Đặc điểm thăm dò các thân khoáng gián đoạn

11.6. THĂM DÒ CÁC THÂN QUẶNG CÓ CẤU TRÚC GIÁN ĐOẠN

11.6.2. Đặc điểm thăm dò các thân khoáng gián đoạn

Trong quá trình thăm dò các mỏ có cấu trúc gián đoạn, làm sáng tỏ cấu trúc nguồn gốc và cục bộ vây quanh quặng có ý nghĩa đặc biệt. Bởi vì, các cấu trúc này thường duy trì theo đường phương, hướng dốc tốt hơn so với những tập hợp quặng riêng biệt và có thể được sử dụng như là những yếu tố nhận dạng khi liên kết tài liệu địa chất thăm dò theo các công trình và mặt cắt thăm dò lân cận. Ngoài ra, cần làm sáng tỏ các yếu tố khác như tính phân đới của thân khoáng và những khu vực không quặng, khu vực có độ chứa sản phẩm khác nhau. Tương ứng với nguyên tắc tuần tự, ở giai đoạn đầu (bước 1) của công tác thăm dò, đới (tầng) sản phẩm chứa các thân khoáng riêng biệt có cấu trúc gián đoạn được coi là đối tượng nghiên cứu. Trong giai đoạn (bước) tiếp theo cần làm sáng tỏ và khoanh nối thân sản phẩm. Theo mức độ chi tiết hóa công tác thăm dò, độ bào hoà quặng của các tập hợp khoáng sản được khoanh nối tăng lên có tính quy luật, bởi vì tất cả các khu vực không quặng nhỏ hơn được phân chia tin cậy và để lại ngoài ranh giới khoáng hóa công nghiệp. Chính ví vậy, quá trình thăm dò các thân gián đoạn là quá trình phân chia không gian một cách tuần tự các thể tích có giá trị công nghiệp và khu vực không quặng. Đối với các thân có cấu trúc gián đoạn phức tạp và kích thước nhỏ của các tập hợp khoáng sản, việc phân chia đó chỉ có thể thực hiện trong quá trình thăm dò khai thác.

263 Khi thăm dò các thân gián đoạn đều có xu hướng sử dụng hệ thống công trình mỏ. Sử dụng hợp lý và có hiệu quả công trình mỏ chỉ khi làm rõ cấu trúc chứa quặng cục bộ, phần lộ của thân quặng trên bề mặt và theo dõi quặng hóa liên tục theo đường phương, hướng dốc.

Trong thức tế, các giếng nhỏ và lỗ khoan (trên mặt đất và dưới đất) thường được sử dụng tổ hợp với công trình mỏ thăm dò.

Để đánh giá tin cậy chất lượng và trữ lượng quặng trong quá trình thăm dò kiểu mỏ này cần mô tả định lượng mức độ gián đoạn của vỉa quặng. Hệ số chứa quặng là tỷ số giữa số lượng phần quặng đạt chỉ tiêu với tổng tất cả các phần quặng đạt chỉ tiêu và không đạt chỉ tiêu trong ranh giới công nghiệp. Từ khái niệm này đã xuất hiện ba loại hệ số chứa quặng là hệ số thể tích, diện tích và hệ số tuyến tính (đường). Trong đó, hệ số chứa quặng diện tích và thể tích ít hoặc không được xác định trong giai đoạn thăm dò do tài liệu không đầy đủ.

Hệ số chứa quặng tuyến tính trung bình (Kcq ) có thể được xác định theo từng công trình, từng mặt cắt hay theo khối tính trữ lượng. Hệ số chứa quặng tuyến tính đối với từng công trình xác định theo công thức:

M m m

Kcq m n

+ +

= 1+ 2 ...

(11.2) Trong đó:

m1, m2…, mn - Chiều dày các khoảng quặng trong công trình thăm dò;

M - Chiều dày đầy đủ của thân khoáng trong công trình thăm dò.

Hệ số chứa quặng tuyến tính theo khối là tỷ số của tổng tất cả các khoảng quặng theo tập hợp công trình với tổng chiều dày của đới vây quanh quặng được cắt qua bằng các công trình thăm dò, xác định theo công thức sau:

n n

cq M M M M

m m

m K m

+ + + +

+ + +

= ∑ +∑ ∑ ∑

...

