8.3. KHOANH NỐI THÂN QUẶNG
8.3.2. Khoanh nối thân quặng
Khoanh nối thân quặng để tính trữ lượng được tiến hành trên bình đồ, hình chiếu hoặc mặt cắt địa chất theo các tuyến thăm dò. Tài liệu để khoanh nối thân quặng là tài liệu thực tế thu nhận được trong các công trình thăm dò. Khoanh nối thân quặng được tiến hành qua hai bước kế tiếp nhau:
- Xác định các điểm tựa của ranh giới theo tài liệu nghiên cứu trong công trình khai đào, lỗ khoan và các tài liệu khác.
- Vẽ đường ranh giới qua các điểm tựa.
1. Xác định ranh giới thân quặng trong giới hạn công trình thăm dò
Khoanh ranh giới thân quặng trong công trình thăm dò được tiến hành trên cơ sở các chỉ tiêu công nghiệp, kết hợp tài liệu địa chất, địa vật lý; đối với quặng sa khoáng, ngoài các chỉ tiêu trên, cần xem xét về đặc điểm địa hình - địa mạo. Khi xác định ranh giới thân quặng trong giới hạn công trình thăm dò, phải chú ý đến đặc trưng phân bố của hợp phần có ích, mối quan hệ của quặng hóa với đá vây quanh và phương vị công trình thăm dò so với phương vị của thân quặng. Trong khi khoanh nối thân quặng cần phân biệt hai trường hợp:
- Công trình cắt thân quặng theo chiều dày.
- Công trình theo dõi liên tục thân quặng theo đường phương.
Hình 8.10. Khoanh nối thân quặng để tính trữ lượng trên mặt cắt dọc thẳng đứng theo tài liệu thăm dò và
khai thác (theo I.Đ. Kogan, 1971)
1- Phạm vi đã khai thác;
2- Khu vực không quặng;
3- Lỗ khoan gặp quặng công nghiệp;
4- Lỗ khoan không gặp quặng;
5- Cấp trữ lượng, tài nguyên;
6- Công trình lò;
7- Ranh giới nội, ngoại suy
188 a. Xác định ranh giới trong phạm vi các công trình cắt thân quặng theo chiều dày
Trong trường hợp này, để xác định ranh giới thân quặng cần căn cứ vào mối quan hệ của quặng hóa với đá vây quanh và đặc tính biến hóa của hàm lượng thành phần có ích.
- Trường hợp thứ nhất: thân quặng có ranh giới rõ ràng với đá vây quanh và hợp phần có ích phân bố đồng đều. Trong trường hợp này, ranh giới thân quặng được xác định theo tài liệu quan sát trực tiếp trong công trình khai đào và mẫu lõi khoan. Nếu thân quặng thỏa mãn các chỉ tiêu công nghiệp thì ranh giới tính trữ lượng trùng với ranh giới địa chất (ranh giới tự nhiên) của thân quặng. Nếu thân quặng có chiều dày nhỏ, nhưng hàm lượng của hợp phần có ích cao thì đặc trưng công nghiệp của quặng hóa được xác định bằng hệ số mét phần trăm.
Tính chất công nghiệp của khoáng sản được xác định theo tài liệu lấy mẫu. Nếu thân quặng có chiều dày lớn, nhưng hàm lượng hợp phần có ích không thoả mãn chỉ tiêu công nghiệp, thì cần chứng minh không thể tách riêng các khu vực quặng giàu.
- Trường hợp thứ hai: thân quặng có ranh giới rõ ràng với đá vây quanh, hợp phần có ích phân bố không đồng đều. Khi đó, ranh giới ngoài của thân quặng được xác định theo tài liệu quan sát trực tiếp trong công trình thăm dò. Trong nội bộ thân quặng cần xác định và phân chia các phần quặng không đạt chỉ tiêu do liên quan tới đặc trưng phân bố của hợp phần có ích. Chiều dày lớp quặng không đạt chỉ tiêu được xác định bởi hệ thống khai thác (chỉ tiêu chiều dày lớp kẹp tối đa cho phép) và các chỉ tiêu công nghiệp được áp dụng.
- Trường hợp thứ ba: thân quặng có ranh giới không rõ ràng với đá vây quanh và hợp phần có ích phân bố không đồng đều. Khí đó, ranh giới thân quặng được xác định phụ thuộc vào phương thức lấy mẫu và kết quả phân tích mẫu.
