Методы подсчёта запасов твёрдых полезных ископаемых. Лекция 5

1. Тема: Методы подсчёта запасов твёрдых полезных ископаемых.

2.

В литературе описано более 20
способов подсчёта запасов твёрдых
полезных ископаемых: вертикальных
параллельных сечений, горизонтальных
параллельных сечений, непараллельных
сечений, линейный, геологических
блоков, среднего арифметического,
эксплуатационных блоков,
многоугольников, треугольников,
четырёхугольников, изолиний, изогибс,
статистический.

3.

Все методы подсчёта запасов
можно рассматривать как
модификации двух основных:
геологических блоков и
параллельных разрезов.

4.

При использовании метода
геологических блоков основной
графикой для определения объёмов
руды является продольная
проекция Р.Т. на вертикальную (для
крутопадающих тел) или
горизонтальную (для
пологопадающих тел) плоскости.

5.

При методе параллельных
разрезов основной подсчётной
графикой являются разрезы на
которых нанесены контуры рудных
тел. Продольная проекция играет
вспомогательную роль и
отображает увязку рудных тел
между разрезами; на ней замеряют
расстояния между параллельными
разрезами.

6.

1.Способ разрезов.
Для
подсчёта
запасов
используются геологоразведочные
разрезы, образующие систему
разведочных
работ.
Контуры
запасов
отстраиваются
в
плоскостях
геологических
разрезов, а границы отдельных
подсчётных блоков совпадают с
плоскостями разрезов

7.

8.

Запасы подсчитываются раздельно в
каждом блоке, а затем суммируются по
всей залежи П.И.. Способ разрезов
обеспечивает наиболее правдоподобное
преобразование объёмов залежей, а
совмещение подсчётных и геологических
разрезов в одной плоскости способствует
полному учёту геологических
особенностей месторождения при
проведении контуров промышленной
минерализации.

9.

В зависимости от ориентировки
разведочных разрезов различают
способы подсчёта запасов:
вертикальными и
горизонтальными параллельными
разрезами.

10.

1- горные разведочные выработки; 2 – запасы категории
С1; 3 - запасы категории С2; 4 – общий контур подсчета запасов
промышленных руд.

11.

1 – запасы категории С1; 2 – запасы категории С2; 3 –
контур рудного штокверка на поверхности; 4 – горные
разведочные выработки; 5 – линии вертикальных разрезов.

12.

13.

14.

Для вычисления объёмов блоков
между разрезами, расположенными друг
от друга на расстоянии ( L) в
зависимости от форм и соотношения
площадей продуктивных залежей S1 и S2
применяют формулы:
- призмы
V= S1 + S2 L ,
если площади
2
сечений примерно равновелики.

15.

- усечённой пирамиды
V= S1 + S2 + √ S1 · S2
L
3
в том случае если площади
смежных сечений имеют подобные и
близкие к изометрическим формы, но
различаются по величине более чем
на 40%.

16.

В зависимости от характера
выклинивания крайних блоков
применяют либо формулу
Конуса V= S1 L ;
3
Либо клина V= S1 L
2
Площади залежей в контурах
промышленной минерализации
измеряются непосредственно на разрезах
с помощью планиметра или палетки.

17.

Способ разрезов позволяет
наиболее полно учесть и отразить
геологические особенности строения
месторождений и залежей полезных
ископаемых. Применение этого
способа особо эффективно при
подсчёте запасов в залежах сложной
формы и большой мощности.

18.

Наиболее существенный
недостаток способов разрезов –
ограниченность его применения
(только для случаев разведки
системами поперечных
разведочных разрезов).

19.

Данные по разведочным
пересечениям, расположенным не в
плоскостях поперечных
разведочных разрезов не могут
быть использованы для вычисления
основных подсчётных параметров.
В таких случаях разведанные
запасы подсчитываются способом
блоков.

20.

2. Способ блоков
Применяется для подсчёта запасов
залежей П.И. разведанных по
неправильной геометрической сети,
т.е. тогда когда построить систему
поперечных разрезов достаточно
сложно либо невозможно. Также
данный метод используется для
подсчёта запасов маломощных жил.

21.

При подсчёте запасов способом
блоков, площадь залежи
разделяется на отдельные участки
блоки. Объём залежи
преобразуется в ряд сомкнутых
фигур с высокими равными
средними мощностями
подсчётных блоков.

22.

При этом методе точно также
крутопадающие залежи
проектируются на вертикальную
плоскость, а пологопадающие на
горизонтальную.

23.

2.1. Способ среднего
арифметического.
Залежь приравнивают к
равновеликой фигуре-диску с высотой
равной средней мощности и
периметром соответствующему
внешнему контуру. Площадь измеряют
планиметром, а среднюю мощность
вычисляют по совокупности всех
разведочных пересечений.

24.

а – план рудного тела; б – разрез по линии
АБ; в – аксонометрическая проекция
преобразованного рудного тела.

25.

Запасы подсчитываются по формулам
V=S·m;
Q=V·d
p=Q·C/100
Где:
V – объём залежи, S – площадь залежи
на проекции, m – средняя мощность.
Q – запасы руды
d – объемная масса
p – запасы металла
C – среднее содержание полезного
компонента в объёме залежи.

