Опытные георадиолокационные исследования в горных выработках ПАО «ГМК «Норильский никель»
08 апреля 2023
Профилирование по борту выработки
Геофизические работы по георадиолокационному обследованию горных выработок рудников «Комсомольский» и «Таймырский», г. Норильск были выполнены в июле 2022 г. при посредничестве ООО “ИТС”.
Исследования проводились методом профилирования по почве, бортам и кровле горных выработок без физического нарушения обследуемой поверхности георадаром ГРОТ 12Н с использованием 2-х метровых антенн и передатчика 9 кВ.
На фотографиях с места работ представлены рабочие моменты профилирования по борту, почве и кровле выработки (кронштейны ООО “ИТС”).
На руднике «Комсомольский» были исследованы два участка: участок длиной 50 м располагался в выработке РШ-6 и участок длиной 50 м в выработке РШ-5-14з-1 (горизонт -580 м). Ось выработки РШ-6 сориентирована в направлении с Юго-Запада на Северо-Восток, азимут простирания примерно равен 44 градусам. Выработка пройдена с погружением в Юго-западном направлении. Часть выработки РШ-6 на участке, примыкающем к РО-29бис, пройдена по породам, имеющим промышленное значение. На другой части участка, примыкающей к РО-30, выработка пройдена по габбро-доллеритовым породам, не имеющим промышленного значения.
При сопоставлении с данными бурения (рис. 1) видно, что картина георадарного разреза в целом соответствует геологическому строению. Наблюдается понижение отражающих границ по ходу профиля, что соответствует картине залегания зеленой пачки горных пород по данным бурения. В работе используется принятое обозначение рудных пачек цветовой палитрой. Так, пачка с богатой рудой c кодом ORE обозначена красным цветом. Породы, обозначенные кодом FSP – полевошпатовая порода – относится к медистым рудам и отмечена зеленым цветом. Серым и синим цветом обозначены пачки с меньшим содержанием полезного ископаемого.
Рис. 1. Привязка радарограмм после фильтрации по почве и кровле к бурению, радарограмма с аномалиями линзового характера, РШ-6 рудника «Комсомольский»
По георадарным данным можно констатировать в целом согласное залегание полезных ископаемых вдоль выработки на участке выработке РШ-5-14з-1 с некоторыми локальными включениями и аномалиями. На рис. 2 выделяется зона с повышенным значением градиента амплитуды, что может свидетельствовать о наличии трещиноватости и влагонасыщенности.
Рис. 2. Радарограмма после фильтрации (слева) и в мин-макс представлении (справа), полученные при проходе по левому борту, РШ-6 рудник «Комсомольский».
3D визуализация георадарных данных, построенная на основании всех профилей на руднике «Комсомольский» позволяет сделать вывод о том, что геологическое строение массива горных пород на южном участке выработке РШ-5-14з-1 осложнено неоднородностями различной интенсивности, в том числе приуроченными к зонам с признаками повышенной трещиноватости и влагонасыщенности. На рисунке 3 представлен срез на уровне 150 нс, что соответствует 12-15 метрам глубины от почвы выработки. Показана ось аномалии, которая пересекает участок в выработке РШ-5-14з-1 в районе 37 метра по профилю. Предположительно, аномалия может свидетельствовать о проявлении тектонической структуры на данном участке. Для дальнейшего исследования свойств аномалий рекомендуется их оконтурить посредством детальных исследований.
Рис. 3. 3D визуализация данных георадиолокации на участках работ в двух выработках, рудник «Комсомольский»: желтым пунктиром показана ось аномалии по георадарным данным.
Анализ радарограмм, выполненных по кровле участка рудника «Таймырский» (рис. 4) показал тенденцию снижения затухания сигнала при движении в направлении исследования. Видно, что в начале участка профиля область с малым изменением электрофизических параметров, показанная оранжевым цветом палитры, занимает узкую область от 240 до 520 нс расширяясь к концу профиля до 1200 нс. Данная область далее, на профиле, пройденному по кровле выработки, занимает почти всю наблюдаемую зону по глубине от 280 до 1200 нс. Границы оранжевой зоны (выделены кривой) можно интерпретировать как границы, согласованные с границей рудной зоны, отличающейся по электрофизическим характеристикам. На радарограмме, выполненной по кровле, можно наблюдать корреляцию данных с положением пачки богатых руд на отметках от 0 нс до 250 нс, ход которой полностью согласуется с данными разреза.
На радарограмме профиля, пройденного по кровле выработки, с 12 м по 15 м по профилю наблюдается аномалия (отмеченная овалом на рис. 4), которая проявляется на нескольких профилях, пройденных по южному участку ТВШ, а также на картине трехмерной визуализации данных (рис. 5). Данная аномалия разграничивает разрез с разными характерными свойствами, на радарограмме это проявляется сменой палитры.
Рис. 4. Радарограммы после фильтрации по кровле и по почве, выработка ТВШ, рудник «Таймырский».
В исследованном массиве наблюдаются значительные перепады границ контактов пород с разными электрофизическими характеристиками, локальные интрузии и вкрапления разной формы и размера. На 3D визуализации георадарных данных участков рудника «Таймырский» (рис. 5) проявляется линзовый характер рудопроявления на месторождении. Желтой пунктирной линией (1) обозначен ход аномалии, отмеченной на рисунке 4.
Рис. 5. Сопоставление 3D визуализации георадарных данных и схемы горных выработок, рудник «Таймырский»: 1 – ось аномалии на южном участке ТВШ; L – базальтовая интрузия
На видео ниже представлено интервью Дуйсиналиева Н.А. (ООО “ИТС”) и нашего инженера-геофизика ООО “Таймер” с большим опытом практических работ Алексея Шерстнева:
Проведенные в июле 2022 г. шахтные георадиолокационные исследования с применением глубинного георадара позволяют сделать вывод о перспективности развития этого подхода для получения дополнительной информации о геологическом строении массива горных пород на этапе эксплуатационной разведки шахтных полей рудников ПАО «ГМК «Норильский никель».
По материалам совместной публикации:
Гулевич О.А., Волкомирская Л.Б., Антипов В.В., Батралиев Р.Ш. Опытные георадиолокационные исследования в горных выработках при добыче сульфидных медно-никелевых руд. Горный журнал. 2023. №4. С. 20-25.
Заметка в ВК: