Разведка и геолого-промышленная оценка угольных месторождений - Миронов К.В.
Скачать (прямая ссылка):
Для условий сложноскладчатого нарушенного залегания должна учитываться возможность проявления влияния дополнительных факторов, обусловленных спецификой тектоники месторождения. Здесь могут иметь место: различия в градиенте изменения газоносности с глубиной на различных крыльях асимметричных структур, несоответствие ее количественных значений на одинаковой глубине в различных крыльях разрывных нарушений, повышение газоносности в закрытых структурах, в зонах развития экзогенной трещиноватости в нарушенных зонах и вблизи разрывных нарушений. Расположение точек опробования должно обеспечить получение данных раздельно по основным структурным элементам (тектоническим блокам, крыльям и замковым частям складок).
Получаемые при разведке данные о газоносности месторождений (участков) создают основу для прогноза метанообильности горных выработок, но вследствие несовершенства технических средств и сложного характера взаимосвязи газораспределения с большим комплексом природных особенностей месторождений полученные представления во многом схематизированы и приближенны. При вскрытии и отработке месторождения необходимы постановка специальных наблюдений за газообильностью горных выработок и систематическое уточнение разведочных данных о природной газоносности месторождения по фактическим материалам эксплуатации.
В освоенных промышленностью районах следует также использовать результаты региональных обобщений и выявленные общие закономерности в проявлении природной газоносности на их территории.
Прогноз силикозоопасности дается по результатам. опробования вмещающих уголь пород на содержание свободной двуокиси кремния SiO2.
В горных породах, содержащих более 10% свободной двуокиси кремния (кварциты, кварцевые песчаники, диатомиты, опоки, изверженные кварцсо-держащие породы), а также в породах с заведомо меньшим, чем 10%, содержанием свободной SiO2 определения ее не производятся.
Для определения содержания SiO2 используются методы: петрографический, химические, термический.
Петрографический метод применяется для пород, состоящих из зерен диаметром 0,01 мм и более. Он заключается в определении процентного содержания свободной двуокиси кремния путем подсчета видимых зерен кварца, халцедона и опала в прозрачных шлифах, изготовленных для соответствующих разновидностей пород. Для тонкодисперсных пород с преобладанием размера зерен менее 0,01 мм (например, иллит, монтмориллонит, каолинит) производится анализ на общее содержание SiO2 с последующим пересчетом в соответствии с минералогическим составом на количество свободной SiO2.
Химический метод заключается в разложении силикатов различными растворителями и последующем определении содержания свободной двуокиси кремния.
Термический метод основан на способности кристаллического кварца переходить в определенных термических условиях из альфа-кварца в бета-кварц и при охлаждении совершать обратный процесс перехода. По термограммам процесса фазовых изменений определяется процентное содержание кварца в образце пыли.
При содержании в породах более 10% свободной двуокиси кремния проходка горных выработок в этих породах будет силикозоопасной.
Прогноз самовозгораемости углей производится или по методу аналогии с опытом их разработки на действующих предприятиях, или по непосредственному определению температур возгорания неокисленного угля и угля, окисленного пергидролем (по методу В. С. Веселовского, Е. А. Терпагосовой и Г. Л. Орлеанской).
Критерием оценки самовозгораемости угля по этой методике является разность температур возгорания окисленного и неокисленного угля. Эта разность составляет для углей, склонных к самовозгоранию, 25—50° С, для несклонных — не превышает 10° С. Если в пласте угля хотя бы одна пачка склонна к самовозгоранию, то весь пласт должен быть отнесен к самовозгорающимся.
В Донецком бассейне хорошие результаты дает метод МакНИИ, которым склонность углей к самовозгоранию определяется по их окисляемости — количеству прореагировавшего кислорода и образовавшихся продуктов окисления.
Склонность углей к самовозгоранию изменяется по простиранию и падению пластов. Она увеличивается: в более нарушенных участках, на верхних горизонтах и с возрастанием мощности пласта. По данным B.C. Веселовского (1959 г.), максимум активации угля проходит на глубине 50—100 м от поверхности. На глубине более 200 м от поверхности все пласты мало склонны к самовозгоранию, за исключением участков, находящихся вблизи тектонических нарушений. Процесс активации угля распространяется по падению пластов от дневной поверхности неравномерно вследствие неравномерного притока кислорода из атмосферы к пластам угля. Склонность углей к самовозгоранию непостоянна во времени, а также зависит от интенсивности притока воздуха. В старых выработках она постепенно увеличивается вследствие раскрытия микротрещин и увеличения реагирующей поверхности угля в результате снятия горного давления.
С возрастанием степени метаморфизма углей склонность его к самовозгоранию уменьшается.
При наличии эксплуатационных работ должны быть изучены имевшие место случаи самовозгорания углей под землей и на поверхности и проанализированы условия, в которых произошло самовозгорание (система разработки, время обнаженности поверхности угля, вещественный его состав, тектонические условия, размеры штабелей, условия хранения добытого угля и т. п.).