МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ДОНЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

КРАСНОАРМІЙСЬКИЙ ІНДУСТРІАЛЬНИЙ ІНСТИТУТ

Кафедра РПР

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА

курсової роботи з дисципліни

“РКК та їх розвідка”

ГЕОЛОГІЧНА БУДОВА БОКОВО-ХРУСТАЛЬСЬКОГО ВУГЛЕНОСНОГО РАЙОНУ ТА ПІДРАХУНОК ЗАПАСІВ КАМ’ЯНОГО ВУГІЛЛЯ ПО ПЛАСТУl3.

Виконав

студентка гр. ОПГ- Я.В.Руденко

2010

РЕФЕРАТ

Пояснювальна записка курсової роботи містить сторінок, таблиці, додатків. Об'єкт дослідження: фрагмент ділянки центрального гірничого-промислового району та підрахунок запасів кам'яного вугілля по пластуl₃ .

Мета:

- закріплення знання та навичок читання креслень(гірничих об'єктів, планів, розрізів);

- отримання навичок оконтурювання на гіпсометричному плані запасів різних груп та категорій з ціллю підрахунку запасів корисних копалин;

- закріпити навички складання геологічної записки з виділенням та характеристикою важливих рис геологічної будови родовища, умов залягання вугільних пластів, що визначають вибір технології та найбільш раціональної системи розробки;

- навчитися використовувати сучасні методи виконання креслень, застосовувати ГОСТи, ЕСКД та інші правила та норми;

- навчитися самостійно аналізувати таблиці, текстовий матеріал, виконувати необхідні графічні документації;

Програма курсової роботи вміщає геологічну характеристику вугільного району та ділянки шахтного поля, побудови геологічних розрізів та гіпсометричного плану, геолого-економічні оцінки родовища.

ПЛАСТ, ВУГЛЕНОСНИЙ РАЙОН, ЗАПАСИ, ВУГІЛЛЯ, ОКОНТУРЮВАННЯ, ГІПСОМЕТРИЧНИЙ ПЛАН, СТРАТЕГРАФІЯ, ТЕКТОНІКА, ЛІТОЛОГІЯ.

ЗМІСТ

ВСТУП

1. ХАРАКТЕРИСТИКА ВУГЛЕНОСНОГО РАЙОНУ

1.1 Загальні відомості

1.2 Геологічна вивченість

1.3 Геологічна будова

1.4 Вугленосність

1.5 Якість вугілля

1.6 Гідрогеологічні умови

1.7 Гірничо-геологічні умови експлуатації

2. ХАРАКТЕРИСТИКА ДІЛЯНКИ ШАХТНОГО ПОЛЯ

2.1 Розміри та ступінь вивченості

2.2 Вік та склад порід

2.3 Залягання порід

2.4 Вугленосність та якість вугільного пласта

3. РЕЗУЛЬТАТИ ГЕОЛОГО-РОЗВІДНИЦЬКИХ РОБІТ

3.1 Методика детальної розвідки вугільного шару

3.2 Оконтурювання запасів вугілля різних груп та категорій

3.3 Підрахунок запасів вугільного пласта l₃ .

3.4 Характеристика запасів вугілля різних груп та категорій

3.5 Охорона надр та навколишнього середовища

ВИСНОВКИ

ДЖЕРЕЛА ІНФОРМАЦІІ

ВСТУП

Сучасна вугільна шахта – це комплексно механізоване та автоматизоване гірничовидобуткове підприємство великої потужності з великим рівнем концентрації та інтенсифікації виробництва, яке має поточний характер основних технологічних процесів. У системі «вугільна шахта» головною підсистемою є очисні роботи, трудомісткість яких складає більше ніж 30% загальної трудомісткості на шахті. Гірничовидобуткова промисловість постачає народному господарству країни паливо, руду чорних та кольорових металів, добриво та інші необхідні мінерали та корисні копалини. Для паливно-енергетичного комплексу велике значення має видобуток вугілля, головним чином підземним способом.

Вугільна промисловість являє собою одну з головних галузей нашої країни. Незважаючи на інтенсивний розвиток нафтової, газової та уранової промисловості, попит на вугілля не зменшується.

