Схема геолого-экономического района

Практическая работа №1

 

 

Проверил: доцент, к.т.н.

Любогощев В. И.

Выполнил: ст.гр. ГПу - 14

Гилев Д.Е.

 

Новокузнецк 2017

Оглавление

1 География. 3

1.1Схема геолого-экономического района. 3

1.2 Месторождение и границы шахтного поля. 3

1.3 Запасы шахтного поля. 5

2 Геология. 6

2.1 Тектоника месторождения. 6

2.2 Обводненность месторождения. 8

2.3 Газоносность. 9

2.4 Газообилыюсть. 9

3Стратиграфия. 10

3.1 Структура вещающих пород и пласты угля. 10

3.2 Структура пластов. 13

3.3 Классификация пластов по мощности и по углу падения. 15

4 Качество углей. 16

4.1 Уголь. Классы угля. 17

4.2 Группы и марки углей. 18

 

География

Схема геолого-экономического района

 

Геолого-экономический район – совокупность месторождений полезных ископаемых объединенные близким географическим расположением, относящиеся к крупной единой геологической структуре и единой транспортной, энергетической, промышленной инфраструктурой, существующей или проектируемой.

Угольный бассейн - крупная площадь (тысячи км²) сплошного или прерывистого развития угленосных отложений (угленосной формации) с пластами (залежами) ископаемого угля (лигнита, бурого, каменного)

Угленосный район -часть площади в пределах угленосного бассейна, выделение которой обусловлено геологическими (например, тектоническим строением) или административно-хозяйственными особенностями.

Запасы шахтного поля

 

Количество полезного ископаемого, заключенного в недрах его месторождения, называется запасами.

Геологическими запасами - называют общее количество запасов полезного ископаемого месторождения или его части.

Балансовые запасы - такие запасы, разработка которых экономически целесообразна; по качеству они отвечают требованиям их промышленного использования, а по количеству и условиям залегания пригодны для добывания при современном уровне техники.

Забалансовые запасы - запасы, не отвечающие действующим кондициям по мощности и качеству, однако их следует рассматривать как объект освоения в будущем, по мерю развития техники, технологии добычи и переработки полезных ископаемых.

Промышленные запасы - балансовые запасы за вычетом потерь.

Геология

Тектоника месторождения

 

Первоначально угленосные отложения скапливались горизонтально или близко к горизонтальном) положению. Однако в результате движения земной коры первичное залегание было нарушено и образовались вторичные формы залегания угольных пластов.

Тектоника -раздел геологии, наука о строении, движениях,

деформциях и развитии земной коры(литосферы) в связи с развитием Земли в целом

Дислокации — движения земной коры в результате которых изменяется первичное залегание пород и полезных ископаемых.

По отношению к сохранению сплошности выделяют 2 вида: а) пликативные -дислокации с сохранением сплошности пород и полезных ископаемых; б) дизъюнктивные - дислокации с разрывом сплошности пород и полезных ископаемых.

Пликативные нарушения - волнообразное изгибание горной породы и полезных ископаемых. Эти нарушения существуют 2 видов: а) синклинальная складка - складка обращения выпуклостью в низ; б) антиклинальная складка - складка обращенная выпуклостью в верх.

Брахисинклиналь - это синклиналь имеющая замкнутый контур.

Складка - волнообразный изгиб слоистых толщь.

В геолого-структурном отношении характеризуемая площадь приурочена к восточному крылу Маркино-Никольской антиклинали или северо-западному Ерунаковской брахисинклинали (мульды).

Угленосные отложения залегают в виде моноклинальной структуры с общим наклоном толщи 4-6⁰ (вблизи выходов на поверхность нижних целевых пластов 50, 48 и 45) с постепенным нарастанием на глубину до 10-11⁰ – в северо-западной части поля, и до 14-15⁰ – в южной [16].

