- Nguyên tắc toàn diện - Nguyên tắc tuần tự - Nguyên tắc đồng đều
- Nguyên tắc chi phí vật liệu và lao động ít nhất - Nguyên tắc chi phí thời gian ít nhất
Năm 1974, khi phân tích 5 nguyên tắc thăm dò nêu trên, A.B. Kajdan cho rằng chỉ nguyên tắc tuần tự, nguyên tắc chi phí vật tư và lao động ít nhất có vai trò quan trọng, các nguyên tắc còn lại chỉ có vai trò thứ yếu. Ngoài ra, V.M. Kreiter và V.I. Biriukov chưa đưa vào nguyên tắc có vai trò là cơ sở phương pháp luận của thăm dò, đó là nguyên tắc tương tự.
Chính vì vậy, A.B. Kajdan đề nghị chia ra 3 nguyên tắc:
- Nguyên tắc tương tự - Nguyên tắc tuần tự
- Nguyên tắc hiệu quả tối đa
Trên cơ sở tổng hợp kinh nghiệm điều tra địa chất và phân tích quan điểm phân chia nguyên tắc thăm dò của các tác giả nêu trên, phần lớn các nhà địa chất đề nghị chia ra 5 nguyên tắc:
- Nguyên tắc tương tự.
- Nguyên tắc tuần tự.
- Nguyên tắc toàn diện.
- Nguyên tắc đồng đều.
- Nguyên tắc hiệu quả tối đa.
2.2.1. Nguyên tắc tương tự
Nguyên tắc tương tự được áp dụng dựa trên cơ sở các mỏ cùng loại hình nguồn gốc được thành tạo trong những hoàn cảnh địa chất gần như nhau, ít nhiều thể hiện rõ về tính tương tự của hình dạng, độ sâu thế nằm và cấu trúc thân khoáng. Điều đó bảo đảm đặc trưng biến hóa các tính chất quan trọng (chiều dày, hàm lượng, trữ lượng điểm…) của đối tượng chuẩn tương tự với đối tượng cần nghiên cứu.
Nguyên tắc tương tự cho phép giải quyết các vấn đề cơ bản như dự báo điều kiện thành tạo của khoáng sản, lựa chọn tổ hợp các phương pháp tìm kiếm hoặc phương tiện kỹ thuật và hình dạng mạng lưới thăm dò… Tuy nhiên, nguyên tắc này được áp dụng có hiệu quả chỉ ở giai đoạn tìm kiếm và giai đoạn đầu của công tác thăm dò. Trong giai đoạn đầu tiên này các tài liệu về địa chất, khoáng sản nhận được còn rất ít, thiếu những thông tin cần thiết để có những nhận định, đánh giá về triển vọng của đối tượng cần thăm dò. Thiếu số liệu để đánh giá
32 một cách chính xác về chất lượng và dự báo tài nguyên khoáng cho dù các điểm quan sát, công trình khá gần nhau. Đôi khi ngay cả các thông tin thu nhận được từ các công trình tìm kiếm cũng có những sai sót. Vì vậy, việc xác định phương pháp thăm dò rất khó khăn. Ngoài các công trình tìm kiếm kiểm tra cần có các tín hiệu khác nhau bổ sung để đạt được hiệu suất cao trong nghiên cứu như:
- Các yếu tố địa chất có liên quan đến tạo khoáng, đặc tính biến đổi không gian, đặc điểm địa hóa khoáng vật, loại hình công nghiệp khoáng sản. Những tín hiệu này chúng ta thu nhận bằng cách đối sánh các đối tượng đang nghiên cứu với mỏ đã được nghiên cứu chi tiết hơn và thực hiện phép đối sánh này gọi là thực hiện nguyên tắc tương tự.
- Có thể so sánh đối tượng B với đối tượng A đã được nghiên cứu chi tiết để chỉ đạo cho công tác thăm dò đối với mỏ khoáng sản B, hoặc so sánh đối tượng B tương tự loại hình nào đó trong chỉ dẫn (quy phạm) nhằm áp dụng phương pháp trong chỉ dẫn để tiến hành thăm dò đối tượng B.
