Домашнее задание.

1. Построить гипсометрические планы заданных угольных планов, используя геологические карты шахтных полей, осложненных одним разрывным нарушением (рис.5.5 – 5.10) и данные сводной нормальной стратиграфической колонки (рис. 5.11).

 

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №6

 

ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ РАЗВЕДКИ УГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

 

 

Цель: Усвоение основных принципов разведки угольных месторождений на примере типовых участков Донецкого бассейна.

 

Основные понятия

До 2000 года процесс поисков и разведки месторождений протекал в определенной последовательности и разделялся на следующие четыре стадии.

Поиски имели своей задачей отыскать месторождение и установить заслуживает ли оно дальнейшего исследования по наличию на нем залежей полезного ископаемого с кондиционной мощностью и качеством, а также с достаточными запасами.

Данные поисковых работ служат для обоснования разведки и перспективных планов промышленности.

Предварительная разведка имела своей целью установить масштаб месторождения, его размеры по площади, количество (запасы) и качество полезного ископаемого и основные горнотехнические условия эксплуатации.

Данные предварительной разведки ложились в основу разработки основных положений промышленного освоения месторождения и установления очередности освоения и дальнейшей разведки по отдельным его частям.

Детальная разведка проводилась на месторождении или его отдельной части, промышленное значение и ценность которых с достаточной достоверностью были установлены в результате предварительной разведки. Она имела цель изучить месторождение с детальностью, обеспечивающей получение геологических данных, необходимых для составления технического проекта горнодобывающего предприятия.

Эксплуатационная разведка проводится в процессе разработки месторождения, в течении всего срока эксплуатации

Приказом № 19 от 15.02.2000 г. Комитета Украины по вопросам геологии и использования недр стадийность геологоразведочных работ несколько изменилась, а также изменились требования к их последовательности.

Геологоразведочные работы на твердые полезные ископаемые проводятся по следующим стадиям:

Стадия I. Региональное геологическое изучение территории Украины.

Подстадия I-1. Региональные геолого-геофизические исследования масштаба 1:1000000 – 1:500000.

Подстадия I-2. Региональные геологосъемочные, геофизические и геологопрогнозные работы масштаба 1:200000 (1:100000).

Подстадия I-3. Геологосъемочные и геологопрогнозные работы масштаба 1:50000 (1:25000).

Стадия II. Поиск и поисковая оценка месторождений полезных ископаемых.

Подстадия II-1. Поисковые работы.

Подстадия II-2. Поисково-оценочные работы.

Стадия III. Разведка месторождений полезных ископаемых. Предварительная и детальная относятся к 3 стадии. Завершающим этапом разведки месторождений полезных ископаемых является детальная разведка, которая предшествует передаче месторождения в эксплуатацию.

Однако, согласно новым требованиям геологоразведочные работы могут начинаться с какой-либо стадии (подстадии), если состояние геологического изучения объекта работ достаточно для его геологического и технико-экономического обоснования.

Для сокращения сроков подготовки месторождения полезного ископаемого к промышленному освоению рекомендуется рациональное совмещение и объединение геологоразведочных работ смежных стадий.

Поиск и разведка небольших месторождений полезных ископаемых 1-й и 2-й групп сложности геологического строения рекомендуется проводить как последовательные стадии беспрерывного геологоразведочного цикла.

Разведка месторождений ценных полезных ископаемых очень сложного геологического строения (3-й и 4-й групп) рекомендуется объединять с опытно-промышленными разработками типовых залежей полезных ископаемых в границах участков первоочередного освоения.

Основным техническим средством разведки угольных месторождений является колонковое бурение. При этом разведочные скважины проходятся в определенной последовательности и в определенном порядке по разведочным профилям.

Плотность разведочной сети (расстояние между разведочными линиями и скважинами в них) зависит от следующих факторов:

§ мощности угольного пласта;

§ угла падения;

§ степени выдержанности угольных пластов и их качества;

§ сложности геологического строения участка, глубины залегания угольных пластов;

§ категории запасов, которую надо получить по результатам разведки.

По величине мощности пласты каменного угля и антрацита (Приказ Государственной комиссии Украины по запасам полезных ископаемых № 225 от 25.10.2004 г.) подразделяются по мощности на:

§ тонкие (менее 0,7м);

§ средней мощности (0,71-1,2м);

§ мощные – более 1,2м.

Ранее данная классификация была иной.

Для разработки месторождений существенное значение имеют угол падения пластов. Выделяются пласты с:

§ горизонтальным (0-50);

§ пологим (6-180);

§ наклонным (19-350);

§ крутонаклонным (36-550);

§ крутым (56-900) залеганием.

При горизонтальном залегании пород скважины бурятся по правильной геометрической сети (квадратной, прямоугольной, ромбической). При пологом, наклонном, крутонаклонном, крутом и складчатом залегании скважины задаются по разведочным профилям (линиям), ориентированным вкрест простирания пород.

В зависимости от величины коэффициента вариации мощности (V - величина отклонения мощности угольного пласта от ее среднего значения) пласты средней мощности и мощные подразделяются на три группы:

§ выдержанные;

§ относительно выдержанные;

§ невыдержанные.