+ Nếu mẫu rãnh lấy liên tục, thì ranh giới thân quặng được vạch qua ranh giới mẫu cuối cùng đạt chỉ tiêu và mẫu không đạt chỉ tiêu hàm lượng công nghiệp tối thiểu (hình 8.11).
Các lớp kẹp trong thân quặng có thể được đưa vào ranh giới chung của thân quặng hoặc tách ra tùy thuộc vào chiều dày của chúng và chỉ tiêu công nghiệp (chỉ tiêu chiều dày lớp kẹp tối đa) được sử dụng để khoanh nối thân quặng công nghiệp.
+ Nếu mẫu rãnh lấy cách nhau một khoảng cách nhhất định, thì ranh giới thân quặng được ngoại suy bằng 1/2 khoảng cách giữa mẫu đạt chỉ tiêu và mẫu không đạt chỉ tiêu (hình 8.12). Khi thành phần có ích trong thân quặng có sự chuyển tiếp từ từ có quy luật sang đá vây quanh, thì điểm tựa được xác định theo công thức:
CN B
A B
- C -
C C
x = .L
C (8.1)
Trong đó: x - Khoảng cách từ điểm lấy mẫu (B) có hàm lượng không đạt chỉ tiêu đến ranh giới thân quặng công nghiệp;
CA và CB - Hàm lượng hợp phần có ích tại điểm lấy mẫu A và B (hình 8.13);
CCN - Hàm lượng công nghiệp tối thiểu của hợp phần có ích;
L - Khoảng cách giữa hai điểm lấy mẫu A và B;
D - Điểm tựa cần tìm.
Hình 8.11. Khoanh ranh giới thân quặng trong công trình thăm dò khi lấy mẫu rãnh
liên tục
1- Mẫu có hàm lượng đạt chỉ tiêu;
2- Mẫu có hàm lượng không đạt chỉ tiêu;
3- Thân quặng;
4- Công trình thăm dò
189 - Trường hợp thứ tư: thân quặng có ranh giới không rõ ràng với đá vây quanh và hàm lượng hợp phần có ích phân bố không đồng đều. Trong trường hợp này, việc xác định ranh giới thân quặng khá phức tạp. Để xác định ranh giới thân quặng, người ta phải sử dụng đồng thời chỉ tiêu hàm lượng biên và hàm lượng công nghiệp tối thiểu. Trong trường hợp lấy mẫu liên tục, ranh giới thân quặng được khoanh nối theo các mẫu đạt chỉ tiêu hàm lượng biên, nếu mẫu rãnh lấy cách nhau một khoảng cách nhất định thì ranh giới ngoài được vẽ qua khoảng giữa mẫu đạt chỉ tiêu và mẫu không đạt chỉ tiêu hoặc sử dụng công thức 8.1. Tuy nhiên, khi sử dụng hàm lượng biên để khoanh nối ranh giới thân quặng cần đảm bảo hàm lượng trung bình khối không nhỏ hơn hàm lượng công nghiệp tối thiểu.
b. Khoanh nối ranh giới thân quặng trong công trình thăm dò truy đuổi theo đường phương hoặc theo hướng dốc thân quặng
Để khoanh nối thân quặng trong giới hạn công trình theo dõi thân quặng theo đường phương hoặc hướng dốc cần xem xét đặc trưng phân bố của hàm lượng hợp phần có ích và đặc trưng vát nhọn của thân quặng.
- Khi thân quặng vát nhọn đột ngột thì ranh giới ngoài thân quặng được khoanh nối theo tài liệu quan sát trực tiếp trong các công trình thăm dò mà không phụ thuộc vào đặc trưng phân bố hàm lượng của hợp phần có ích. Trong trường hợp này, ranh giới thân quặng công nghiệp trùng với ranh giới địa chất và dễ dàng xác định bằng mắt thường.
- Khi thân quặng vát nhọn từ từ, có thể gặp các trường hợp:
+ Hàm lượng hợp phần có ích giảm dần từ thân quặng vào đá vây quanh và chiều dày duy trì khá ổn định. Trong trường hợp này, ranh giới thân quặng được xác định tùy thuộc vào phương thức lấy mẫu:
Nếu lấy mẫu liên tục thì ranh giới công nghiệp được vẽ qua vị trí mẫu cuối cùng đạt chỉ tiêu, còn mẫu lấy cách nhau một khoảng cách nhất định thì ranh giới công nghiệp được xác định bằng phương pháp nội suy theo công thức trình bày ở trên.
