ГОСУДАРСТВЕННАЯ КОМИССИЯ ПО ЗАПАСАМ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ ПРИ СОВЕТЕ МИНИСТРОВ СССР

ИНСТРУКЦИЯ

ПО ПРИМЕНЕНИЮ КЛАССИФИКАЦИИ ЗАПАСОВ К МЕСТОРОЖДЕНИЯМ ГИПСА И АНГИДРИТА

ГОСУДАРСТВЕННАЯ КОМИССИЯ ПО ЗАПАСАМ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ ПРИ СОВЕТЕ МИНИСТРОВ СССР (ГКЗ СССР)

ИНСТРУКЦИЯ

ПО ПРИМЕНЕНИЮ КЛАССИФИКАЦИИ ЗАПАСОВ К МЕСТОРОЖДЕНИЯМ ГИПСА И АНГИДРИТА

МОСКВА 1984

под большими углами следует применять наклонное бурение и искусственное искривление скважин.

3.7.    Расположение разведочных выработок и расстояние между ними определяется в каждом отдельном случае с учетом геологических особенностей месторождения, условий залегания, морфологии, размеров и характера размещения тел полезного ископаемого, выдержанности их мощности, состава и качества, а также предполагаемого способа разработки.

Приведенные в таблице на с. 11 обобщенные данные о плотности сетей, применявшихся в СССР при разведке месторождений гипса и ангидрита различных типов и групп, могут быть использованы при проектировании детальной разведки и подсчете запасов, но не являются универсальными.

Для каждого месторождения на основании 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 обосновывается наиболее рациональная сеть разведочных выработок.

3.8.    Участки и горизонты месторождения, намеченные при технико-экономическом обосновании производства детальной разведки к первоочередной отработке, следует разведать наиболее детально. Запасы на таких участках и горизонтах месторождений 1-й и 2-й групп должны быть преимущественно разведаны по категориям А + В и В (соответственно).

В тех случаях, когда участки первоочередной отработки не характерны для всего месторождения по особенностям его геологического строения, качеству полезного ископаемого и горно-геологическим условиям, должны быть детально изучены также участки, удовлетворяющие этому требованию.

Полученная по детально изученным участкам информация используется для оценки достоверности подсчетных параметров, принятых при подсчете запасов на остальной части месторождения, и условий разработки месторождения в целом.

3.9.    По скважинам колонкового бурения выход керна при пересечении тел полезного ископаемого, как правило, должен быть не менее 80 %. Достоверность определения выхода керна по полезному ископаемому необходимо систематически контролировать. При низком выходе керна должны приниматься меры по его повышению (бурение укороченными рейсами, без промывки и др.).

Во всех скважинах глубиной более 100 м через каждые 25—50 м должны быть измерены азимутальные и зенитные углы стволов, а результаты измерений использованы при построении геологических разрезов и планов, расчетах мощностей пород и залежей полезного ископаемого.

3.10.    Для литологического расчленения разреза, оконтуривания площади распространения гипса (ангидрита), установления мощности и строения пород вскрыши, изучения рельефа поверхности по-

Ю

Обобщенные данные о плотности сетей разведочных выработок, прииеиявшихса • СССР при разведке месторождений гипса (ангидрита)

Груяяа место-	Таа дадаяей		Виды	Расстоаааа асяду выработками |* в) (а а) дла категорий тапасоа
				А	В	с.
1-Я	Крупные, выдержанные по мощности и качеству полезного ископаемого	Канавы.	скважины	300- 400	400-500	500 — 600
	Средние, выдержанные по мощности и качеству полезного ископаемого	»	»	200 -300	300- 400	400 - 500
	Крупные, неустойчивые по мощности, но относительно выдержанные по качеству полезного ископаемого	»	»	100- 200	200- 300	300 - 400
	Средние и мелкие, неустойчивые по мощности. но относительно выдержанные по качеству полезного ископаемого	»	*	50-100	100-200	200-300
2-я	Средние и мелкие, не выдержанные по мощности и качеству полезного ископаемого	»	»	—	50—100	100-200

Праанчааак I. Дла месторождений галса (ангидрита), лруроасааыт а моиоел имвл WMO алдающаи ада силддадтма толкай. приведенные а таблица к"Оры отранаот расстоаааа наяду ратаедочамаа даааааа, орааитароааиаыяа аараст лростарааяа сгруатурн. расстоаиаа ааяду аааработадва аа дала*» а ноа случае должны быта соарашаин (сн ауват 3 6) 3 Сально маарстоааииме вастороядаииа (аарст таааааат болта 10 % об та и а залежи) галса (ангидрита), аа но торы t гтоыетри ааииа иарстоаыа лроналаиий а ароцессе ае-таланой раааадаи нецелесообразна. аааааасано от раааера ааланай. аыдаряаииости аош поста а нанес г аа полезного исао паевого отаосатса ао 3 й (руяяе Ира аа раааеаие да а натегорнй В • С, следует орвеатироаатаса иа сети аыработон. yuuaiai а таблица соотаатстаавао дли аате горай А а В

лезной 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.

3.11.    Все разведочные, а также имеющиеся на месторождении эксплуатационные выработки и естественные обнажения должны быть задокументированы по типовым формам, утвержденным Министерством геологии СССР.

