Основным условием правильности производимых подсчетов разведанных запасов углей является соблюдение принципов подразделения оцениваемых площадей на подсчетные блоки и фигуры.
Подсчетный блок должен быть геологически и технологически однородным и характеризоваться:
• одинаковой степенью разведанности и изученности параметров, определяющих количество запасов, качество минерального сырья и горно-геологические условия его разработки;
• однородностью геологического строения или примерно одинаковой степенью его сложности и близкой степенью изменчивости мощности, строения, вещественного состава полезного ископаемого и основных показателей качества и технологических свойств сырья;
• выдержанностью условий залегания, определяемой приуроченностью блока к единому структурному элементу месторождения (крылу или замковой части складки, тектоническому блоку, ограниченному разрывными нарушениями и т.п.);
• общностью горно-технических условий разработки.
Блок должен ограничиваться естественными контурами тел полезных ископаемых, линиями, проходящими через разведочные или эксплуатационные выработки, по которым получены необходимые для оценки запасов данные, или линиями интерполяции (экстраполяции), обоснованными геологическими (геофизическими) исследованиями.
По месторождениям с неравномерным распределением полезных компонентов или с резко изменчивой мощностью тел полезных ископаемых запасы в блоке не должны превышать размера годовой добычи предприятия.
Размер и форма блока должны обеспечивать необходимую точность планиметрирования. На подсчетных планах и разрезах стороны блока должны иметь длину не менее 50 мм, следует также избегать выделения блоков излишне вытянутой или остроугольной формы.
Указанные положения относятся в основном к блокировке площадей подсчета балансовых запасов, осуществляемого методом геологических блоков и методом разрезов (сечений). Объединение в единый подсчетный блок всей площади месторождения (участка) при подсчете запасов методом среднеарифметического не удовлетворяет требованиям к однородности геологических, горно-технических и других параметров подсчета. Выделение подсчетных блоков при методе ближайшего района определяется размещением выработок, по данным которых они отстраиваются. Рекомендованные ГКЗ принципы для выделения подсчетных блоков учитываются в этом случае при объединении смежных подсчетных блоков в площади с одинаковой степенью изученности (категорийностью) запасов.
Для блоков, выделяемых при подсчете запасов методами геологических блоков и разрезов (сечений), точность определения усредненных величин подсчетных параметров (мощности пласта, элементов залегания, показателей качества угля) находится в прямой зависимости от числа замеров (анализов) в единичных выработках, вскрывших пласт на площади выделенного блока (фигуры сечения). Поэтому, чем крупнее блок (фигура в сечении) и чем на большее число пересечений опирается вывод средних показателей, тем точнее подсчет заключенных в блоке (фигуре) запасов, Ho это положение должно учитывать ограничения, накладываемые изменчивостью морфологии пластов, качества угля и особенностями тектоники.
Одним из основных параметров, учитываемых при выделении геологического блока, является выдержанность мощности и строения угольного пласта. Как правило, в подсчетный блок должны объединяться площади с близкими значениями мощности пласта и выдержанным строением. Изменчивость морфологии пластов, прежде всего их мощности, при том ограниченном числе частных замеров, которое достигается при разведочной сети, применяемой на угольных месторождениях, может сопровождаться существенными ошибками в усредненных для блока (фигуры) величинах этого параметра и соответственно в подсчете запасов. Так, экспериментальными расчетами, выполненными А.Е. Милявским для ряда пластов Донбасса, установлено, что объединение в геологический блок пластопересечений с различиями в мощности 18 % влечет за собой ошибку подсчета запасов для блока в 3 % и более.
Блокировка площадей подсчета должна увязываться с масштабностью проявления генетических факторов, определяющих изменчивость морфологии пластов, и с возможным влиянием такой изменчивости на условия отработки.
На шахтных (карьерных) полях, разведываемых на месторождениях и в угленосных районах промежуточной (и некоторых — платформенной) формации, возможность выделения геологических блоков с несущественными различиями в мощности и строении ограничена угольными пластами, обладающими высокой общей или частной — на значительных площадях их распространения в пределах шахтного (карьерного) поля — выдержанностью морфологии, а также площадями с определенно направленной закономерностью ее изменения. При проявлении зональности в изменении строения пластов, обусловленной их расщеплением и последующим слиянием, выделение геологических блоков следует производить с дифференцированным объединением в них участков компактного и расщепленного состояний и площадей, непосредственно примыкающих к линиям расщепления пласта (рис. 6.12).
