Главным конструктивным элементом разведочной сети является ячейка сети, которая представляет собой область, непосредственно примыкающую к точке наблюдения (скважине или горной выработке), ограниченную по методу ближайшего района (рис. 3.5.13).
Рис. 3.5.13. Виды сетей разной геометрии (по Л. Четверикову): I — изотропные сети: а, б — неравномерные, в, г — равномерные; II — анизотропные сети: а, в — неравномерные, б, г — равномерные; 1 — ячейки сети; 2 — местоположение точек наблюдений; 3 — оси анизотропии сети проб.
Одним из важнейших понятий является плотность разведочной сети. Плотность определяется расстояниями между точками наблюдений или размером разведочной ячейки. Оптимальной считается такая плотность, которая обеспечивает получение необходимой для подсчета запасов разведочной информации с требуемой точностью и детальностью для данного этапа разведки.
Детализация разведочных работ предусматривает сгущение разведочной сети; при этом иногда возникает необходимость изменения вида сети; квадратная сеть может быть преобразована в прямоугольную или ромбическую и т. д. (рис. 3.5.14).
Рис. 3.5.14. Последовательное сгущение разведочной сети (по А. Милютину): I — изначальная квадратная сеть; II — прямоугольная сеть, полученная путем сокращения вдвое расстояния между скважинами по линии вкрест простирания; III — ромбическая сеть, образовавшаяся в результате проходки скважин в центре ячеек прямоугольной сети; 1—3 — буровые скважины (1 — предварительной разведки (а — рудные, б — безрудные); 2 — детальной разведки (а — рудные, б — безрудные); 3 — доразведки (а — рудные, б — безрудные)); 4, 5 — линии контуров рудного тела (4 — внутреннего контура, 5 — внешнего); 6 — линии сети, определяющие ее фюрму.
Важнейшими характеристиками разведочной сети являются ориентировка, форма и размеры ее ячейки. Ячейка — главный конструктивный элемент разведочной сети. В анизотропных сетях у ячеек вытянутая форма и ориентированы они в одном направлении. В плане выделяются два ортогональных направления — две оси анизотропии с наибольшим Imax и наименьшим Imin средними расстояниями между выработками. Показателем анизотропии разведочной сети является величина Ас = Imax / Imin.
Ориентировка и соотношение сторон ячеек разведочной сети зависит от характера анизотропии ведущего геологоразведочного параметра в продольных плоскостях продуктивных залежей или рудных тел.
При разведке изотропных объектов используют квадратную сеть. Анизотропные залежи требуют применения прямоугольной или ромбической сети. При этом длинная сторона ячейки ориентируется вдоль направления минимальной изменчивости, а соотношение размеров ячейки устанавливается пропорционально отношению показателей анизотропии данного параметра по двум взаимно ортогональным направлениям, лежащим в продольной плоскости. Выбор геометрии ячейки разведочной сети зависит от того, какое свойство полезного ископаемого подлежит более надежной оценке.
Для надежной оценки объема и условий залегания полезных ископаемых используются характеристики изменчивости формы залежи, а для надежной оценки качества минерального сырья — характеристики изменчивости линейных запасов или содержаний.
Л. Четвериков показал, что размер и геометрия разведочной сети влияют на выявляемую изменчивость признака, в частности на анизотропию закономерной изменчивости.
Наложение изотропной сети на анизотропный объект приводит к уменьшению анизотропии у наблюдаемой изменчивости содержания по сравнению с природной анизотропией. Чем анизотропнее объект, тем значительнее подобное искажение.
Реализация равномерной анизотропной сети в изотропном объекте обусловливает появление ложной анизотропии у наблюдаемой изменчивости содержания. По своему типу и ориентировке фиксируемая ложная анизотропия Ал соответствует анизотропии сети Ас, но оказывается несколько меньшей по своему значению Ал < Ас.
Осуществление анизотропной неоптимальной геометрии сети в анизотропном объекте может привести к следующему. Если анизотропия сети Ас отличается от анизотропии объекта Ао, только значением показателя анизотропии, то при Ас<<Ао будет отношение Ас< Ал< Ао, а при Ас >> А0 будет Ас>Ас> Ао.
Наиболее существенные искажения происходят при несовпадении ориентировок анизотропной сети и объекта. Неравномерность разведочной сети обусловливает дополнительные искажения наблюдаемой изменчивости, имеющие свои специфические особенности в каждом конкретном случае.
Эти положения наглядно подтверждаются экспериментальными данными. Так, на рис. 3.5.15 приведен один из примеров влияния ориентировки разведочной сети на наблюдаемую изменчивость содержания полезного компонента. Компьютерная модель месторождения опробована ЭВМ прямоугольной сетью с постоянным размером ячейки, но различно ориентированной. Хорошо видно, как близкая к реальной картина распределения содержаний, полученная сетью оптимальной геометрии (рис. 3.5.15, А), резко искажается при изменении ориентировки сети; ложная анизотропия в данном случае существенно превышает анизотропию объекта (рис. 3.5.15, Б, В, Г).
Рис.
3.5.15. Влияние анизотропии разведочной сети на наблюдаемую изменчивость
содержаний меди в модели рудного тела. А, Б, В, Г — компьютерные модели,
построенные по результатам опробования; сеть 50 х 100 м различной ориентировки.
