Составление плана разведочных выработок и построение геологических разрезов

Допустим, что плоскость сместителя взброса падает на запад под углом 30°. Нам известно, что разведочные линии ориентированы с севера на юг, т.е. вкрест простирания угольных пластов. Если мы построим геологический разрез по скважинам 2656 и 2655 по простиранию, т.е. с запада на восток, то на них (разрезах) мы увидим (рис. 13 а, б) не только какая ветвь пласта является поднятой или опущенной, но и положение линии (точки на разрезах) среза пласта а также, с каким соседним геологическим разрезом следует увязывать изогипсы пласта.

На рисунке 12 скважина 2656 вначале на отметке 428,9 вскрывает почву верхнего крыла пласта, а глубже, после разрывного нарушения, на отметке 376,2 встречает почву того же пласта. Сориентировав линию геологического разреза по скважинам 2656 и 2655 с запада на восток и построив в том же масштабе, разрез что и геологический разрез по разведочной линии XV, а также гипсометрический план увидим на каком расстоянии от скважин 2656 и 2655 находятся верхний и нижний срезы пластов (1\ и /2) в зависимости от угла падения плоскости сместителя и вертикальной амплитуды (Hi и Н2) разрывного нарушения (см. рис. 13 а, б)

Рис. 13. Геологические разрезы по скважинам 2656 и 2655,

ориентированные по простиранию угольных пластов.

Из рисунка 13 видно, что угольный пласт от геологического разреза X на западе без разрыва простирается до скважины 2656 и 2655, а затем на расстояниях 1\ и /2 восточнее соответствующих разведочных скважин срезается разрывным нарушением, а нижнее крыло срезанное западнее, указанных выше скважин, продолжается на восток до разведочной линии XX.

В связи со сказанным выше, отложив отрезки l1 и l2 восточнее и западнее скважин 2656 и 2655, а также отложив южнее скважины 2655 точку, где соединяются верхняя и нижняя ветви угольного пласта можно построить проекцию верхнего и нижнего среза пласта на гипсометрическом плане. Проекция верхнего среза пласта обозначается штрих - пунктирной линией с точками, нижняя - крестиками вместо точек.

Затем, отложив на линии разведочной линии XV точки изогипс снятые с разреза XV по верхней ветви пласта и соединив плавной линией точки с равными отметками найденными на линии разреза X и доведя их до верхнего среза (восточнее скважин 2656 и 2655), получим гипсометрию поднятой части пласта.

После этого находим точки изолиний кратные 100 м по нижней (опущенной) части пласта на линии разрезе XV, соединяем их с таковыми на линии разреза XX (находятся по аналогии с разрезом X) плавными линиями, в результате чего отстраивается гипсометрия опущенного блока угольного пласта.

Структурные колонки угольных пластов показывают характер переслаивания угольных пачек (чистой угольной массы, слоя), породных прослоев и слоев углистой массы (углистых или слабоуглистых аргиллитов) и их мощности. Отстраиваются структурные колонки угольных пластов возле скважин, вскрывших данный пласт, на гипсометрических (подсчетных) планах и планах горных работ на угольных шахтах в масштабе 1 : 20 или 1 : 50 в зависимости от мощности угольных пластов. Ширина структурной колонки, как правило, берется равной 7 мм (рис. 14). На подсчетных планах слева от структурной колонки подписывается мощность породных прослоев, справа - мощность угольных пачек.

 

По структурным колонкам угольных пластов отстроенных на различных участках (ядро, крылья, замок и т.д. складки) месторождения (шахтного поля) видно изменение строения угольного пласта в пределах изучаемой геологической структуры.

Рис. 14. Структурная колонка угольного пласта 1 уголь; 2 углистый аргиллит; 3 аргиллит

Кроме этого, данные угольных пластов вместе с информацией о зольности угольных пачек и породных прослоев (табл. 4) используется для определения рабочей зольности угольных пластов, необходимой для выделения подсчетных блоков кондиционных (менее 40%) по зольности угольных пластов. Рабочая зольность угольного пласта определяется по формуле:

 

                               А 1 • m1 + А 2 • m 2 +… A n • m n

           А ср. =      _____________________________

                                     M 1 + m 2 … + m n

где: А ср. - средняя зольность пласта, %;

А 1 …. А 2 - зольность угольных пачек и породных прослоев слагающих угольный пласт, %;

m 1 … m n- мощность угольных пачек и природных прослоев угольного пласта, м.