При однонаправленном расщеплении пласта на части, приобретающие самостоятельное промышленное значение, блокировка запасов также должна увязываться с распределением площадей компактного строения пласта и его отщепившихся частей и зон, примыкающих к линиям расщепления (рис. 6.13).
Участки распространения пласта с интенсивным проявлением локальных изменений его морфологии за счет неровностей ложа торфяника, мелких размывов, карстопроявления, воздействия тектонических напряжений и т.п. следует выделять в самостоятельные блоки. Такой подход к блокировке, как и в случаях дифференциации площадей подсчета при проявлении расщепления пластов, позволяет получать обобщенную характеристику горно-геологических условий отработки заключенных в блоке запасов угля.
Блокировка площадей подсчета запасов на месторождениях с пластами, характеризующимися повсеместной значительной изменчивостью мощности и строения, производится исходя из условия возможности объединения в одном блоке участков с наименьшими перепадами в мощностях пластов по смежным выработкам. Снижение точности подсчета запасов в блоках за счет значительных колебаний частных замеров мощности пласта по объединенным в них выработкам учитывается категорийностью запасов.
Качество угля ограниченно влияет на блокировку подсчетных площадей. Изменчивость зольности угля учитывается лишь в случаях, когда величина ее по отдельным пластопересечениям превышает или может превысить предел, установленный кондициями для подсчета той или другой из промышленных групп (балансовых или забалансовых) запасов. В этих случаях участки с повышенной зольностью, близкой к предельным параметрам, выделяются в отдельные блоки.
В самостоятельные блоки выделяются также запасы выветрелых (пригодных для использования) и окисленных углей. Угли смежных марок и технологических групп могут быть включены в один подсчетный блок с последующим вычислением количества заключенных в нем запасов углей отдельных марок (групп) по дополнительно выделяемым для этой цели подблокам, разграниченным условной линией их распространения.
Основными критериями для блокировки большей части площадей I группы тектонической сложности являются выдержанность морфологии пласта и качества угля. Ho локальные участки с усложненной гипсометрией пластов, а также площади, примыкающие к вскрытым разрывным нарушениям, следует выделять в отдельные блоки.
На шахтах (карьерах) II и III групп тектонической сложности геологические блоки должны быть приурочены к единому определенно выраженному элементу пликативной (крылу, донной или замковой части складки) или разрывной (тектоническому блоку) структуры, характеризующемуся в пределах выделенного блока близкими или закономерно изменяющимися углами падения пласта. Амплитуды колебания углов падения пласта в блоке, по расчетам А.Е. Милявского, не должны превышать 25°, при условии, чтобы внутри интервала изменения залегания пласта не было угла падения 45°. Если внутри интервала изменения залегания устрановлен угол падения пласта, равный 45°, то амплитуда колебаний по отношению к нему не должна превышать 10°.
На шахтных (карьерных) полях II группы тектонической сложности, как правило, можно выделить крупные с выдержанными или закономерно изменяющимися элементами залегания, ненарушенные или слабо нарушенные разрывами площади (рис. 6.14), внутри которых определяющее значение для подразделения на блоки, как и для площадей I группы, имеет выдержанность морфологии пласта и качества угля. Мелкоамплитудные послойные подвижки в пласте, не отражающиеся существенно на технологии отработки пласта, при этом не учитываются, но в зонах крупных нарушений, сопровождаемых обычно более мелкой раздробленностью пород, запасы выделяются для подсчета отдельно.
В крупных слабонарушенных блоках, приуроченных к единому тектоническому элементу, допускается совмещение границы подсчетного блока с изогипсами пласта при наличии выработок, пересекших пласт вблизи этой изогипсы. Изогипса пласта принимается обычно в качестве границы подсчетного блока, выделенного экстраполяцией от фронта горных работ или крайних разведочных выработок.
