Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1 

45 страниц

Купить бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Цена на этот документ пока неизвестна. Нажмите кнопку "Купить" и сделайте заказ, и мы пришлем вам цену.

Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль"

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

 Скачать PDF

Оглавление

Анализ существующих методов оценки нарушенной угольных месторождений

Категоризация запасов углей на основе количественной оценки изученности основных геолого-промышленных параметров залежи

Заключение

Литература

 
Дата введения01.01.2021
Добавлен в базу01.02.2020
Актуализация01.01.2021

Этот документ находится в:

Стр. 1
стр. 1
Стр. 2
стр. 2
Стр. 3
стр. 3
Стр. 4
стр. 4
Стр. 5
стр. 5
Стр. 6
стр. 6
Стр. 7
стр. 7
Стр. 8
стр. 8
Стр. 9
стр. 9
Стр. 10
стр. 10
Стр. 11
стр. 11
Стр. 12
стр. 12
Стр. 13
стр. 13
Стр. 14
стр. 14
Стр. 15
стр. 15
Стр. 16
стр. 16
Стр. 17
стр. 17
Стр. 18
стр. 18
Стр. 19
стр. 19
Стр. 20
стр. 20
Стр. 21
стр. 21
Стр. 22
стр. 22
Стр. 23
стр. 23
Стр. 24
стр. 24
Стр. 25
стр. 25
Стр. 26
стр. 26
Стр. 27
стр. 27
Стр. 28
стр. 28
Стр. 29
стр. 29
Стр. 30
стр. 30

ISSN 0235 55.»t


МИНИСТЕРСТВО ГЕОЛОГИИ СССР

Геология,

методы поисков,

разведки и оценки

месторождении

твердых

горючих

ископаемых

ПРИНЦИПЫ количественной оценки сложности

ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ РАЗВЕДАННОСТИ ЗАПАСОВ УГОЛЬНЫХ И СЛАНЦЕВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИИ

МОСКВА 1991

циин количественной оценки сложности геологического отро-«нолпмногти запасов угольних я сланцевых месторождений / А.Е., Внуков А.В., Богачева Л.Д., Хардикова Б.С.У/ М., с., ил. Геол., методы поисков» разведки я оценки рд.горюч.вскопаемых: Обвор. ВИ5МС. МП] "Геоянформмарн'\ -«■п>. : с. 12    ( в на за.) •

лнен анализ сущеотвуюкях методов оценки техтовичвсхоВ йоги угольных месторождений. Раоомотрены методы, оонован-инципв аналогиями методы о использованием холичеотевнннх нй •• коэффициентов диэыэнктивности и плюсам ав ©от*. Пред-толика оценки сложности тектонического отроения, основанная •тн ошибок интерполяции гипоометрия плаотч опоообом последо-разностей. По результатам апробации зтоЯ методики иа по эпичных бассейнов СССР установлена возможность объектаз-нов/'иия группы сложяооти геологического отроения разводы-•wста.На основе количествеаиов оценки нзучеввчстн основ-ого-промыциенных параметров угольной эалехж продложева «*н категоризация разведанных запасов о использованием мп-П ранее авторами методики расчета плотности разжедоч-

сети.

F е м х п1 о в п я коллегия

орое (ппедсеиате ;ь), М.В.Гоижцыи, В.Я.Колесник {вам. 2аи«*.т«1ля), Т.И.Кохановская, Л.А.МарфУТОв, В.С.Сокурав, В.Ф.Твердоглебож. А.А.Тимофеев

стояние между конечными точжжм заверенного на профиле плаота по прямой, км.

Длина Н80ГДЛ0 пласта и расстояние между конечными их точками замераютоя на гипсометреяеоких планах. Причем чем больше замеров, тем точнее определяется коэффициент плжкатдвнооти. Протяженность плаота по паданию и раоотониие между конечнши точками пласта но прямой линии намеряются ва геологических профилях, построенных акреот проотирания.

kzIiL

*Г ’    <9)

В.В.Лукмнов и Л.И.Пимоненко [5] коэффициент складчатости (пликатжаной варушеннооти) предлагают раооматривать как относительное изменение протяженности средних иеогидо отруктур в пределах учаотка по формуле:

п

где - длина средней изогипсы Z-fi структуры в пределах участка , не варуюеввоге крупным! разрывными нарушениями, осложняющими склад-чатооть, хм; Е0 - расстояние по прямой между концами средней изо-гжпоы Z-й структуры, хм; /7- количество структур в пределах участка.


