Целью предварительной разведки является:
-установление границ распространения полезного ископаемого и выявление участков наиболее пригодных для эксплуатации в первую очередь. Этот вид работ называется оконтуриванием месторождений;
-определение площади контура и расчет количества запасов материалов в месторождении;
-изучение качества материалов в месторождении;
Установление условий залегания полезного ископаемого (глубина залегания, мощность вскрыши, мощность полезной толщи, простирания, падение и угол падения пластов подземной воды и т.д.);
-уточнение условий транспортировки материалов из месторождения.
Экономическую целесообразность разработки во многом определяет соотношение между мощностью вскрышных пород и мощностью полезного ископаемого.
Отношение мощности вскрыши (Н) к полезной толще (h) носит название геологического коэффициента I, при этом имеющиеся среди полезной толщи прослойки «пустой»породы причисляются к вскрышным породам. Например, для месторождения известняка показанного на рисунке:
Н1 – мощность вскрыши (суглинок),
h1 – полезная толща,
Н2 – мощность «пустой» породы (глина, другая прослойка),
h1 – полезная порода,
П – песок (подошва известняка).
где H и h подставлены в метрах.
Ценность месторождений будет тем значительней, чем меньшую величину имеет коэффициент I.
При I=0 полезное ископаемое будет залегать на поверхности и разработка такого месторождения наиболее экономически выгодна.
В случае положительного решения о возможности укрепления вскрыши, «пустой» породы или некондиционных по своим свойствам отдельных прослоек породы вяжущими материалами, экономическая целесообразность разработки такого месторождения резко возрастает.
Для определения границ распространения полезных ископаемых на выявленном поисками участке закладываются шурфы или буровые скважины. Намечая места заложения шурфов учитывают все старые выработки, обнажения и расчистки, имеющиеся на изучаемой территории.
При разведке гранитов и других магматических горных пород ограничиваются изучением имеющихся обнажений и заложением неглубоких шурфов (2-5 м) для определения мощности вскрыши и выветренной толщи породы (элювия).
При разведке осадочных горных пород закладывают шурфы или скважины на глубину намечаемой эксплуатации месторождения.
Качество закладываемых шурфов устанавливается в зависимости от сложности геологического строения и рельефа местности, а также от количества материалов, намечаемых к использованию из данного месторождения. Выработки на изучаемом участке располагаются в виде правильной сетки. Расстояния между выработками и разведочными линиями чаще всего составляют 50-100 м в зависимости от местных условий.
Подсчет запасов.
На план месторождений, составленный инструментальной съемкой (масштаб плана 1:2000) наносят точки заложения шурфов (скважин) и отмечают для каждого шурфа мощность вскрыши полезного слоя. Все выработки, имеющие удовлетворительный геологический коэффициент, считаются положительными и должны попасть в контур подсчета запасов.
Выработки с большой вскрышей и малой мощностью полезного слоя или вовсе не содержащие полезного материала должны остаться вне контура.
Границы наиболее выгодного для эксплуатации залегания полезного ископаемого проводятся по крайним положительным выработкам. Естественно, что при малом количестве шурфов, закладываемых во время предварительной разведки, контур подсчета запасов будет установлен приблизительно.
Площадь контура подсчитывается следующим образом:
Вся оконтуренная часть территории делится на несколько правильных геометрических фигур (треугольники, квадраты, прямоугольники).
Площадь каждой фигуры (S1, S2, S3,…, Sn) подсчитывается исходя из масштаба плана.
Сумма площадей всех выделенных фигур дает площадь контура S
S=S1+ S2+ S3+…+ Sn
Подсчет запасов полезных ископаемых на оконтуренной территории проводится различными методами. При разведке карьеров дорожно-строительных материалов чаще всего применяют среднеарифметический метод или метод поперечных сечений.
Суть первого метода заключается в том, что по данным всех выработок, входящих в контур подсчета запасов, определяется средняя мощность полезной толщи
Тогда запасы (V) будут равны произведению площади контура подсчета запасов на среднюю мощность полезной толщи (hср)
,[м3]
Качество материалов
Для изучения качества материалов из наиболее характерных шурфов отбирают пробы в количестве достаточном для производства лабораторных испытаний:
1. для песка – 2-3 кг зависимости от крупности зерен;
2. для гравийных материалов при наибольшей крупности зерен 60 мм – 15-20 кг;
3. для камня – 15-20 кг и более.
Пробы должны быть отобраны таким образом, чтобы они были характерны для данного месторождения, слоя, шурфа и отражали их качество. Для характеристики условий залегания материала в месторождении составляют один или несколько геологических разрезов по наиболее характерным направлениям. Эти разрезы дадут возможность составить суждение о том, как залегает полезная толща и вскрыша:
-наклонно или горизонтально,
-в виде выдержанного пласта или гнездообразно.
При предварительной разведке выясняется вопрос о грунтовых водах:
-устанавливают с какой глубины они появляются,
-какова интенсивность их поступления.
Эти данные необходимы при оценке месторождений и при решении вопросов, связанных с его разработкой.
Если при поисках карьеров и месторождений не были собраны достаточные данные о состоянии транспортных путей, расстояние от месторождения до различных точек трассы и т.п., то все эти данные выясняются при предварительной разведке.
Документация.
В итоге проведения предварительной разведки составляются документы, которые входят в состав технического проекта дороги:
1. карта крупного масштаба с нанесенной на ней трассой дороги и обозначением разведанных месторождений и карьеров,
2. ведомость разведочных месторождений и карьеров,
3. паспорт каждого разведанного месторождения или карьера, в который входят:
а) план расположения выработок с нанесенной ситуацией по горизонталям через 1 м и контуром подсчета запасов,
б) таблица основных показателей разведки по отдельным выработкам (мощность вскрыши и полезной толщи, геологический коэффициент, относительные отметки устья, шурфов или скважин),
в) геологические разрезы по наиболее характерным направлениям и наиболее характерные геологические колонки,
г) таблица исходных данных для подсчета запасов и запасы по отдельным геометрическим элементам и контуру в целом,
д) главнейшие характеристики относящиеся к месту нахождения карьера, условиям разработки и транспортировки,
е) таблица результатов лабораторных испытаний основных проб.
Все перечисленные материалы помещаются на одном листе.
4. пояснительная записка по обеспечению строящейся дороги строительными материалами