Комплексные геологоразведочные работы

Геологоразведочная работа — это комплекс плановых мероприятий, которые производят организации в целях поиска и разведки месторождения полезного ископаемого, а также для подготовки к его последующей разработке.

Цель геологоразведочной работы

Основная цель — обеспечить каждую область хозяйства страны необходимыми полезными ископаемыми. Во время работы геологи изучают:

• условия, при которых образуются полезные ископаемые и их размещение;
• особенность строения месторождения;
• вещественный состав.

Кроме того, специалисты рассчитывают методы выгодного освоения ископаемых во время эксплуатации месторождения. При этом учитывают и соблюдают требования охраны окружающей среды.

Общий принцип — комплексное проведение работ. Это значит, что совместно с поиском и разведкой основного вида полезного ископаемого:

• изучают сопутствующие минеральные вещества;
• выполняют различные исследования (например, гидрогеологические, инженерно-геологические, горнотехнические);
• определяют возможность их утилизации;
• изучают природные, климатические, экономические, географические и другие условия освоения месторождения.

На основе полученной информации формируют банк данных, а также разрабатывают карту местности, в которой отражают количественную оценку залежей. Комплексные геологоразведочные работы (ГРР) оценивают, насколько выгодно добывать на определенной территории ископаемые.

По российским стандартам залежи классифицируют по нескольким типам:

• разведанные, которые ранее изучили;
• исследованные, с полученной предварительной оценки;
• прогнозные, которые предполагают, что добытый объем будет достаточным для осуществления хозяйственной деятельности.

По результатам ГРР делают заключение.

Состав геологоразведочных работ

В состав геологоразведочных работ (ГРР) входят не только региональные, но и крупномасштабные съемки:

• геологические;
• географические;
• аэрокосмические;
• геохимические;
• топогеодезические.

Также проводят работы:

• поисковые;
• гидрогеологические;
• геологоразведочные;
• инженерно-геологические.

В число ГРР входят различные исследования, например:

• аналитико-минерало-технологические;
• научно-тематические;
• гидрогеологические.

Также состав ГРР включает услуги, которые оказывает геологическая служба по изучению земных недр для:

• строительства и эксплуатации подземного сооружения;
• нужд сельского хозяйства;
• инженерно-геологических исследований определенных районов;
• подготовки структур в целях захоронения вредных веществ и сброса сточных вод.

По полученным результатам в ходе ГРР подсчитывают и утверждают объем запасов полезных ископаемых. Затем проводят количественную оценку прогнозируемых ресурсов.

Виды месторождений

Месторождение — это скопление минеральных веществ, которые называют полезными ископаемыми. Находятся они на поверхности или в глубине Земли. Все месторождения разделили на 3 группы по физическому состоянию залежей:

1. Твердые. Относятся к самой большой группе. Включают минералы, руды, кристаллы и иные ценные залежи.
2. Жидкие. К ним относят подземные воды и нефть.
3. Газообразные. Например, добывают аргон, гелий, неон и другие виды.

Кроме того, месторождения разделяют по способам использования добытых залежей:

1. Рудные. Относят металлы. Наиболее значимые — это родий, платина, золото. Их ценность не только в редкости, но и особых свойствах. Например, у родия высокая температура плавления и отличные отражающие качества. Поэтому металл применяют при создании зеркал.
2. Горючие. Это ископаемые, которые горят и хорошо подходят для отопления. Самое известное — нефть. Также в эту группу входят горючие газы и твердые материалы: уголь, торф и иные.
3. Гидроминеральные. Вода — это еще один вид полезных ископаемых. Особенно ценятся залежи, обладающие целебными свойствами.
4. Нерудные. Объединяет все, что не вошло в предыдущие группы. Например, химические и агрономические ресурсы, строительные материалы.

Все полезные ископаемые необходимы для развития людей и их комфортного существования.

Этапы ГРР

Геологическое изучение перспективного района и месторождения осуществляют последовательно. Постепенно выявляют особенности строения и качества полезных ископаемых. Всего выделяют 7 основных этапов ГРР.