Джины средней Ж8огилоы и расстояние по прямой между концами средней изогжпоы I -Я структуры определяются по формулам:

где /д — длина воех изогжло отруктуры; Ер - расстояние по прямой между концами ореднжх иэогипс етой же структуры; /Г - количество жзогжло, опжоывающих структуру в пределах участка.

Методы, совместно оценивающие разрывную и окладчатую нарушеввооть

Некоторые авторы предлагают методику вычисления обобщенного показателя, который отражает как окладчатую, так и разрывную нару-юениость угольных пластов.

В работе Л.А.Марфутова и др. (1980) предложен сводный показатель дислоцированаости, обобщающий количественную оценку степени варуиеннооти угольных пластов, который отражает три важнейших тектонических параметра - окладчатую нарушенноеть, разрывную нарушенное ть ж угол падения плаота. В.В.Лукинов и Л.И.Пимоненко [5] для

опрепеленйя обобщенного коэффициента тектонической нарушевнооти преслагают формулу    ^

*г-у*у(*д+*п) '    ,    (10)

где !\т - коэффициент тектонической сложности учаотка; Ку - коэффициент, характеризующий углы наклона пород; - коэффициент дизъюнктивной нарушенности; t\n - коэффициент пликитивной нарушенности.

Предложенная формула, по мвению авторов, наиболее полно характеризует тектоническую сложность участка.

Безразмерные показатели дизъюнктнаяооти и пликативнооти многими авторами были положены в основу типизации месторождений и участков для целей разведки, призванной уотранить субъективность в определении группы их сложности,

Ы.А.Ко (1976) для Карегандинсжого бассейна на атом принципе было выделено четыре группы участков по их дислоцировенноотж (табл,1).

Таблица I

Группировка участков Карагандинского баосейна по их диолоцироааннооти

Лислоцировавы ос ть

Коэффициент

пликативнооти

Коэффициент

дизъюнктивнооти

Простая

Менее 1,06

Менее 0,5

Относительно проотая

1,06-1,10

0,51-1,0

Сложная

1,11-1,25

1,01-1.5

Очень сложная

Более 1,25

Более 1,50

Б случае, если один и тот же участок по плжкативвости относится К ОДНОМУ ТИЛУ СЛОЖНООТИ, а ПО ДИ8ЪЮНКТЖВВ0СТИ к другому, тип сложности участка устанавливается по показателю, относящему этот участок к более сложной группе по дислоцированноети.

В Классификация ВНИМИ (1970) на основе показателя отепени дизъюнктивной нарушенности (м/га) для Кузнецкого бассейна выделено четыре группы сложнооти шахтных выемочных полей (табл.2).

При разработке группировки по тектонической сложнооти угольных месторождений, пригодных для открытых работ, А.В.Внуковыы был использовав коэффициент нарушенности, представляющий количество нарушений на I км2 площади участка, С помощью коэффициента нарушен-ьостя месторождения были разделены на четыре группы:

Группировка участков Кузнецкого бассейна по дизъюнктивной нарушенное™

Группа сложности шахтных выемочных полей по степени дизъюнктивной нарушеннооти

Степень дизъюнктивно нарушенное™, м/га

I

50

П

50-150

Ш

150-250

Более 250

-    проотого строения, коэффициент нарушенное™ (Кн) составляет 0-2;

-    относительно сложного строения, Кн - 2-3;

-    сложного строения, Кн - 3-5;

-    весьма сложного отроения, Кц - 5-IU и болев.

