3.3 Побудова геологічних розрізів.
На другому аркуші графічних додатків курсової роботи викреслюються геологічні розрізи. Для наочного уявлення про умови залягання порід і побудови гіпсометричного плану студенту необхідно побудувати як мінімум три геологічних розрізу по запроектованих профілів. Так як геологічні розрізи можуть бути об'ємними і не поміститися на одному аркуші, тому в цьому випадку їх слід розміщувати на двох аркушах. Їх місце розташування вибирається самим студентом з урахуванням характеру залягання і дислоційованості порід. Горизонтальний і вертикальний масштаби розрізів повинні бути однаковими і відповідати масштабу геологічної карти і нормальної стратиграфічної колонки. Розрізи орієнтуються по сторонах світу і підписуються із зазначенням номера розвідувальної лінії (профілю). Поверхня землі в межах ділянки шахтного поля приймається за ±0. Побудова розрізів проводиться по геологічній карті з використанням нормальної стратиграфічної колонки. Методика побудови геологічних розрізів розглядається на практичних заняттях.
Потім на кожен геологічний розріз з геологічної карти переносяться запроектовані розвідувальні свердловини. Свердловини показуються однієї жирної або двома тонкими паралельними лініями (з відстанню між ними 2 мм). Над ними вказуються їх номери. Свердловини повинні бути заглиблені не менше ніж на 10 м (в масштабі карти) нижче грунту розвідувального пласта. На геологічні розрізи наносяться як перекривающі, так і підстиляющі вугільний пласт породи, згідно нормальної стратиграфічної колонки. Перекривающа товща показується на всю потужність (від покрівлі пласта до поверхні), подстиляюща - до найближчого пласта, наступного нижче заданого. Всі вугільні пласти і вапняки підписуються відповідними індексами, в розриві умовних ліній, що позначають дані пласти. У правому верхньому куті другого графічного листа необхідно написати «Додаток Б».
3.4 Побудова гіпсометричного плану підошви вугільного пласту.
Гіпсометричний план є основним узагальнюючим матеріалом результатів проведених геологорозвідувальних робіт і основою для проведення підрахунку запасів.
Гіпсометричний план грунту вугільного пласта будується за даними геологічної карти і геологічних розрізів. Для цього бажано на чистий аркуш паперу, який в подальшому буде використовуватися як чернетка, переносяться контури геологічної карти з усіма розвідувальними лініями і свердловинами, а також їх нумерація. Так як на всіх геологічних картах є розривні тектонічні порушення, то побудову гіпсометричного плану необхідно починати з побудови ліній обріза пласта розривних тектонічних порушенням. Таких ліній дві - для висячого і лежачого крила розриву. Лінії обріза підошви вугільного пласта розривним тектонічним порушенням показуються суцільними лініями червоного кольору для висячого крила, суцільними або пунктирними для лежачого крила (пунктирним - при наявності перекриття його висячим крилом у випадку підкиду або насуву) .
4 Підрахунок запасів вугільного пласта
4.1 Виділення і оконтурювання запасів різних груп і категорій.
Виділення і оконтурювання різних груп і категорій запасів виконується на побудованому гіпсометричному плані підошви заданого вугільного пласта.
Всі розвідані запаси вугілля за промисловим значенням можуть відноситься до балансових, умовно балансових і позабалансових запасів.
Балансові - запаси, які на момент оцінки згідно з техніко-економічними розрахунками, можна економічно ефективно видобути і використати за умови застосування сучасної техніки і технології видобутку і збагачення вугілля, які забезпечують раціональне, комплексне використання всіх супутніх корисних копалин і компонентів вугільних родовищ та дотримання вимог охорони навколишнього природного середовища.
Умовно балансові - запаси, ефективність видобутку і використання яких на момент оцінки не може бути однозначно визначена, а також запаси, що відповідають вимогам до балансових запасів, але з різних причин не можуть бути використані на момент оцінки.
Позабалансові - запаси, видобуток і використання яких на момент оцінки є економічно недоцільним, але в майбутньому вони можуть стати об'єктом промислового значення.
Балансові запаси враховуються окремо від позабалансових і умовно балансових, які враховуються сумарно.
Балансові запаси оцінюються по категорії А, В і С1, позабалансові - завжди тільки по категорії С1.