1 этап

На первом этапе осуществляют региональную геолого-съемочную и геофизическую работу. Затем выделяют наиболее перспективные толщи, структуры и места на обнаружение полезного ископаемого, чтобы правильно организовать специализированные поисковые работы.

2 этап

Цель второго этапа — обнаружить месторождение определенного вида полезного ископаемого. Работы выполняю в три подэтапа:

• Общий поиск. Цель — выявить площади и участки, которые перспективны для определения месторождения.
• Детальный поиск. Работу проводят на площадях, на которых обнаружили перспективное проявление полезных ископаемых, или для вероятности их открытия есть достаточные геологические обоснования.
• Поисково-оценочная работа. Исследования проводят с применением буровой скважины и горной выработки.

На основе полученных данных дают оценку, имеют ли выявленные месторождения промышленное значение. При положительном результате подсчитывают залежи, относящиеся к категории С2. Дают количественную оценку прогнозируемым ресурсам, составляют технико-экономическое обоснование, насколько целесообразно продолжать в дальнейшем ГРР.

3 этап

На третьем этапе осуществляют предварительную разведку. Во время работ определяют промышленное значение месторождений. Устанавливают:

• общие параметры;
• форму и размер основного тела ископаемого;
• особенность условия залегания;
• качество;
• технологические свойства;
• предварительные характеристики условия разработки.

После проведенных работ подсчитывают запас залежей. Затем разрабатывают и утверждают временную кондицию на сырье, составляют техническое и экономическое обоснование, в котором оценивают, есть ли целесообразность проводить детальную разведку.

4 этап

Четвертый этап — это детальная разведка. Работы проводят только при условии, что во время предварительных исследований было доказано, что у месторождения есть промышленная ценность. Последовательность детальной разведки в каждом случае согласовывают с министерствами горнодобывающей промышленности и осуществляют, ориентируясь на план освоения отдельного объекта.

Цель детальной разведки — это подготовка участка к промышленному освоению. На основе полученных данных составляют проект разработки месторождения.

Работы проводят на месторождении твердых полезных ископаемых или подземных вод. ГРР четвертого этапа не осуществляют на нефть и газ.

5 этап

Пятый этап — это доразведка месторождения. Осуществляют в малоизученной части в пределах горного отвода. Например, на:

• глубоком горизонте;
• флангах;
• обособленном участке.

Проводят работу по последовательному переводу запасов, относящихся к категории С2 и С1 в более высокую. Также подсчитывают вновь выявленные запасы.

6 этап

Шестой этап — эксплуатационная разведка. Ее совмещают с проходкой горно-подготовительной выработки. Цель — уточнение полученной при детальной разведке информации о внутреннем строении, морфологии, качестве и условии залегания ископаемых.

7 этап

Седьмой этап — лабораторно-аналитический. Это значит, что полученные материалы отправляют на исследование. В лаборатории проводят:

• химический анализ;
• физические и механические тесты;
• минеральные и петрографические исследования;
• инженерно-геологические испытания;
• агрохимические тестирования проб почвы.

Полезной толще дают радиационно-гигиеническую оценку. Затем составляют аналитические документы, содержащие технические и экономические данные с обоснованиями. Также подсчитывают объем полезных ископаемых и подводят итог экономической целесообразности.

Этапы ГРР на газ и нефть

ГРР на газ и нефть состоят из 2 этапов:

• поисковый;
• разведочный.

Поисковый разделяют на 3 этапа:

1. Региональный геолого-геофизический. Проводят мелкомасштабную геологическую, гравиметрическую, аэромагнитную и геоморфологическую съемку. Затем осуществляют геохимические и гидрологические исследования. Проводят сейсморазведку и электроразведку. Также работы включают бурение скважины опорной, структурной и параметрической.
2. Подготовка структур к детальному поисковому бурению. Проводят геологическую съемку, сейсморазведку. Осуществляют параметрическое и структурное бурение. На основе полученных данных оценивают прогнозные ресурсы и залежи категории С.
3. Поиск месторождения. Проводят бурения, комплексное геолого-физическое исследование. Затем опробуют поисковые скважины.

