25, УПБ-12/25 заменяет дорогое и непроизводительное ручное бурение картировочных и поисковых скважин. Система документации на перфокартах позволяет экономить время при обобщении полевых материалов.
• 4. Выявление перспективных объектов как наиболее значительный результат поисковых работ, определяющий резкое повышение их эффективности. Выявление перспективных площадей ограничивает площади дальнейших работ и поэтому позволяет экономить средства и время. Выявление проявлений полезных ископаемых, заслуживающих постановки разведки, экономически наиболее эффективный результат поисковых работ.

Показателем эффективности затрат на оценочные работы является цена выявленных прогнозных ресурсов и запасов сырья в недрах. По И. А. Хрущеву, она определяется по формуле Цз = ОНЗ + А-Пэ — К_в, руб/т, где Цз — цена 1 т выявленных ресурсов и запасов; ОНЗ — общественно-необходимые затраты (средние по отрасли) на разведку в общей сумме капитальных вложений в промышленное освоение полученных запасов и ресурсов; А — ожидаемая годовая производительность горнорудного предприятия; Пэ — расчетная прибыль от эксплуатации полученных запасов и ресурсов; Кв — коэффициент, учитывающий фактор времени, равный 0,5 при десятилетнем разрыве во времени между затратами на разведку и получение прибыли от их разработки.

В других случаях дается оценка перспективных площадей и аномалий, на основе оценки прогнозных ресурсов ПО категории P2.

Эффективность поисковых работ зависит, прежде всего, от принятого прогнозно-поискового комплекса и степени соответствия его и объемов выполненных работ особенностям геологического строения объекта изучения с учетом природных факторов его, а также геологической эффективности принятых методов исследований. В общем случае она может быть оценена следующими способами:

• 1) сравнительным анализом проектно-сметных и фактических объемов работ;
• 2) относительной оценкой количества результативных горных выработок (и поисковых скважин) с фактически пройденными на перспективных площадях;
• 3) сравнительным анализом эффективности выполненных работ по отношению к проектной;
• 4) расчетом удельных затрат на единицу прогнозных ресурсов.

Рассмотрим это на примере поисковых работ в одном из горнотаежных районов Тувы. В поисковый комплекс по объекту включены [Коробейников, Кузебный, 1998]:

• 1) поисковые маршруты и составление опорных геологоструктурных разрезов;
• 2) литохимические поиски по вторичным и первичным ореолам рассеяния;
• 3) электроразведка методами ВП-СГ, ТЗВП и ЗС (ЗМПП);
• 4) магниторазведка;
• 5) горные работы для получения искусственных обнажений по профилям и вскрытия минерализованных зон и аномалий;
• 6) бурение поисковых скважин и сопровождающие каротажные исследования;
• 7) опробовательские работы;
• 8) тематические работы.

Геологическая эффективность этих методов в ландшафтных условиях горнотаежной зоны Восточной Тувы и слабой обнаженности района достаточно высока. Детальные поисковые маршруты в сочетании с опорными разрезами и горными работами по профилям позволяют составить надежную геологическую основу изучаемой площади и обнаружить выходящие на дневную поверхность минерализованные зоны даже по курумам. Геохимические поиски в этих условиях способны выявить перекрытые рыхлыми отложениями ореолы рудной минерализации, вскрытые эрозией, а также отвечающие «слепому» оруденению. Комплекс основных наземных геофизических работ (электроразведка методами ВП-СГ, ТЗ-ВП и магниторазведка) позволяет обнаружить аномальные структуры, зоны гидротермально-измененных пород и сульфидной минерализации, а также систематизировать их и дать первую оценку на глубину.

Значительно меньше поле применимости в условиях горно-таежного ландшафта района на стадии поисков оказалось для метода ЗМПП. Не использованы возможности метода заряда. Наличие в составе прогнозно-поискового комплекса горных работ, поискового бурения, каротажа скважин, опробовательских работ и тематических исследований сомнений не вызывают.

Таким образом, применяемые в условиях рассматриваемого района методы исследований достаточно апробированы и эффективны, а принятый прогнознопоисковый комплекс в целом соответствует особенностям геологического строения объекта изучения и главным элементам традиционного поискового комплекса колчеданно-полиметаллических месторождений. Однако в проекте и особенно в фактическом исполнении его для эффективных поисков руд совершенно недостаточны объемы горных и буровых работ, что, естественно, отрицательно сказалось на результатах. Так, горные и буровые работы в проекте были заложены в объемах 32 863 м³ и 10 530 пог. м, а фактически выполнены только на 50%. Опыт поисковых работ масштаба 1:10 000 и крупнее в пределах типовых колчеданных провинций страны (Урал, Рудный Алтай) показывает, что объемы горно-буровых работ на объекте занижены на целый порядок. Установлено, например, что для обнаружения одного колчеданнополиметаллического месторождения в условиях Рудного Алтая требуется бурение около 200 тыс.пог. м. поисковых скважин.

Эффективность проведения поисков путем сравнения проектно-сметных и фактических затрат на работы показывает, что фактические затраты на выполнение полевых работ и в целом относительно проектно-сметных составляют около 50%. При первом взгляде это как будто хорошо. Однако кажущаяся «экономия» средств связана, прежде всего, со значительным невыполнением плана горнопроходческих и буровых работ (соответственно 57,7 и 47,5%), что явилось следствием значительных упущений в организации поисков и, естественно, сказалось на их продуктивности.

Определение эффективности поисковых работ на основе относительной оценки количества результативных горных выработок (и скважин) и фактически пройденных на площади исследований базируется на данных таблицы 17. Из таблицы видно, что около 50% выработок (канавы, скважины), планируемых для вскрытия аномалий, минерализованных зон и поисков руд, частично или полностью свои задачи выполнили. Однако скоплений колчеданно-полиметаллических руд в промышленных масштабах горными выработками и скважинами не вскрыто.

Таблица 17

Оценка результативности горных выработок и скважин по их количеству

Эффективность поисков на основе сравнительного анализа результативности выполненных работ по отношению к проектной определяется на данных таблицы 18.

Таблица 18

Оценка результативности поисковых работ по соотношению плановой и фактической продуктивности горных выработок и скважин

Таблица отражает относительно высокую результативность горных выработок в целом и низкую поисковых скважин на участках, А и В (в последнем случае за счет разбуривания только одного — опорного структурного профиля). Высокая продуктивность горных работ и поисковых скважин на участке С определяется значительными объемами геолого-геохимических, геофизических исследований и надежной подготовкой поверхности к ее вскрытию горно-буровыми средствами. Результатом явилось обнаружение целого ряда минерализованных зон (рудопроявлений) и подсечение одной из них на глубину.

Расчет удельных затрат на единицу прогнозных ресурсов возможен только для одного участка С (табл. 19).

Приведенные в главе данные отражают низкую эффективность поисков на участках, А (прогнозные ресурсы не подтверждены), В (прогнозные ресурсы не реализованы в связи с малыми объемами бурения) и относительно высокую на участке С (прогнозные ресурсы подтверждены и переведены в категорию Р| И Р2). В связи с этим предлагается: 1) прогнозные ресурсы Р₂ по участку, А снять как не подтвержденные; 2) прогнозные ресурсы Р₂ по участку В оставить в полном объеме, как не реализованные в процессе выполнения поисковых работ; 3) прогнозные ресурсы P1 и Р2 по участку С утвердить в объеме, представленном авторами отчета.

Таблица 19

По результатам поисковых работ составляются технико-экологоэкономические соображения (ТЭЭС), а оценочных работ — технико-эколого-экономические обоснования (ТЭЭО).