26.

2.2. Способ геологических
блоков отличается от способа
среднего арифметического тем,
что в общем контуре по
совокупности геологических
признаков выделяется ряд
самостоятельных геологических
блоков.

27.

Подсчёт запасов ведется
раздельно по каждому
геологическому блоку. Этот способ
единственно правильный при
неправильной разведочной сети.
Обычно применяется при подсчёте
запасов складчатых и других
сложно построенных залежей.

28.

Преобразование тела полезного ископаемого в
группу сомкнутых, разновеликих фигур при подсчете
запасов по способу геологических блоков.

29.

2.3 Способ эксплуатационных
блоков.
Применяется для подсчёта запасов
маломощных залежей П.И. разведанных
системами продольных разрезов с
помощью горных выработок. Под
эксплуатационными блоками
подразумеваются отдельные участки
залежей оконтуренные горными
выработками с двух-трех или с четырёх
сторон.

30.

Схема блока, оконтуренного выработками с четырех сторон.
а – проекция блока в плоскости жилы; б – схема блока с неправильными
контурами; в – схематическое изображение блока; г – часть плана
опробования одной из сторон блока; 1 – площадь подсчетного блока; 2 –
рудное тело; 3 – место взятия бороздовых проб; 4 – номер пробы.

31.

а – оконтуренность с трех сторон; б – оконтуренность с
двух сторон; 1 – площадь подсчетного блока; 2 – место взятия
пробы; 3 – горные выработки.

32.

Графические построения сводятся к
составлению продольной проекции залежи.
Запасы руды полезного компонента по
каждому эксплуатационному блоку
определяются как произведение его
площади на среднюю вертикальную или
горизонтальную мощность и на среднюю
объёмную массу полезного ископаемого.
Запасы металла определяются – как
произведение запасов руды на
среднеблочное содержание полезного
компонента.

33. Тема: Методы определения запасов подземных вод.

Выбор методов для определения
эксплуатационных запасов подземных
вод в зависимости от
гидрогеологических условий.
Рассмотрим основные указания о
применении различных методов по
оценке эксплуатационных запасов
подземных вод для различных условий:

34.

а) Оценку эксплуатационных запасов
подземных вод по методу балансовых
подсчётов рекомендуется применять во
всех случаях для грунтовых вод
небольших артезианских бассейнов, а
также, когда потребность близка к
эксплуатационным запасам, и имеется
возможность получить количественную
характеристику основных элементов
питания и дренирования подземных вод.

35.

б) Использование методов подсчёта
эксплуатационных запасов по расходу
потока в поперечном сечении
рекомендуется применять в основном,
для неглубоких водоносных горизонтов,
приуроченных к рыхлым и в некоторых
случаях к трещиноватым породам.
в) Расчёт эксплуатационных запасов
по методу пьезометрии обычно
применяется для неглубоких подземных
потоков ограниченной ширины (не более
2-4 км).

36.

г) Расчёт эксплуатационных
запасов с учётом береговой
инфильтрации рекомендуется
применять как основной метод для
гидрогеологических условий, когда
грунтовые воды, гидравлически
тесно связаны с поверхностными и
когда обеспечена инфильтрация этих
пород.

37.

д) Оценку эксплуатационных
запасов подземных вод по данным
опытных откачек из одиноких
колодцев (скважин) можно
применять для различных
гидрогеологических условий при
небольшой потребности в воде.

38.

е) Оценка эксплуатационных
запасов подземных вод с учётом
упругих их свойств и по методу
депрессионных воронок
рекомендуется как основной
метод для глубоких напорных
подземных вод в различных
гидрогеологических условиях.

39.

I Подсчёт вековых запасов
подземных вод.
Вековыми запасами называется объём
гравитационной воды, соответствующий
величине водоотдачи: в безнапорных
водоносных горизонтах – ниже зоны
многолетних колебаний уровней, на
участках напорных подземных вод – для
всего водоносного горизонта.
Подсчёт вековых запасов водоносного
горизонта производится по формуле:

40.

i=n
Qв =∑ mi·Wi
i=1
где Qв - вековые запасы
mi - коэффициент водоотдачи на
отдельных участках водоносного горизонта
Wi - объём занимаемый водоносным слоем
на отдельных участках водоносного горизонта
м³.

41.

II Расчёт регулировочных запасов
подземных вод
Регулируемые запасы, т.е. объём
гравитационной воды, находящихся выше
самых низких уровней безнапорных
грунтовых вод, непрерывно изменяются по
величине и времени. Эти запасы
регулируют расход потока подземных вод.
Между периодами питания подземных вод
можно рассчитывать на использование
регулировочных запасов.

42.

Расчёт регулировочных запасов,
чаще всего производится аналогично
расчёту вековых запасов по
коэффициенту водоотдачи по
формуле:
i=n
Qp =∑ Wpi · mi
i=1

43.