...

3 2 1

3 2

1 (11.3)

Trong đó:

∑m1, ∑m2, …, ∑mn - Tổng chiều dày các khoảng quặng theo từng trình thăm dò trong giới hạn thể tích tính trữ lượng;

M1, M2, …, Mn - Chiều dày đầy đủ của thân khoáng theo từng công trình thăm dò trong giới hạn thể tích tính trữ lượng.

Để nhận được đánh giá khôn chệch của phương sai Skc, V.A. Vinkenchev và M.V.

Sumilin đề xuất công thức:

2 2 2 2

2 2

M n

S S R K S

K

S kc S m cq m cq mM m M

−

= + (11.4)

Trong đó:

S2m và S2M - Giá trị phương sai chiều dày các khoảng quặng và chiều dày chung của thân khoáng (vỉa);

RmM - Giá trị hệ số tương quan giữa các giá trị m và M;

M- Chiều dày trung bình đới chứa quặng.

Quy luật tăng của hệ số chứa quặng đối với thể tích quặng được khoanh nối theo mức đan dày mạng lưới thăm dò cho phép sử dụng nó như là tiêu chuẩn chi tiết hóa các thành tạo quặng gián đoạn. Ví dụ, V.A. Vinkenchev và M.V. Sumilin chỉ ra rằng, theo kết quả thăm dò giai đoạn đầu mỏ dạng stocvec được khoanh nối tin cậy chỉ là đới sản phẩm chung và đánh giá trữ lượng với hệ số chứa quặng 0,15. Khi tiến hành chi tiết hóa công tác thăm dò, trong ranh giới đới sản phẩm đã phân chia và khoanh nối được các thân khoáng loại mạch và dạng mạch bị gián đoạn với hệ số chứa quặng là 0,77.

264 Khoanh nối đúng các thân gián đoạn có ý nghĩa rất lớn khi đánh giá độ chứa quặng và mức độ phức tạp về cấu trúc của chúng. Bởi vì, độ tin cậy của trữ lượng và giá trị trung bình của các thông số thăm dò phụ thuộc trực tiếp vào vị trí không gian của ranh giới khu vực quặng công nghiệp và khu vực không chứa quặng. Vị trí ranh giới chung được khoanh nối đúng khi trong nó có các thể tích chứa quặng. Ví dụ, khi thăm dò mỏ thuỷ ngân đã phát hiện được tập hợp quặng trong cát kết bằng các lỗ khoan. Theo tài liệu nhận được đã tiến hành khoanh nối ranh giới chung của thân khoáng có dạng uốn cong và cắt các lớp khác nhau về thạch học trong tập cát kết chứa quặng (hình 11.9a). Như vậy, phương án khoanh nối này thiếu cơ sở địa chất.

Hình 11.9. Khoanh nối vỉa sản phẩm không có cơ sở (a) và có cơ sở (b) theo công trình gặp quặng ngẫu nhiên

1- Tập sản phẩm là cát kết thạch anh; 2- Đá phiến sét; 3- Lỗ khoan và các khoảng quặng;

4- Ranh giới vỉa sản phẩm không có cơ sở địa chất

Để làm sáng tỏ đặc điểm phân bố và hình dạng của tập hợp quặng thuỷ ngân đã tiến hành nghiên cứu thể tích và hệ số chứa quặng trên cơ sở kiểu nguồn gốc quặng hóa và cấu trúc khống chế quặng. Kết quả nghiên cứu cho giá trị hệ số chứa quặng trong ranh giới công nghiệp khá cao, còn khái niệm về hình dạng và điều kiện thế nằm của thể tích chứa quặng theo phương án trên có nhiều sai lệch với thực tế. Trên cơ sở tổng hợp tài liệu đã làm rõ được thể tích chứa quặng là tập cát kết nên ranh giới công nghiệp chung của thể tích chứa quặng được khoanh nối theo nóc và đáy của tập cát kết vây quanh quặng (hình 11.9b).