При документации выработок необходимо фиксировать литологический состав, структуры и текстуры пород гипсовой толщи, их трещиноватость и отдельность, степень выветрелости. Слоистые толщи должны быть расчленены на слои и пачки, различающиеся по литологическому составу, физико-механическими свойстьам и степени трещиноватости пород и подразделены на фациально-литологические или текстурные разновидности. При документации следует отмечать изменения пород полезной толщи в зонах контакта с вмещающими породами, жилами и дайками, развитыми внутри полезной толщи, наличие окремнения, кальцитизации и доломитизации и других эпигенетических изменений, каверны, зоны дезинтегрированных пород, тектонических нарушений и дробления, характер и интенсивность карстопроявления и выветривания.

Полнота и качество первичной документации, правильность составления зарисовок и описаний горных выработок и керна, а также соответствие сводных геологических материалов первичной документации должны систематически проверяться на достаточно представительном объеме материала компетентными комиссиями в установленном порядке; результаты проверки оформляются актом.

3.12.    Все разведочные и эксплуатационные выработки, вскрывшие полезное ископаемое, а также характерные обнажения должны быть опробованы. Пробы отбираются с целью определения химического состава полезного ископаемого, изучения их физико-механических свойств, проведения технологических испытаний.

Пробы для изучения химического состава гипса (ангидрита) отбираются из каждой вскрывшей полезное ископаемое выработки послойно, а при большой мощности пластов — секциями длиной обычно 2—3 м. При выборе оптимальных длин секций следует учитывать установленные кондициями мощности тел полезного ископаемого и некондиционных прослоев. В стадию детальной разведки месторождений (особенно разрабатывающихся) с хорошо изученным строением и составом полезной толщи, размер секций может быть, увеличен до 10 м, но не более проектной высоты уступа карьера. Прослои пустых пород, селективная отработка которых невозможна, включаются в пробу.

3.12.1. Опробование залежей и их приконтактовых зон в разведочных горных выработках и обнажениях обычно проводится бороздовым способом на всю вскрытую мощность полезной толщи. Тела,

вскрытые канавами, опробуются по дну последних. Перед отбором проб канавы должны быть углублены до вскрытия плотных пород. Сечение борозд принимается в зависимости от степени однородности полезного ископаемого и обычно составляет от 5x2 до 10x5 см.

3.12.2.    В скважинах опробуются все пересечения гипса (ангидрита). 8 пробу отбирается, как правило, половина керна.

3.12.3.    Надежность принятого способа опробования должна быть проконтролирована наиболее представительными способами. Бороздовое опробование контролируется валовым и задирковым. Для этой цели необходимо также использовать данные технологических проб, валовых проб, отобранных для определения объемной массы, и результаты отработки.

Керновое опробование там, где это возможно, заверяется проходкой шурфов, а на эксплуатируемых месторождениях — сравнением с данными эксплуатационной разведки и результатами отработки.

Для достижения высокого качества опробования должно систематически проводиться контрольное опробование по отдельным секциям и сечениям, особенно в участках, где отмечается несоответствие между геологической документацией и результатами опробования.

3.12.4.    В обязательном порядке опробуются породы, выполняющие карстовые пустоты, с целью определения возможности их промышленного использования или исключения из подсчета запасов в случае непригодности.

3.12.5.    Обработка и сокращение проб, отобранных для определения химического состава полезного ископаемого, должны проводиться по схемам, разработанным для каждого конкретного месторождения. Величина коэффициента К принимается обычно равной 0,05 при однородном качестве пород и 0,1 при неоднородном или при содержании в них вредных компонентов, близком к предельному по техническим условиям.

Качество обработки проб необходимо систематически контролировать, проверяя при этом правильность определения коэффициента К, а также возможность обогащения или разубоживания материала проб в процессе обработки (за счет загрязнения в дробильных аппаратах, ситах и т.д., а также в связи с избирательным истиранием отдельных минералов).

3.13. Химический состав гипса (ангидрита) следует изучить с учетом всех возможных направлений их промышленного использования и оценки возможности наиболее полного, рационального и эффективного использования сырья. Содержания компонентов должны быть установлены анализом проб химическими или другими методами, утвержденными соответствующими государственными стандартами или Научным Советом по аналитическим методам Министерства геологии СССР.

3.13.1. В послойных или секционных пробах гипса необходимо определить содержание CaO, S0₃, гидратной воды и нерастворимого остатка; в групповых пробах — CaO. Si0₂, А1₂0₃, ТЮ₂, Fe₂0₃, MgO, S0₃ и гидратной воды.

3.13.2. Групповые пробы составляются из навесок дубликатов рядовых проб с одинаковой степенью измельчения и должны равномерно характеризовать отдельные промышленные (технологические) или природные типы полезного ископаемого по площади залежи. При большой мощности однородных пластов гипса (ангидрита), намеченных к разработке открытым способом, длину интервалов, характеризуемых отдельной групповой пробой, следует ограничить величиной высоты уступа.

Массы навесок, отбираемых из дубликатов рядовых проб, должны быть пропорциональны длинам соответствующих секций. Порядок объединения рядовых проб, общее количество групповых проб, а также перечень определяемых в них компонентов должны в каждом отдельном случае обосновываться исходя из особенностей месторождения и требований промышленности.

3.14.    Гипсу (ангидриту) для всех рекомендуемых назначений должна быть дана радиационно-гигиеническая оценка в соответствии с «Нормами радиационной безопасности» (НРБ-76) и Методическими рекомендациями Министерства здравоохранения СССР.

3.15.    Качество аналитических работ необходимо систематически контролировать в соответствии с методическими указаниями, утвержденными Министерством геологии СССР и согласованными с ГКЗ СССР.

Геологический контроль анализов проб (внутренний, внешний и арбитражный) осуществляется геологическим персоналом и производится независимо от лаблраторного контроля.