 

Тема: Выделение подсчетных блоков и подсчет запасов (2 часа).

Цель: Выделить блоки различной достоверности (точности) подсчета запасов по категориям разведанности в стадию детальной разведки и произвести подсчет запасов угля шахтного поля способом геологических блоков.

Теоретические предпосылки: В результате проведения

детальной разведки месторождение (шахтное поле) считается подготовленным к проектированию горного предприятия (шахты, карьера, рудника) и последующей его разработки. Для этого необходимо разведать месторождение (шахтное поле) с различной густотой расположения разведочных выработок (разведочной сетью) соответствующих различной достоверности подсчета запасов, т.е. по промышленным категориям (А, В, Ci) принятым соотношением их, которое определяется Инструкцией по классификации запасов различного вида минерального сырья, подготовленных Государственной Комиссией по запасам Республики Казахстан (ГКЗ РК).

Задание: Предложить необходимое количество проектных

разведочных скважин и их размещение для проведения детальной разведки шахтного поля, произвести блокировку запасов по категориям разведанности, подготовить исходные данные и произвести подсчет запасов в пределах выделенных подсчетных блоков.

Ход выполнения: Из известных способов подсчета запасов полезных ископаемых [1,2] наиболее распространенными и наиболее

часто используемым является способ геологических блоков, который необходимо применить при подсчете запасов угля шахтного поля. Суть данного способа подсчета запасов заключается в том, что выделяются подсчетные блоки с одинаковыми геологическими условиями, т.е. в пределах подсчетного блока должны быть: примерно одинаковые углы падения, мощность, зольность и объемные веса угольного пласта, а также не должно быть разрывных нарушений в пределах блоков высокой точности подсчета запасов (категорий А и В).

Достоверность (точность подсчета запасов) запасов, как известно, зависит от размеров разведочной сети (расстояния между разведочными линиями и разведочными скважинами на разведочных линиях) и классифицируется как категории запасов А, В и С1 выделяемых при детальной разведке месторождений (шахтных полей) полезных ископаемых.

Для выполнения данной работы примем соотношение категорий запасов: А > 20%, В > 30% и Q < 50%. Разведочную сеть для выявления категории запасов А примем равной 250x400 м, т.е. расстояние между разведочными линиями принимается 400 м, а расстояние между скважинами на разведочных линиях 250 м. Размеры разведочной сети категории запасов В принимаются в 2 раза больше, чем для категории А, а для выявления, наименее достоверных из промышленных, категории C1, в два раза больше, чем для категории В.

Таким образом, подсчетные блоки категорий А и В будут выделены в контуре разведочных скважинах отвечающих указанным выше размерам разведочной сети, на площади которых должны быть примерно одинаковые геологические условия и будут отсутствовать разрывные нарушения.

Подсчетные блоки категории C1 будут выделяться в контуре скважин, с указанными выше размерами разведочной сети и в приграничных с подсчетными блоками высоких категорий (А и В) в зоне выхода угольных пластов под наносы и тектонических нарушений.

В связи с тем, что разработка угольных пластов начинается с верхних горизонтов и горные выработки постепенно развиваются на нижележащие горизонты, подсчетные блоки наиболее достовернных запасов (категории А) должны располагаться наиболее близко к выходам, достигая 20% от общего количества запасов в пределах месторождения или шахтного поля.

Блоки категории запасов _В должны размещаться на уровне средних по глубине горизонтов с тем, чтобы при приближении фронта очистных горных выработок, сгустив сеть разведочных скважин, перевести запасы категории В в А, для продолжения фронта горных работ на глубину.

И конечно, блоки категории С1 должны располагаться на наиболее глубоки» горизонтах, т.к. они будут отрабатываться в последнюю очередь.

Запасы полезного ископаемого в пределах месторождения (шахтного) в зависимости от вида минерального сырья, расположения разведочной сети, стадии разведки особенностей геологического строения подсчитываются [1,2] различными (среднего арифметического, геологических и эксплуатационных блоков, статистическим, параллельных разрезов, треугольников, многоугольников (Болдырева, ближайшего района), изогипс и др.) способами. Для подсчета запасов, предварительно, необходимо подготовить графический (практическое занятие № 2) и исходный (цифровой) материал.

Запасы, в пределах выделенных подсчетных геологических блоков, считаются способом среднего арифметического.