А.Г.Га рифу линии (1973) предложена типизация угленосных площадей Донецкого бассейна для целей разведки, е основу которой положены два квалификационных признака - степень проявления разрывных нарушений и интенсивность развития складчатых нарушений. В качестве показателя степени дизъюнктивной нарушенное™ принята суммарная протяженность всех разрывных нарушений, а за единицу количественного измерения степени складчатой нарушеннооти - суммарная протяженность осей складок (в км) не 10 км2 площади разведочного участка. В соответствии с этим все разведанные участки по показателю степени складчатой нарушенное™ разделены на три группы: А - 0; Б - 0,1-2,0 и В - 2,1-4 и более. По величине показателя степени проявления разрывных нарушений участки разделены на пяти типов, имеющих следующие интервалы значений: 0-4; 4,1-8,0; 8,1-12,0; 12,1-16,0 и более. Указанные пять типов выделяются в каждой группе складчатости. Всего, таким образом, выделено 15 таксонов (табл.З).

Другая группа авторов для разработки объективной разведочной типизации угленосных площадей используют единый количественный показатель, например, изменчивость углов падения пород угленосной толщи, изменчивость гипсометрии почвы или кровли угольного пласта (ошибка интерполирования). Так. ИЛ.Жингель [2] в качестве количественного показателя для оценки тектонической нарушенное™ угольных месторождений Кузнецкого бассейна использовал величину среднеквадратического отклонения углов падения по осям скважин и выделил по

П

ТйЕовые участки для групп, выделенных по степени проявления складчатости в разрывных

нарушение (по А.Г.Гарифудину. 1973)

Типы по степени проявления

разрывных на рутений

Группы по степени развития складчатости

I

(0-4.0)

(4,1-8,0)

(8,1-12,0)

(12,1-16,0)

5

(более 16,0)

А. Участки с моноклинальным.

ТрудовскоЯ

Краевое р-

Западво-

Западао-

Заладно-

пологим или наклонным залеганием угольных пластов беа супественного проявления складчатых деформация Показатель степени складчато! вару тон в ости 0

ГлубохиЯ

меЯсхиЯ Западный Л 2

Донбассие 14 1 29

Донбасская

gjgccux

Б. Участи со слабым развитием складчатых варуоеыЯ. Залегание угольных пластов пологое их наклонное, х отдельных местах осложнено линейными схладхвмх, флексурам! к другими простив складчатыми д*-формапхвя. Показатель степени складчатоЯ на рун» ни ости - от ОД до 2,0

Абекумов-

скхЯ

Глубоки!

Раздор-

схия

Ше олове их

Те ре ижевская

Самарски Капитальввч

В. Участи с вал более значительным проявлением складчатости. Показатель складчатой пару данности - 2,1-4 х более

Вовоаввов-

оххя

Самсоное-

сш

Iomosbt-

сххЯ

Верхний

Ажховсхая

Зверевская

Северная

этою показателю четыре группы оложности тектонического отроения.

К I группе отнесены участки, где средние квадратические отклонения углов падения (#) в скважинах не превышает 5°, ко П группе - участки о б- W50, к Ш группе - учаоткж о б - 15-25° и к 1У группе -участки о б> 25°.

Э.М.Пах для месторождений Кузнецкого бассейна предлагает определение групп сложности тектонического отроения производить по величине ошибки интерполяции гипсометрии плаота. Он считает, что величина оишбкж интерполяции гипсометрического положения угольного плаота (Ah) отражает отепень как дизъюнктивной, так и пликативной нарушенаооти махтяого или карьерного поля и может служить ее объективным показателем. Для определения групп оложности тектонического строения детально разведанных учаотков Кузнецкого бассейна им были построены график! зависимости уоредневной ошибки интерпо-жявмл~{&ЬСр, н ) от раоотояния между разведочными линиями.

Анализ графиков показал, что для месторождений 1-й группы сложности преобладающие ошибки интерполирования Ah % почвы пласта составляют менее 4 м (при возможном участия плаотопересечений не более I0JC - до 8 м), а для 2-й группы Ah - до 8 м (при возможном учаотия плаотопересечений до 25JC, о ошибкой до 12 м); к З-й группе относятся месторождения, имеющие ошибку геометризация Ah более 12 м. Очевидно, что выделение 4-й группы по значению ошибки интерполяции ве предусматривается. По результатам этой работы автором ооотаален график для определения группы сложности тектонического отроения детально разведанных учаотков Кузбаооа (рис.1).

