Предварительная разведка каменных углей центральной части Сентяновского участка в Луганской области

Большинство шахт Луганской области работает в сложных горно-геологических условиях и на больших глубинах, не всегда осваивают проектные мощности и поэтому не достигают проектных производственных мощностей.

Для компенсации выбывающих мощностей и поддержания добычи энергетических углей необходима своевременная подготовка резерва участков под строительство новых шахт.

Учитывая большую продолжительность разведки новых площадей, проектирования и нового шахтного строительства, а также сложившуюся в районе социальную и промышленную ситуацию, подготовка резерва участков уже в настоящее время крайне необходима.

В свете вышесказанного, Сентяновская угленосная площадь, расположенная в районе деятельности ГХК" Луганскуголь", является наиболее перспективной для построения новой шахты. В результате проведенных поисковых и поисково-оценочных работ на Сентяновской площади получены запасы энергетических (Д, Г) и пригодных для коксования (Г) углей.

Балансовые запасы сосредоточены в 11 угольных пластах: и подсчитаны по действующим кондициям, утвержденным комиссией Госплана Украины для Донецкого бассейна; наименьшая кондиционная мощность 0,60 м, предельная зольность 35%.

1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ПРОЕКТИРУЕМЫХ РАБОТ

1. Целевое назначение работ — выполнить предварительную разведку участка Сентяновского, с целью выявления его промышленного значения и проведения дальнейших геологоразведочных работ.

2. Геологические задачи, последовательность и основные методы их решения.

3. Изучить геологическое строение, морфологию, вещественный состав и технологические свойства углей, горногеологические и гидрогеологические условия эксплуатации с детальностью, предъявляемой к стадии предварительной разведки, выполнить оценку запасов, но категориям С1 и С2

4. По результатам 75% выполненного объема геологоразведочных работ разработать ТЭД целесообразности промышленного освоения запасов участка и направление дальнейших геологоразведочных работ.

5. В результате проведения предварительной разведки ожидается уточнить строение складчатой структуры участка, морфологии и качества угольных пластов. Будет получен фактический материал, позволяющий предварительно оценить горно-геологические условия эксплуатации; согласно требованиям к предварительной разведке, соотношение запасов категорий С1 и С2 в количестве 40% и 60% соответственно.

6. По материалам предварительной разведки будет составлен геологический отчет в соответствии с инструкцией.

1.2. ГЕОГРАФО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ВЕДЕНИЯ РАБОТ

Участок Сентяновcкий расположен в Лисичанском геолого-промышленном районе в его крайней юго-восточной части на территории Попаснянского и Славяносербского района Луганской области.

Недра участка подчинены ГКХ «Луганскуголь» .

Его границы следующие:

на северо-востоке — Сентяновский надвиг;

на юго-западе и юго-востоке — Марьевский надвиг;

Размеры проектируемого участка по простиранию 6 км, по падению 4 км, площадь 24 км².

Поверхность участка представляет собой слабовсхолмленную равнину,. Вся площадь изрезана сетью оврагов и балок — Калиновской, Светличной.

Максимальные отметки рельефа +186 м отмечены на севере, минимальные — +80 м .

Климат района умеренно континентальный.

Положительные температуры устанавливаются в конце марта — начале апреля; отрицательные — в конце ноября. Среднегодовая температура колеблется в пределах +6,6°С — +7,8°С.

Годовая сумма осадков 350−400мм. Большая их часть выпадает в теплое время года; летом они кратковременные, имеют

ливневый характер. Зимой выпадает до 35% годовой суммы осадков в виде снега и дождя. Ветры преимущественно восточные и северо-восточные.

Снежный покров устанавливается в декабре и исчезает в марте. Зимой почва промерзает на 0,6−0,8 м, на возвышенностях до 1,2 м.

Участок расположен в густо населенном районе с хорошо развитыми промышленностью и сельским хозяйством. Непосредственно на его площади и вблизи него расположен целый ряд городов и поселков: Славяносербск, Хорошее, Петровеньки, шахта «Славяносербская» .

Все населенные пункты связаны между собой и областным центром г. Луганском асфальтированными и шоссейными дорогами.

Через площадь проходит железнодорожная магистраль ЛуганскДебальцево.

Водоснабжение осуществляется сетью водоводов. В сельской местности используется вода колодцев и источников. Промышленные и бытовые объекты снабжаются электроэнергией от государственной сети «Донбассэнерго.»

Все объекты обеспечены телефонной связью.

