Разведка и геолого-промышленная оценка угольных месторождений - Миронов К.В.
Скачать (прямая ссылка):
При всех видах наземных геофизических исследований должно обеспечиваться получение на поверхности земли аномалий соответствующих свойств, которые могут быть измерены существующей аппаратурой. Как правило, перечисленные выше методы геофизических исследований проводятся комплексно с использованием методов, обладающих наибольшей разрешающей способностью для решения поставленных задач в геолого-геофизических условиях конкретного района работ.
Горно-разведочные выработки при разведке угольных месторождений используются ограниченно. Проходка их связана с большими затратами средств и времени, гидрогеологические особенности часто создают трудные, а иногда непреодолимые условия для их применения. Поэтому при благоприятных предпосылках горноразведочные выработки используются в основном для прослеживания угольных пластов на выходах под покровные отложения, для определения границ зон выветривания и окисления угля и для отбора крупных технологических проб.
Учитывая, что горно-разведочные выработки создают возможность для получения наиболее представительного материала о морфологии угольных пластов, физических свойствах углей и вмещающих пород, условиях из залегания и т. п., должна обеспечиваться возможно более полная и объективная их геологическая документация. При документировании горно-разведочных выработок отражаются:
а) общая мощность угольного пласта и мощность слагающих его угольных пачек и породных прослоев; б) строение пласта с характеристикой отдельных угольных пачек по крепости, плотности, структуре, излому, трещиноватости, цвету и блеску, содержанию минеральных включений; для породных прослоев дается описание литологического состава, крепости, характера контакта с углем, отмечается наличие палеонтологических остатков; в) элементы залегания пласта, тектонические нарушения (характер нарушенных зон, тип нарушения, элементы залегания, амплитуды смещения); г) кровля и почва пласта с характеристикой литологического состава, крепости, трещиноватости, слоистости, сланцеватости, степени устойчивости, характера контактов с углем; д) обводненность угольного пласта — уровень стояния вод, степень обводненности; е) изменение степени выветрелости угля и вмещающих пород по мере проходки горной выработки, глубина зоны выветривания, карстовые явления. Макроскопически изучается и описывается вещественный состав углей и физические свойства слагающих уголь ингредиентов. Для этой цели используются простейшие приспособления и реактивы (лупа, миллиметровая линейка для подсчета трещин отдельности, фарфоровая пластинка для определения цвета черты, соляная кислота для уточнения диагностики минеральных включений и т. п.).
Параллельно с описанием производится отбор проб для петрографических, химических, инженерно-геологических, палеонтологических и при необходимости технологических исследований.
Аналогично производится геологическая документация в горно-эксплуатационных выработках. В горных выработках при простом разрезе документируется одна стенка, при сложном — полная развертка выработки.
Основным техническим приемом разведки угольных месторождений является колонковое бурение. Высокая маневренность и возможность создания необходимой сети искусственных обнажений на огромных площадях развития угленосных отложений на любых необходимых глубинах обусловили широкое
применение колонкового бурения при поисках и разведке ископаемых углей. Соответственно методика поисковых и разведочных работ на уголь подчинена возможностям и степени точности данных, получаемых из колонковых скважин.
В подавляющем большинстве случаев обоснованность выводов о мощности и строении угольных пластов, условиях их залегания, качестве угля, деталях тектоники, физических свойствах вмещающих уголь пород во многом зависит от полноты извлечения, степени сохранности и качества обработки кернового материала.
Необходимость высокого качества буровых работ определяется также относительно редкой плотностью разведочной сети на угольных месторождениях. Для распространения данных, полученных в скважине, на значительные прилегающие к ней площади естественно необходима возможно большая достоверность этих данных.
Главным критерием качества бурения по интервалам залегания угольных пластов служат количество поднятого по угольному пласту керна и сохранность структуры пласта в полученном керне. Эти показатели зависят от геологических особенностей месторождения, технических условий бурения и других факторов и изменяются в широких пределах. Выбор рациональных диаметров скважин, конструкций буровых наконечников, применение двойных колонковых труб, укороченных райсов проходки в зонах залегания угольных пластов, оптимальных режимов бурения, регистраторов встречи угольных пластов, повышение квалификации персонала способствуют улучшению качества буровых работ и документации скважин. Гораздо труднее исключить влияние на выход керна физических свойств углей и геологических особенностей месторождения.
По физическим свойствам угли в значительной степени подвержены разрушающему механическому воздействию, особенно хрупкие блестящие петрографические разности. На выход керна влияют также различие в крепости углей и пород, залегающих непосредственно в кровле и почве пластов, газовыделение из пластов, залегающих на большой глубине, породные прослойки, микротектоника, углы падения пород, степень метаморфизма и окисления углей.