Таблица 1

Группа пластов каменного угля по мощности Группы выдержанности угольных пластов
выдержанные относительно выдержанные невыдержанные
средней мощности 0.71-1.2 V=20 20 <V <35 > 35
Мощные > 1.2 V=25 25<V <50 > 50
Примечание: пласты с мощностью до 0.7 м относятся к невыдержанным.

 

К выдержанным по мощности пластам относятся пласты с отклонениями мощности в отдельных пластопересечениях от среднего значения мощности не более 20% для пластов средней мощности и не более 25 % для мощных пластов.

К относительно выдержанным пластам относятся пласты с отклонениями мощности в отдельных пластопересечениях от среднего значения мощности находится в интервале 20-35 % для пластов средней мощности, для мощных – в интервале 25 - 50%, при этом установлены закономерности пространственного изменения морфологии пласта и качества угля.

К невыдержанным пластам относятся пласты с отклонениями мощности угольного пласта от средней величины мощности более 35 % для пластов средней мощности, для мощных пластов больше 50%. К невыдекржанным пластам так же относятся тонкие пласты (до 0.7 м), ввиду близости их мощности к установленным кондициями минимальным значениям.

В практике разведки угольных месторождений (участков) степень выдержанности слоя обычно устанавливается для площади размером не менее 4 км2.

По сложности геологического строения выделяют следующие группы угольных месторождений:

return false">ссылка скрыта

1 группа – месторождения с выдержанными и относительно выдержанными угольными пластами с мощными (> 1.2 м) и средней мощности (0.71-1.2 м), с простым и слабонарушенным горизонтальным или пологим залеганием пород. Приурочены они чаще всего к простым складчатым или крупноблоковым структурам.

2 группа:

а). с мощными и средней мощности относительно выдержанными и невыдержанными пластами с пологим ненарушенным или малонарушенным залеганием;

б). с преобладанием в разрезе относительно выдержанных пластов и продуктивных толщ, приуроченных к простым складчатым или крупноблоковым структурам;

в). с преобладанием мощных и средней мощности выдержанных и относительно выдержанных в разрезе продуктивных толщ, составляющих складчатые и интенсивно усложненные разрывными нарушениями структуры.

Все участки шахтных полей, которые отрабатываются на глубине более 1000м от дневной поверхности, относятся ко 2 группе по степени сложности геологического строения в результате чрезвычайной сложности горно-геологических условий отработки, детальное изучение которых не обеспечивается техническими средствами геологоразведочных работ.

3 группа – с преобладанием в разрезе продуктивных толщ невыдержанных пластов, а также с преобладанием выдержанных и относительно выдержанных пластов, но при очень сложных условиях залегания в результате интенсивного проявления мелкой складчатости или разрывных нарушений, создающих мелкоблоковые структуры.

Угольные месторождения 4 группа сложности геологического строения на сегодня не разрабатываются, но могут быть вовлечены в эксплуатацию в будущем при конкретных геолого-экономических условиях.

Основанием для выделения и оконтуривания запасов углей различных групп и категорий является густота (плотность) разведочной сети.

В таблице 2 показана плотность разведочной сети с учетом стадийности геологоразведочных работ, которая ранее (до 2004г.) применялась при разведке угольных месторождений.

Таблица 2

Виды геологоразведочных работ Группа сложности геологического строения Расстояние, м
между разведочными линиями между скважинами в разведочных линиях
Предварительная I 600 - 1000
II - III 500 - 800 300 - 400
Детальная I II III 300 - 400 150 - 250

 

В настоящее время требования к густоте (плотности) разведочной сети несколько изменились. Согласно приказу Государственной комиссии Украины по запасам полезных ископаемых № 225 от 25.10.2004г плотность и размещение разведочных скважин, глубину следует определять с учетом цели и стадии геологоразведочных работ, особенностей геологического строения месторождения (участка), сложности условий залегания, степени выдержанности, морфологии угольных пластов и качества угля (см. таблицу 3).

 

Таблица 3.Ориентировочные расстояния между выработками в плоскости пласта в тектонически-однородных блоках (м)

 

  Выдержанность угольного пласта Группа пластов по мощности А В С1
Между линиями Между скважинами на линиях Между линиями Между скважинами на линиях Между линиями Между скважинами на линиях
Выдержан-ные а). мощные (более 1,2м) 600-800 200-400 800-1200 400-600 1200-2000 600-1000
б). средней мощности, тонкие (до 1,2м)   500-700   150-300   600-800   300-400   800-1200   400-600
Относительно выдержанные а). мощные (более 1,2м) 300-400 150-200 400-600 200-300 600-1000 300-500
б). средней мощности, тонкие (до 1,2м)   200-300   100-150   300-400   150-200   400-600   200-300
  Невыдержан-ные а). мощные (более 1,2м) - - 250-300 150-250 300-500 200-300
б). средней мощности, тонкие (до 1,2м)   -   -   -   -   250-300   150-250

 

Примечание: На месторождениях 2-й группы со сложными условиями залегания угольных пластов и с невыдержанным качеством расстояния между линиями и скважинами на линиях для категории В принимаются аналогичными, указанными для категории А