1.3. ОБЗОР, АНАЛИЗ И ОЦЕНКА РАНЕЕ ПРОВЕДЕННЫХ РАБОТ

Таблица 1.1 Обзор и анализ ранее проведенных работ

1.4. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ, ГЕОФИЗИЧЕСКАЯ, ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ, ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА РАБОТ

1.4.1. СТРАТИГРАФИЯ И ЛИТОЛОГИЯ

Сентяновский участок сложен осадочными породами каменноугольного, триасового, верхнемелового, палеогенового и четвертичного возрастов.

Палеозойская группа.

Каменноугольная система.

Каменноугольные отложения представлены средним и верхним карбоном (свиты)

Литологический состав свит представлен переслаиванием терригенных осадков — песчаников разной степени зернистости, сланцев песчаных и глинистых, известняков и углей.

Соотношение пород в свитах различное, что связано с разными условиями осадконакопления. Сведения о литологическом составе свит, приведены в нижеследующей таблице 2.2.

Таблица 1.2 Литологический состав свит

Средний карбон.

Свита (Каменская) в пределах площади в основном вскрывалась до известняка. По данным единичных скважин, вскрывших ее полностью, средняя мощность свиты составляет 300 м.

Для свиты характерно преобладание в разрезе средне-и мелкозернистых песчаников. Наиболее значительными являются: «табачковый», «лисий», и «рубежный» .

Свита содержит до 18 угольных пластов и пропластков:. Из них кондиционной мощности почти на всей оцениваемой площади достигают только два — и. Маркирующими горизонтами являются известняки .

Свита (алмазная) является одной из самых угленасыщенных. Средняя ее мощность составляет 220 м. В разрезе преобладают сланцевые породы. Из 17 угольных пластов и прослоев промышленную ценность представляют шесть —. К маркирующим можно отнести известняки — .

Свита (горловская) характеризуется наличием мощныхдо 8−9 мизвестняков, залегающих в сланцевой толще. Из 12 угольных пластов, прослеживаемых в свите, кондиционной мощности достигает три:. Маркирующими являются известняки с углем

Средняя мощность свиты 315 м.

Верхний карбон С3.

Свита (безугольная) в пределах площади вскрыта от известняка N5 до известняка N1 на мощность 425 м.

В отложениях свиты преобладают сланцы песчаные и мелкозернистые песчаники.

Свита приурочена к ее нижней части, мощности их не превышает 0,30 м.

Маркирующими горизонтами являются известняки с угольным пластом

Мезозойская группа.

Триасовая система.

Триас (Т) прослеживается в северо-восточной части участка под отложениями верхнего мела. Залегает триас с угловым несогласием на дислоцированной поверхности карбона и представлен пестроцветными глинами и серо-зелеными мелкозернистыми песчаниками. На контакте с карбоном залегают маломощные выщелочные известковые прослои.

Меловая система.

Мощность триаса колеблется в пределах 22−130 м.

Верхний мел (К2) распространен в основном на всей площади за исключением сводовой части Сентяновского купола. Отложения представлены ярусами: туронским, коньякским, сантонским и кампанским. В литологическом отношении они сложены белым песчим мелом, мелоподобными и серо-зелеными глинистыми и песчанистыми мергелями.

Мощность отложений в пределах площади колеблется (от 35 м до 400 м.).

Кайнозойская группа.

Палеогеновая система.

Палеоген (-Р) — залегает в северной части площади и представлен среднезернистыми песками и глинами, мощностью от 0,5 м до 18,0 м.

Четвертичная система.

Четвертичные отложения (Q) представлены почвенно-растительным слоем мощностью до 0,50 м, глинами — или супесями, а также аллювием речных долин. Мощность их до 12 м.

1.4.2. Тектоника

В тектоническом отношении Сентяновский участок является частью складчатой области юго-восточного крыла Бахмутсхой котловины и заключен между двумя региональными Сентяновским и Марьевским надвигами, сочленяющимися на востоке площади.

В морфологическом отношении участок представлен купольными структурами (Петродонецкий и Сентяновский купола), сложенными продуктивными свитами карбона () и покрытыми несогласно залегающими отложениями мезо-кайнозая.

Купола образуют сложное антиклинальное поднятие, вытянутое с северо-запада на юго-восток, с моноклинальный северо-восточным юго-западным крыльями. Пoследнее осложнено структурами второго порядка (Камышевахские синклиналь и антиклиналь).

Северодонецкий надвиг прослеживается в С.В. части участка и является верхней границей разведываемого участка, азимут простирания 102С.В., азимут падения 192 .Ю.З.