Протягом декількох останніх сторіч вугілля є основною сировиною базових галузей промисловості. В даний час важко переоцінити значення його для металургії, енергетики, хімічного виробництва. Використання вугілля в процесі вироблення електроенергії дозволяє в значній мірі вирішувати енергетичну проблему, особливо в такому промисловому районі як Донбас.

Дана курсова робота завершує вивчання циклу геологічних дисциплін. По складу та обсягу вона відповідає вимогам, що подаються до геологічної частини дипломних проектів студентів гірничої спеціальності.

Програма курсової роботи вміщує геологічну характеристику родовища корисних копалин, складання основних графічних геологічних матеріалів (гіпсометричний план, геологічна карта, стратиграфічна колонка, геологічні розрізи), а також геолого-промислову оцінку родовища його перспективи.

1. ХАРАКТЕРИСТИКА ВУГЛЕНОСНОГО РАЙОНУ

1.1 Загальні відомості

Боково-хрустальський район -один із основних районів Донбасу з видобутку високоякісних антрацитів. Розташований на території Краснолуцького, Грацітовського і Ровеньківського районів Луганської області. Протяжнність району 60 км, ширина 25 км. Район приурочений до головного вододілу басейну. Максимальні відмітки поверхні складають +369 м, +357 м, мінімальні - +80 м (в руслі р. Міус).

1.2 Геологічна вивченість

У 1910-191р.р співробітниками Геолкома під керівництвом Л.І. Лутугіна проведена геологічна зйомка масштабу 1:42000. У період 1936-1988 рр. проведена великомасштабна геологічна зйомка трестом "Донбассуглеразведка", а в 1955р. за матеріалами цієї зйомки, гірських та геологорозвідувальних робіт складена геолого-промислова карта району. До теперішнього часу розвіданість площі району досить висока.

1.3 Геологічна будова

Площа району приурочена до Боково-Хрустальської синкліналі, є центральною частиною Головної синкліналі Донбасу. Вона простягається в напрямку, близькому до широтного: від с. Юскіно на сході до станції Дебальцеве на заході. Ось синкліналі навантажується на захід північний захід під кутом 3°. Довжина - 15 км, ширина – 15км. Породи північного крила-падають під кутом до 40 °, південного - 30°.

На площі району розвинені відклади середнього карбону (свити , перекриті малопотужним чохлом четвертинних відкладень. Літологічний склад порід наведено в табл. 1.

Свита простежується на невеликій площі в північно-східній частині району. Розвідувальними свердловин розкрита тільки верхня частина розрізу, складеного сланцями глинистими з нестійким пластом .

Свита (максимовська) вузькою смугою простежується на обох крилах синкліналі. Потужність свити становить 850-900 м. У свиті нараховується до 32 вугільних пластів та пропластов, з них. промислове значення мають 7.

Свита (Білокалитвинського) також розвинута на обох крилах, синкліналі. Потужність її коливається від 410 до 440 м. Маркувальні горизонти свити - вапняки потужністю до 2-3 м. Свита не має промислового значення. Пласт досягає потужності 0,35-0,45 м.

Свита (Кам’янська) розвідана на північному та південному крилах синкліналі.

Потужність її відкладень складає 730-750 м. Маркувальні горизонти свити є вапняки: і кварцові різнозернисті пісковики: (табачконий), (лисий), (боковскій). У розрізі свити міститься до 23 вугільних пластів та пропластов, з них промислове значення мають лише 7.

Свита (алмазна) має потужність в районі 390-400 м. Вугленосність свити характеризується наявністю 17 вугільних пластів та пропластів, з яких промислове значення мають 6. Маркувальними горизонтами є вапняки: Частина пластів розробляється шахтами.

Свита (Горлівська) виходить на денну поверхню широкою смугою по осі синкліналі від західного кордону району до замикання її біля с. Кришталевого. Маркувальними горизонтами свити є вапняки:. Потужність свити коливається від 600 до 650 м. Вугленосність визначається наявністю в ній 17 вугільних пластів та пропластів, з яких робочої потужності досягають 4.

Четвертинні відкладення в північній частині району мають потужність 10-30 м, в південній - 4-5 м. Представлені вони жовто-бурими суглинками, іноді з включеннями у вигляді вапняних почок.