Критеріями для поділу запасів на промислові групи є параметри промислових кондицій. У роботі основним критерієм для їх виділення є кондиції по потужності. Ці кондиції залежать від марочного складу вугілля і умов їх залягання (табл. 4.1)
Таблиця 4.1
Критерії для поділу запасів на промислові групи
| Групи запасів | Мінімальні потужності пласта по маркам вугілля, м | |||||
| Б | Д, Г | Ж,К, ПС при крутому падінні | Ж,К,ПС при пологому падінні | П | А | |
| Балансові | > 1.0 | > 0.60 | > 0.50 | > 0.55 | > 0.70 | > 0.60 |
| Позабалансові | 0.45 -1,0 | 0.45 – 0,60 | 0.45 – 0,50 | 0.45 – 0,55 | 0.45 – 0,70 | 0.45 – 0,60 |
| Не підраховуються | < 0.45 | < 0.45 | < 0.45 | < 0.45 | < 0.45 | < 0.45 |
| примітка | ||||||
На гіпсометричний план підошви вугільного пласту з геологічної карти переноситься мережа розвідувальних свердловин. Потім біля кожної проектної розвідувальної свердловини, студент, вважаючи їх уже пробуреними, розписує значення потужностей відповідно до завдання. Для цього біля кожної свердловини малюється структурна колонка вугільного пласта шириною 3 мм при вертикальному масштабі 1: 100 (1: 50). Висота колонки береться на 2-3мм більше потужності вугільного пласта. Вугільний пласт в колонці заливається тушшю або замальовується олівцем чорного кольору. Праворуч від колонки пишеться потужність вугільного пласта (в м.).
Після цього студент приступає безпосередньо до визначення контурів блоків різних груп і категорій запасів.
В першу чергу, проводиться промисловий контур, який розділяє все шахтне поле на площі підрахунку і площі, на яких запаси підраховувати не будуть. До площ, на яких запаси не підраховуються, відносяться площі з потужністю менше 0.45 м, а також площі шириною 50 м у розривних тектонічних порушень і біля виходів вугільних пластів на поверхню (табл. 1.4). Ізопахіти потужності 0.45 м проводиться методом інтерполяції між відомими показаннями потужності (між сусідніми свердловинами). Даний метод розглядався на практичному занятті.
Потім на площі підрахунку запасів проводиться контур мінімальної робочої потужності, який розділяє запаси на дві групи: балансові і позабалансові (з потужністю менше мінімальної робочої). Мінімальна робоча потужність визначається за таблицею 1.4 (марка вугілля вказана в завданні). Прийоми його проведення аналогічні прийомам побудови промислового контуру. Кожну отриману ізопахіти необхідно підписати, а також необхідно зробити відповідні записи «Підрахунку не підлягають» і «Позабалансові». По контуру кожної отриманої області поширення запасів провести лінію тонкими переривчастими лініями з хрестиками.
Наступний етап - виділення різних категорій запасів.
Як вже вище зазначалося, позабалансові запаси оцінюються тільки по категорії С1. Тому виділяються різні категорії тільки в області поширення балансових запасів.
Балансові запаси категорії А і В охоплюють площі, розташовані в контурах інтерполяції, при забезпеченості їх відповідної густотою розвідувальної мережі, запаси ж категорії С1 включають запаси вугілля на решті розвідувальної площі шахтного поля, в тому числі прилеглих до кордонів шахтного поля, розривних тектонічних порушень, площам поширення позабалансових запасів і до зони окислених вуглів, якщо такі є. Основні принципи їх виділення розглядалися на практичному занятті. Приклад виділення різних груп і категорій запасів на гіпсометричному плані вугільного пласту показаний на рис. 3.1
4.2 Підрахунок запасів у виділених блоках.
Для підрахунку запасів вугілля різних груп і категорій найбільш часто застосовується метод геологічних блоків. Його суть полягає у наступному.
Оконтурені на гіпсометричному плані ділянки поширення балансових і позабалансових запасів поділяються на блоки, які характеризуються спільністю основних параметрів гірничо-геологічної оцінки, а саме: потужністю і будовою пласта, умовами його залягання, ступенем порушеності, якістю вугілля, гідрогеологічними умовами. Тіло вугільного пласта як би перетворюється в ряд зімкнутих разновеликих блоків і являють собою уявні фігури у формі плоских паралелепіпедів, площа основи яких приймається рівною площі виділених ділянок вугільного пласта, а висота - середньої його потужності в межах блоку. Кожному блоку присвоюється порядковий номер. Наприклад, 1А, 2А, 3В, 4 С1 і т.д. Нумерація блоків, при цьому, використовується наскрізна. Середня потужність (mср) вугільного пласта в кожному блоці знаходиться як середньоарифметичне від суми потужностей по усіх свердловинах в межах виділеного блоку. На кожному блоці робиться напис: в чисельнику номер блоку, в знаменнику - середня потужність пласта. наприклад:
або 
. Приклад виділення розрахункових блоків та їх позначення показаний на рисунку 2.Кількість запасів, укладених в кожному подсчетному блоці, розраховується за формулою:
, (4.1)де:
Sпр. – площа проекції підстави блоку на горизонтальну площину, м2;
mср. - середня потужність пласта в межах блоку, м2;
γ – об'ємна вага вугілля, т / м3;
cos a - косінус середнього кута нахилу підстави блоку, вимірюється на геологорозвідувальному розрізі.