где: Qр - регулировочные запасы
mi - коэффициент водоотдачи на
отдельных участках водоносного
горизонта, регулировочных запасов;
Wpi - объем занимаемый водоносной
толщей выше самого низкого стояния
уровня воды на отдельных участках
подземных вод со свободным зеркалом:
определяется произведением амплитуды
колебания уровня на площадь, в пределах
которой происходит изменение
положения этого уровня.

44.

III. Расчёт расхода подземного
потока
1. Расчёты расхода подземного потока
по формулам основанным на линейном
и нелинейном законах фильтрации.
Расход потока подземных вод
подсчитывают по формулам,
соответствующим определенным
условиям, но чаще всего по линейному
закону фильтрации, пользуясь формулой
Дарси:

45.

Q=KFJ
где: Q – расход подземного потока м³/ сут
K – коэффициент фильтрации, м³/сут
J – пьезометрический уклон;
F – площадь поперечного сечения, м²

46.

2. Расчёт расхода подземного
потока по радиусу влияния.
Для приближённого определения
единичного расхода подземного
потока (на 1 пог.м ширины) по
данным откачки из колодца
(скважины) и радиусу влияния
пользуются следующей
формулой:

47.

Qк
g= е --------2R
где: g - единичный расход подземного
потока м³/ сут/м;
Qк - дебит колодца, м³/ сут;
R - радиус влияния колодца при дебите (Qк ) , м;
е- поправочный коэффициент.
Длина радиуса влияния принимается
нормально к направлению потока и
определяется по опытным откачкам.

48.

3. Расчёт расхода подземного потока по методу
пьезометрии.
Расчёт расхода для напорных нешироких
подземных потоков производится по формуле:
Q=L·j
Где Q – расход подземного потока;
J – гидравлический уклон между двумя
наблюдательными стволами;
L – водопроводимость, которая равна К ср · F ср
Где К ср - средний коэффициент фильтрации
F ср - средняя площадь поперечного сечения
между двумя стволами.

49.

V. Основы расчёта баланса подземных вод.
Приход воды может складываться из
поступления:
а) с других участков того же водоносного
горизонта (WI)
б) с других водоносных горизонтов (WIq)
в) из зоны аэрации (WIQ)
г) непосредственно с поверхности вод (WIn)
д) из запасов подземных вод (WIЗ)

50.

Расход водоносного горизонта может
складываться из расхода:
а) на другие участки того же водоносного
горизонта (WII)
б) в другие водоносные горизонты (WIIД)
в) в зону аэрации (WIIА)
г) на транспирацию растений (WIIm )
д) открытыми родниками (WIIОК)
е) подводными родниками (WIIПК)
ж) воды ушедшей в запас подземных вод
(WIIЗ)

51.

Разность между количеством воды
ушедшей в запас подземных вод и водой,
поступившей из их запасов, даёт
изменение запаса на отдельном участке за
определённый период времени
WIIЗ - WIЗ = m·h
Где: h – высота изменения слоя
подземных вод
m – коэффициент водоотдачи при
понижении и при повышении уровня.

52.

WIIЗ - WIЗ = mh =
(WI+WIД+WIа+WIn) –
(WII+WIq+WIа+WIIm+WIIОК+WIIПК)
Таким образом mh может быть
либо (- ) либо (+) в зависимости от
разности WIIЗ -WIЗ

53.

• ТЕМА: Методы подсчета запасов нефтяных
месторождений.
При подсчете запасов нефти применяют
следующие методы: объемный,
статистический и материальных балансов.
• Объемный метод основан на
использовании данных о геологических
условиях распределения нефти в горных
породах и имеет следующие
разновидности: собственно объемный
метод, объемно-статистический, объемновесовой, гектарный и изолиний.

54.

• При объемном методе подсчета запасов
используется формула:
• Q=SmζμRγη,
• где Q-извлекаемый запас нефти, т;
S-площадь нефтеносности, м;
m-эффективная мощность пласта, м;
ζ-коэффициент эффективной пористости
нефтесодержащих пород;
μ-коэффициент насыщения пласта нефтью;
R-коэффициент отдачи;
γ-удельный вес нефти;
η –пересчетный коэффициент,учитывающий
усадку нефти.

55.

• Обемно-статистический метод.
Аналогичен предыдущему. Отличие в
том, что при отсутствии
соответствующих данных о
коэффициентах насыщения и
нефтеотдачи последние определяются
по разработанному (истощенному
эксплуатацией) горизонту по
формулам.

56.

• Объемно-весовой метод.
Применяется для пластов с
гравитационным режимом, добыча нефти
из которых ведется шахтным способом.
• Q=Smd,
• где Q-балансовый запас нефти, т;
S-продуктивная площадь, м;
m-нефтенасыщнная мощность пласта, м;
d-нефтенасыщенность на 1 м³ породы,
определенная в лаборатории, т.

57.

• Гектарный метод. Метод подсчета
запасов нефти на 1 га площади и на 1
м мощности можно кратко назвать
«гектарным методом», который, по
существу, является разновидностью
объемного.
Метод изолиний. Применяется с 60-х
годов. Для этого используют основные
показатели формулы используемой при
подсчете запасов объемным методом.