Азимут простирания Сентяновского надвига 140−160 Ю.В., азимут падения 50−70 С.В., угол падения 50−80., стратиграфическая амплитуда 430 м.

На поверхности надвиг фиксируется геологической съемкой по наличию в лежачем крыле отложений верхнего мела, в висячем — обнажений карбона. На глубине надвиг прослежен пробуренными скважинами.

Кроме крупных дизъюнктивов на участке южной части прослеживаются Крымский и Красногоровский надвиги, имеющие простирание параллельное Сентяновскому, с азимутом простирания 160 Ю.В.

Стратиграфическая амплитуда Крымского надвига 20−40 м, азимут падения 135 С.В.

Стратиграфическая амплитуда Красногоровского надвига 30 м, азимут падения 271 С.З.

Красногоровский надвиг затухает к северо-востоку.

В тектоническом отношении участок относится ко второй группе сложности.

1.4.3. Метаморфизм

По составу исходного растительного материала угли оцениваемой площади относятся к гумусовым. По внешнему виду угли полублестящие, тонкополосчатые, хрупкие по микроструктуре — клареновые, реже с дюрено-клареновыми прослойками.

По микрокомпонентному составу в углях преобладают гелифицированные компоненты группы витринита (Vt), содержание которых в углях составляет 64−69%. Витринизированное вещество неплохой сохранности. Видны остатки, дисперсные овальные гелифицированные тела, обрывки тканей листьев и обрывки тканей органов спороношения. Компоненты группы лейптинита содержатся в количестве 3−7% и представлены обрывками тонкой и толстой кутикулы, тонкостенными мега и микроспорами, изредка смолоподобными телами. Фюзенированные компоненты (F) составляют 7−13% и представлены тонкими и крупными линзами фюзена и витринита. Для минеральных включений в количестве 14−21%, характерные глинистые вещества, мелкодисперсный пирит, редко карбонаты и кварц, выполняющие полости в фюзене и трещинах.

По степени разложения гелифицированного вещества и сульфидной минерализации угли оцениваемой площади, в основном, относятся к восстановленному и средневосстановленному типам.

Метаморфизм со стратиграфической глубиной закономерно увеличивается. На площади он повышается в юго-восточном направлении.

Отражательная способность витринита (0) находится в прямой зависимости от степени метаморфизма и увеличивается с увеличением стратиграфической глубины от 0,48 (пласт m8) до 0.70 (пласт к6). Также наблюдается некоторое увеличение содержания в углях углерода. Толщина пластического слоя по средним данным увеличивается от 4 мм (пласт m8) до 10 мм (пласт к6)

Следует отметить некоторое снижение выхода летучих веществ от 42,6% (пласт m51) до 41,1% (пласт к6), за исключением пласта (36,9%). По содержанию водорода четких закономерностей не установлено.

Таблица 1.3 — Средние значения классификационных параметров и марочный состав углей

1.4.4. Угленосность участка

По мощности все пласты относятся к тонким. Их характеристика по мощности, строению и выдержанности приводится в таблице 2.4.

Таблица 1.4 Характеристика целевых угольных пластов

1.4.5. Качество угля

Технологическая характеристика углей. По составу исходного растительного вещества все пласты сложены гумусовыми углями, по микрокомпонентному составу угли клареновые, реже с дюрено-клареновыми прослойками. По микрокомпонентному составу в углях преобладают гелифицированные компоненты группы вятринита — 64−69%.

Угли пластов в основном относятся к средневосстановленным и восстановленным.

По качественным показателям угли на площади балансовых запасов являются средне — и повышеннозольными, средне — и повышенносернистыми.

По степени метаморфизма, согласно ГОСТ 25 543–88 угли пластов относятся к следующим маркам:

Дпласты

Гпласты .

По данным исследования углей в УХИНе и УкрНИИ углеобогащение угли пластов пригодны для использования в качестве шихты при коксования. Угли остальных пластов могут быть использованы в энергетических целях.

Таблица 1.5 Предельные и средние значения основных параметров качества углей на площади подсчета запасов

1.4.6. Гидрогеологические условия

В гидрогеологическом отношении проектируемый участок расположен в закрытой части северной зоны мелкой складчатости. Наличие мощной толщи покровных отложений на большей части участка затрудняет питание водоносных горизонтов карбона за счет инфильтрации атмосферных осадков. Подземные воды приурочены к четвертичным, верхнемеловым, триасовым и карбоновым отложениям.