Неоколько отличную от методики Э.М.Паха методику определения погрешности геометра за ции предложил В.И.Докиенко [6] • Для установления количественной характернотики изменчивости гипсометрия угольных плеотов он попользовал метод геометризации гипсометрии в проекции на наклонную плоскооть - плоскость их среднего угла падения. В качестве числового показателя случайной составляющей изменчивости принято ореднее квадратическое значение вторых разностей отклонений почвы плаота от плоохооти среднего угла падения, которые позволяют юключить влияние на нее закономерных изменений. Вторые РЯ8В00ТЯ зависят от раоотояний между точками замера и при использовании квадратной оети 500x500 м для учаотков северной части Красноармейского района Дошбаоои изменяются от 2,4 до 8,9 м.

Зависимость опибкя поотроения гипоометрия Ah от расстояния между скважинами исследовалась при разрежении разведочной сети 100, 200, ... 1000 м.

Рис.I. Гра<£ик дел определения группы сложности тектонического строения детально разведанных участков Кузнецкого бассейна (принципиальная схема по данным Э.М.Паха)

I ,П,Ш - группы сложности

Приращение ошибки построения гипсометрии на единицу расстояния умоиьшается с увеличением раоотояния между скважипами и при определенном его значения достигает минимума, после которого ошибка практически не увеличивается. Точка о минимальным приращением ошибки построения гилоометрии соответствует допустимой плотности разведочной сети.

Практические расчеты позволили установить для детальной разведки Красноармейского угленосного района Донбасса предельные знамения ошибки Ah для гипсометрии уголышх пластов в 1C м и 13 м при изменчивости гипсометрии пласта в 4 м и 6 м. Достижение Ah менее названных значений при детальной разведке нецелесообразно, так как дополнительное сгущение сети практически не уточняет геометря-эацпю угольного пласта я приводит к значительному удорожанию геологоразведочных работ.

В,С.Огарков и Ю.И.Серегин (1970) считают, что морфологический ;оказатель ложности гипсометрии должен учитывать кривизну гипсо-«етиичесььи поверхности, при этом наиболее подходящим из известных

U

8 аналитической геометрии является показатель, предотавляющий собой среднюю величину вторых последовательных разностей ряда замеров:

Г и"

£ilL

н

Ъ"

(И)

где - частные значения вторых разностей в ряде замеров; Я -число вторых разностей; п - число замеров признака.

Показатель изменчивости поверхности должен также содержать характеристику масштаба морфологических элементов пликативной нарушенное™ угольных пластов, для чего используется средняя величина первых последовательных разностей дг . Общий показатель изменчивости (Л) предотавляет собой сумму величин ап и а' :

И ш аП + А ,    (-12)

где U - показатель изменчивости гипсометрии угольных пластов, м, Ап- средние величины первых и вторых разностей в ряде замеров.

Показатель морфологической сложности не может быть использован для выражения абсолютной изменчивости гипсометрии угольных пластов. Он используется лишь как относительная мера для сравнения различно дислоцированных участков и прогнозирования величин тектонической нарутемности Рт .

U-6

3000

Экспериментальными исследованиями по различно дислоцированным участкам была установлена прямая связь между величинами U и Р . Полученная на основе фактического материала горных работ связь между показателями U л Рт выражается эмпирической формулой

Рт

(13)

Прогнозирование величины Рт на ранних стадиях изучения месторождения позволяет более объективно судить о промышленной ценности разве дуемых участков.

Как видно из приведенного, опособы количественного выражения сложности тектоники разввданвого участка можно объединить 8 следующие группы:

-    оценки, основанные на учете выявленных ва предыдущей сталии разрывных нарушений (количество, протяженность, амплитуда);

-    оценки, построенные на учете длины изогипсы;

-    оценки, основанные на учете изменчивости углов падения

пород;

- оценки, основанные на величинах расчетных ошибок интерполяции.

Каждая из методик, рассмотренных в рамках указанных групп, имеет свои достоинства и недостатки, вытекающие из сущности ис-нользуемых подходов. Одни из этих методик лучше учитывают дизъюнктивную, другие - пликативную тектонику, третьи - в целом характеризуют сложность тектоники без разделения ее по видам.