Неоправданным является использование в качестве границ геологических блоков положения (изогипс) эксплуатационных горизонтов, границ шахтных полей, разведанных с различной степенью детальности участков, условно определенных линий марочного состава углей и т.п. Такое выделение, с одной стороны, нарушает общий принцип оконтуривания площадей с различной степенью разведанности, производимого по граничным выработкам, определяющим внутренние контуры подсчета, а с другой стороны — точность подсчета уменьшается вследствие снижения числа выработок, данные по которым используются при расчете средних для блока показателей. При необходимости установления количества запасов, заключенных в разрабатываемых и проектируемых к вскрытию эксплуатационных горизонтах с различным марочным составом углей, в границах участков различного промышленного значения и т.п., они могут быть подсчитаны по подблокам, выделенным внутри обычного оконтуренного выработками блока подсчета (рис. 6.15). Запасы в таких подблоках вычисляются умножением площадей подблоков на единую, определенную для блока в целом производительность пласта (произведение мощности на объемную массу).
На угленосных площадях III группы тектонической сложности возможность выделения крупных тектонических блоков с выдержанными или закономерно изменяющимися элементами залегания пластов более ограничена. Внутри таких блоков элементы залегания пласта часто изменяются, широко распространена мелкоамплитудная нарушенность. Участки, пораженные мелкоамплитудной нарушенностью, обычно объединяются в единые блоки, запасы в которых даже при высокой выдержанности пластов подсчитываются обычно по низким категориям, В самостоятельные блоки выделяются площади, прилегающие к крупным разрывным нарушениям, сопровождающимся обычно зонами дробления пород.
На угленосных площадях IV группы тектонической сложности отстройка блоков в зонах, прилегающих к многочисленным разрывным нарушениям, утрачивает смысл. Границы подсчетных блоков совмещаются непосредственно с теми разрывными нарушениями, амплитуды которых определяют раздельную отработку запасов в таких блоках.
Балансовые запасы на площадях, прилегающих к контурам предельных значений нормативов кондиций по мощности пластов или зольности угля, обычно подсчитываются по категориям C1 и C2. Границами подсчетных блоков являются отстроенные методами интерполяции или экстраполяции контуры промышленного распространения пласта и линии, проведенные по выработкам, установившим его рабочее значение. При этом следует избегать неоправданного укрупнения подсчетных блоков. Помимо технических трудностей выполнения подсчета, возникающих при планиметрировании очень больших площадей, это в ряде случаев приводит к неправильному вычислению среднеблоковых мощностей по выработкам со случайными и нехарактерными показателями.
Принципы выделения блоков для подсчета забалансовых запасов аналогичны приведенным ранее для подсчета балансовых запасов. Степень разведанности этих запасов, как правило, более низкая. А поскольку они рассматриваются в качестве возможных объектов будущего освоения, то детальное изучение параметров подсчета и закономерностей их изменчивости обычно не производится. Это обстоятельство позволяет укрупнять блоки, создавая базу для общей принципиальной оценки таких запасов. Однако непременным условием блокировки забалансовых запасов является обеспечение возможности их подразделения на подгруппы в зависимости от причин отнесения за баланс (экономических, технологических, гидрогеологических и горнотехнических) с отображением пространственного размещения запасов соответствующих подгрупп.
Блокировка запасов попутных полезных ископаемых, образующих самостоятельные тела, осуществляется согласно методическим указаниям, разработанным для соответствующих видов минерального сырья.
Запасы связанных с углем попутных полезных компонентов подсчитываются в контурах блоков, выделенных для подсчета запасов углей. Самостоятельная блокировка для них не производится.
- Принципы и способы оконтуривания запасов угля на горных предприятиях
- Графическая основа подсчета запасов угля на горных предприятиях
- Подготовка исходных данных запасов угля на горных предприятиях
- Классификация запасов по степени подготовленности к выемке
- Группы и категории разведанности запасов месторождений
- Инженерно-геологические исследования
- Гидрогеологические исследования
- Геофизические исследования
- Опробование пластов твердых горючих ископаемых
- Построение вертикальных проекций горных выработок и геологических разрезов