+ Khi chiều dày thân quặng giảm từ từ và hàm lượng hợp phần có ích ổn định, thì ranh giới công nghiệp được khoanh nối theo chiều dày trên cơ sở tài liệu đo trực tiếp trong công trình thăm dò, hoặc xác định điểm tựa theo công thức:
Hình 8.12. Sơ đồ vẽ ranh giới thân quặng khi lấy mẫu cách nhau một khoảng cách nhất định
1- Vị trí lấy mẫu có hàm lượng đạt chỉ tiêu CN;
2- Vị trí lấy mẫu có hàm lượng không đạt chỉ tiêu CN;
3- Thân quặng
Hình 8.13. Sơ đồ xác định điểm tựa giữa các mẫu
CA - Hàm lượng hợp phần có ích ở mẫu ngoài rìa đạt chỉ tiêu;
CB - Hàm lượng hợp phần có ích của mẫu không đạt chỉ tiêu;
CCN - Hàm lượng công nghiệp tối thiểu;
L - Khoảng cách giữa 2 mẫu;
x(DB) - Chiều dài đoạn từ mẫu không đạt chỉ tiêu đến ranh giới thân quặng công nghiệp
D1
B
CB
A L CA
x A1
CCN
D
190
CN B
A B
- -
m m
x = .L
m m (8.2)
Trong đó:
x - Khoảng cách từ điểm lấy mẫu (B) có chiều dày không đạt chỉ tiêu đến ranh giới thân quặng;
mA và mB - Chiều dày thân quặng tại các điểm lấy mẫu đạt chỉ tiêu công nghiệp (A) và không đạt chỉ tiêu công nghiệp (B);
mCN - Chiều dày công nghiệp tối thiểu;
L - Khoảng cách giữa các điểm lấy mẫu A và B (hình 8.13).
+ Trường hợp chiều dày thân quặng và hàm lượng hợp phần có ích đồng thời giảm từ từ, ranh giới công nghiệp của thân quặng được khoanh nối theo chỉ tiêu mét phần trăm (m%) hoặc mét gam (mg). Điểm tựa được xác định theo công thức:
CN B
A B
= - .
-
K K
x L
K K (8.3)
Trong đó:
KCN - Mét phần trăm công nghiệp (KCN= CCN.MCN với CCN, MCN tương ứng là hàm lượng công nghiệp và chiều dày công nghiệp);
KA, KB - Giá trị m% tương ứng với điểm lấy mẫu A và B;
L - Khoảng cách giữa 2 điểm lấy mẫu A và B.
Các phương pháp nêu trên thường được áp dụng khi khoảng cách giữa các mẫu tương đối lớn (hình 8.14). Trường hợp khoảng cách giữa các mẫu nhỏ, đặc biệt đối với kim loại quý hiếm, có thể vạch ranh giới thân quặng công nghiệp qua điểm giữa mẫu đạt chỉ tiêu công nghiệp và mẫu không đạt chỉ tiêu (ngoại suy bằng 1/2 khoảng cách giữa 2 mẫu), đôi khi vẽ trực tiếp qua mẫu cuối cùng đạt chỉ tiêu công nghiệp.
2. Khoanh nối thân quặng theo tập hợp các công trình thăm dò
Sau khi xác định ranh giới thân quặng trong từng công trình thăm dò, người ta tiến hành khoanh nối thân quặng theo đường phương và hướng dốc trên bình đồ, mặt cắt và hình chiếu dựa vào toàn bộ số liệu ở các công trình thăm dò. Ranh giới thân khoáng trên bình đồ
Hình 8.14. Sơ đồ xác định ranh giới công nghiệp trong công trình theo dõi thân
quặng theo hướng dốc
1- Đá vây quanh;
2- Thân quặng;
3- Vị trí lấy mẫu;
4- Ranh giới thân quặng công nghiệp;
5- Chiều dày thân quặng (m)
191 hoặc trên mặt cắt được vẽ bằng cách liên kết các điểm tựa ở các công trình lại với nhau bằng đường thẳng hoặc đường cong điều hòa (đường cong địa chất).
