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:

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.