3.15.1.    Внутренний контроль проводится для определения величин случайных погрешностей и осуществляется путем анализа зашифрованных дубликатов аналитических проб в той же лаборатории, которая выполняла основные анализы.

Внешний контроль проводится для оценки величин систематических расхождений между результатами, полученными в основной лаборатории и в контролирующей, утвержденной министерством, производящим геологоразведочные работы. На внешний контроль направляются дубликаты проб, прошедших внутрений контроль.

Необходимо, чтобы пробы, направляемые на внутренний и внешний контроль, характеризовали все разновидности полезного ископаемого и классы содержаний.

3.15.2.    Объем внутреннего и внешнего контроля должен обеспечить представительность выборки по каждому классу содержаний и периоду разведки.

При выделении классов следует учитывать требования кондиций для подсчета запасов и государственных стандартов.

При большом числе анализируемых проб (свыше 2000 в год) на контрольные анализы направляют 3—5 % от их общего количества. При меньшем числе проб по каждому выделенному классу содержаний должно быть выполнено не менее 30 контрольных анализов за контролируемый период.

3.15.3.    Обработка результатов внешнего и внутреннего контроля по каждому классу содержаний производится по периодам (квар-

тал, полугодие, год), для которых число контрольных анализов является статистически достаточным для получения надежных выводов. Г1 ри выполнении основных анализов разными лабораториями обработка результатов осуществляется раздельно.

3.15.4. Арбитражный контроль проводится только при выявлении по данным внешнего контроля систематических расхождений между результатами анализов основной и контролирующей лаборатории, которые вызывают необходимость введения поправочных коэффициентов или влияют на достоверность оконтуривания тел полезного ископаемого и выделенных промышленных (технологических) типов. Этот контроль выполняется в лаборатории, утвержденной министерством, производящим геологоразведочные работы. На арбитражный контроль направляются дубликаты рядовых проб (в исключительных случаях— остатки аналитических проб), по которым имеются результаты внешнего контроля.

Контролю подлежат 30—40 проб по каждому классу содержаний, по которому выявлены систематические расхождения.

При подтверждении арбитражным анализом систематических расхождений следует выяснить их причины, разработать мероприятия по их устранению, а также решить вопрос о необходимости повторного анализа всех проб данного класса и периода работы основной лаборатории или о введении в результаты основных анализов соответствующего поправочного коэффициента.

Без проведения арбитражного контроля введение поправочных коэффициентов не допускается.

3.16.    Минеральный состав, а также текстурно-структурные особенности гипса (ангидрита) должны быть тщательно изучены. Особое внимание следует уделять изучению вредных примесей, распределению их по формам минеральных соединений и характеру локализации (в жильных образованиях, в глинистых заполнениях трещин и т. п.).

3.17.    В результате изучения химического и минерального состава, текстурно-структурных особенностей и физических свойств гипса (ангидрита) должны быть выделены природные разновидности сырья месторождения, намечены возможные промышленные (технологич-ческие) типы. Окончательное выделение промышленных (технологических) типов и сортов гипса(ангидрита) производится по результатам технологического изучения.

3.18.    Технологические свойства гипса (ангидрита), как правило, изучаются в лабораторных и реже в полупромышленных (полуза-водских) условиях. При имеющемся опыте переработки аналогичного сырья в промышленных условиях допускается использование аналогии, подтвержденной результатами лабораторных исследований.

При намечаемом использовании гипса(ангидрита) для назначений, по которым отсуствует опыт переработки в промышленных условиях, а также при изучении возможности использования сырья, не отвечающего требованиям стандартов и технических условий, технологические исследования проводятся по специальной программе, согласованной с отраслевым министерством.

3.18.1.    Лабораторные технологические исследования выполняются на лабораторных и укрупненных лабораторных пробах. Лабораторные пробы отбираются из природных разновидностей полезного ископаемого, укрупненные — составляются из этих разновидностей в соотношении, отвечающем среднему составу выделенного промышленного (технологического) типа на отдельном участке, залежи или на месторождении в целом.

По результатам лабораторных исследований должны быть определены технологические свойства всех выделенных промышленных типов и сортов сырья, определяющие возможные направления его промышленного использования.

3.18.2.    Результаты лабораторных исследований при необходимости подтверждаются полупромышленными (гюлузаводскими) испытаниями. Проверке и уточнению подлежат технологические операции переработки сырья и соответствие полученного в результате испытаний продукта или изделия требованиям соответствующих технических условий и государственных стандартов.

Пробы для полупромышленных испытаний должны представлять промышленные (технологические) типы и составляться из природных разновидностей полезного ископаемого в соотношениях, соответствующих их совместной добыче и переработке.

Направление, характер и объем полупромышленных технологических исследований, а также масса проб устанавливаются программой, разработанной геологоразведочной организацией совместно с организацией, производящей технологическое изучение сырья.

3.18.3.    Укрупненные лабораторные и полупромышленные технологические пробы должны быть представительными, т. е. отвечать по химическому составу, текстурно-структурным особенностям, физическим и другим свойствам среднему составу гипса (ангидрита) данного промышленного типа или всего месторождения.

Прослои некондиционного гипса (ангидрита), а также прослои и жилы других пород, материал карстовых заполнений и различные включения, которые не могут быть выделены при эксплуатации, должны входить в состав технологических проб.

При отборе проб необходимо учитывать изменчивость качества полезного ископаемого по простиранию и на глубину с тем, чтобы обеспечить полноту характеристики его технологических свойств на всей площади распространения с учетом этой изменчивости.