Методика оценка сложности тектоники угольных месторождений по величине расчетной погрешности интерполяции гипсометрии поверхностей

На наш взгляд, определенными преимуществами обладают методики, основанные на оценке ошибок интерполяции в определении гипсометрической отметки поверхностей, ограничивающих оняэу иля сверху угольный пласт.

Рассмотрим особенности количественной оценки погрешностей в определении гипсометрического положения каждой отдельной точки рассматриваемой топоповорхности. Отличив топофункции от других функций геолого-промышленных параметров угольной залежи заключается прежде всего в наличия легко выявляемых одного-двух крупных порядков изменчивости, соответствующих ооновной складчатости, осложняющей условия залегания угольной залежи, а также в наличии разрывов в топофункции, обусловленных дизъюнктивными тектоническими нарушениями.

Первая особенность - наличие низкочастотных составляющих топофункции, которые легко выявляются и поэтому не являются источником ошибок при интерполяция гипоометричеоких отметок - учитывается при расчете таких ошибок либо построением аппроксимационных поверхностей различных классов (методики, основанные на использовании ЭВМ), либо расчетом эмлиричеоких ошибок интерполяции в направлении изогало (методика Э.М.Паха), либо расчетом этих ошибок по способу последовательных разноотей (Калинчен-ко В.М., Баранов В.С., Внуков А.В. и др., 1978).

Вторая особенность - дискретнооть топофункции вследствие тектонических разрывов - заставляет производить расчет погрешностей интерполяции в пределах ненарушенных зон, что существенно сужает область их возможного использования либо приводит к необходимости искусственного восстановления непрерывности профилей путем совмещения их различных чаотей по плоскостям сместителей.

Расчетные оредние ошибки интерполяции гипсометрической отметки, полученные о помощью упомянутых методик и с учетом вышеописанных особенностей реальных топофувкций при разных расстояниях между точками замера, на определенном интервале изменения этих раоотояний, называемом интервалом разведки Ер , закономерно возрастают с разрежением сети от минимальной ошибки л//(обусловленной техническими погрешностями и малоамплитудной изменчивостью ва расстояниях в десятки и первые сотни метров) по максимальной AhM , обусловленной всеми пликатявными и дизъюнктивными тектоничеохямн нарушениями, оущвотвенво меньшими основной складчатости ■ выявленной джвъюжктивной нарушенаооти и проявля»-щжшоя жа раоотояижях в о от а метров и первых километров (рис. 2). За пределами интервала разведки Ер величина Ah на определенных расстояниях от него оотается постоянной. При расстояниях, меньших предела интервала разведки , величина погрешности Ahскладывается ив независящей от шага сети технической погрешности и негеометрязуемых выоокопериоличных колебаний. При расстояниях, превышающих ббльший предел интервала разведки Е^ • величина предельной погрешности Ahц также оотается практически постоянной и в этом качестве может служить объективной характеристикой сложности топоповерхности.

С учетом характера приведенной выше теоретической кривой изменения погрешностей интерполяции гипоометрической отметки

Рис.2. Теоретическая кривая зависимости средней ошибки интерполяции гипсометрии геологической поверхности от шага разведочной сети (Е ) Ahr и Ahfi - нижний и верхний пре-долы ошибки интерполяции. Ер - интервал разведки

гопonоверхиости рассмотрим методику их расчета и поотроеняя эмпирических графиков зависимости этих погрешностей от тага разведочной сети для разных разведочных полей.

Практический расчет ошибок интерполяции гипсометрических отметок геологических поверхностей по методу последовательных (изноете!! выполняется следующим образом.

На оцениваемом участке выбирается разведочная линия с наибольшей густотой скважин. По ней строитоя гипсометрический профиль почвы (или кровли) пласта. Если разведочная линия пересекает выявленное разведкой разрывное тектоническое нарушение,т.е. гипсометрическая кривая оказывается разорванной, то производится смещение опущенной или приподнятой части профиля до совмещения разорванных частей гипсометсической кривой.