Вода четвертичных отложений связаны с аллювиальными отложениями р. Лугань и ее приток — Лозовая .

Основное питание горизонта за счет атмосферных осадков. Существенного влияния на обводнение горных выработок аллювиальные воды не оказывают. Дебит родников из аллювия 0,1−0,3'х/сек., колодцев — 0,1−1,2 л/сек.

Водоносный горизонт в меловых отложениях приурочен к верхней трещиноватой зоне мергелей мощностью до 100 м.

Основным источником питания являются атмосферные осадки и перетоки из аллювиального водоносного горизонта. Дебит верхнемелового горизонта составляет 1−4 л/сек., минерализация до I г/л. Расположенный к востоку от Сентяновского участка Хорошанский водозабор имеет запасы подземных вод в количестве 29,6 тыс. м3/сут. категорий, А и В. Мощность водозабора 29 тис. м3/сут. Вода его используется Алчевским РУ ПО «Укрпромводчермет» для центрального водоснабжения населенных пунктов и предприятий Алчевского и Антрацитовского промышленных районов. В связи с большим загрязнением рек Лугань и Лозовой шахтными и промышленными водами до 2,4 г/л повышается и минерализация водозабора до 1,14 г/л.

Подземные воды триаса относятся к песчаникам, залегающим среди мощной толщи пестроцветных глин. Мощности водоносных горизонтов колеблются в пределах 15−25 м. Воды пластово-порового типа, напорные. Водопритоки составляют 0,5−5 м3/час, минерализация воды 10−20 г/л.

Водоносные горизонты карбона свиты свиты являются основным источником обводнения рабочих угольных пластов участка и приурочены к трещиноватым известнякам и песчаникам.

Гидрогеологические условия участка характеризуются неоднородностью. Вследствие перекрытия карбона мощной толщей мезо-кайнозойских отложений (до 400 м) питание водоносных горизонтов затруднено, и обводнение горных выработок может происходить в основном за счет естественных запасов.

По типу циркуляции воды карбона напорные трещинно-пластовые. Минерализация вод карбона колеблется от 5 г/л на глубине до 150 м до 50 г/л на глубинах 1400−1500м.

Преобладающим типом шахтных вод является хлоридный натриевый. Воды щелочные, очень жесткие, обладают агрессивностью к бетонам и металлическим конструкциям.

Ожидаемый общешахтный водоприток на предельных глубинах разведки ожидается — до 180 м3/час.

1.4.7. Горно-геологические условия

Результаты углегазового опробования на площади участка, как и сравнение полученных данных с газоносностью углей на смежных площадях, свидетельствуют о достаточно глубокой деметанизации углей и пород, изменяющейся по глубине от 550 до 750 м (- 300, — 650м).

Изменение ПМЗ (поверхности метановой зоны) по глубине обусловлено геологическими причинаминаличием покрова из толщ мезо-кайнозоя, наличием крупных секущих нарушений и т. д.

1 Метаноносность угольных пластов низкая и ее нарастание по данным ГКН и ГИС с глубиной происходит медленно, так что прогнозная газоносность пластов на глубинах 1200−1300 м не ожидается большей 10,5 м3/т с.б.м., при средних значениях в 7−7,5 м3/т.с.б.м.

2 По результатам обследования смежной шахты «Луганская», испытаний угленосных толщ испытателем КИИ- 65/68, анализа данных ГИС и тематических работ устанавливается существенные отличия газоносности углей и пород, которые выражаются в общей деметанизацией углей и пород до глубины 500−750м, а затем резким нарастанием газоносности пород, достигающим образований скоплений свободных газов на глубинах 1000−1200 м с пластовым давлением в 100 и более атмосфер.

По этим данным, газоносность вмещающих пород значительно выше прогнозной метаноносности углей и именно она будет определять условия отработки углей будущей шахтой.

1 В целях уточнения данных по породам на участке следует провести специальные исследования — оценку газоносности пород, поиск возможных скоплений газа, а при их наличии — дегазационное бурение.

2 Специальные исследования газоносности пород должны учитывать возможность дегазации подземных вод и долевое участие в газообильности выработок, которое до настоящего времени не учитывалось.

3 Исследование флюидов, насыщающих коллектора — песчаники, должны также учитывать экологические последствия возможности откачки высокоминерализованных рассолов.

4 В целом газовый режим оцениваемой площади оказывается более сложным, чем у большинства купольных структур Лисичанского района.

Выбросоопасность угольных пластов и песчаников.