Для оценки технологических свойств полезного ископаемого на глубоких горизонтах месторождения, труднодоступных для отбора представительных по массе лабораторных и особенно полупромышленных проб, следует использовать выявленные закономерности в изменении качества на верхних изученных горизонтах.

В целях повышения достоверности технологических исследований, выделения и оконтуривания технологических сортов целесообразно проводить геолого-технологическое картирование в соответствии с инструкциями и методическими руководствами, утвержденными Министерством геологии СССР совместно с соответствующим горнодобывающим министерством.

3.18.4. Вещественный состав и технологические свойства гипсового сырья должны быть изучены с детальностью, обеспечивающей получение исходных данных, достаточных для проектирования технологической схемы переработки с наиболее полным и рациональным использованием полезного ископаемого.

Помимо изучения возможности применения сырья по основному назначению, необходимо проводить соответствующий комплекс анализов и испытаний и для других назначений, включая утилизацию отходов при добыче полезного ископаемого.

3.19.    Величина объемной массы должна устанавливаться для каждого типа и сорта полезного ископаемого, имеющегося на месторождении. На месторождениях с крепкими, плотными разновидностями полезного ископаемого ее определения ведутся главным образом на представительных образцах. Контроль производится путем выемки целиков, а при глубоком залегании полезного ископаемого — по данным плотностного гамма-гамма-каротажа (ГГК-П).

Одновременно с объемной массой на том же материале определяется влажность. Для пористых и влагоемких разновидностей ее необходимо установить также для отдельных участков и горизонтов месторождения. Пробы, по которым изучаются объемная масса и влажность, следует охарактеризовать минералогически и химически.

3.20.    Гидрогеологическими исследованиями должны быть изучены основные водоносные горизонты, которые могут участвовать в обводнении месторождения, выявлены наиболее обводненные участки и зоны. По каждому водоносному горизонту следует установить его мощность, литологический состав пород, типы коллекторов, условия питания, взаимосвязь с другими водоносными горизонтами и поверхностными водами, положение 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 бетону, металлам, полимерам, содержание в них полезных компонентов и вредных примесей;

—    оценена возможность использования этих вод для водоснабжения или извлечения из них ценных компонентов, а также возможное влияние их дренажа на действующие в районе месторождения водозаборы;

—    даны рекомендации по проведению в последующем специальных изыскательских работ.

3.21.    Инженерно-геологическими исследованиями необходимо изучить физико-механические свойства гипса (ангидрита), вмещающих и перекрывающих отложений, определяющие их прочность в естественном и водонасыщенном состоянии; литологический и минеральный состав пород, их трещиноватость, слоистость и сланцеватость; физические свойства пород в зоне выветривания, а также возможность возникновения оползней, селей, лавин и других физико-гео-

2 Зак 200

логических явлений, которые могут осложнить разработку месторождения.

Наиболее детально следует изучить физико-механические свойства пород, определяющие устойчивость бортов карьеров, и оценить влияние состава пород на здоровье человека. Объем и методика этих исследований определяются конкретными геологическими особенностями месторождения.

Для районов с развитием многолетнемерзлых пород необходимо определить температурный режим пород, положение верхней и нижней границ мерзлотной зоны, контуры и глубину распространения таликов, изменение физических свойств пород при оттаивании и промерзании, оценить влияние разработки месторождения на окружающую среду.

Инженерно-геологические исследования должны проводиться в соответствии с «Инструкцией по изучению инженерно-геологических условий месторождений твердых полезных ископаемых при их разведке» (Мингео СССР, 1975 г.).

3.22.    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 инженерногеологических условиях горных выработок, а также о применяемых мероприятиях по их осушению.

3.23.    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.

3.24.    Должны быть указаны местоположения площадей с отсутствием залежей полезных ископаемых, где могут быть размещены объекты производственного и жилищно-гражданского назначения, отвалы пустых пород, даны 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.

По районам новых месторождений следует обобщить данные о наличии местных строительных материалов.

3.25.    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 «Требованиями к комплексному изучению ме-

сторождений и подсчету запасов попутных полезных ископаемых и компонентов» (ГКЗ СССР, 1982 г.).

4. Требования к подсчету запасов

4.1.    Подсчет запасов гипса (ангидрита) производится в соответствии с требованиями разделов I, II и III «Классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых» (см. прил. 2).

4.2.    При подсчете запасов должны учитываться следующие дополнительные условия, отражающие специфику месторождений гипса (ангидрита).

4.2.1.    Запасы категории А подсчитываются на вновь разведанных месторождениях, относимых к 1-й группе, в контурах разведочных выработок и могут подсчитываться на разрабатываемых месторождениях 2-й группы в контурах горно-эксплуатационных работ и скважин эксплуатационной разведки. По достаточному числу пересечений и анализов должны быть надежно определены мощности залежей и качество гипса (ангидрита); установлено в степени, исключающей другие варианты оконтуривания, положение природных разновидностей полезного ископаемого, промышленных (технологических) типов и сортов, внутренних некондиционных участков, карстовых пустот, разрывных нарушений; определены минеральные формы вредных примесей и их пространственное распределение.

4.2.2.    Запасы категории В подсчитываются на вновь разведанных месторождениях, относимых к 1-й и 2-й группам, в контурах разведочных выработок, а на месторождениях 1 -й группы также в зоне геологически обоснованной экстраполяции, ширина которой по падению и простиранию не превышает расстояния между выработками, принятого для запасов категории В.