Khi khoanh nối cần phân ra ba trường hợp:
- Khoanh ranh giới thân quặng dựa vào các điểm tựa đã xác định trực tiếp trong các công trình thăm dò.
- Giữa hai công trình rìa, trong đó một công trình gặp quặng đạt chỉ tiêu, một công trình gặp quặng không đạt chỉ tiêu. Trong trường hợp này, ranh giới thân quặng vẽ theo các điểm tựa được xác định theo phương pháp nội suy nêu trên.
- Giữa hai công trình rìa, trong đó một công trình gặp quặng đạt chỉ tiêu, một công trình không gặp quặng. Khi đó, ranh giới thân quặng vẽ theo các điểm tựa được xác định bằng phương pháp ngoại suy tương tự xác định điểm tựa trong công trình thăm dò.
a. Khoanh ranh giới thân quặng theo điểm tựa xác định trực tiếp trong công trình thăm dò Khi thân quặng có ranh giới rõ ràng với đá vây quanh, thì các điểm tựa được đưa lên bình đồ, mặt cắt hoặc hình chiếu theo tài liệu đo trực tiếp trong các công trình thăm dò. Sau đó tiến hành liên kết các điểm tựa lại với nhau bằng đường thẳng hoặc đường cong điều hòa (hình 8.15, 8.16, 8.17).
Hình 8.15. Khoanh ranh giới thân quặng theo tài liệu quan sát trực tiếp trong công trình thăm
dò (hình chiếu đứng của thân quặng)
1- Thân quặng;
2- Công trình thăm dò
Hình 8.16. Khoanh ranh giới thân quặng theo tài liệu thăm dò và khai thác
(theo I.Đ. Kogan, 1971)
1- Thân quặng giàu theo tài liệu khai thác;
2- Thân quặng nghèo theo tài liệu khai thác;
3- Ranh giới thân quặng giàu theo tài liệu thăm dò;
4- Ranh giới thân quặng nghèo theo tài liệu thăm dò;
5- Lò
Hình 8.17. Khoanh ranh giới thân quặng theo tập hợp công
trình hào cắt qua thân quặng
1- Mạch thạch anh sulphur;
2- Thân quặng;
3- Hào thăm dò
192 Khi thân quặng không có ranh giới rõ ràng với đá vây quanh, các điểm tựa trong phạm vi từng công trình được xác định theo số liệu phân tích hóa bằng các phương pháp đã nêu trên. Tất cả các điểm tựa được đưa lên bình đồ hoặc mặt cắt và liên kết lại với nhau bằng đường thẳng hoặc đường cong điều hòa (hình 8.15, 8.16). Ranh giới thân quặng khoanh trực tiếp theo các điểm tựa trong công trình thăm dò thường có độ chính xác cao, bảo đảm độ tin cậy nên trong ranh giới này chủ yếu tính trữ lượng cấp cao (111, 121 và 122).
b. Khoanh ranh giới thân quặng giữa hai công trình rìa, trong đó một công trình gặp quặng đạt chỉ tiêu và một công trình gặp quặng không đạt chỉ tiêu
Khoanh ranh giới thân quặng giữa hai công trình ven rìa, trong đó có công trình gặp quặng đạt chỉ tiêu, một công trình gặp quặng không đạt chỉ tiêu, còn gọi khoanh ranh giới thân quặng theo các điểm tựa xác định bằng phương pháp nội suy tài liệu thăm dò. Trong trường hợp này, phương pháp xác định ranh giới công nghiệp phụ thuộc vào đặc trưng phân bố của hợp phần có ích và chiều dày thân quặng.
- Khi hàm lượng hợp phần có ích phân bố đồng đều và có sự thay đổi từ từ thì điểm tựa được xác định theo phương pháp nội suy theo các công thức trình bày ở trên (8.2, 8.3) hoặc theo phương pháp biểu đồ (hình 8.18).