У

Через равные интервалы, примерно ооответотвующие по величине среднему расстоянию между скважинами, с гипсометрического профиля снимаются отметки, образующие ряд значевий первого шаге разрежения для расчета последовательных разностей. Для получения устойчивых результатов образуется второй вариант расчетного ряда нутом смещения точек замера на полшага. Последовательные разнооти в отметках между смежными точками с учетом получаемого знака (сверху вниз по столбцу путем вычитания предыдущего значения ив последующего) образуют ряд первых последовательных разностей Af • ьторыо разности (j") получаются путем вычитания предыдущего значения первых разностей из последующего, третьи (д"г ) - путем соответствующей операции со вторыми разностями, и т.д. В качеотве ошибки интерполяции рассматривается ораднвквадржтжчвокое значение последовательных разностей того порядка, при котором происходит стабилизация их значений. Среднеквадратичеокое значение последовательных разностей п -го порядка рассчитывается по формуле (1963):

(14)

где Cln - число сочетаний из 2 по п , равное    >

т - число разностей порядка п , т.е. Дп .

Каждый последующий шаг разрежения точек замера гипсометрических отметок для расчета последовательных разностей образуется путем увеличения предыдущего шага на полинтеовала первого шага.

МИНИСТЕРСТВО ГЕОЛОГИИ СССР ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ЭКОНОМИКИ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ И ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫХ РАБОТ (BHiMi.v

геология МЕТОДЫ ПОИСКОВ, РАЗВЕДКИ и ОЦЕНКИ МЕСТОРОЖДЕНИИ ТВЕРДЫХ ГОРЮЧИХ ИСКОПАЕМЫХ

Обзорная информация

Выпуг* 2

ПРИНЦИПЫ КиДИЧРЕТВЕННОЙ ОЦЕНКИ СЛСЯНОСШ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ И РАЗВЕДАННОСТИ ЗАПАСОВ УГОЛЬНЫХ И СЛАНЦЕВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Издается С ЖЬ г.    Москва    1931    Выходи:    2    раз:-    •»    юд

УЖ 622.333:551 .43    А.Е.ЪишщкиЯ,    А.В.Ьнукоь,

Л.Д.Бсгачева^ Е.С.Хардикова

(ВНТтТИут'оль)

В и ? ^ м е

Внедрение количественных методов в практику обоснования видоъ. объемов углеразвеночных работ 1 в оценку их результатов одерживает ся недостаточно* разработанностью методик объективной оценки сложности геологического отроения месторождений и выдержанности геолого-промышленных характеристик валекefi, а также отсутствием обоснованных. удовлетворяющих добывающую промышленность критериев их разведанност-п.

г

Если в отношении мощнооти плаотое н качества угля (сланца) в Инструкции ТКЗ СССР (1983 г.) сделана первая попытка ввести некоторые количественные критерии для квалификации залежей по группам выдвржанноотн и рекомендованы ориентировочные интервалы рас-о?ояр.”Р между разведочными скважинами о учетом этих групп, то е отношение оценки сложнооте геологического строения месторождении по-прежнему предлагается пользоваться качезтвеыными, зачастую н^определечпц^а критериями е рекомендациями. Классификация разведанных запавоь ьо категориям аэучвннооти также не содержит каких-либо кояи^еотввнмых характеристик, позволяющих однозначно оценивать запасы в подечетных блоках, так что ета оценка является

© ВИЭМС. 1У91

Так, если первый шаг был принят равным 200 м, то второй принимается 200+100=300 м, третий - 30U+100=400 м и т.д. При этом число вариантов расчетного ряда при каждом шаге увеличивается на единицу: если первый шаг включает два варианта, то второй - три варианта, третий - четыре варианта и т.д.

'// . £

В расчетной формуле (14) сумма квадратов разностей И(Ап) так же, как и их общее количество т, берется в целом по всем ва риантным рядам для каждого шага разрежения.