Положение природных разновидностей полезного ископаемого и разрывных нарушений, внутреннее строение залежей должны быть изучены в степени, допускающей возможность различных вариантов оконтуривания, существенно не влияющих на представление об условиях залегания и строении месторождения (участка).

Необходимо также определить минеральные формы вредных примесей и закономерность их пространственного распределения.

Промышленные (технологические) типы и сорта полезного ископаемого, зоны проявления карста и внутренние некондиционные участки следует по возможности оконтурить, при невозможности — их соотношение определяется статистически.

4.2.3.    Запасы категории С, подсчитываются в контуре разведочных выработок с включением зоны геологически обоснованной экстраполяции, ширина которой не превышает по простиранию и падению расстояния между выработками, принятого для категории С,. Должны быть определены изменчивость мощности и качества выделенных промышленных (технологических) типов и сортов полезного ископаемого, их количественные соотношения, наличие тектонических нарушений и карста.

Инструкция по применению Классификации запасов к месторождениям гипса и ангидрита. М., 1984, 35 с. (Государственная комиссия по запасам полезных ископаемых при Совете Министров СССР).

Совет Министров СССР постановлением от 30 ноября 1981 г. утвердил новую Классификацию запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых. В соответствии с этой Классификацией ГКЗ СССР с участием Министерства геологии СССР, Министерства промышленности строительных Материалов СССР, министерств и управлений геологии союзных республик разработана Инструкция по ее применению к месторождениям гипса и ангидрита.

Выполнение требований Инструкции обязательно для всех организаций, независимо от их ведомственной подчиненности, при разведке и разработке месторождений гипса и ангидрита, проектировании предприятий по их добыче и переработке.

С выпуском данной Инструкции утрачивает силу «Инструкция по применению Классификации запасов к месторождениям гипса и ангидрита», изданная в 1961г.

Редакционная коллегия:

А.М.Быбочкин (председатель), В.М.Борзунов, Л.З.Быховский. Ю.Ю.Воробьев. К.В.Миронов (зам.председателя), Ю.В.Рудаков

©Государственная, комиссия по запасам полезных ископаемых при Совете Министров СССР (ГКЗ СССР), 1984

4.3.    Ширину зоны экстраполяции в каждом конкретном случае для категорий запасов В, С, и С₂ необходимо обосновать фактическими материалами. Не допускается экстраполяция в направлении зон тектонических нарушений, повышенной закарстованности, выклинивания и расщепления пластов, ухудшения качества гипса (ангидрита) и горно-геологических условий их разработки.

4.4.    Запасы подсчитываются раздельно по выделенным промышленным (технологическим) типам и сортам гипса (ангидрита) в установленных при разведке контурах, а при невозможности окон-туривания — статистически. При открытом способе разработки запасы, находящиеся выше и 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 полезного ископаемого 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 или целесообразность попутного извлечения, складирования и сохранения для использования в будущем. При подсчете забалансовых запасов производится их подразделение в зависимости от причин отнесения к забалансовым (экономических, технологических, гидрогеологических или горно-технических).

4.6.    Запасы гипса (ангидрита), заключенные в охранных целиках крупных водоемов и водотоков, населенных пунктов, заповедников, памятников природы, истории и культуры, не подсчитываются. Запасы, находящиеся в охранных целиках капитальных сооружений и сельскохозяйственных объектов, относятся к балансовым или забалансовым или исключаются из подсчета в соответствии с постоянными кондициями, учитывающими затраты на перенос сооружений или специальные способы отработки запасов.

4.7.    На месторождениях гипса (ангидрита), оценка общих запасов в геологических границах месторождений, а также оценка прогнозных ресурсов категории Р, может не проводиться. В этом случае, кроме запасов, разведанных на заданную потребность, предварительно оцениваются запасы категории С₂, необходимые для работы предприятия на следующий амортизационный срок, но не превышающие разведанные более чем в два раза.

4.8.    При подсчете запасов разрабатываемых месторождений и отнесении их к той или иной категории следует учитывать фактические данные о морфологии, условиях залегания, мощности, внутреннем строении залежей и качестве полезного ископаемого, полученные в результате разработки. С этой целью необходимо произвести сопоставление данных разведки и разработки по величине запасов, указанным подсчетным параметрам и особенностям геологического строения месторождения. В материалах сопоставления должны быть приведены контуры утвержденных и погашенных запасов, площадей прироста, данные о запасах: погашенных (в том числе добытых).

сУТВЕРЖДАЮ» Председатель Г КЗ СССР

А.М.БЫБОЧКИН 24 февраля 1983 г.

ИНСТРУКЦИЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ КЛАССИФИКАЦИИ ЗАПАСОВ К МЕСТОРОЖДЕНИЯМ ГИПСА И АНГИДРИТА

1.Общие сведения

1.1. Гипс — минерал, представляющий собой водный сульфат кальция CaS0₄ • 2Н₂0 (32,5 % СаО; 46,6 % S0₃; 20,9 % Н₂0), встречается в природе в виде кристаллов толстотаблитчатого, призматического и столбчатого облика, двойников типа «ласточкин хвост» и агрегатов, среди которых выделяют несколько разновидностей: крупнокристаллическую, листоватую, волокнистую и сахаровидную. Твердость гипса 1,5—2,0, плотность 2,3 г/см³, цвет белый, серый, реже желтый и розовый, спайность весьма совершенная. Гипс обладает заметной растворимостью в воде, которая увеличивается при повышении температуры до 41° С, а затем быстро падает. При нагревании гипс теряет воду, переходя сначала в полугидрат CaS0₄ • 1/2 Н₂0, а затем в безводный сульфат Са$0₄. Обезвоженный гипс при соприкосновении с водой образует вязкое вещество, которое быстро превращается в плотную твердую массу. На этом свойстве (схватывании) основано промышленное использование гипса как вяжущего материала.