Из элементов дизъюнктивной тектоники геологоразведочными и разведочно-эксплуатационными работами, помимо ранее известного взброса VI, установлено восемь дополнительных разрывных нарушений:

Нарушение VI выявлено на юго-восточном крыле Маркино-Никольской антиклинали на Бугровском профиле, т.е. северной границе участка «Ерунаковский VIII». Наличие данного нарушения установлено в предыдущие этапы разведочных работ. Простирание взброса северо-восточное, угол падения сместителя – 40⁰, амплитуда нарушения по сместителю - 255м и стратиграфическая – 170м. В настоящий этап проведения разведки участка уточнено тремя скважинами (16490, 16496, 16488) по вновь заложенному створу 1. В результате установлено, что пространственное положение нарушения VI и его характер, никаких кардинальных изменений в первоначальные представления о границах участка не вносят.

Нарушения VIa и VIб – согласные взбросы с перекрытием, северо-восточного простирания. Данные нарушения поражают угольные пласты 48 и 45 в районе от 3 р.л. до Бугровского профиля с амплитудой по сместителю до 16-80м. Дизъюнктивы сопровождаются зонами дробления пород до десятка метров (скв. 16562 по 2 р.л.). Присутствие вышеназванных нарушений в продуктивной толще устанавливается по скважинам разведочного бурения и подтверждается данными наземной геофизической съёмки по аномалиям электропрофилирования [16].

Нарушение 1, как и вышеописанные, также северо-восточного простирания, распространено на значительном протяжении – от 6 р.л. до северо-восточной границы участка. Установлено скважинами и выявлено при проходке конвейерного штрека 48-1, вентиляционного штрека 48-2 и представляет собой согласный взброс с перекрытием с амплитудой смещения до 15,0 метров в центральной части участка, до 2,5-3,0 метров в районе Бугровского профиля по скважине 16595. На 4 р.л. по скважине 4р.

 

 

Обводненность месторождения

 

Обводненность месторождений — насыщенность массива горных пород подземными водами, которая определяет величину ожидаемого притока воды в выработке и осложняет ведение горных работ.

Особую опасность при ведении горных работ представляют плывуны и карсты, заполненные водой, имеющие связь с водоемом. Условной характеристикой обводненности месторождения является коэффициент водообильности. Коэффициент водообильности подразделяется:

- слабая обводненность до 2 м³/т

- средняя обводненность до 3-5 м т

- сильная обводненность>5 м г

Таким образом с увеличением обводненности необходимо проведение дополнительных мероприятий по ее снижению в период разведки месторождения, его вскрытия, подготовки и в период эксплуатации.

Территория участка входит в таежную природно-ландшафтную зону центральной части Кузнецкого бассейна, широко развитую на левобережье р. Томи. Поверхность участка представляет собой всхолмленную равнину, изрезанную многочисленными логами –правыми притоками р. Черновой Нарык, с колебаниями отметок поверхности от +210 м в пойме реки, до +355 м (абс.) на водоразделе.

Непосредственно у северной границы участка протекает (почти с круглогодичным водотоком) р. Бугровка, а у южной – р. Бродяжка с сезонным водотоком. Притоки имеют небольшую протяженность (1,5-2,0 км) и характеризуются малыми расходами воды. В верховьях долины этих притоков имеют V–образную, а в низовьях - U–образную асимметричные формы [16].

Река Черновой Нарык протекает в 220-250 метрах от западной границы участка. Урез воды реки ниже выходов пластов на 10-25 метров, поэтому ее воды прямого влияния на водопритоки в шахту оказывать не будут.

Газоносность

 

Газовая шахта - это шахта, в которой хоть раз было зарегистрировано выделение метана.

Газоносность (газонасыщснность) горной породы - количество газов, одержашихся в весовой или объемной единице горной породы в виде свободных и рбированных газов; обычно измеряется в mVt или mV

Газоносность оказывает влияние на топологию сети горных выработок, схему крытия, систему отработки и порядок отработки выемочных участков.

