2.5 Опробование поленого ископаемого и пород, лабораторные исследования

2.5.1 Изучение качества полезного ископаемого

Опробование углей при разведке проводится с целью определения их марки и технологической группы, получения характеристики качества угля по всем основным показателям и выявления закономерности в изменениях этих показателей на участке. По результатам опробования определяются рациональное направление промышленного использования углей и перспективы изменения качества угля на месторождении по мере развития эксплуатационных работ. Результаты опробования используются для оконтуривания, выявления морфологических особенностей и строения природных скоплений угля.

В процесс опробования входят: отбор проб, обработка их, исследования в лабораторных условиях, обработка результатов по каждому виду исследований и обобщение о качестве угля по совокупности всех методов проведенного изучения.

При опробовании пластов простого строения с однородной угольной массой весь керн его включается в одну пробу, при неоднородности угольной массы и сложности строения пластов опробование – дифференцированно.

По всем пробам производится технический анализ с определением в процентах: влажность, зольность, сернистость, выход летучих веществ. По отдельным скважинам будут определены: теплота сгорания, показатели объемного веса. По кернам и шахтным пробам выборочно проводится: химический анализ золы угля, элементный состав, сера по видам, содержание фосфора и обогатимость.

Достоверность лабораторных анализов по керновым пробам определяется качеством угольного керна, процентом выхода, степенью сохранности и загрязнения его, правильностью обработки информации пробы.

Пласт k₈ характеризуется относительно высоким выходом керна(89,9%).

На все керновые пробы угля и породные прослои составляется ведомость с указанием полной программы исследований, и пробы отсылаются в лабораторию не позже 7 дней после перебурки пласта. При низком выходе керна или полном его отсутствии для характеристики пласта привлекаются данные опробования боковыми стреляющими грунтоносами (БСГ).

Изучаемый выдержанный пласт k₈ имеет двухпачечное строение. По угольному пласту будут отбираться по 2 пробы на технический анализ. Одна проба отбирается газокернонаборником (КА-61). Рейс равен 0,6 м. Оставшийся уголь будет извлекаться трубой Алексеенко.

Для газовых углей для определения W^a, A^d, S^d_t и V^daf отбираем пробы в каждой скважине, т.е. всего будет отобрано 10 проб, а с учетом количества рейсов отобрано будет 20 проб.

Внутренний контроль по параметрам технического анализа и элементарного анализа выполняется по всем исследуемым пробам, т.е. по каждой пробе определение ведется параллельно в двух навесках – основной и шифрованной. По пластометрическим исследованиям внутреннему контролю подвергается 50% проб – то есть отбираем 5 проб, а по химическому анализу золы – 35% - это 4 пробы.

На внешний контроль принято отправлять 5% ( 8) проб от общего количества анализируемых проб.

2.5.2 Изучение вмещающих пород

Важным элементом инженерно-геологических исследований является изучение физико-механических свойств и минералогических особенностей пород по пробам, отбираемым из разведочных скважин и горных выработок.

Для физико-механической характеристики кровли и почвы угольных пластов при разведке достаточно опробовать их только в 50% скважин (5), беря во внимание выдержанность пласта. Скважины, подлежащие опробованию, должны достаточно равномерно характеризовать все участки с теми или иными типами кровли и почвы угольного пласта.

Описание физико-механических свойств вмещающих пород будет приводится для угольного пласта k₈. Характеристика пород кровли и почвы выполняется на основании данных обследования горных выработок шахты, результатов физико-механических испытаний и литологических исследований по керну буровых скважин. Вмещающие породы оцениваемого пласта представлены песчаником в почве и алевролитом в кровле.

При изучении физико-механических свойств горных пород оценивается характер изменчивости вмещающих пород. В данном случае изменчивость пород слабая. Поэтому опробование будет проводиться через одну, т.е. в 5 скважинах.

При определении пробы отбираются непосредственно над угольным пластом на расстоянии 0,8 м, также отбирается и в почве на расстоянии 0,8 м., так как слой однородный и в почве, и в кровле, то следующая проба отбирается через 1 м, потом через 2 м, потом через 3 м и т.д.

Мощность алевролита 3м, следовательно из этого пласта мы отбираем по 2 в пяти скважинах – всего 10 штук. Мощность песчаника около 5 м, следовательно отбираем по 3 пробы – всего 15штук.

Пробы будут отбираться из скважин с №1,3,5,7,8,10. Общее количество проб 25 штук. Во вмещающих породах будут определяться следующие показатели: прочность сжатия и отрыва пластов, определение прористости и гидрогеологические исследования.