На основе полученных данных дают геологическую и экономическую оценку полезных ископаемых. Обосновывают проведение или прекращение дальнейших ГРР.

Задача разведочного этапа — подготовка месторождений к разработке. Комплексные ГРР в скважинах:

• изучают структуру месторождения;
• выделяют продуктивный пласт;
• определяют дебит газа, нефти, пластового давления.

Полученные сведения используют при составлении проекта на эксплуатационные работы, а также для обоснования капитальных вложений в строительство.

Картирование

В России финансирование ГРР осуществляют средствами частных инвесторов или федерального бюджета. Вид, комплексность и последовательность работ на всех этапах определяют, ориентируясь на:

• поставленные цели;
• природные условия;
• степень изученности территории во время предыдущих исследований;
• тип полезного ископаемого.

Основные виды комплексных ГРР — площадные съемки. На основе полученных данных составляют карты (например, нефтегазоносности, рудоносности, угленосности) по шкале. Существует четыре основных масштаба:

• сводный и обзорный (1:1500000);
• мелкомасштабный (1:1000000);
• среднемасштабный (1:200000);
• крупномасштабный (1:50000).

Конечный результат крупномасштабного изучения месторождений — набор обязательных и специальных геологических карт. В них дают комплексную оценку перспектив территории и уточняют прогнозированные ресурсы по категории Р3. Также выделяют:

• рудные поля;
• площади.

Оценивают прогнозные ресурсы категории Р2.

Проектные документы

Проект — это основной документ, определяющий все задачи ГРР:

• порядок и методы;
• этапы;
• метод производства;
• срок и последовательность выполнения.

В проект включают табличные материалы, пояснительные записки и графические приложения.

Подготовку документов осуществляет пользователь месторождения. При этом у него должна быть лицензия, которая дает право на проведение на данной местности комплексных ГРР.

Чтобы подготовить документацию на разведку месторождения, требуется составить геологическое задание, а также собрать и проанализировать данные о территории недр.

Основной раздел проекта — метод проведения ГРР. В раздел входят:

• сбор и анализ первичной информации;
• обоснование рациональности проведения работ;
• описание методов и типов ГРР;
• объем работ;
• место проведения;
• последовательность работ;
• время и порядок проведения ГРР;
• ожидаемый результат и его обоснование;
• данные лабораторного испытания;
• информация о камеральных работах.

Лабораторные испытания выполняют с целью определения качественного показателя залежей. Для нерудного материала:

• исследуют физические, механические и геологические свойства;
• проводят химические анализы (например, петрографический, минералогический, химический);
• определяют радиационные, агрохимические, гигиенические характеристики.

Анализ результатов проведенных испытаний помогает понять, какое направление перспективнее для добычи материалов.

В типовом разделе проекта:

• разрабатывают конструкции разведочных скважин и определяют их количество;
• анализируют геологические и гидрологические условия;
• указывают правила, согласно нормам, принятым санитарной охраной;
• определяют оптимальный способ бурения.

Экономический раздел — это подробная смета необходимых работ по:

• предварительному исследованию;
• бурению разведочных скважин (необходимы для обнаружения залежей и определения их рентабельности);
• изучению недр.

В данном разделе указывают все расходы и подтверждают их целесообразность действующими нормативными актами.

Подготовленный проект должен пройти экспертизу документов для геологического изучения в «Росгеолэкспертизе».

Основные задачи проекта

В проекте указывают правила решения геологических задач. Например, во время комплексных ГРР потребуется:

• изучить геологическое строение и опыт использования водозаборной скважины в данном районе;
• определить геофильтрационные параметры водоносного горизонта;
• изучить гидрогеологические условия территории;
• подсчитать эксплуатационный запас вод, находящихся под землей, и оценить его качество, а также соответствие целевому назначению;
• проанализировать защищенность природного ископаемого;
• обосновать границы водозабора;
• уточнить обстоятельства выработки запасов подземных вод;
• определить рекомендации по правильному использованию водозабора.

Для решения поставленных геологических задач собирают, систематизируют, а затем анализируют имеющиеся данные о территории:

• гидрогеологические;
• геофизические;
• геологические;
• гидрохимические.

