Разведка и геолого-промышленная оценка угольных месторождений - Миронов К.В.
Скачать (прямая ссылка):
Для условий открытых работ существенное значение приобретает вопрос о возможности полного или частичного осушения вскрываемых карьером над-продуктивных и продуктивных отложений. Поэтому особое внимание должно уделяться изучению пород, обладающих слабой водоотдачей и водопроницаемостью, которые в условиях неосушенного разреза будут являться потенциальными очагами оползнеобразования. Помимо изучения вмещающих пород, большое значение имеют физико-механические свойства углей, необходимость исследования которых при разведке определяется широким развитием механизации
процессов добычи и внедрением гидравлического способа разработки. В связи с этим в процессе разведки должны тщательно изучаться степень трещиноватости углей, характер кливажа, твердость, вязкость, пределы прочности при одноосном сжатии и другие их физико-механические свойства.
Методике изучения гидрогеологических и инженерно-геологических условий месторождений, рекомендациям по направлению и объему исследований при различных горно-геологических их особенностях посвящена обширная специализированная литература. В качестве одного из таких методических руководств может быть рекомендована работа В. А. Бабушкина, Д. И. Пере-сунько, С. П. Прохорова и Г. Г. Скворцова (1969 г.), содержащая подробный указатель опубликованной литературы.
§ 28. ГАЗОНОСНОСТЬ И ПРОЧИЕ ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
Одной из основных задач разведочных работ на уголь является изучение природной газоносности месторождения (участка) с целью получения данных для проектирования вентиляции шахт и осуществления предварительной дегазации горных выработок. В результате проведения соответствующих исследований должна быть получена характеристика природной газоносности месторождения (участка) — установлено влияние основных геологических факторов на ход процессов естественной дегазации (см. § 6), определены границы газовых зон, при наличии метановой зоны — гипсометрическое положение ее поверхности и пространственные закономерности количественного изменения метано-носности угольных пластов по простиранию и на глубину.
Для установления характера газовой зональности по площади месторождения в вертикальном разрезе, глубины появления метана и гипсометрического положения поверхности метановой зоны применяется метод изучения качественного состава газа. Он заключается в том, что из угольного керна, поднятого при бурении разведочных скважин, отбирается проба и помещается в герметически закрываемый сосуд. По результатам исследования состава газа устанавливается газовая зона, в которой находится точка отбора пробы.
Граница зоны газового выветривания, согласно Г. Д. Лидину (1959), определяется по содержанию метана в угольном керне (с пересчетом его на горючую массу): 6 мл/г для антрацитов, 3—4 мл/г для тощих углей, 2,5— 3,5 мл/г для отощенных спекающихся, 2—2,5 мл/г для коксовых и жирных и 1,5—2 мл/г для газовых углей. v
Для определения количественных показателей газоносности в пределах метановой зоны при разведке используются следующие методы:
1) прямого определения газоносности — путем герметизации керна на забое скважины или улавливания газа при бурении и подъеме бурового снаряда специальными приборами (керногазонаборниками);
2) комплексный метод МГРИ, включающий определение содержания газа в выходящей из скважины промывной жидкости путем проведения непрерывного газового каротажа и периодического исследования полного содержания в ней газа; измерение количества остаточного газа в керне и шламе угля, поднятых из исследуемого пласта. Опробование на газоносность на всех стадиях разведки проводится по скважинам, предназначенным для разведочных целей.
Проектированию и осуществлению исследований газоносности месторождений, в пределах которых производятся эксплуатационные работы, должен предшествовать сбор и анализ данных о газовом режиме шахт, фактической газообильности горных выработок, ее изменениях во времени и в пространстве
на вскрытой и отработанной частях месторождения, сведений о первом появлении метана, наличии суфлярных выделений, их местоположении, интенсивности и продолжительности и др. При обработке собранных материалов необходимо проанализировать возможные причинные связи особенностей газового режима шахт с геологическими условиями участков разработки (структурными элементами, литологическим составом угленосной толщи, мощностью покровных отложений, морфологией пластов, петрографическим составом и степенью метаморфизма углей, глубиной залегания, гидрогеологическими условиями и т. п.).
На стадии поисковых работ специальных исследований по изучению газоносности обычно не предусматривается. На новых месторождениях в единичных скважинах целесообразно провести изучение качественного состава газа, что позволит ориентировочно определить природную газоносность месторождения и получить общие данные о газовой зональности. В основном на этой стадии производится изучение литературных данных и сбор сведений о газоносности района.
На стадии предварительной разведки должны быть получены вполне определенные материалы о природной газоносности месторождения и основных чертах ее проявления. На месторождениях (участках) с небольшой глубиной зоны газового выветривания должно быть выявлено влияние основных геологических факторов на характер газоносности, получены данные о глубинах первого появления метана и положении поверхности метановой зоны.
