Разведка и геолого-промышленная оценка угольных месторождений - Миронов К.В.
Скачать (прямая ссылка):
Как уже отмечалось, площади многих современных шахтных (карьерных) полей достигают нескольких десятков квадратных километров. В подавляющем числе случаев размеры участков с генетической однородностью морфологии угольных пластов и качества угля по отдельным пластам
значительно меньше площадей, на которых производится промышленная оценка запасов.
Колебания мощностей и строения пластов, а также показателей качества угля, различная интенсивность проявления локальных их изменений могут существенно отразиться на технологии отработки того или иного пласта. Поэтому одной из основных задач разведочных и проектных работ является окон-туривание и дифференцированная оценка участков распространения пластов, характеризующихся существенными различиями в степени выдержанности указанных параметров.
Размеры площадей такой частной оценки должны позволить определенно установить общие закономерности выдержанности пластов по достаточному количеству точек наблюдений. Они должны быть также увязаны с практикой эксплуатации — с размерностью эксплуатационных блоков, панелей, лав, в пределах которых пласт должен характеризоваться какой-то единой степенью выдержанности.
Согласно утвержденным основным направлениям и нормам технологического проектирования угольных шахт и разрезов размеры блоков, панелей и выемочных полей в каждом конкретном случае определяются специальными расчетами, исходя из специфики горно-геологических условий. При панельной подготовке шахтного поля размер блока по простиранию рекомендуется принимать в пределах 1,5—3,5 км при размещении в нем одной панели и 4—6 км при размещении в нем двух панелей. Длины выемочных столбов при применении механизированных комплексов и выемке по падению или восстанию, а также по простиранию принимаются не менее 800 м, а при благоприятных горно-геологических условиях до 2—3 км по восстанию (падению).
С учетом этих положений размер площади, вовлекаемой в одновременное промышленное освоение, составляет в среднем примерно 4 кма.
Практическим опытом разведки и эксплуатации угольных месторождений установлена возможность использования при детальной разведке в качестве основы разведочных квадратных и прямоугольных сетей с размерностью от 500 X 500 до 800 х 800 м. При ненарушенных или слабо нарушенных условиях залегания пород угленосной толщи, когда основным критерием промышленной оценки запасов является выдержанность пластов, количество точек наблюдений при указанной размерности сети составляет от 4—5 до 9 на 1 км2 (несколько десятков точек на площадь шахтного поля) при преобладании в разрезе мощных и в достаточной степени выдержанных пластов. На месторождениях с недостаточно выдержанными пластами плотность размещения выработок ¦сокращается до 250 X 250 м и количество точек наблюдений возрастает до 10—25 на 1 км2. Такое количество точек наблюдений, пополняемое результатами, полученными по выработкам на опорных профилях, обеспечивает возможность достаточно обоснованного прогноза закономерностей изменчивости мощности и строения пластов и статистической обработки полученных данных.
Поэтому площадь распространения пласта в 4 км2 с некоторой долей условности может быть рекомендована как эталонная для частной оценки выдержанности пласта; она соответствует и минимальным размерам мелких обособленных месторождений и участков, осваиваемых как самостоятельные объекты.
Пространственные изменения мощности угольных пластов и их строения по масштабам их проявления и промышленной значимости целесообразно подразделить на две группы.
К первой, имеющей наибольшее значение, относятся общая генетическая изменчивость мощности и строения угольных пластов на разведанной площади и крупномасштабные размывы пластов.
Площадь распространения угольного пласта на месторождении в целом и на тех частях месторождения, которые подвергаются частной промышленной оценке, определяются контурами его генетического выклинивания. Если не учитывать мелких колебаний в мощности, обусловленных неровностями ложа торфяника, быстрое или медленное изменение мощностей и строения пласта в контурах его распространения имеет обычно постепенный плавный характер. На крупных площадях распространения пласта такие изменения, как уже отмечалось, имеют закономерный волнообразный (см. рис. 15) характер. Плавность и постепенность изменений морфологических черт широко используются при геологических построениях и прогнозах — при экстраполяции и интерполяции данных, полученных по смежным выработкам.
Существенное значение имеет градиент изменений мощностей и явлений расщепления пласта. При расщеплении пласта мощность разделяющего про-•слоя может возрасти до такой величины, когда расщепленные части пласта приобретают самостоятельное промышленное значение. Полоса распространения пласта между линией, до которой пласт может отрабатываться в расщепленном состоянии, удовлетворяя нормативам мощности и зольности угля, и линией, где каждая из отщепившихся частей пласта приобретает самостоятельное промышленное значение, называется зоной расщепления. Ширина такой зоны в зависимости от быстроты возрастания мощности породного прослоя может колебаться в самых широких пределах — от десятков метров до нескольких километров. Внешние контуры этой зоны являются границами площадей, для которых производится дифференцированная оценка выдержанности пласта: в нерасще-лленном его состоянии, в зоне расщепления и для каждой из образовавшихся в результате расщепления самостоятельных частей — новых пластов. В некоторых случаях расщепление пласта не приводит к образованию самостоятельных новых пластов, а сопровождается лишь изменениями его общей мощности, среднепластовой зольности угля и усложнением горно-геологических условий разработки. Оценка выдержанности пласта должна учитывать масштабы происходящих изменений указанных параметров.
