Геологическая разведка и подсчет запасов природных строительных материалов

Для обеспечения строительства аэродромов необходимыми материалами в карьерах разрабатывают горные породы, которые затем перерабатывают с помощью дробильно-сортировочных установок на щебень, гравий и песок.

Однако в тех случаях, когда геологическое строение не позволяет получить местные природные строительные материалы или их добыча и переработка экономически нецелесообразна, щебень и гравийно-песчаные материалы получают по договорам на поставку из промышленных карьеров различными видами транспорта.

В этом случае роль работников строительства сводится к контролю качества получаемой продукции.

Основная задача геолого-разведочных работ заключается в выделении запасов и условий залегания каменных и песчано-гравийных материалов, отвечающих требованиям строительства по качеству и технико-экономическим показателям. Запасы по степени детальности разведки классифицируются тремя категориями: А, В, С. Условия отнесения запасов к определенной категории обусловливаются: частотой расположения геолого-разведочных скважин или шурфов; количеством испытанных проб; формой залегания пород.

При разведке месторождений скальных пород применяют бурение колонковых скважин станками. В процессе бурения из скважины извлекается столбик породы — керн, который служит пробой.

Условия залегания пробуриваемой породы устанавливают по выходу керна, т. е. по отношению суммарной длины уложенных в ящик кернов к глубине Я заданного интервала бурения:

Разведку гравийно-песчаных отложений производят станками ударно-вращательного бурения, снабженных буровыми наконечниками— желонками. При спуске в скважину буровых штанг, песчано-гравийная порода из забоя скважины попадает в полость желонки, которая после заглубления в слой горной породы на 0,5—1,0 м извлекается из скважины.

Из желонки отбирают образцы для определения состава и физико-механических свойств гравия и песка.

Буровые геолого-разведочные скважины располагают на заранее заданном расстоянии друг от друга по квадратной или прямоугольной разведочной сетке, обычно в пределах 100—200 м друг от друга.

По окончании разведочного бурения все скважины наносят на топографический план, по которому вычисляют площадь оконтуриваемую по скважинам. Если скважины пробуриваются на всю заданную глубину залегания полезного ископаемого, то геологическая разведка дает возможность подсчитать количество и качество запасов во всем объеме разведуемой породы, выявить наличие и мощность прослоев непригодных для строительства мергелей, глин, слабых пород и определить уровень грунтовых вод.

Качество каменных материалов (камня, щебня, гравия, песка) устанавливают по результатам испытаний проб, полученных при геолого-разведочных работах. Пробы испытывают в лаборатории, где определяют состав и физико-механические свойства материалов и сопоставляют полученные в результате опытов величины показателей с теми, которые предъявляются ГОСТ 8267—75, ГОСТ 8268—74 и ГОСТ 8736—77 к камню, щебню, гравию и песку для строительных работ.

Запасы полезного ископаемого, которые должны быть отнесены к категории А (промышленные запасы) подсчитывают на площади внутри контура, проведенного по крайним буровым скважинам. Категория А служит основанием для составления проекта карьера и для его разработки. При экстраполяции на половину расстояния разведочной сетки от контура площади подсчета запасов по категории А можно подсчитать дополнительные, но менее точно изученные запасы, по категории В — вероятные запасы. Но для этой цели наружным контуром площади подсчета запасов по В будет служить линия, проведенная по скважинам, пробуренным только для выявления мощности вскрышных пород.

Подсчитанные запасы по всем категориям утверждаются в комиссиях по запасам при территориальных геологических управлениях. Запасы полезного ископаемого, как правило, должны превышать на 25—30% потребность строительства, так как при разработке карьера часть запасов не сможет использоваться из-за неровностей залегания пород и вследствие необходимости оставления предохранительных целиков и берм безопасности в уступах карьера. При этом с возрастанием глубины карьера и увеличением количества добычных уступов в нем потери будут резко увеличиваться.