Для того чтобы подсчитать запасы угля, прежде всего необходимо определить исходные данные для подсчета, каковыми являются:

• площадь блока;
• подсчетная мощность пласта по скважине с учетом зольности;
• средняя подсчетная мощность по подсчетному блоку;
• объемный вес угля.

Истинная площадь подсчетного блока принимаемая для подсчета запасов угля равняется:

Sист = S пл • secα

где: Sист - истинная подсчетная площадь блока, м2;

S пл - площадь подсчетного блока на плане, м2;

secα - значение секанса среднего угла падения пласта в контуре подсчетного блока.

Площадь плана определяется планиметром или разбивается на элементарные геометрические фигуры, сумма площадей которых и определяет площадь блока на плане. Подсчетная мощность угольного пласта определяется исходя из кондиции угля по зольности. Если зольность по общей мощности (от кровли до почвы) превышает кондиции по зольности, то исключив из общей мощности пласта разубоживающие слои (маломощные угольные пачки с аргиллитами в кровле или почве пласта, углистые породы) определяют под- счетную мощность.

Средняя подсчетная мощность угольного пласта по подсчетному блоку определяется как средняя арифметическая по скважинам, входящим в контур подсчетного блока. В данном случае средняя мощность по подсчетным блокам расположенным на поднятом или опущеном блоках может быть определена как средняя по 4 скважинам в каждом блоке, по которым имеется информация о структуре и зольности угольного пласта.

Объемный вес угля может приниматься в интервале 1,1 - 1,3 т/м3.

Имея вышеуказанные данные об угольном пласте и средних величинах по подсчетным блокам результаты подсчета [1] можно свести в формуляр (табл. 5), из которой будет видно не только общее количество запасов, но и достигнута ли необходимое соотношение различных категорий запасов. Запасы угля определяются по формуле:

Q = Sист • mср • d

где: Q- запасы угля, т; Sист - истинная площадь блока, м2; mcp - средняя подсчетная мощность пласта, м;

d — объемный

 

Формуляр запасов

N подсчетных блоков	S пл	secα	Sист	M cр.	V	d	Q	В от общих запасов
1А
2А
3 В
4 В
5 С
6 С
7 С1
8 С1
9 С1
10 С1

 

Тема: Построение стратиграфической колонки угленосной толщи и составление пояснительной записки к курсовой работе.

Цель: Показать особенности строения угленосной толщи и места размещения угольных пластов

Теоретические предпосылки: Для управления кровлей при разработке угольных пластов горнякам-технологам важно знать чем сложены породы, располагающиеся выше угольного пласта, их мощность и характер перемежаемости. Кроме того, важно знать расстояние между пластами по вертикали. Эти данные становятся известными в результате разведочных работ. В стратиграфической колонке приводятся данные о возрасте, мощности пластов и пород междупластья, индексы и мощности угольных пластов, краткая

характеристика по отдельным (свиты, подсвиты) частям разреза угленосной толщи [3]. Возраст пород толщи устанавливается по остаткам фауны и флоры, обнаруженных во вмещающих угольные пласты пород.

В каменноугольных отложениях Карагандинского бассейна выделено 5 угленосных свит (снизу вверх: ашлярикская, карагандинская, надкарагандин- ская, долинская и тентекская) и одна безугольная (самая верхняя) шаханская (правда надкарагандинская не имеет угольные пласты рабочей мощности), которым присвоены следующие индексы:

• ашляриксакая – C1v1-2 ash с индексированными угольными пластами от а20 до a1 (снизу вверх);

карагандинская – C1v3 - s krg с угольными пластами от к1 до к20;

Буквенные и цифровые обозначения означают:

• С - каменноугольная система;
• цифры у обозначения системы (С) - отделы системы, т.е. 1 — нижний;

2 - средний и 3 - верхний отделы;

• v - название яруса - визейский, а цифры: нижний, средний и верхний подъярусы;

• s - серпуховский ярус;

 ash, krg, - названия свит, которые соответственно обозначают: ашлярикская, карагандинская свиты.

Угленосные свиты в свою очередь подразделяются на 3 подсвиты:

Названия	Границы угл. подсвит	Границы подсвит угленосных свит
подсвит	Ашлярикской	карагандинской
нижняя	почва а18- почва а14	почва к1 кровля к35
средняя	почва а14 - кровля а5	кровля к35 - почва к15
верхняя	кровля а5 - почва к2	почва к15 - кровля к20