- Cơ sở của phương pháp này là các mỏ khoáng sản như nhau nếu như chúng được thành tạo trong cùng điều kiện địa chất và hóa lý như nhau, tức chúng có đặc điểm giống nhau về thành phần khoáng vật, thế nằm...
Trong thực tế cần dựa trên cơ sở phân loại hình nguồn gốc công nghiệp của khoáng sản để thực hiện nguyên tắc tương tự hoặc tiến hành mô hình hóa bằng mô hình toán - địa chất và các tiêu chuẩn định lượng để đánh giá.
Nguyên tắc tương tự là dựa trên cơ sở lý thuyết tương tự, để áp dụng nguyên tắc này cần bảo đảm tiêu chuẩn tương tự về mức độ giống nhau và tỷ lệ tương tự giữa đối tượng nghiên cứu với đối tượng đã biết.
Nói chung nguyên tắc này chỉ áp dụng có hiệu quả trong giai đoạn đầu của quá trình thăm dò, thường ở giai đoạn thăm dò sơ bộ. Hiệu quả của công tác này tuỳ thuộc vào tay nghề và kinh nghiệm thực tế của người kỹ sư địa chất thăm dò. Trong thực tế, không phải dễ dàng để nhận thức được mỏ khoáng sản B giống với một mỏ khoáng sản nào đó đã được nghiên cứu chi tiết (hoặc trong quy phạm) để có thể áp dụng, vì trong quy phạm chưa có quy chế định lượng mà chỉ có quy chế định tính.
2.2.2. Nguyên tắc tuần tự
Nguyên tắc tuần tự thể hiện ở chỗ tiến hành nghiên cứu lòng đất theo từng thời kỳ hoặc giai đoạn, nghĩa là tiếp cận đối tượng một cách có hệ thống từ khái quát đến cụ thể, từ sơ bộ đến chi tiết. Thực hiện nguyên tắc này cho phép hiểu được bản chất của đối tượng và giải thích đúng quy luật phát sinh, phát triển và mối quan hệ của chúng với môi trường xung quanh.
Ở nước ta, hoạt động điều tra địa chất được tiến hành theo quy phạm của Liên Xô cũ ban hành và sửa đổi bổ sung vào các năm 1965, 1975 và 1984. Trước năm 1984, công tác điều tra địa chất tiến hành theo 3 thời kỳ: đo vẽ địa chất khu vực, tìm kiếm và thăm dò khoáng sản. Trong mỗi thời kỳ lại phân chia ra các giai đoạn có mục đích và nhiệm vụ khác nhau. Sau nhiều năm thực hiện, các nhà địa chất Liên Xô nhận thấy việc phân chia công tác điều tra địa chất thành các thời kỳ và giai đoạn không còn phù hợp với thực tiễn sản xuất địa chất. Vì vậy, năm 1984, Bộ Địa chất Liên Xô thông qua bảng phân loại mới về phân chia các giai đoạn của công tác điều tra địa chất. Năm 1987, trên cơ sở biên dịch quy phạm của Liên Xô năm 1984, Tổng Cục Địa chất đã soạn thảo và ban hành hướng dẫn tạm thời về trình tự tiến hành công tác điều tra địa chất theo giai đoạn cho khoáng sản rắn. Theo văn bản này, công tác điều tra địa chất được tiến hành tuần tự theo 8 giai đoạn kế tiếp nhau từ điều tra địa chất khu vực lãnh thổ tỷ lệ nhỏ đến thăm dò khai thác.
Giai đoạn 1: Nghiên cứu địa chất khu vực lãnh thổ, bao gồm:
- Nghiên cứu địa chất - địa vật lý khu vực tỷ lệ 1: 1.000.000 ÷ 1: 500.000.
33 - Công tác đo vẽ địa vật lý, địa chất, địa chất thuỷ văn và địa chất công trình khu vực tỷ lệ 1:200.000 ÷ 1:100.000.
Giai đoạn 2: Công tác đo vẽ địa chất tỷ lệ 1:50.000 (1:25.000) kết hợp tìm kiếm tổng hợp khoáng sản.
Giai đoạn 3: Tìm kiếm.
Giai đoạn 4: Tìm kiếm - đánh giá.
Giai đoạn 5: Thăm dò sơ bộ.
Giai đoạn 6: Thăm dò chi tiết.
Giai đoạn 7: Thăm dò bổ sung.
Giai đoạn 8: Thăm dò khai thác.
Trong điều kiện nền kinh tế tập trung bao cấp, hoạt động điều tra địa chất theo 8 giai đoạn nêu trên đã đạt được nhiều thành tựu to lớn. Tuy nhiên, từ khi nước ta chuyển sang nền kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa thì việc thực hiện công tác điều tra địa chất theo các giai đoạn đã phân chia không còn phù hợp. Vì vậy, việc nghiên cứu phân chia các thời kỳ hoặc giai đoạn trong điều tra địa chất bảo đảm phù hợp với thực tiễn nước ta hiện nay và tương lai có ý nghĩa rất quan trọng. Căn cứ vào Luật Khoáng sản số 60/2010/QH12 được Quốc Hội nước cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam thông qua ngày 15 tháng 11 năm 2010;
Nghị định số 158/2016/NĐ-CP ngày 29 tháng 11 năm 2016 của Thủ tướng Chính phủ “Quy định chi tiết thi hành một số điều của luật khoáng sản”; Thông tư số 16/2012/TT-BTNMT của Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường ngày 29 tháng 11 năm 2012 “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”; đồng thời để đảm bảo tuân thủ các nguyên tắc trong công tác điều tra địa chất và phù hợp với công nghệ - kỹ thuật điều tra địa chất theo truyền thống trong nước và thế giới, đặc biệt là phù hợp với Quy định về phân cấp trữ lượng và tài nguyên khoáng sản rắn theo Quyết định số 06/2006/QĐ-BTNMT ngày 07 tháng 6 năm 2006 của Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường. Theo đề xuất của Nguyễn Văn Lâm, Nguyễn Phương và Nguyễn Tiến Dũng, công tác điều tra địa chất khoáng sản rắn được chia ra các giai đoạn như sau:
Giai đoạn 1: Nghiên cứu địa chất khu vực lãnh thổ, bao gồm:
- Nghiên cứu địa chất - địa vật lý khu vực tỷ lệ 1:1.000.000 ÷ 1:500.000.
- Công tác đo vẽ địa vật lý, địa chất, địa chất thuỷ văn và địa chất công trình khu vực tỷ lệ 1:200.000 ÷ 1:100.000.
Giai đoạn 2: Công tác đo vẽ địa chất tỷ lệ 1:50.000 (1:25.000) kết hợp với tìm kiếm tổng hợp khoáng sản.
Giai đoạn 3: Tìm kiếm.
Giai đoạn 4: Thăm dò gồm hai phụ giai đoạn:
- Phụ giai đoạn 1 (tương ứng với giai đoạn thăm dò sơ bộ) - Phụ giai đoạn 2 (tương ứng với giai đoạn thăm dò chi tiết) Giai đoạn 5: Thăm dò khai thác
Giai đoạn 6: Thăm dò đóng cửa mỏ
Theo luật khoáng sản (2010), ngoài hoạt động nghiên cứu điều tra địa chất theo các giai đoạn như đã nêu ở trên, thì hoạt động điều tra địa chất còn có một khái niệm là: “Điều tra cơ bản địa chất về khoáng sản”.
Điều tra cơ bản địa chất về khoáng sản là hoạt động nghiên cứu, điều tra về cấu trúc, thành phần vật chất, lịch sử phát sinh, phát triển vỏ trái đất và các điều kiện, quy luật sinh khoáng liên quan để đánh giá tổng quan tiềm năng khoáng sản làm căn cứ khoa học cho việc định hướng hoạt động thăm dò khoáng sản.
34 2.2.3. Nguyên tắc toàn diện
Nguyên tắc toàn diện được thể hiện ở chỗ nghiên cứu đối tượng một cách toàn diện và đầy đủ mà không phải từng phần hoặc từng khu vực riêng biệt của nó. Nguyên tắc này bao gồm các yêu cầu sau :
- Nghiên cứu toàn diện về cấu trúc địa chất, địa tầng, magma, kiến tạo, biến chất, tạo khoáng…
- Khoanh nối toàn bộ mỏ và các thân khoáng hợp thành mỏ.