Как было отмечено ранее, на шахте «Луганская» — аналога оцениваемой площади, внезапных выбросов угля, породы и газа при отработке пластов свит не отмечено, что находится в полном соответствии со степенью газоносности углей .

При проведении поисково-оценочных работ на Сентяновской площади выбросоопасность угольных пластов оценена в соответствии с «Инструкцией по безопасному ведению горных работ на пластах, опасных по внезапным выбросам угля, породы и газа» и «Временным руководством по прогнозу выбросоопасности…».

Угольные пласты, с глубины достижения природной газоносности углей 8м3/т с.б.м (1000−1100м), а по породам пластовые давления — в 50−100 ат. И выше следует разрабатывать с прогнозом выбросоопасности. По этим пластам необходимо дальнейшее изучение степени выбросоопасности на последующих стадиях геологоразведочных работ.

Таким образом, исходя из результатов ранее проведенных работ, можно сделать выводы:

1. Угольные пласты: относятся к невыбросоопасным.

2. Угольные пласты: невыбросоопасные, но при газоносности 8м3/т сб. м должны разрабатываться с прогнозом выбросоопасности и требуют дальнейшего изучения.

3. Песчаники имеют низкую и среднюю степень выбросоопасности.

Средняя величина геотермического градиента на участке в интервале абсолютных отметок — 100- 1400 м составляет 2,660С/100 м, геотермической ступени-37,6м/1С0. Температура пород +260С соответствует абсолютной отметке 500−550. На нижнем горизонте оценки (-1400) температура горных пород ожидается 50−510С. Разброс крайних значений температур на различных участках площади объясняется наличием различной мощности покрывающих отложений (от 0 до 400м).

Силикозоопасность вмещающих пород.

Силикозоопасными считаются горные породы, в которых содержание свободной двуокиси кремния превышает 10%. Исследованиями установлено среднее содержание свободной двуокиси кремния в породах Луганской области:

известняки- 5,3%;

сланцы глинистые — 7,4%;

сланцы песчаные — 25,5%;

песчаники — 55,8%.

Таким образом, все забои горных выработок, пройденные по сланцам песчаным и песчаникам, будут относится к силикозоопасным.

Согласно «Правил безопасности…» к опасным по взрываемости угольной пыли относятся пласты угля с выходом летучих 15% и более, что характерно для оцениваемых пластов Сентяновской площади. Кроме того, по результатам исследования аналогичных пластов на поле шахты «Луганская» отделом рудничной пыли МакНИИ угольная пыль всех пластов отнесена к взрывоопасносной.

Определение самовозгораемости углей пластов производилось во ВНИИГД и по полю шахты «Луганская». По результатам исследования угли пласта не склонны к самовозгоранию.

1.4.8. Полезные ископаемые района

Кроме основного полезного ископаемого уголя, на площади имеются и другие, характеристика которых приведена ниже.

Строительные материалы. В пределах оцениваемой площади расположены месторождения строительного камня, карбонатного сырья, кирпично-черепичного сырья, строительных песков.

Строительные камни. В качестве строительного сырья используются породы осадочного происхождения (песчаники, известняки).

Петродонецкое месторождение песчаников. расположено в 2 км на северо-восток от станции Сифонная. Полезным ископаемым является песчаник мощностью 15−25м. Вскрыша представлена растительным слоем и суглинками мощностью 1,5 м.

Применяется песчаник как щебень для бетона марки 70. ориентировочные запасы составляют 288 тыс. м3. Песчаник разрабатывался карьером треста «Стахановпромжилстрой», производительностью 10 тыс. м3 в год.

Карбонатное сырье. Сентяновское месторождение мергеля. Расположено в 1,5 км юго-восточнее с. Петровеньки. Полезным ископаемым является мергель кампанского яруса верхнего мела мощностью 15−20 м и Маастрихтского яруса мощностью 17,5−30,5 м. Вскрыша представлена растительным слоев мощностью 0,5 м и суглинками мощностью 5−8м.

Мергель пригоден в природном состоянии для изготовления романцементна, марка 100. Запасы утверждены ТКЗ .

Пески строительные. Сифонянское месторождение песка. Расположено в 3,5 км восточнее станции Сифонная южнее с. Желобок. Запасы составляют по категориям: А-358 тыс. м3, В-95 тыс. м3. Не эксплуатируется.

угленосный запасы разведка геологический

2. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Геологические задачи и методы их решения

2.1.1 Обоснования конкретных геологических задач для выполнения геологического задания

При рассмотрении материалов технико-экономических соображений (ТЭС) о возможном промышленном значении и целесообразности проведения предварительной разведки Сентяновской угленосной площади в ГХК «Луганскуголь «было высказано однозначное мнение о необходимости проведения предварительной разведки .