ГЮ газоносности устанавливают предельно допустимые концентрации метана на исходящей струе и в тупиковых выработках 1%, общешахтная исходящая 0,75% оступаюшая струя 0,5%.

Газообилыюсть

 

Газообильность - количество газа, выделяющегося при добыче полезного ископаемого. Абсолютная.азообнльность - газовыделение в единицу времени, относительная.азообнльность - газовыделение „а единицу массы (или объема)добытого полезного ископаемого. По относительной газообильности шахты делятся

на 4 категории:

1- до 5м³/час;

2- от 5 до 10м³/час;

3- от 10 до 15м³/час;

4-сверхкатегорная

Шахта «Ерунаковский VIII» отнесена к сверхкатегорной по газу метану.

 

Стратиграфия

Структура пластов

 

Угольный пласт нельзя представлять, как какое-то сплошное монолитное скопление угольного вещества. Характерной чертой угольных пластов, как и пластов осадочных пород любого состава, является слоистость. Ее появление обусловлено изменением скорости прогибания земной коры на площади угле накопления и сезонными климатическими процессами. Слоистость выражается в разрезе пласта в смене и чередовании различных петрографических типов угля, отличающихся по блеску, текстурно-структурным особенностям, трещиноватости и др. Она подчеркивается скоплением фюзенизированных фрагментов растительных тканей, неодинаковой насыщенностью отдельных слоев линзами и прослоями витрена, приуроченностью к некоторым горизонтам пласта различных конкреционных образований и неодинаковым содержанием в отдельных петрографических типах угля минеральных примесей. Особенно отчетливо заметна слоистость угольных пластов, если в разрезе имеются линзы, прослои и слои минеральных или угольно-минеральных пород. Слои угля в таких пластах принято именовать пачками. Пласты, состоящие из нескольких пачек угля, разделенных внутрипластовыми породными прослоями, широко распространены во всех угольных бассейнах.

Угольным слоем называется тонкий угольный пласт или часть угольного пласта (пачки), отличающаяся по петрографическому составу, трещиноватости, крепости или содержанию минеральных примесей.

По структурным признакам, т.е. в зависимости от количества внутрипластовых породных прослоев, выделяются пласты простого, сложного (при наличии породных прослоев от одного до десяти, и очень сложного строения; в последнем случае угольные пласты (залежи) представлены частым переслаиванием большого количества угольных и породных прослоев.

Пласты простого строения возникают в результате непрерывного накопления растительного материала. Обычно это происходит при устойчивом геотектоническом режиме, обеспечивающем совпадение скоростей нарастания торфяника и опускания области торфонакопления.

Сложные пласты являются образованиями переменного накопления. Их строение связано с изменением характера или с остановками в процессе накопления отмершей растительной массы. Это возможно только при неустойчивом геотектоническом режиме, когда скорость накопления торфяника неоднократно становится меньше или больше скорости опускания области торфонакопления. В результате торфообразование временно прекращается на всей площади или на отдельных ее частях.

Качество углей

Основные показатели качества угля

Уголь – это сложное органоминеральное образование, обладающее разнообразными свойствами. Это позволяет использовать его практически во всех сферах народного хозяйства, начиная от простой печки, заканчивая космическими аппаратами. Качество – это совокупность свойств продукта, необходимых для удовлетворения нужд различных отраслей народного хозяйства. Поскольку спектр использования угля огромен, то и перечень его основных показателей качества тоже немал.

Прежде всего, качество угля зависит от условий, в которых он формировался, и включает такие параметры:

· Влажность – важная характеристика угля, чем меньше влажность, тем выше температура горения;

· Зольность – степень загрязнения угля негорючими минералами;

· Выход летучих веществ, то есть паро- и газообразных продуктов. Чем меньше выход летучих веществ, тем больше выделяется тепла;

· Спекаемость – это способность угля переходить в пластическое состояние при нагревании без доступа воздуха. Это качество очень важно для металлургической промышленности;

· Коксуемость – это спекаемость угля, соответствующая требованиям, предъявляемым к металлургическому коксу.