Ангидрит — минерал, представляющий собой безводный сульфат кальция CaS0₄ (41,2% СаО; 58,8% S0₃), обычно встречается в виде сплошных мелкозернистых мраморовидных масс, реже — в виде кристаллов таблитчатого и призматического облика. Цвет белый, сероватый, реже голубой, розовый или темно-серый (за счет примесей). Твердость ангидрита 3—3,5, плотность 2,8—3,0 г/см³, спайность совершенная, в воде растворяется хуже гипса. Ангидрит обладает вяжущими свойствами.

Гипс и ангидрит, как правило, встречаются совместно среди осадочных отложений, образуя залежи практически мономинеральных пород, называемые также, как и минералы, гипсом и ангидритом. Их обычные примеси — глинистое вещество, кварц, карбонаты, галит, битуминозное вещество и др. Известны также гипсовые образования, состоящие из смеси мельчайших кристаллов гипса с песчано- и из-вестковисто-глинистым материалом (гажа, ганч, и др.).

Гипсоносные толщи обычно представлены чередованием залежей гипса (ангидрита) с известняками, доломитами, мергелями и глинами, которые также могут иметь промышленное значение и разрабатываться одновременно с гипсом (ангидритом). Иногда встречаются мощные однородные залежи гипса (ангидрита), в разрезе которых почти отсутствуют прослои или линзы других пород.

В связи с высокой растворимостью гипса в гипсоносных толщах часто развивается карст в виде поверхностных воронок и внутренних каналов большой протяженности.

1.2.    В настоящее время в промышленности используется в основном гипс. Ангидрит в связи с химической неустойчивостью в пределах небольших глубин добывается пока в ограниченных количествах; однако намечается тенденция роста его потребления, особенно в цементной промышленности.

1.3.    По генезису месторождения гипса и ангидрита разделяются на осадочные, остаточные, инфильтрационные.

Осадочные месторождения гипса и ангидрита в СССР и большинстве стран мира имеют наибольшее промышленное значение. По условиям образования среди них выделяются сингенетические и эпигенетические месторождения.

Сингенетические месторождения гипса и ангидрита образовались одновременно с вмещающими породами в результате химического осаждения из растворов.

Залежи гипса и ангидрита в сингенетических месторождениях имеют форму линз и пластов мощностью до 20 м и более. Слои гипса и ангидрита часто перемежаются с другими породами и образуют свиты мощностью до нескольких сотен метров.

Эпигенетические месторождения гипса возникли путем гидратации ранее образовавшегося ангидрита при низком внешнем давлении на глубинах около 100—150 м под действием нисходящих вод. Этот процесс сопровождается увеличением объема породы (на 30 % и более), что является причиной местных нарушений залегания гипсоносных толщ. На больших глубинах в условиях высокого давления вышележащих пород происходит обратный процесс — переход гипса в ангидрит.

Залежи гипса эпигенетических месторождений представлены пластами и линзами, осложненными раздувами, пережимами, а также развитием внутренней тектоники (внутрипластовая складчатость, структуры течения и т.д.) и приконтактовых зон дробления и брек-чирования.

К осадочному типу относятся все крупные месторождения СССР, США, Канады, Франции, Испании.

Остаточные месторождения типа «гипсовых шляп» возникают в результате накопления гипса и ангидрита как остаточных продуктов при выщелачивании легкорастворимых минералов в соляных залежах. Роль этих месторождений в целом невелика, но известны крупные промышленные месторождения этого типа, например, Ше-докское (Краснодарский край).

Инфильтрационные месторождения разделяются на два подтипа: месторождения выветривания и метасоматические.

Месторождения выветривания образуются за счет растворения гипса, рассеяного в осадочных породах, переноса его грунтовыми и поверхностными водами и последующего отложения в смеси с песчанистыми, глинистыми и известковистыми частицами в виде гажи, глино-гипса, ганча. Они имеют разнообразные формы залегания:

пласты, прожилки, линзы, гнезда и отдельные вкрапления. Месторождения этого подтипа многочисленны на Северном Кавказе, в Грузии, Армении, Азербайджане, Средней Азии и Казахстане; они невелики по размерам и разрабатываются в районах с дефицитом запасов гипса.

Метасоматические месторождения образуются в результате замещения карбонатных пород гипсом при действии на них сернокислых вод. Месторождения этого подтипа распространены незначительно. В СССР они известны в Грузии, Армении, Средней Азии и Казахстане; месторождения невелики по размерам, разрабатываются в небольших масштабах для местных нужд.

За рубежом добыча гипса из инфильтрационных месторождений составляет значительную часть общей добычи. Крупные месторождения этого типа известны в Иране, Канаде, Италии и других странах.

По масштабу месторождения гипса и ангидрита подразделяются на крупные (с запасами свыше 50 млн.т.), средние (5—50 млн.т.) Н мелкие (менее 5 млн.т.).

1.4.    Месторождения гипса и ангидрита разрабатываются преимущественно открытым способом. Подземный, или комбинированный, способ разработки применяется на глубокозалегающих или крутопадающих залежах. В зависимости от строения и мощности гипсоносной толщи, распределения сырья различных сортов применяется валовая или селективная отработка.

