» » Требования к изученности месторождений твердых горючих ископаемых на стадии проектирования

Требования к изученности месторождений твердых горючих ископаемых на стадии проектирования

02.08.2016

В настоящее время все месторождения угля по степени геологической сложности делят на три группы. Чтобы начать проектирование, необходимо для каждой группы иметь определенное соотношение категорий разведанных запасов. Разведанным угольным месторождением, подготовленным для проектирования, считается такое, на котором проведены геологоразведочные работы, выяснены горно-геологические условия и утверждены запасы ГКЗ РФ. При этом по месторождениям простого строения (первая группа сложности) запасы по категориям А + В должны составлять не менее 50 % общих запасов (А+ В+ C1), в том числе не менее 20 % по категории А. Для месторождений сложного строения (вторая группа) запасы категории В должны быть не менее 50 % общих запасов (В + CO, а по месторождениям очень сложного строения (третья группа) — запасы оцениваются только по категории С1.
Группировку запасов угля на месторождении производят по следующим основным параметрам: углам наклона угольных пластов; мощности угольных пластов; глубинам залегания, для которых приняты следующие градации — до 300 м, от 300 до 600 м, от 600 до 900 м, от 900 до 1200 м, глубже 1200 м.
Степень разведанности месторождения должна быть такова, чтобы возможное отклонение балансовых запасов при эксплуатации было не более 15 % в сторону их уменьшения, а в пределах первоочередных участков отработки шахтного поля (категории А + В) составило бы не более 10 %.
Для площадей шахтного поля категорий А и В следует определять изменчивость пласта по мощности, устанавливать индексацию простых пластов и угольных пачек сложных пластов, причем возможное расхождение мощности по скважинам и горным выработкам (эксплуатационным) допускается не более 10 %; для тонких пластов это расхождение не должно превышать 5 см.
На картах и планах, по которым ведут подсчет запасов, геологическая разведка должна выделять зоны размывов, зоны генетических замещений и участки выгорания угольных пластов, зоны неустойчивых пород почвы и кровли, характер изменения мощности (в изолиниях) и гипсометрию пластов. Все изменения мощности пластов на месторождении при разведке рекомендуется оконтуривать по сети 150—200 м. При этом при детальной разведке должны быть выявлены зоны тектонической нарушенности пластов с амплитудой 20—25 м при крутом и наклонном залегании. Более мелкие дизъюнктивные нарушения пласта следует прослеживать с помощью горных выработок в процессе эксплуатации.
В период детальной разведки должна предусматриваться надлежащая изученность таких горно-геологических показателей, как плотность и объемная масса угля, пористость горных пород, проницаемость угленосной толщи (включая кровлю и почву пластов), сопротивление пород сжатию и растяжению, трещиноватость пород и углей в пределах шахтного (карьерного) поля и отдельных его участков, характер контакта пород и угля, мацеральный состав угля и литологической состав горных пород. При детальной разведке для каждой литологической разности пород устанавливаются их основные физико-механические свойства. Особое значение уделяется изучению пород и угля в зонах их химического и физического выветривания с целью установления глубины этой зоны, что необходимо, например, для создания системы вентиляции шахт. Глубина развития зоны выветривания должна определяться с точностью не менее 8—10 м.
В соответствии с планом геологоразведочных работ должно быть предусмотрено изучение гидрогеологических условий месторождения, В результате гидрогеологических исследований, выполненных на стадии детальной разведки месторождений угля, должны быть получены материалы, достаточные для составления технического проекта осушения месторождения и утверждения запасов по различным категориям. На этой же стадии гидрогеологических исследований выявляются возможные источники водоснабжения и вероятные водопритоки в горные выработки, причем в утвержденных инструкциях указывается на необходимость расчета наиболее вероятных притоков воды в стволы шахт с точностью до 10 %, а общих притоков воды в горные выработки — с точностью до 30 %. При детальной разведке обращается внимание на необходимость изучения общей загазованности пластов и загазованности шахт, на изучение явлений внезапных выбросов угля и газа, самовозгораемости угля, взрывоопасности угольной пыли и силикозоопасности пыли пород. При проектировании шахт учет этих факторов крайне необходим, поскольку игнорирование их может привести к авариям и тяжелым последствиям. Газоопасность угольных пластов, внезапные выбросы угля, пород и газа будут рассмотрены далее.
Экономическая эффективность угледобывающего предприятия во многом зависит от правильных прогнозных (расчетных) оценок зольности, сернистости угля и выхода из него обогащенного концентрата. Например, увеличение зольности рабочего топлива на 1 % против ожидавшейся по проекту строительства снижает цену угля при реализации на 3 %. Следовательно, при превышении фактической зольности над расчетной на 10 % цена на уголь понизится на 30 %, что совершенно недопустимо. В связи с этим следует обращать внимание на методику и детальность исследования качества углей, установление марочного состава углей и их смесей, причем детальность опробования должна быть такой, чтобы расхождение по зольности единичной керновой пробы отличалось от соответствующей пробы по горной выработке не более чем на ±2 %.
В современных условиях освоение угольных месторождений следует осуществлять комплексно, поэтому на детальную разведку возлагаются следующие дополнительные задачи: проверить возможность использования рекомендуемых площадок под производственное строительство (шахты, разрезы, ремонтные базы, обогатительные фабрики, отвалы, отстойники и др.); выяснить, нет ли на этих площадках других полезных ископаемых; разведать месторождения местных строительных и закладочных материалов; дать рекомендации о техническом и питьевом водоснабжении; установить, есть ли в углях или во вмещающих породах другие полезные ископаемые, в случае их наличия представить материалы для комплексного проектирования.
Проектирование угольных предприятий обычно осуществляется в два этапа: на первом составляется технический проект; на втором выполняют рабочие чертежи.
Особым видом проектирования являются технико-экономические доклады ТЭД по выяснению целесообразности детальной разведки на отдельных участках освоенных бассейнов или на новых месторождениях. Техническому проекту ТП по новым угольным месторождениям предшествует составление техникоэкономического обоснования ТЭО о целесообразности освоения данного месторождения. По эксплуатируемым месторождениям составляется комплексный проект, обосновывающий масштабы дальнейшего развития угледобычи, техническую и инвестиционную политику и комплексное развитие всей отрасли в данном районе или угольном бассейне. Технический проект — основной документ, по которому ведется строительство конкретных предприятий (шахта, разрез, обогатительная фабрика и др.). Сооружение самих объектов, предусмотренных в ТП, выполняется по рабочим чертежам. Предшествующие ТП проектные работы (ТЭО, ТЭД, комплексные проекты) выполняются на основе геологических материалов.