Đánh giá cấu trúc và trữ lượng của các thành tạo chứa quặng gián đoạn đảm bảo tin cậy chỉ đạt được khi khoanh nối thể tích chứa quặng theo ranh giới địa chất tự nhiên gồm: tiếp xúc của đới hoặc đá chứa quặng; yếu tố kiến tạo; đới quặng xâm nhiễm hoặc đới đá biến đổi.

Trong thăm dò các vỉa gián đoạn, tiến hành liên kết các khoảng quặng riêng biệt trong các công trình thăm dò thành tập hợp quặng duy nhất thường dẫn đến khái niệm sai lệch về cấu trúc bên trong của vỉa sản phẩm, làm tăng chỉ số độ chứa quặng của chúng và hạn chế ranh giới thật của chúng trong lòng đất. Để tránh những sai lầm khi khoanh nối các thân có cấu

265 trúc gián đoạn cần thực hiện nguyên tắc khoanh nối, đó là hình học hóa chỉ những tập hợp khoáng sản có kích thước lớn hơn kích thước ô mạng của mạng lưới thăm dò.

Trên hình 11.10 là phương án khoanh nối trữ lượng bằng đường chấm gạch thiếu cơ sở địa chất. Khoanh nối không đúng trữ lượng dẫn đến hệ số chứa quặng thực tế trong ranh giới đường chấm không bằng 1, mà chỉ bằng 0,49. Trong khi đó, hầu như một nửa trữ lượng quặng (42%) còn lại ngoài ranh giới, thêm vào đó hệ số chứa quặng của phần ngoài ranh giới bằng 0,2, không phải bằng “0”. Kết hợp tính toán mối quan hệ không gian của khoáng hóa quặng và đới biến chất đã giới hạn đới sản phẩm bằng đường ranh giới trùng với ranh giới của các đá biến chất bị biến đổi (đường liên tục). Trong phương án khoanh nối này, giá trị hệ số chứa quặng của diện tích chứa quặng nhận dược theo các lò cúp bằng 0,39 và gần đến hệ số chứa quặng thực theo diện tích là 0,33.

Hình 11.10. Khoanh nối trữ lượng khu vực quặng theo mạng lưới thăm dò thưa (bình đồ)

1- Đá biến chất; 2- Ranh giới thực và diện tích thực tế của tập hợp quặng liên tục (bên trái - Tập hợp quặng đưa vào ranh giới vỉa, bên phải - Tập hợp quặng còn lại ngoài ranh giới vỉa); 3- Ranh giới thân quặng không có cơ sở địa chất; 4- Ranh giới

thân quặng có cơ sở địa chất; 5- Công trình mỏ thăm dò và khoảng quặng; 6- Lỗ khoan thăm dò và khoảng quặng

Để nghiên cứu chi tiết quặng hóa đã tiến hành đan dày mạng lưới thăm dò bằng các các lỗ khoan nằm ngang xuất phát từ lò bằng dọc vỉa. Kết quả nhận được cho phép chính xác ranh giới của thân sản phẩm, loại bỏ ra ngoài ranh giới các khu vực đá không quặng kích thước lớn. Nhờ đó, hệ số chứa quặng tăng đến 0,71 và gần đến giá trị tính toán theo tất cả các công trình là 0,74 (hình 11.11). Ngoài ranh giới công nghiệp còn lại phần trữ lượng quặng rất không đáng kể.

Thực tế thăm dò cho thấy, chiều dày nhỏ nhất của khoảng quặng và giới hạn chiều dày cho phép của lớp đá kẹp ảnh hưởng đến độ tin cậy đánh giá độ chứa sản phẩm của thể tích chứa quặng có tiềm năng. Vì vậy, các chỉ tiêu này cần được tính đến khi xác định hệ số chưa quặng.

266 Hình 11.11. Khoanh nối trữ lượng các khu vực quặng theo mạng lưới thăm dò đan dày

1- Đá biến chất; 2- Ranh giới thực và diện tích thực tế của tập hợp quặng liên tục (bên trái - Tập hợp quặng đưa vào ranh giới vỉa, bên phải - Tập hợp quặng còn lại ngoài ranh giới vỉa); 3- Ranh giới thân quặng có cơ sở địa chất;

4- Công trình mỏ thăm dò và khoảng quặng; 5- Lỗ khoan thăm dò và khoảng quặng

MỘT SỐ CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP

1. Các mỏ loại mạch, dạng mạch và những yêu cầu về phương tiện, kỹ thuật trong công tác thăm dò ?

2. Các thân quặng dạng ống và phương pháp thăm dò ?

3. Đặc điểm các mỏ loại stocvec và dạng stocvec và phương pháp thăm dò ? 4. Đặc điểm các thân khoáng có cấu trúc gián đoạn và phương pháp thăm dò ?