1.5.    Подавляющая часть гипса и ангидрита используется в качестве сырья для производства гипсовых вяжущих материалов (строительного гипса) и добавок в различные виды цементов, в меньшей степени для производства высокообжигового, высокопрочного, формовочного и медицинского гипсов, серной кислоты, сульфата аммония, бумаги и для гипсования почв. Кроме того, в небольших количествах гипс и ангидрит используются как декоративно-поделочный материал.

1.5.1. Требования промышленности к гипсовому камню, используемому для производства вяжущих материалов и в качестве добавок в цемент, регламентирует ГОСТ 4013-82* (см. прил. 1).

В качестве добавок при производстве вяжущих материалов используется также гипсо-ангидритовый камень, отвечающий требованиям того же стандарта.

Из всех гипсовяжущих материалов наибольшее применение имеет строительный гипс (ГОСТ 125-79), который получают путем обжига гипсового камня. Применяется он для штукатурных и отделочных работ, изготовления перегородочных панелей, плит и гипсовых обшивочных листов (сухая гипсовая штукатурка), звукопоглощающих плит. Строительный гипс должен отвечать требованиям СТ СЭВ 826—77, которые лимитируют сроки схватывания, степень помола и предел прочности на сжатие.

•Номера и требования стандартов и технических условий приведены по состоянию на 1 января 1984 г.; при пользовании Инструкцией необходимо учитывать все вносимые в них изменения.

Формовочный гипс получают так же, как обыкновенный строительный гипс, но из более чистого, отборного гипсового камня (1-го сорта по ГОСТ 4013-82). Он используется в керамической, авиационной, автомобильной промышленности и точном машиностроении при изготовлении форм и моделей, а также при выполнении различных поделочных и скульптурных работ.

Высокопрочный гипс применяется для получения гипсобетона, строительных деталей, а также других изделий, когда требуется вяжущее вещество с быстрым схватыванием, твердением и обладающее после твердения повышенной механической прочностью. Получают высокопрочный гипс методом автоклавной обработки гипсового камня (1-го сорта по ГОСТ 4013-82).

Медицинский гипс применяется в хирургии и стоматологии для изготовления временных протезов, муляжных слепков и иммобилизирующих повязок. Оценка пригодности сырья (гипсового камня 1-го и 2-го сортов по ГОСТ 4013-82) для производства медицинского гипса осуществляется по готовой продукции, качество которой должно удовлетворять требованиям ОСТ 21—8—80.

Высокообжиговый гипс (эстрихгипс, гидравлический гипс) представляет собой продукт обжига гипса или ангидрита при высокой температуре (около 900 °С) с последующим помолом обожженного материала. Эстрихгипс применяется для изготовления плиточных и бесшовных (наливных) полов, кладочных и штукатурных растворов, бетонов для наземных сооружений, подоконных досок, ступеней, искусственного мрамора и т.п.

В производстве различных видов цемента гипс и ангидрит используются в качестве добавок для регулирования сроков схватывания. Гипсовое сырье должно отвечать требованиям ГОСТ 4013-82. Применяется также гипсо-ангидритовый камень, соответствующий требованиям того же стандарта к 1, 2 и 3-му сортам.

1.5.2.    Требования к гипсовому сырью, используемому в бумажной промышленности, для получения сульфата аммония и гипсования почв, государственными стандартами или техническими условиями не регламентируются.

В бумажном производстве гипс применяется в качестве наполнителя, преимущественно в высших сортах писчих бумаг. Гипс должен иметь процент белизны не менее 98 и не содержать примесей песка.

В сельском хозяйстве среди других азотных удобрений применяется сульфат аммония. Его получают в результате воздействия аммиака и углекислого газа на гипс или ангидрит, которые должны иметь минимальное количество глинистых примесей.

Кроме того, гипс в больших количествах используется как удобрение для гипсования засоленных почв.

1.5.3.    В качестве облицовочного материала применяются плотные разновидности гипса. В связи с растворимостью в воде и низкой твердостью гипс используется только для внутренней облицовки зданий. Требования к качеству сырья и изученности месторождений гипса и ангидрита, применяемых для строительства и облицовки зданий и сооружений, приведены в «Инструкции по применению Клас-

сификации запасов к месторождениям облицовочного и строительного камня» (ГКЗ СССР, 1983 г.). Чистые, снежно-белые и красиво окрашенные разновидности гипса (в особенности селенит) употребляются для поделок.

2. Группировка месторождений по сложности геологического строения для целей разведки

2.1.    По сложности геологического строения промышленные месторождения гипса (ангидрита) соответствуют 1-й и 2-й группам «Классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых» (см. прил. 2).

К 1-й группе относятся месторождения, представленные крупными (Новомосковское, Скуратовское, Лазинское) и средними (Слудная гора, Бебяевское) залежами, выдержанными по мощности и качеству полезного ископаемого, а также крупными (Заларинское, Горазубовское), средними и мелкими (Изборское, Каринское, Звоз-ское) залежами с неустойчивой мощностью, относительно выдержанными по качеству полезного ископаемого.

Ко 2-й группе относятся месторождения, представленные средними и мелкими залежами, невыдержанными по мощности и качеству полезного ископаемого (Охлебинское, Тихоозерское, Передов-ское), а также сильно закарстованные месторождения всех типов (Соколино-Саркаевское и др.).

Месторождения гипса (ангидрита), относящиеся к 3-й группе Классификации, в настоящее время имеют ограниченное промышленное значение и могут использоваться в небольших масштабах для местных нужд в районах с дефицитом этого сырья. Месторождения гипса (ангидрита), относящиеся к 4-й группе, практического значения не имеют.

