Проектирование детальной разведки угольного пласта
Детальная разведка является завершающей стадией геологоразведочных работ, которая предшествует передаче месторождения в эксплуатацию. В данной курсовой работе она выполняется в пределах всего участка шахтного поля, который условно принимается за участок первоочередной отработки.
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 4.1
| 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:
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.
И последний фактор, который регламентирует плотность разведочной сети - необходимая степень геологической изученности участка, которая должна обеспечивать определённое соотношение балансовых запасов угля по категориям А, В, С1. Разведочная сеть сгущается: количество выработок увеличивается, а расстояние между ними сокращается для запасов более высоких категорий. Соотношение категорий запасов, которые должны быть получены по результатам детальной разведки, для каждой группы месторождений, устанавливается требованиями Инструкции [5] (см. табл.4.2):
Таблица 4.2
| Группа месторождений по сложности геологического строения | Рекомендуемое соотношение категорий запасов (в %) на участках детализции и первоочередного освоения | |||
| А | В | С1 | С2 | |
| - - - | - | - - - |
С учетом всех этих факторов в таблице 4.3 указаны ориентировочные параметры разведочной сети (расстояния между разведочными линиями и скважинами в разведочных линиях) для месторождений 1-й группы сложности.
Таблица 4.3 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 | ||
| 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 | 300-1000 | 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.
Следующий этап курсовой работы –построение геологических разрезов.