Nếu thông số được sử dụng để xác định điểm tựa là hàm lượng hoặc mét phần trăm, thì vị trí ranh giới thân quặng được xác định bằng phương pháp biểu đồ là đơn giản và có độ tin cậy thỏa đáng. Nội dung phương pháp có thể tóm tắt như sau:
Trên mặt cắt hoặc bình đồ, người ta liên kết hai công trình cạnh nhau bằng đường thẳng (AB); trong đó công trình A (điểm A) gặp quặng đạt chỉ tiêu, còn công trình B (điểm B) không đạt chỉ tiêu (hình 8.18). Từ điểm A dựng đường thẳng AC vuông góc với AB và trên đó theo tỷ lệ quy ước, lấy đoạn a xác định theo công thức:
a = XA - XCN (8.4)
Trong đó: XA - Giá trị thông số nghiên cứu (hàm lượng, hoặc hệ số m%) tại điểm A;
XCN - Giá trị tương ứng chỉ tiêu công nghiệp (hàm lượng, hoặc hệ số m%).
Từ điểm B hạ đường vuông góc BE và trên đó theo tỷ lệ quy ước lấy đoạn b xác định theo công thức:
b = XCN- XB (8.5)
Trong đó: XB - Giá trị thông số nghiên cứu (hàm lượng, hoặc hệ số m%) tại điểm B;
XCN - Giá trị tương ứng chỉ tiêu công nghiệp (hàm lượng, hoặc hệ số m%).
Nối các đầu đoạn thẳng a và b lại với nhau thành đường thẳng CE. Đường CE cắt đường AB tại điểm D (hình 8.18). Điểm này chính là vị trí ranh giới của thân quặng thoả mãn với chỉ tiêu tối thiểu cần xác định.
Hình 8.18. Phương pháp biểu đồ xác định vị trí ranh giới thân quặng nằm giữa hai công trình Cần lưu ý rằng, các phương pháp nội suy trình bày trên chỉ áp dụng cho những mỏ có hàm lượng thành phần có ích phân bố đồng đều. Việc nội suy như trên được xây dựng từ giả thiết là các thông số địa chất công nghiệp thay đổi theo quy luật tuyến tính. Giả thiết và
193 phương pháp nội suy như vậy chỉ phù hợp với các thân quặng đồng nhất tương đối và các khu vực đã được thăm dò (nghiên cứu) tương đối chi tiết.
- Khi thành phần có ích phân bố không đồng đều hoặc chiều dày không ổn định, thì vị trí ranh giới thân quặng xác định như phương pháp nêu trên rất phức tạp do không biết được vị trí thực của ranh giới không. Ở những mỏ này, đường khoanh ranh giới thân quặng thường được vẽ qua điểm giữa khoảng cách giữa công trình đạt chỉ tiêu và công trình không đạt chỉ tiêu (hình 8.19, 8.20).
Hình 8.20. Khoanh ranh giới thân quặng công nghiệp giữa công trình gặp quặng công nghiệp và công trình gặp quặng không đạt chỉ tiêu công nghiệp (trên mặt cắt dọc)
dựa theo đặc điểm quặng hóa và mạng lưới thăm dò
1- Thân quặng công nghiệp; 2- Quặng không đạt chỉ tiêu công nghiệp; 3- Công trình ngầm;
4- Lỗ khoan gặp quặng công nghiệp; 5- Vị trí lỗ khoan gặp quặng không đạt công nghiệp
c. Khoanh ranh giới thân quặng giữa hai công trình rìa, trong đó một công trình gặp quặng đạt chỉ tiêu công nghiệp và công trình không gặp quặng
Trong trường hợp này ranh giới thân quặng được xác định phụ thuộc vào đặc trưng vát nhọn của chúng.
- Trường hợp thứ nhất: khi thân quặng vát nhọn đột ngột thì ranh giới công nghiệp được vẽ qua điểm giữa khoảng cách hai công trình. Xuất phát từ nguyên tắc này, một số nhà nghiên cứu đề nghị ngoại suy ranh giới thân quặng công nghiệp bằng 1/4 khoảng cách giữa các công trình khi mạng lưới thăm dò thưa. Tuy nhiên quan điểm này ít được sử dụng khi khoanh nối thân quặng trong công tác thăm dò các mỏ khoáng sản rắn, thường chỉ áp dụng trong thăm dò một số mỏ sa khoáng (vàng, đá quý, thiếc).
Hình 8.19. Khoanh ranh giới thân quặng công nghiệp giữa công trình gặp quặng đạt chỉ tiêu và
công trình không đạt chỉ tiêu (trên bình đồ)
1- Thân quặng;
2- Thân quặng công nghiệp;
3- Công trình gặp quặng đạt chỉ tiêu công nghiệp;
4- Công trình gặp quặng không đạt chỉ tiêu