2.2.    Принадлежность месторождения к той или иной группе устанавливается исходя из степени сложности геологического строения основных тел полезного ископаемого, заключающих не менее 70% запасов месторождения. На крупных месторождениях при несоблюдении этого условия определение группы производится дифференцированно для отдельных участков месторождения, состоящих из сближенных тел полезного ископаемого.

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, своевременно проводить постадийную геологоэкономическую оценку результатов исследований. Изученность месторождения должна обеспечить комплексную оценку и возможность его комплексного освоения, а также решения вопросов охраны окружающей среды.

3.1.1.    На вновь выявленных месторождениях гипса (ангидрита) до перехода к детальной разведке проводится предварительная разведка в объемах, необходимых для обоснованной оценки их промышленного значения.

По данным предварительной разведки составляется технико-экономический доклад (ТЭД) о целесообразности проведения детальной разведки месторождения и разрабатываются временные кондиции. В соответствии с утвержденными в установленном порядке временными кондициями подсчитываются запасы гипса (ангидрита) и попутных полезных ископаемых, имеющих промышленное значение, по категориям С, и С₂.

В ТЭДе должны быть определены границы площади и глубина детально разведываемой части месторождения, а также участки и горизонты, намечаемые к первоочередному освоению.

3.1.2.    Детальная разведка производится только на месторождениях, получивших положительную промышленную оценку по данным предварительной разведки и намеченных к промышленному освоению в ближайшие годы.

3.2.    По детально разведанному месторождению необходимо иметь топографическую основу, масштаб которой соответствует его размерам, геологическим особенностям и рельефу местности. Топографические карты и планы месторождений гипса (ангидрита) составляются обычно в масштабах 1:1000—1:10 ООО в зависимости от крупности месторождения и сложности рельефа.

Все разведочные и эксплуатационные выработки (скважины, канавы, шурфы, траншеи, штольни, карьеры и др.) а также естественные обнажения должны быть инструментально привязаны. Подземные горные выработки и скважины наносятся на планы по данным маркшейдерской съемки. Для скважин должны быть вычислены коор-наты точек пересечения ими кровли и подошвы тел полезного ископаемого и построены проложения их стволов на плоскости планов и разрезов. Маркшейдерские планы горизонтов горных работ обычно составляются в масштабах 1: 200 — 1:1000, сводные погоризонтные планы — в масштабе не мельче 1:1000.

3.3.    По району месторождения необходимо иметь геологическую карту с геологическими разрезами и карту полезных ископаемых в масштабах 1: 25 000 — 1:100 000, соответствующие требованиям инструкций к картам этого масштаба, а также другие графические материалы, обосновывающие комплексную оценку прогнозных ресурсов полезных ископаемых района. Все эти графические материалы должны отражать геологическое строение района (основные геологические структуры и литолого-петрографические комплексы пород, условия их залегания), а также положение площадей, перспективных на выявление новых месторождений.

Результаты проведенных в районе геофизических исследований следует учесть при составлении геологической карты и разрезов к ней и отразить на сводных планах интерпретации геофизических аномалий в масштабах представляемой геологической карты.

3.4.    Геологическое строение месторождения должно быть деталь-

но изучено и отражено на геологической карте масштаба 1:1000 — 1:10 ООО (в зависимости от размеров и сложности строения) и геологических разрезах.

Геологические и геофизические материалы но месторождению должны давать с детальностью, достаточной для подсчета запасов, представление о форме, условиях залегания, размерах, внутреннем строении, характере выклинивания, характере и степени фациальной изменчивости, закарстованности, трещиноватости и тектонической нарушенности тел полезного ископаемого, взаимоотношении их с вмещающими литолого-петрографическими комплексами пород, складчатыми структурами и тектоническими нарушениями.

3.5.    Приповерхностные части месторождения должны быть тщательно изучены. Определяются мощность покровных отложений, гипсометрия коренных пород, прослеживаются выходы на поверхность (или под покровные отложения) залежей гипса и ангидрита. Помимо изучения естественных обнажений для этой цели проходятся горные выработки, мелкие скважины и производятся наземные геофизические исследования. На участках развития поверхностного карста необходимо изучить степень его развития по площади. При сложном рельефе поверхности месторождения и погребенной поверхности полезной толщи для установления границы выветривания гипса (ангидрита), определения состава и свойств вскрышных пород, выявления и оконтуривания крупных карстовых полостей и размывов проходятся дополнительные выработки но сети, вдвое более густой, чем сеть основных выработок.

3.6.    Разведка месторождений гипса (ангидрита) на глубину проводится в основном скважинами колонкового бурения. Горные выработки (обычно шурфы) проходятся главным образом для изучения приповерхностных частей месторождения, контроля данных бурения, определения объемной массы и отбора технологических проб. Необходимость проходки горных выработок, их тип, объемы, назначение и соотношение со скважинами должны определяться в каждом конкретном случае исходя из особенностей геологического строения месторождения и рельефа местности.

При благоприятном рельефе поверхности месторождения, небольшой глубине залегания гипсовых (ангидритовых) залежей целесообразна проходка штолен.

Скважины проходятся на всю мощность полезной толщи или до установленного ТЭДом горизонта разработки месторождения. В последнем случае должны быть пройдены единичные структурные скважины для выяснения глубины распространения гипсовых тел.

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. Если при этом полезная толща вскрывается с поверхности канавами, а на глубине — скважинами или горными выработками, то необходимо производить увязку слоев и пачек, вскрытых этими разведочными выработками.

При разведке крутопадающих тел для получения их пересечений