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 скрыта1 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