При составлении проектной документации ГРР производят контроль качества подземных вод.

Первоначальная информация для проектирования

Чтобы приступить к работе, заказчик-недропользователь должен предоставить специалистам-проектировщикам:

• паспорт водозаборной скважины;
• лицензию, подтверждающую право использования недр для геологического изучения;
• расчет водопотребления;
• рабочую программу над контролем качества.

После составления документы заверяет проектировщик и недропользователь. Затем их передают в двух экземплярах на экспертизу.

Экспертиза комплексных ГРР

Экспертизу проектной документации осуществляют в ФГКУ «Росгеолэкспертиза». Максимальный срок рассмотрения составляет 60 рабочих дней. Цена формируется в зависимости от общей инвестиционной стоимости проекта.

У выданного экспертного заключения существует срок годности. Ограничения связаны с особенностями проекта комплексных ГРР, так как в нем определяют график работы, проводимой до составления отчета, в котором указывают оценку залежей. Если заявитель не успевает подать документацию на утверждение запасов до момента завершения срока экспертизы, то понадобится заново проходить весь процесс.

ГРР при застройке участка

Комплексные ГРР необходимы не только для поиска полезных ископаемых. Работы выполняют перед возведением:

• коттеджа;
• многоэтажного дома;
• промышленного объекта;
• дороги.

Комплексное исследование участка необходимо, чтобы со временем строения и дороги не разрушились, уйдя под землю. В процессе ГРР:

• исследуют архивы, в которых указаны данные о геологических изысканиях, ранее проводимых на данной территории;
• бурят скважины для уточнения полученной информации;
• отбирают пробы;
• проводят изучение образцов и их качества в лаборатории;
• анализируют полученную информацию;
• выдают рекомендации.

При помощи проведенных ГРР выбирают наиболее подходящее место для строительства, ориентируясь на состав грунта. Кроме того, благодаря геологоразведке определяются с:

• конфигурацией и мощностью фундамента, от которого зависит прочность сооружения;
• местом расположения дренажных систем, которые спасут участок от затопления.

Пренебрегать ГРР не стоит даже при строительстве частного дома, иначе при неправильно выбранном месте для строительства придется перестраивать разрушившееся строение или реконструировать его, что повлечет намного больше расходов.

Прежде чем приступить к работам, необходимо собрать пакет документов:

• топографический план участка;
• архивную документацию (результаты ранее проведенных исследований);
• документы, которые подтверждают, что заказчик — собственник;
• месторасположение площадки.

Также важно подготовить правильное техническое задание, в котором подробно указаны:

• цель проведения ГРР;
• масштаб строительства;
• количество скважин и их глубина;
• предполагаемые сроки исполнения.

После изучения представленных документов специалисты разрабатывают план мероприятий и составляют смету.

Камеральная обработка ГРР

Камеральная обработка — это сбор и систематизация материалов, которые получены:

• во время полевых работ;
• при лабораторных испытаниях найденных образцов.

Цель камеральной обработки — составление графических приложений и геологических карт. Проводимые работы разделяют на несколько стадий:

1. Обработка информации, полученной в последнем полевом сезоне.
2. Обобщение лабораторной и полевой информации.
3. Оценка перспективности изучаемого района на добычу полезных ископаемых.
4. Дополнение и уточнение геологической карты. Составление чистовых вариантов.
5. Подготовка отчета. Составление текстовых и графических приложений.
6. Издание геологической карты.

Важная часть камеральной работы — прогнозное исследование, на основе которого определяют целесообразность добычи полезных ископаемых.

Стоимость ГРР

Обращаться за проведением ГРР необходимо к опытным инженерам-геологам, так как ошибки, которые возникают при оценке объема залежей, приводят к большим финансовым потерям.

В каждом случае стоимость работ оценивают индивидуально, учитывая:

• объем работ;
• площадь территории;
• характеристику грунта;
• глубину и количество скважин.

Геологоразведочные работы — это единственный способ, дающий предварительную оценку количеству полезных ископаемых. При проведении ГРР в различных местах определяют наиболее плодоносную территорию, в которой экономически целесообразно добывать полезные ископаемые.