1.4 Вугленосність

В межах району, відкладення середнього карбону складають 94 вугільних пласта і пропластка, з них 53 досягають потужності 0,45 м і вище. Розробляються в районі 20 пластів із сумарною середньозваженою потужністю 6,5 м.

Свита не містить стійких робочих пластів. На обмежених площах робочу потужність набувають пласти

У свиті найбільш стійкими пластами є , менш стійкими -. Прикладом виключної витриманості робочої потужності є пласт , який зберігає потужність 0,6 - 2,0 м на обох крилах синкліналі на простягання понад 100 км.

У свиті основні робочі пласти розробляються численними шахтами. До менш витриманих пластів відносяться Основні пласти свити - до теперішнього часу в районі майже повністю відпрацьовані.

1.5 Якість вугілля

За вихідного матеріалу вугілля Боково-Хрустальського району відносяться до гумусовим, за ступенем метаморфізму - до антрацитів з скляним блиском, незграбним, рідше раковістим зламом, масивної або шаруватої текстури. Теплота згоряння антрацитів коливається в межах 8020 - 8510 ккал / кг; об'ємний вихід летких - 88 - 241 см³ / г; питомий електроопір) – 1,1 - 5,7.

Зольність товарних антрацитів в середньому по району складає 12,5%, межі коливань від 9,5 до 28,2%.

Вугілля району використовуються в якості енергетичного палива та високоякісних ливарних антрацитів, що володіють високими механічними та термічними властивостями.

1.6 Гідрогеологічні умови

Підземні води району приурочені до четвертинною і кам'яновугільним відкладів. Водоносність четвертинних покладів незначна.

Води кам'яновугільних відкладів відносяться до типу пластових тріщин і присвячені до вапняку і піщаників. Найбільш водообільними горизонтами є: Притоки породи по діючих шахтах становлять 25 -150 м³ / ч. Мінералізація води карбону складає 0,2 -2 г/ л; жорсткість 2-22 мг.екв. Шахтні води володіють мінералізацією до 3 г / л і жорсткістю до 40 мг.екв.

1.7 Гірничогеологічні умови експлуатації

В районі працює близько 50 шахт виробничою потужністю до 900 тис. на рік. Покрівля розробляючих пластів представлена в основному глинистими і алевролітовими сланцями, рідше вапняками і пісковиками. Грунт пластів складений глинистими і алевролітовими сланцями. Газовий режим шахт вельми складний: шахти з виділення в гірські вироблення метану відносяться до негативних І, ІІ, ІІІ категорій і зверх категорійних. Температура порід на глибині 500 - 600м від поверхні дорівнює 20-22 °, на глибині 1000-1100-28-31 ° С.

2. ХАРАКТЕРИСТИКА ДІЛЯНКИ ШАХТНОГО ПОЛЯ

2.1 Розмір і ступінь вивченості

Шахтне поле центрального вугленосного району має розміри:

по простяганню –1735 м.

по падінню – 675 м.

Проводились дослідження пласта l₆ свити C⁴ ₂ не маючого безпосереднього виходу на поверхню і залягаю чого на глибині від – 525 до – 840 м.

2.2 Вік та склад порід

В геологічній будові ділянки шахтного поля приймають участь кам’яновугільні відкладення світ С⁵ ₂ , l⁶ ₂ , l⁷ ₂ середнього відділу. Відкладення представлені комплексом перешарованих пісковиків, алевролітів прошарки вапняків вугілля. Породи карбону повсякчасно перекриті рихлим відкладенням палеогенового віка, потужністю 50-70м. Рихлі відкладення представлені кварцовими пісками, глинами, олоками. Мезозойські відкладення на ділянці не зустрічаються. Маркуючи ми горизонтами, на поверхню виходять низи світи С⁷ ₂ й верхня частина світи С⁶ ₂ . На геологічній карті маємо виходи пластів:

маркуючи – М_1.

вугільних l₈ , l₈ ^H , l₈ ^B .

2.3 Умови залягання порід

В межах ділянки шахтного поля породи міняють кут падіння від 200до 30°.

Аз. простягання: 90 град.;

Аз. падіння 0 град.