267 TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Đồng Văn Nhì, Nguyễn Phương, Nguyễn Văn Lâm, Trương Xuân Luận, Phan Viết Nhân.

Phương pháp thăm dò mỏ. Giáo trình Trường Đại học Mỏ - Địa chất. Hà Nội, 2003.

[2]. Nguyễn Anh Tuấn. Đặc điểm quặng hóa và định hướng công tác tìm kiếm thăm dò quặng chì - kẽm vùng Đông Bắc Việt Nam. Luận án tiến sĩ kỹ thuật địa chất. Trường Đại học Mỏ - Địa chất. Hà Nội, 2015.

[3]. Trần Văn Trị, Phan Cự Tiến, Thái Quí Lâm và nnk. Tài nguyên khoáng sản Việt Nam.

Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam. Hà Nội, 2000.

[4]. Những yêu cầu về nội dung và kết quả công tác thăm dò địa chất theo từng giai đoạn và từng bước. Tổng Cục Địa chất Việt Nam, Hà Nội 1976.

[5]. Quyết định số 06/2006/QĐ-BTNMT ngày 07 tháng 6 năm 2006 của Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường: “Quy định về phân cấp trữ lượng và tài nguyên khoáng sản rắn”.

[6]. Luật Khoáng sản số 60/2010/QH12 ngày 17 tháng 11 năm 2010, Quốc hội Nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam, Hà Nội 2010.

[7]. Thông tư 16/2012/TT-BTNMT ngày 29 tháng 12 năm 2012 của Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường: “Quy định về đề án thăm dò khoáng sản, đóng cửa mỏ khoáng sản và mẫu báo cáo kết quả hoạt động khoáng sản, mẫu văn bản trong hồ sơ cấp phép hoạt động khoáng sản, hồ sơ phê duyệt trữ lượng khoáng sản, hồ sơ đóng cửa mỏ khoáng sản”.

[8]. Quyết định số 25/2007/QĐ-BTNMT ngày 31 tháng 12 năm 2007 của Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường: “Về việc ban hành Quy định về thăm dò, phân cấp trữ lượng và tài nguyên than”.

[9]. Quyết định số 27/2007/QĐ-BTNMT ngày 31 tháng 12 năm 2007 của Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường: “Về việc ban hành Quy định về thăm dò, phân cấp trữ lượng và tài nguyên bauxit”.

[10]. Quyết định số 14/2008/QĐ-BTNMT ngày 30 tháng 12 năm 2008 của Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường: “Về việc ban hành Quy định về thăm dò, phân cấp trữ lượng và tài nguyên các mỏ sa khoáng thiếc, vàng, titan”.

[11]. Thông tư số 03/2015/TT-BTNMT ngày 13 tháng 02 năm 2015 của Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường: “Quy định về thăm dò và phân cấp trữ lượng, tài nguyên khoáng sản vàng gốc”.

[12]. Thông tư số 04/2015/TT-BTNMT ngày 30 tháng 12 năm 2008 của Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường: “Quy định về thăm dò và phân cấp trữ lượng, tài nguyên khoáng sản chì - kẽm”.

[13]. Thông tư số 73/2015/TT-BTNMT ngày 28 tháng 12 năm 2015 của Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường: “Quy định về thăm dò và phân cấp trữ lượng, tài nguyên khoáng sản đồng”.

[14]. Каждан А.Б. Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых. Изд.

Недра, Москва, 1977.

[15]. Каждан А.Б. Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых.

Нayчныe основы поискoв и разведки полезных ископаемых. Изд. Недра, Москва, 1984.

[16]. Wellmer F. W., Dalheimer M., Wagner M. Economic Evaluations in Exploration.

Springer, Germany, 2008.

[17]. S.K. Haldar. Mineral Exploration Principles and Applications, India, 2013.

268 Chương 12