· Содержание серы. Очень важно знать содержание серы, так как выделяемая при сгорании сера очень токсична. Кроме того, повышенное содержание серы в угле предъявляет повышенные требования к оборудованию, на котором используется сырье;

· Теплота сгорания – энергетический показатель угля. Она определяет калорийность угля – количество тепловой энергии, выделяемой углем определенного вида.

Уголь. Классы угля.

Ископаемый уголь — твердая горючая органическая порода, образовавшаяся преимущественно из отмерших растений в результате их биохимических, физико-химических и физических изменении. Основные компоненты: органическое вещество-носитель горючих и других технологических свойств угля, минеральные включения и влага.

Классуглей - систематическая единица, объединяющая угли с преобладанием той или иной группы микрокомпонентов, используемая при классификации ископаемых углей. Объединяет несколько подклассови петрографических типов углей.В углеобогащении — фракции угля, получаемые путем рассева. Они обозначаются по предельным размерам ихзерен.

Классификация по крупности предусматривает разделение угля на классы крупности:

· плитный (антрацит) П - 100... 300 мм;

· крупный К - 50... 100 мм;

· орех В - 25... 50 мм;

· мелкий М - 13... 25 мм;

· семена С - 6... 13 мм;

· лад Ш - менее 6 мм;

· рядовой уголь - 0... 200 мм для подземных и 0... 300 мм для открытых работ.

Каменные угли по выходу летучих веществ V^daf /при значении V^daf £33%/ или по высшей удельной теплоте сгорания влажной беззольной массы Q^af/при выходе летучих веществ более 33%/ подразделены на 9 классов приведены в таблице 1

 

Таблица 1- Подразделение каменных углей на классы в международной классификации

Класс	Vdaf, %	Класс	Vdaf, %	QSaf, ккал/кг (МДж/кг)
1А	3-6,5		>33-41	>7750 /32,15/
1B	>6,5-10		>33-44	>7200-7750 /30,14-32,15/
	>10-14		>35-50	>6100-7200 /25,53-30,14/
	>14-20		>42-50	>5700-6100 /23,023-25,53/
	>20-28
	>28-33

 

Группы и марки углей

В зависимости от характера и степени преобразованности OB угли в соответствии с принятой в Российской Федерации традацией подразделяются на три группы: бурый, каменныйй и антрацит.

Бурый уголь — уголь низкой стадии метаморфизма с показателями отражения bитринита (гуминита) менее 0,6% при условии, что высшая теплота сгорания на влажное беззольное состояние угля составляет менее 24 МДж/кг. Различают мягкие и плотные разновидности бурых углей.

Мягкий бурый уголь — землистый, листоватый, реже массивный и плотный, матовый и полуматовый, палевого, бурого, коричневого цвета. Его влажность изменяется в пределах 40-60%. содержание углерода в органическом веществе 63-73%.

Плотный бурый уголь — однородный или полосчатый, штриховатый полуматовый и матовый, полублестящий и блестящий коричневого или черного с коричневым оттенком цвета. В куске уголь часто имеет характерный раковистый, занозистый иногда ровный излом. По сравнению с каменным бурый уголь обладает менее плотным сложением, содержит в органическом веществе меньшее количество углерода, но большее количество кислорода и характеризуется высоким выходом летучих веществ. Содержание влаги колеблется от 19 до 44,5%.