Геологические особенности месторождения, оказавшие влияние на выбор методики разведки, следующие:

1. Согласно Классификации ГКЗ Украины, участок по сложности геологического строения относится ко 2 группе.

2. Месторождение является многопластовым. Основные запасы угля сосредоточены в относительно выдержанных () и выдержанных () пластах и не выдержанных ().

3. Сложное структурно-тектоническое строение площади, обусловленное наличием купольных структур, осложненных целым рядом тектонических нарушений, наличием обособленных монотектонических блоков.

4. Наличие углей марок Г, которые по своим классификационным параметрам пригодны для использования в шихте для коксовании и марок Д, пригодных для энергетических целей.

5. Наличие во всех угольных пластах повышенного содержания германия и галлия.

Основные задачи проектируемой предварительной разведки:

— изучить геологическое строение, морфологию, вещественный состав и технологические свойства углей, горно-геологические условия эксплуатации;

— выполнить оценку запасов по категориям С1 и С2 в соответствии с требованиями ГКЗ Украины.

— по окончательным результатам разработать ТЭД целесообразности промышленного освоения участка и направление дальнейших геологоразведочных работ.

2.1.2 Выбор способа разведки и плотность разведочной сети

В связи со сложным тектоническим строением участка, наличием мелкоамплитудной тектоники, мелкой складчатости, бурение скважин планируется с полным отбором керна. Это позволит более детально изучить условия залегания пластов и тектонических нарушений по углам падения, замеряемых в керне. Разведка участка будет проводиться вертикальными буровыми скважинами колонкового бурения, расположенными на профилях, ориентированных вкрест господствующего простирания пород и основных структур участка.

Встреча комиссионных угольных пластов будет осуществляться укороченными рейсами 0,5−1,Ом в десятиметровом интервале непосредственной и основной кровли угольных пластов. Интервалы 30 м в кровле и 20 м в почве угольных пластов, необходимые для детального изучения устойчивости вмещающих пород, будут проходиться с полным отбором керна, не менее 90%.

Подбурка под конечный целевой пласт предусматривается до 20 м. В случае тяжелого технического состояния скважин величина подбурки под конечный целевой пласт для проведения каротажа будет согласоваться с представителями геофизической службы. Плотность разведочной сети для выдержанных и относительно выдержанных пластов составляет в основном 6 и 2 скважины на 1 км² соответственно для категории С1. и С2 Расстояние между скважинами составляет 350−600 м в линиях разреза, между линиями разреза 800−1100м.

Предложенная разведочная сеть позволяет произвести оценку запасов по категории С1 и С2 при соотношении запасов С1 к С2 от 30 до 40%. Всего проектируется пробурить 13 скважин общим метражом 15 320 м.

По остальным проектным точкам будет получена информация по целевым угольным пластамm8, m51,m3.l8,l6l4l3,l11,k8, k6.

2.2 Объем проектируемых работ

2.2.1Топографо-геодезические работы

Поверхность участка представляет расчлененный рельеф со сложной ситуацией (промышленные сооружения, жилые здания, железные и асфальтированные дороги, лесопосадки, электролинии, реки и пр.), что дает основание отнести местность по производству полевых топогеодезических работ по заданию и привязке скважин к III категории трудности.

Настоящим проектом предусматривается бурение 20 скважин, 7 из них будет пробурено в ненормализованный период времени.

Для выноса скважин на местность, привязки и обработки полевых материалов будут выполнены следующие работы:

1. Предварительная рекогносцировка точек на местности.

2. Детальная рекогносцировка проектных точек на местности (после утверждения проекта).

3. Обследование на местности пунктов опорной геодезической сети.

4. Составление на топографа — геодезического проекта по участку.

5. Вынос проектных точек в натуру.

6. Привязка пробуренных скважин.

7. Обработка материалов по привязке скважин.

8. Вычисление координат скважин.

Площадь участка обеспечена топографической основой масштаба 1:5000, выполненной в 1951, 1972, 1977 гг. Непосредственно на участке расположены следующие пункты триангуляции: Труженик, Трудовой, Синяя, Хорошанский Запад, Буерак, Сальматрава, Балка Калиновская, Цоф, Максимовский сигнал, Фрунзе, Мост. Плотность государственной геодезической сети I пункт на 10 км², поэтому для производства топогеодезических работ необходимо сгущение сети до плотности I пункт на 4 км², что осуществляется развитием сети триангуляции вставкой 8-ми уединенных пунктов методом обратной засечки .