- Các công trình tìm kiếm và thăm dò phải cắt qua toàn bộ đới (tầng) chứa quặng và thân khoáng.
- Nghiên cứu đầy đủ về chất lượng khoáng sản chính và khoáng sản đi kèm.
- Nghiên cứu toàn diện điều kiện địa chất thuỷ văn, địa chất công trình và khí mỏ.
2.2.4. Nguyên tắc đồng đều
Nguyên tắc đồng đều được đặt ra nhằm bảo đảm nghiên cứu đồng đều trên diện tích mỏ hoặc thân khoáng. Bởi vì, nếu ở một khu vực nào đó của đối tượng đã được thi công công trình, lấy mẫu và thực hiện nhiều nghiên cứu khác, còn ở những khu vực khác không có hoặc rất ít tài liệu thì không thể nhận được khái niệm đúng về chất lượng và số lượng khoáng sản, sự phân bố của các kiểu quặng tự nhiên và hạng quặng công nghiệp, điều kiện khai thác mỏ…
Nguyên tắc này bao gồm các yêu cầu sau:
- Cần có độ tin cậy đồng đều khi nghiên cứu cấu trúc địa chất, đặc điểm hình thái - cấu trúc và thế nằm của thân khoáng. Nghĩa là khu vực phức tạp và quan trọng phải đan dày mạng lưới quan sát (công trình), còn khu vực đơn giản thì ngược lại.
- Ở các diện tích như nhau phải áp dụng phương tiện kỹ thuật thi công tương tự để chúng cho những kết quả có thể so sánh được.
- Áp dụng các phương pháp nghiên cứu tính chất vật lý, thành phần vật chất, tính chất công nghệ… như nhau và có độ chính xác như nhau.
2.2.5. Nguyên tắc hiệu quả tối đa
Nguyên tắc này thể hiện ở chỗ đối tượng được nghiên cứu với số lượng điểm quan sát (công trình), số lượng mẫu và tất cả các dạng nghiên cứu khác là ít nhất, nhưng lượng thông tin nhận được nhiều nhất và bảo đảm giải quyết đầy đủ các nhiệm vụ đặt ra. Đồng thời phải nghiên cứu đối tượng trong thời gian ngắn nhất, nhưng không vi phạm các nguyên tắc khác.
Thực hiện nguyên tắc này nhằm bảo đảm yêu cầu trong thăm dò mỏ phải đạt được hiệu quả cao nhất và chi phí về lao động, thời gian là thấp nhất. Đó chính là hiệu quả của công tác thăm dò, được xác định bằng tỷ số giữa tổng chi phí chung cho công tác thăm dò (tính bằng tiền) với trữ lượng khoáng sản đã xác định trong thăm dò theo công thức:
Hiệu quả thăm dò = Q
G đồng/tấn (2.1)
Hoặc là tỷ số giữa trữ lượng thăm dò được trên chi phí thăm dò Hiệu quả thăm dò =
G
Q tấn/đồng (2.2) Trong đó: G - Tổng chi phí cho công tác thăm dò;
Q - Trữ lượng khoáng sản.
Để nâng cao hiệu quả tối đa trong thăm dò khoáng sản, cần phải giải quyết tốt các vấn đề sau đây:
- Phải làm sáng tỏ về quy mô của khoáng sản, không bỏ sót các thân quặng và phải nghiên cứu toàn diện.
- Nghiên cứu toàn diện về thành phần vật chất, chất lượng, đặc tính công nghệ của khoáng sản cũng như thành phần khoáng vật phụ đi kèm, tức là phải nghiên cứu tổng hợp các nguyên liệu có mặt trong quặng.
35 - Phải giảm tối đa chi phí về nhân lực, tài chính và thời gian trong thăm dò. Để làm việc này phải lựa chọn tổ hợp phương pháp thăm dò hợp lý. Mặt khác nhà địa chất phải có kinh nghiệm thực tế về đối tượng cần nghiên cứu thăm dò.