Введение к работе
Актуальность работы. В настоящее время при разведке сурьмяно-ртутных месторождений Кыргызской Республики широко используются буровые работы. Сурьмяно-ртутные месторождения благодаря полигенности и полихронности локализуются в сложной геологической обстановке. При бурении скважин на этих месторождениях возникает ряд трудностей связанных с их геолого-генетическими особенностями, которые определяют морфологию рудных тел. С другой стороны интенсивно развитая тектоника (надвиги) и приуроченность орудеиепия к межформационным зонам характеризуется неоднородностью и сильной изменчивостью вмещающих горных пород, а также высокой абразивностыо рудовмещаю-щих пород. Это приводит к самопроизвольному искривлению скважин, низкому выходу кондиционного керна и интенсивной потере промывочных жидкостей. Последнее в свою очередь вызывает необходимость применения нескольких видов промывочных жидкостей для сходных геологических разрезов.
В этой связи актуальным является новый взгляд на морфогенетические типы сурьмяно-ртутных месторождений Кыргызской Республики и совершенствование традиционно применяющихся технологий бурения скважин.
Целью исследования является решение вопросов генезиса и улучшение технологических показателей буровых работ на сурьмяно-ртутных месторождениях Кыргызской Республики с учетом их геолого-генетических особенностей.
Задачи исследования:
-
Комплексный и системный анализ геологических, рудоформационных мине-ралого-геохимических особенностей сурьмяно-ртутного оруденения Южного Тянь-Шаня Кыргызской Республики и горно-геологических характеристик месторождений.
-
Анализ химических, физико-механических свойств горных пород и буровых растворов, детальное и объективное изучение результатов научных исследований по технологии бурения скважин отечественных и зарубежных авторов.
-
Разработка классификации горных пород по абразивности и усовершенствование существующей классификации горных пород по буримости.
-
Проведение лабораторных и экспериментальных исследований промывочной жидкости и механических скоростей бурения скважин, в условиях сложно построенных сурьмяно-ртутных месторождений.
-
Установление параметров и количественных соотношений компонентов бурового «пектинового» раствора.
-
Составление алгоритма, блок-схемы и компьютерной программы для оперативной разработки геолого-технического наряда.
Методы исследований.
-
Метод актуализма использован при анализе опубликованной, фондовой литературы и сравнении с известными рудными объектами региона и за его пределами.
-
При анализе экспериментальных материалов использованы современные и математические методы с применением разработанных компьютерных программ.
3. При оценке эффективности разработанной технологии проводились лабораторные и экспериментальные исследования. Научная новизна диссертационной работы заключается в том, что:
а) установлены полигенность и полихронность образования сурьмяно-
ртутных месторождений Кыргызской Республики;
б) дополнена ранее существующая классификация горных пород сурьмяно-
ртутпых месторождений Кыргызской республики по буримости с механическими
свойствами горных пород и механическими скоростями бурения скважин;
в) выявлены оптимальные соотношения компонентов и параметров бурового
«пектинового» раствора для бурения скважин на сурьмяно-ртутных месторождени
ях Кыргызской республики;
г) создана математическая модель по оперативному составлению геолого-
технического наряда.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Установлены полигенность и полихронность формирования сурьмяно-ртутных месторождений Южного Тянь-Шаня Кыргызской Республики.
-
Разработана усовершенствованная классификация горных пород сурьмяно-ртутных месторождений Южного Тянь-Шаня Кыргызской Республики по буримости и абразивности для оптимизации технологии бурения скважин.
-
Получены рациональные соотношения компонентов и параметры бурового «пектинового» раствора в целях совершенствовании технологии бурения скважин, и снижения затрат на буровой раствор.
-
Составлены алгоритм, блок-схемы и компьютерная программа по оперативной разработке геолого-технического наряда для рациональной технологии бурения скважин.
Научная и практическая значимость результатов исследования заключается в следующем:
а) установленные полигенность и полихронность формирования сурьмяно-
ртутных месторождений Кыргызской Республики позволяет определить
морфологию рудных тел на глубину по простиранию;
б) предложенная классификация горных пород по буримости позволяет разра
батывать режимы и общую технологию бурения скважин;
в) использование «пектинового» раствора способствует снижению аварийно
сти при бурении скважин сурьмяно-ртутных месторождений Кыргызской Респуб
лики;
г) применение компьютерной программы приводит к сокращению времени
составления геолого-технического наряда.
Реализация результатов. Отчеты с результатами исследований и рецептурой бурового «пектинового» раствора, а также компьютерной программы были переданы в распоряжение Южно-Кыргызской геологической экспедиции для практического использования. Внедрение результатов исследования позволило получить экономический эффект в сумме 190 970 сомов в год при стабильном ведении буровых работ.
Личный вклад. Автором проведены все лабораторные и экспериментальные исследования. Разработана классификация пород по абразивности и дополнена
классификация горных пород по буримости, составлены алгоритмы и блок-схемы компьютерной программы. На основе системного анализа фондовой и опубликованной литературы классифицированы стратиформные морфологические типы сурьмяно-ртутных оруденений исследуемого региона.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждены на научно-технической конференции: «Перспективы развития и использования минеральных ресурсов Кыргызской Республики» (Бишкек, 1995 г.), конференциях, посвященной Международному году гор (Бишкек, 2002 г.), Кыргызского государственного технического университета им. И. Раззакова (Бишкек, 2009 г.); IX Международной конференции «Ресурсовоспроизводящие, малоотходные и природоохранные технологии освоения недр». Москва (Россия) - Котону (Бенин) (Москва; РУДН, 2010 г.), I Международной научно-практической конференции «Образование. Инновации. Карьера» (Междуреченск, 2011 г.), X Международной конференции «Ресурсовоспроизводящие, малоотходные и природоохранные технологии освоения недр» (Махачкала, 2011 г.), а также содержаться в статьях и докладах вестниках Кыргызского государственного технического университета им. И. Раззакова, Кыргызско-Узбекского университета, Ошского государственного университета, Высшей школы Казахстана, журналах национальной аттестационной комиссии Кыргызской Республики и «Естественные и технические науки» (по перечню ВАК РФ).
Основные результаты исследований представленные в диссертационной работе опубликованы в 27 научных трудах (в том числе, в рецензируемых журналах).
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов и рекомендации, списка использованной литературы из 120 наименований и 5 приложений, содержащих первичные материалы результатов исследований. Текст диссертации содержит 136 машинописных страницы, 17 таблиц, 25 рисунок.