Привязка скважин будет производиться методом прямых, обратных и комбинированных засечек, а также методом теодолитного хода точности 1:2000.

Специфика работ заключается в том, что вынос проектных точек в натуру будет осуществляться неодновременно, по мере необходимости. Поэтому при выполнении работ в ненормализованный период времени вводится поправочный коэффициент 1,35 (СУСН-83). В ненормализованный период будет заданно 6 скважин.

Привязка скважин в плановом и высотном отношении.

Согласно «Основному положению по топографо-геодезическому обеспечению геологоразведочных работ», привязка скважин в плановом отношении должна производиться с точностью 1,0 м, в высотном 0,3 м.

Привязка скважин будет производиться способом засечек с передачей высот тригонометрическим нивелированием между одновременно бурящимися скважинами. Объемы топоработ и затраты на их производство приведены в таблице 3.1.

Таблица 2.1 Объем топографо-геодезических работ

2.2.2 Буровые работы

Предложенная разведочная сеть позволяет произвести оценку запасов по категории С1 и С2 при соотношении запасов С1 к С2 от 30 до 40%. Всего проектируется пробурить 13 скважин общим метражом 15 320 м.

Объемы проектируемых работ приведены в таблице 3.2

Таблица 2.2 Объем проектируемых буровых работ.

Таблица 2.3 Расчет средних глубин

2.2.3 Геофизические работы

Геофизические исследования в скважинах. Исследования в скважинах на проектном участке будут проводиться в соответствии с «Рациональным комплексом методов геофизических исследований в скважинах на угольных месторождениях Украины».

Перед геофизическими исследованиями ставятся следующие задачи:

1. Литологическое расчленение разрезов скважин.

2. Выделение угольных пластов в разрезах скважин, определение их мощности, строения, глубины залегания.

3. Определение зольности угольных пластов.

4. Определение зенитных и азимутных углов искривления скважин.

5. Проведение термометрических исследований скважин с целью определения температурного градиента.

6. Изучение естественной радиоактивности горных пород.

7. Определение диаметра скважин поинтервально и по окончании бурения скважин.

8. Отбор проб углей и вмещающих пород боковыми стреляющими грунтоносами.

9. Определение физико-механических свойств горных пород по данным акустического каротажа.

10. Изучение тектонической нарушенности участка.

11. Гидрогеологические каротажные работы с целью изучения водоносных горизонтов, определения мест поглощения.

Геофизические исследования будут проводиться по интервально, через 200 м до глуб. 1000 м и через 150 м при глубинах ниже 1000 м в поисковом масштабе 1:200.

Исследования в поисковом масштабе 1:200, 1:500 включают стандартный электрокаратаж (КС-гр. Зонд и КС-п-зонд), радиоактивный каротаж (ГК и ГГК-П), кавернометрию, инклинометрию с точками замера через 20 м и акустический каротаж.

Контроль за качеством геофизических исследований в скважинах (ГИС) будет осуществляться путем повторных перекрытий 50 м ранее прокаратированного интервала, в соответствии с требованиями «Технической инструкции на проведение геофизических исследований в скважинах».

Охват геофизическими исследованиями предусматривается не менее 95% от общего объема буровых работ.

Детализационные работы будут выполнены по всем угольным пластам.

Детализация рабочих угольных пластов включает следующий комплекс в масштабе 1:20:КС-градиент-зонд, БТК (БК) кавернометрия, радиоактивный каротаж (ГК, ГГК-П и ГГК-С) и акустический каротаж в масштабе 1:50. Интервал детализации акустического каротажа (АК) составит 30 м (20м в кровле и 10 м в почве).

С целью определения температурного градиента предусматривается проводить термометрию в скважинах глубиной свыше 500 м в масштабе глубин 1:500. замеры будут выполняться через 24 часа после промывки скважины буровым раствором.

С целью получения данных об изменении диаметра скважин в процессе бурения и использования этой информации при производстве тампонажных работ предусматривается проведение кавернометрии дополнительно по всему интервалу карбона после завершения проходки скважин.

Для изучения физико-механических свойств горных пород предусматривается проведение акустического каротажа. Будут определены следующие свойства горных пород: предел прочности на сжатиесм, модуль Юнга-Ест, коэффициент общей пористости Кп. Из опыта работ на 100 м продуктивной толщи приходится 26 определений.