Ділянка шахтного поля ускладнена двома тектонічними порушеннями(направленими назустріч один одному), що мають такі елементи залягання:

- Падіння порушення 600та 80°;

- Амплітуда порушення 60 м та 80 м.

Тип тектонічних порушень – підкид .

- Кут падіння 60 град. та 80 град. ;

- Аз. простягання: град.;

Аз. падіння: град.;

2.4 Вугленосність та якість вугільного пласта

В межах ділянки, яка досліджується, максимальну вугленосність має свита – С⁵ ₂ .

Пластами що найбільш розробляються є пласти k₁ , k₂ , k_3, k_4, k₅ ,k₆ причому основним робочим пластом є пласт k₆ . За ступенем витриманості пласт відноситься до відносно витриманих.

Потужність пласта збільшується від 0,21 м до 0,7 м.

За генезисом вугілля гумусове, за петрографічним складом –

ЗольністьА= 9,5 – 28,2%;

Вологість W=2,0 – 16%;

Марка вугілля: ОС

Об’ємна маса вугілля: 1,38 т/м³

Вихід летючих речовин V^daf = 88- 241 см³/г;

Нижня теплота згорання Q_S ^daf –8020-8510 ккал/кг;

Індекс Рога RI–од;

3. РЕЗУЛЬТАТИ ГЕОЛОГО-РОЗВІДНИЦЬКИХ РОБІТ

3.1 Методика детальної розвідки вугільного шару

Планування і проведення детальної розвідки здійснюються в тісному зв'язку з річними, п'ятилітніми і перспективними планами розвитку відповідних галузей гірничодобувної промисловості. Вибір ділянок для детальної розвідки з фонду попередньо розвіданих узгоджується з зацікавленими експлуатаційними і проектними організаціями.

Конкретний об'єкт детальної розвідки - родовище з оптимальними для розкриття і розробки розмірами по простяганню і падінню шарів, запаси вугілля в межах якого при відповідних гірничо-геологічних умовах, забезпечують роботу вуглевидобув-ного підприємства, встановлену техніко-економічними розрахунками виробничої потужності.

Згідно "Основним напрямкам і нормам технологічного проектування вугільних шахт, розрізів ...", при горизонтальному і пологому (0 - 250) заляганні розміри полів шахт приймаються звичайно ізометричними чи з невеликим збільшенням довжини по простяганню стосовно ширини по падінню шарів. Чим крутіше кути падіння шарів, тим різкіше зростає довжина поля по простяганню; ділянки з дуже крутим заляганням сприятливі для промислового освоєння тільки при високій вугленасиченості, яка забезпечує наявність необхідної кількості запасів при оптимальній довжині поля по простяганню.

При підземному способі розробки розкриття шарів виробляється вертикальними чи похилими стволами, а в районах гірського рельєфу - штольнями в сполученні, у необхідних випадках, зі сліпими вертикальними стволами і капітальними чи погоризонтними (при положистому заляганні), поверховими (при похилому і крутому заляганні) квершлагами.

При пологому заляганні похилу висоту між горизонтами приймають 1000 -2000 м, а між горизонтами, перспективними для розробки, до 3000м. При похилому і крутому заляганні похила висота поверху 350 – 400 м (при кутах падіння до 500), 145 - 155м (при кутах падіння 50 -і 550) і 125 - 135м (при кутах падіння більш 550);

При проектуванні детальної розвідки границі полів майбутніх шахт і розрізів установлюються насамперед з урахуванням структурних особливостей родовища. Детальна розвідка невеликих родовищ, що можуть бути відроблені одним гірничо-видобувним підприємством, проводиться в їхніх природних геологічних границях. При значних розмірах родовища чи беззупинному поширенні вугленосної формації на великих площах великих басейнів площа детальної розвідки обмежується розвитком плікативних структур третього класу, їхніми осьовими площинами, зонами ризької зміни елементів залягання, великими розривними порушеннями та ін. Враховуються також особливості рельєфу, гідрографії поверхні, наявність штучних споруджень, під якими необхідно залишати великі охоронні цілики. У деяких випадках границі приймаються по умовним лініям виходячи з кількості запасів, необхідного для забезпечення роботи майбутнього вуглевидобувного підприємства. Глибина розвідки встанавлюється з урахуванням сформованого в даному районі досвіду експлуатації і технико-економічних доробок на базі даних про гірничо-геологічні особливості родовища.