Площа проекції пласта на горизонтальну площину знаходиться для кожного виділеного на гіпсометричному плані блоку. Існують різні способи вимірювання площі подсчетного блоку. У курсовій роботі її рекомендується обчислювати, розбиваючи подсчетні блоки на прості геометричні фігури (прямокутники, трикутники і т.д.), площі яких можна підрахувати за відомими формулами. Площі можуть визначатися відразу в квадратних метрах. Для цього виміри, виконані на гіпсометричному плані, перед підставкою у формули відразу переводяться до відповідного масштабу. Так само площі можна визначати і в квадратних сантиметрах.
Рисунок 1 - Приклад виділення та оконтурювання запасів різних груп і категорій на гіпсоплані підошви вугільного пласту.
Рисунок 2 - Приклад виділення розрахункових блоків (кінцевий варіант графічного додатку до пояснювальної записки)
В останньому випадку вони переводяться в квадратні метри шляхом множення на ціну квадратного сантиметра у відповідному масштабі.
Кут нахилу пласта в підрахунком блоці береться за геологічними розрізами, об'ємна маса вугілля для кожного вугільного пласта встановлюється завданням на курсову роботу. Всі розрахункові характеристики по блокам заносяться в таблицю 4.2.
Таблиця 4.2
Таблиця підрахунку запасів вугілля в межах одного пласта
| № блоку | Площа проекції, тис.м2 Sпр | Косинус кута падіння пласта cos a | Істинна площа, тис.м2 Sист. | Середня потужність пласта, м mср. | Об`ємна вага вугілля т/м3 γ | Запаси вугілля, тис.т | Категорія запасів (А,В, С1) | Група запасів (балансові, поза- балансові) |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| | | | | | | | | |
РАЗОМ балансових запасів категорії А =
В =
А+В =
С1 =
А+В+С1 =
РАЗОМ позабалансових С1 =
Приклад заповнення таблиці підрахунку запасів показаний в таблиці 4.3
Таблиця 4.3
Приклад заповнення таблиці підрахунку запасів вугілля в межах одноговугілного пласту
| № блоку | Площа проекції, тис.м2 Sпр | Косинус кута падіння пласта cosa | Істинна площа, тис.м2 Sист | Середня потужність пласта, м mср. | Об'ємна вага вугілля, т/м3 γ | Запаси вугілля, тис.т | Категорія запасів (А, В, С1) | Група запасів (балансові, позабалансові) |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 1 | 59,4 | 0,829 | 71,7 | 0,52 | 1,43 | 53,3 | С1 | ПБ |
| 2 | 36,0 | 0,829 | 43,4 | 0,70 | 1,43 | 43,4 | С1 | Б |
| 3 | 17,2 | 0,829 | 20,8 | 0,66 | 1,43 | 19,6 | С1 | Б |
| 4 | 50,7 | 0,829 | 61,2 | 0,71 | 1,43 | 62,1 | С1 | Б |
| 5 | 10,0 | 0,829 | 12,0 | 0,62 | 1,43 | 10,6 | С1 | Б |
| 6 | 53,9 | 0,829 | 64,0 | 0,78 | 1,43 | 71,4 | С1 | Б |
| 7 | 24,3 | 0,829 | 29,3 | 0,66 | 1,43 | 27,7 | С1 | Б |
| 8 | 11,8 | 0,829 | 14,2 | 0,75 | 1,43 | 15,2 | С1 | Б |
| 9 | 33,5 | 0,829 | 40,4 | 0,78 | 1,43 | 45,1 | В | Б |
| 10 | 56,4 | 0,829 | 68,0 | 0,82 | 1,43 | 79,7 | В | Б |
| 11 | 33,7 | 0,829 | 40,7 | 0,78 | 1,43 | 45,4 | В | Б |
| 12 | 45,3 | 0,829 | 54,6 | 0,68 | 1,43 | 53,1 | В | Б |
| 13 | 33,6 | 0,829 | 40,5 | 0,82 | 1,43 | 47,5 | В | Б |
| 14 | 45,2 | 0,829 | 54,5 | 0,88 | 1,43 | 68,6 | А | Б |
| 15 | 33,9 | 0,829 | 40,9 | 0,88 | 1,43 | 51,5 | А | Б |
Разом балансових запасів по категорії А - 120,1
категорії В - 270,8
категорії С1 - 250,0
Всього балансових А+В+С1 - 640,9
Позабалансових категорії С1 - 53,3
1 2 3 4 5 6