Сод. Меди (%): 1 — 0,1 — 0,5; 2 — 0,5 — 1,0; 3 — 1,0 — 1,5; 4 — 1,5 — 2,0; 5 —
2,0 — 2,5; 6 — 2,5 — 3,0; 7 — ячейка сети и ее ориентировка.
Вероятные погрешности оценок запасов и средних значений геологоразведочных параметров в пределах подсчетных блоков определяются количеством разведочных пересечений. Оно зависит от предельно допустимых погрешностей определения каждого параметра и заданных доверительных вероятностей этих оценок в подсчетных блоках установленных размеров.
Как было отмечено выше, в ряде случаев разведуемые объекты характеризуются различными степенью и характером изменчивости на разных структурных уровнях строения: рудоносная зона — тело полезного ископаемого — морфологически обособленные участки (рудные столбы) и т. д. При разведке таких объектов возникает необходимость изменять геометрию разведанной сети (не только плотность, но и ориентировку, соотношение сторон разведочной ячейки) при переходе к более детальным исследованиям.
Правильно выбранная разведочная сеть должна быть одновременно оптимальной с позиций как геометрии, так и количества разведочных пересечений на подсчетный блок.
При проектировании геологоразведочных работ определение параметров разведочной сети проводится по аналогии с успешно разведанными и освоенными месторождениями данного промышленного типа. На ранних стадиях разведки месторождений ведущим фактором при формировании разведочной сети является морфогенетический тип данного месторождения.
Систематический анализ получаемой в процессе разведки геологической информации служит основой для корректировки разведочной сети. Оценка оптимальности сети и ее корректировка производятся:
- по степени увязки смежных разведочных пересечений и разрезов;
- путем выборочного сгущения разведочных пересечений или разрезов;
- путем создания эталонных разрезов по типичным направлениям изменчивости свойств полезных ископаемых.
После завершения разведочных работ в ряде случаев возникает возможность оценить оптимальность использованной разведочной сети. Такая оценка выполняется:
- сопоставлением результатов разведочных работ с результатами эксплуатационной разведки;
- сравнением подсчета запасов с результатами эксплуатационных работ;
- методом экспериментального разрежения разведочной сети.
Сравнение результатов разведочных работ с данными, полученными при эксплуатации месторождения, имеет очень важное значение для оценки точности и достоверности разведки и совершенствования разведочных методов. Оценка оптимальности заключается в том, что геологические разрезы и планы (в первую очередь контуры рудных тел), геологоразведочные параметры (средние содержания и др.) и цифры запасов, выявленные в результате разведочных работ, сопоставляются с более детальными данными эксплуатационной разведки. Примеры сопоставления геологических разрезов, контуров рудных тел, особенностей внутреннего строения рудных залежей приведены на рис. 3.5.16, 3.5.17, 3.5.18. По результатам сопоставления оценивается степень подтверждения результатов разведочных работ и проводится корректировка разведочных сетей.
Рис.
3.5.16. Сравнение геологических разрезов, составленных по данным детальной (а) и
эксплуатационной (б) разведок (по А. Каждану): 1 — толща карбонатных пород; 2 —
гранитоиды; 3 — рыхлые отложения; 4 — рудоносные скарны; 5 — тектонические
нарушения; 6 — разведочные скважины; 7 — горные выработки.
Рис.
3.5.17. Сравнение контуров рудных залежей, построенных по данным детальной и
эксплуатационной разведок полиметаллического месторождения (по А. Каждану): 1 —
рыхлые отложения; 2 — вмещающие породы; 3 — контуры рудных залежей по данным
эксплуатационной разведки; 4 — контуры рудных залежей по данным детальной
разведки; 5 — скважины детальной разведки.
Рис.
3.5.18. Представления о морфологии и внутреннем строении залежей по данным
детальной (а) и эксплуатационной (б) разведок (по А. Каждану): 1 — контур
залежей по данным детальной разведки; 2 — контур залежей по данным
эксплуатационной разведки; 3 — разведочные пересечения детальной разведки с
рудными интервалами; 4 — разведочные пересечения эксплуатационной
разведки.
Сущность метода экспериментального разрежения разведочной сети заключается в сопоставлении геологических разрезов, контуров промышленной минерализации, средних значений подсчетных параметров, запасов полезного ископаемого и других характеристик, полученных по многочисленным вариантам наложения разведочных сетей различной геометрии с эталонными значениями тех же характеристик, за которые принимаются данные, полученные по исходной, предельно густой разведочной сети.
По вариантам разрежения сети вычисляются фактические погрешности определения средней мощности, среднего содержания полезного компонента, рудной площади и запасов.
Анализ изменения погрешностей определения величины запасов полезного ископаемого в зависимости от плотности сети при различных вероятностях значений показателей изменчивости (коэффициентов вариации) позволяет определить оптимальную плотность сети для данного месторождения или участка.
Поскольку принципиально эти задачи имеют аналогичные решения как на природных объектах при реальной разведке, так и на моделях месторождений с помощью ЭВМ, в качестве примера можно привести варианты разрежения сети на одной из моделей (рис. 3.5.19).
Рис.
3.5.19. Пример разрежения разведочной сети. Изоконцентрации серебра в плоскости
рудного тела.