Проведені на стадіях детальної розвідки роботи конкретизують і уточнюють отримані в результаті попередньої розвідки представлення про особливості геологічної будівлі досліджуваної площі, промислової значимості вугільних шарів, ступеня їхньої витриманості, контури промислового поширення, тектоніки родовища (характер і ступінь ускладненості основних структурних форм залягання порід вугленосної товщі доповненими складками, волнистістю, флексурами, розривними порушеннями).

3.2 Оконтурювання запасів вугілля різних груп та категорій

Система розміщення розвідницьких виробок, їх глибини і відстані між ними визначаються в кожнім окремому випадку в залежності від ступеня витриманості вугільних шарів або складності умов їхнього залягання.

Так як би перетворюється в ряд зімкнутих багатогранних призм, кожна з який має висоту, рівну міцності шару у виробці, при якій вона виділена. Запаси вугілля в кожній призмі визначаються як добуток її висоти на площу основи й об'ємну масу, а загальні запаси по шару (покладу) - підсумовуванням запасів окремих призм.

Метод розрізів (перетинів). За даними виробок будуються геологічні розрізи, на яких зображуються перетини шару у вертикальній чи горизонтальній площини. На цих перетинах виконуються оконтурювання запасів, виділення фігур підрахунку, що поєднують запаси різного промислового значення (балансові чи забалансові) і ступеня розвіданності; при цьому враховуються однорідність геологічної будівлі шару, складу і якості вугілля, ідентичність гірничо-геологічних умов.

Блоки, запаси яких підраховують, виділяють між суміжними перетинами, на яких оконтурюються підраховуємі фігури. Обсяг запасів у блоках визначається як добуток величини лінійних запасів підраховуємих фігур при умовно прийнятій їхній товщині в 1м на довжину блоку - відстань між суміжними перетинами (розрізами). Якщо площі фігур у суміжних перетинах більш-менш рівновеликі, а перетини близькі до рівнобіжних, обсяг блоку (V) визначають по формулі призми:

де S1 і S2 - площі фігур у суміжних перетинах;

l - довжина блоку (між перетинами).

Якщо площі фігур у паралельних перетинах розрізняються більш ніж на 40%, для підрахунку обсягу блоку використовується формула усіченої піраміди:

Для крайових блоків, обмежених з однієї сторони перетином, а з іншого боку, неправильною поверхнею тіла шару, застосовуються формули клина:

чи конуса

Де S - площа фігури в перетині;

l - відстань від площини перетину до точки мінімальної потужності шару на лінії його виклинцьовування.

Підрахунок на горизонтальних перетинах застосовується рідко, звичайно для визначення запасів потужних шарів на прийнятих проектом горизонтах відробки.

Метод ізоліній застосовується при горизонтальному чи близькому до нього заляганні шару. На умовній площині, рівнобіжній нашаруванню, будуються ізолінії рівної потужності шару. Відстані між ізолініями вибираються в залежності від форми покладу, характеру зміни потужності, густоти мережі розвідницьких виробок, передбачуваних умов розробки (наприклад, висоти відступу при відкритій розробці). Інтерполяція між даними суміжних виробок допускається лише у випадку, якщо вони находяться на одній і тій же стороні схилу умовної топографічної поверхні шару, і здійснюється, звичайно, за законом прямолінійної залежності, а при можливості - з використанням геологічних розрізів.

Запаси підраховуються по формулах трапеції, усіченого конуса чи усіченої піраміди, призматоїда або із застосуванням об'ємної палетки проф. П. К.Соболевського. Цей метод застосовується при підрахунку запасів потужних вугільних шарів складної форми при значних, але відносно рівномірних змінах потужності і тільки при досить багато численних виробках, що забезпечують надійну побудову ізоліній.

На своїй ділянці шахтного поля я підраховувала запаси за допомогою методу геологічних блоків. Тому що він є основним методом підрахунку запасів вугілля у Донбасі.


29-04-2015, 01:07