На воздухе бурый уголь быстро теряет свободную влагу и растрескивается. В его ОВ преобладают гуминовые вещества с кислотными свойствами и высокой гидрофильностью. При обработке щелочами выход гуминовых кислот достигает 88% в мягких и снижается до 2% — в наиболее плотных разновидностях. При сухой перегонке без доступа воздуха выделяется много летучих веществ (33-60%). Выход первичного дегтя изменяется от нескольких до 25% и более. Низшая теплота сгорания Q_i^r колеблется от 7 до 17 МДж/кг, высшая (Q_s^daf) — сухого беззольного топлива достигает 29 МДж/кг. Цвет черты на неглазурованной фарфоровой пластинке колеблется от бурого до черного (плотные разновидности).

Каменный уголь образуется на средней стадии метаморфизма с показателем отражения витринита от 0,4 до 2,59% при условии, что высшая теплота сгорания (на влажное беззольное состояние угля) равна или выше 24 МДж/кг, а выход летучих веществ (на сухое беззольное состояние угля) равен 8% и более. По сравнению с бурым каменный уголь характеризуется большей степенью карбонизации (содержание углерода достигает 92%), как правило, отсутствием гуминовых кислот. Выход летучих веществ колеблется в пределах 8-50%. Органическое вещество угля при нагреве без доступа воздуха в большей или меньшей степени спекается. Свойство спекания — важнейшее при оценке пригодности угля для производства кокса.

Антрацит относится к углям высокой стадии метаморфизма с показателем отражения витринита более 2,59% при условии, чго выход летучих веществ (на сухое беззольное состояние угля) не менее 9%. При выходе летучих веществ менее 8% к антрацитам относят также уголь с показателем отражения витринита от 2,20 до 2,59% (классы 22-25). Антрацит — плотный уголь серовато-черного или черно-серого цвета с металловидным блеском, раковистым изломом. Характеризуется высокой плотностью (1,42-1,8 г/см), низким удельным электросопротивлением (10-3-10 Ом-м), высокой микротвердостью (300-1470 у.е.). Антрацит имеет низкий выход летучих веществ: от 1,5 до 9,0%, вследствие чего его пламя сравнительно бездымное. Он содержит мало влаги, в элементном составе наблюдается пониженное содержание кислорода и водорода.

Угли подразделяются на технологические марки:

· A - Антрацит

· ПА - Полуантрацит

· Ж - Жирный

· К - Коксовый

· К2 - Коксовый второй

· Г - Газовый

· Д - Длиннопламенный

· ОС - Отощенный спекающийся

· СС - Слабоспекающийся

· Т - Тощий

· КЖ - Коксовый жирный

· ГЖ - Газовый жирный

· Б - Бурый

 

Практическая работа №1

 

 

Проверил: доцент, к.т.н.

Любогощев В. И.

Выполнил: ст.гр. ГПу - 14

Гилев Д.Е.

 

Новокузнецк 2017

Оглавление

1 География. 3

1.1Схема геолого-экономического района. 3

1.2 Месторождение и границы шахтного поля. 3

1.3 Запасы шахтного поля. 5

2 Геология. 6

2.1 Тектоника месторождения. 6

2.2 Обводненность месторождения. 8

2.3 Газоносность. 9

2.4 Газообилыюсть. 9

3Стратиграфия. 10

3.1 Структура вещающих пород и пласты угля. 10

3.2 Структура пластов. 13

3.3 Классификация пластов по мощности и по углу падения. 15

4 Качество углей. 16

4.1 Уголь. Классы угля. 17

4.2 Группы и марки углей. 18

 

География

Схема геолого-экономического района

 

Геолого-экономический район – совокупность месторождений полезных ископаемых объединенные близким географическим расположением, относящиеся к крупной единой геологической структуре и единой транспортной, энергетической, промышленной инфраструктурой, существующей или проектируемой.

Угольный бассейн - крупная площадь (тысячи км²) сплошного или прерывистого развития угленосных отложений (угленосной формации) с пластами (залежами) ископаемого угля (лигнита, бурого, каменного)

Угленосный район -часть площади в пределах угленосного бассейна, выделение которой обусловлено геологическими (например, тектоническим строением) или административно-хозяйственными особенностями.