Будет проведено изучение тектонической нарушенности исследуемого участка. Для выявления тектонических нарушений, определения их амплитуды, характера нарушений предусматривается комплексное изучение геофизического материала и данных бурения.

С целью изучения газоносности углей и вмещающих пород в 2х проектных точках будут проведены газокаротажные исследования. С этой целью предусматривается проведение газоносного каротажа в комплексе с промыслово-геофизическими исследованиями, которые включают: стандартный нефтяной каротаж, м-б 1500, БКЗ, м-б 1:200, НГК, м-б 1:500, термометрию объема и резистивиметрию, м-б 1:500. Объемы геофизических работ приведены в таблице 3.3.

Таблица 2.4 Объемы геофизических работ

2.2.4 Гидрогеологические и инженерно геологические работы

Приведенная характеристика гидрогеологических условий месторождения дает лишь общее представление о коллекторских и фильтрационных свойствах водоносных горизонтов свит. Единичные данные о химическом составе подземных вод нуждаются в более глубоком изучении.

На стадии предварительной разведки будет выполнен комплекс гидрогеологических работ и попутных наблюдений, что позволит дать прогнозную оценку гидрогеологических условий разработки угольных пластов и изменения этих условий под влиянием горно-эксплуатационных работ:

комплексно оценить возможность использования подземных в шахтных вод в народном хозяйстве;

дать обоснование рекомендации по охране поверхностных и подземных вод от истощения и загрязнения, а также по охране окружающей среды в целом.

Работы проектируются в соответствии с «Инструкцией по изучение и прогнозированию гидрогеологических условий угольных месторождений при геологоразведочных работах».

Для получения общей гидрогеологической характеристики проектируется решение следующих вопросов:

I. Установить наличие водоносных горизонтов, их литологический состав, мощность и коллекторские свойства: m3ЅM4.l5Ѕl6,L1Ѕl11.

2 Выяснить взаимосвязь между водоносными горизонтами, подземными и поверхностными водами, источники питания водоносных горизонтов, химический состав и агрессивные свойства поверхностных, подземных и шахтных вод, возможность их использования.

3. Определить наличие и объем газа в водоносных горизонтах.

Гидрогеологическое обследование поверхности участка предусматривает обследование по маршрутам и вдоль балок и гидрогеологической сети с описанием водопунктов, элементов гидрогеологии и геоморфологии, с определением расходов водотоков, дебитов родников и колодцев, с отбором проб воды на химический анализ. Результаты обследования наносятся на карту фактического материала.

Рекогносцировочное гидрогеологическое обследование участка предусматривается проводить инженеромгидрогеологом и техником-гидрогеологом.

Таблица 3.5 Сводная таблица гидрогеологических работ.

2.2.5 Опробование

Методика опробования.

Для определения направления использования углей и технико-экономических показателей переработки, необходимо получить качественную характеристику целевых угольных пластов.

Опробованию подлежат все пластопересечения мощностью более 0,45 м по 10 пластам: m8,m51,m3,l8,l6,l4,l3,l11,k8,k6.

По всем пластопересечениям будет проведено пластово-дифференциальное опробование. В случаях нарушения структуры угольного керна, при котором невозможно выделить угольные пачки и породные прослои, проба будет изучена как пластовая.

Перебурка угольных пластов будет осуществляться колонковыми трубами системы Алексеенко и керногазонаборниками КА-61.

Опробование угольных пластов.

Ожидаемое количество пластопересечений в каждой проектной точке приведено в таблице 3.5. Количество проб угля и породных прослоев с учетом дифференциального опробования приведено в таблице 3.6. Перебурка угольных пластов мощностью более 0,80 м планируется производить 2я рейсами.

Таблица 2.6 Ожидаемое количество пластопересечений по каждой проектной точке

Таблица 3.7Объемы опробовательских работ по пластам.

Объемы опробовательских работ определены в строгом соответствии с «Временными указаниями по выбору комплексов геолого-геофизических методов…»

Таблица 3.8 Объемы опробовательских работ

Схема обработки проб

2.2.6 Лабораторные и технологические исследования

Отобранные пробы угля и вмещающих пород будут отправляться в центральную комплексную лабораторию «Восток ГРГП». Лабораторные исследования будут производиться согласно общепринятым методикам и ГОСТам… 0бъемы лабораторных работ приведены в таблице 3.9

Таблица 2.9 0бъемы лабораторных работ

2.3 Сводная таблица объемов работ

Таблица 2.10 — Сводная таблица объемов работ

2.4 Подсчет запасов и ожидаемые результаты работ