По рассчитанным значениям    строятся    графики, отража

ющие их изменение в зависимости от расстояния между точками замера. Полученный пучок кривых для последовательных разностей равных порядков характеризуется их постепенным снижением и выравниванием с возрастанием порядка разностей, что позволяет- выявить порядок, при котором устанавливается уровень стабилизации максимального значения &h#    ,    который и является объективной

характеристикой сложности тектоники данного участка. Па приведенном в качестве примера графике ошибок интерполяции почин угольного пласта на участке Кара канском в Кузнецком бассейне зтот уровень устанавливается по пятым последовательным разностям, начиная о расстояния между точками замера 400 к;, и составляет примерно 1,8 м (рис.З). Уровень минимальной ошибки, обусловленной техническими погрешностями ( &hT ), как видно из графика, составляет 0,5 м.

Для повышения надежности оценки сложности участка рекомендуется провести такую же работу по другому профилю, желательно ориентированному в ортогональном направлении к первому. Полученная разница а уровнях стабилизации графиков по двум направлениям может объективно характеризовать анизотропность участка. В этом случае для квалификации участка по степени сложности строения следует принимать большую оценку.

Проведенная апробация описанной методики на разведочных участках в различных бассейнах СССР позволяет утверждать, что уровни стабилизации ошибок интерполяции гипсометрических отметок зависят только от сложности тектоники участка и не определяются структурно-генетическим типом бассейна. По результатам этой апробации составлен график (рис.4), на нем выделены области, в которых локализуются кривые ошибок интерполяции гипсометричвских отметок геологических поверхностей для участков различных групп сложности геологического строения. На графике приведены эмпири-

19

субъективной и целиком аивионт от квалификации ее авторов и последующей экспертизы.

Отказ от затратного принципа планирования углеразведойных работ ставят 8 ряд наиболее актуальных задачу разработки объективных критериев сложности геологического отроения, изученности геолого-промышленных характеристик месторождений и разведавнооти запасов.

АНАЛИЗ СУЩВСТВУПЩ МЕТОД® ОЦЕНКИ ТЕКТОНИЧЕСКОЙ НАРУШЕННОСТМ УГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

В настоящее время существуют два основных метода оценки нарушенное ти угольных месторождений - метод типизации и аналитический метод.

Метод типизации основав на аналогии месторождений по отепени сложности тектоники, где классификационными признаками являются морфологические особенности структур. На основании классификационных признаков возможно выделить неоколько типов учаотков определенной сложности и сопоставить исследуемые участки о типовыми. Недостатком данного метода является то, что при учете большого количества признаков такая типизация является громоздкой, а небольшого количества - упрощенной.

Суть аналитического метода состоит в установлении количественных показателей, характеризующих складчатую или разрывную вару июни ость угольных длаотоа и а нахождении значений этих коэффициентов для оцениваемых учаотков различной сложности. В литературе предложено немало методов количественной оценки нарувевиоетж, однако, рассчитанные по различным методикам эти оценки значительно отличаются друг от друга.

Методы оде «и тектонической нз рушен нос пг. основевные на пишите щдщ (методы тдпдадшш)

Во многих руководствах по методике разведки угольных месторождений (Донецкого, Печорского, Кузвецкого, Карагандинского бассейнов) обычно выделяют по сложности тектоники четыре группы разведочных участков: простые, усложненные, сложные ж весьма сложные.

Разработанная К.В.Мироновым (1973) тектоническая группировка шахтных (карьерных) полей, предназначенная для обоснования методики разведки, может быть отнесева к такому же типу классификаций.

В основу ее положены степень негоценности залегания пластов, характер структурных форы в разрывных нарушений, а также их взаимных сочетаний. По наиболее существенным особенностям тектоники шахтные (карьерные) поля подразделены на четыре группы:

I - угленосные площени (участки) с горизонтальным иля очень пологим залеганием пород угленосной толщи, осложненным вслнисто-отье и редкими разрывными нарушениями;

П - угленосные площади (участки) о пологим, наклонным и крутым залеганием пород угленосной толщи с выдержанными элементами залегания илн с закономерным переходом от пологого к наклонному и от наклонного х крутому залеганию. Дополнительная складчатость и разрывные нарушения разрешаются в создании крупноблоковой структуры залегания угленосных отложений, причем в пределах каждого хрупкого блока злемевты залегания пород сохраняют выдержанный или закономерно направленный характер изменения;

Ш - угленосные площади (участки): а) оо олокяоскладчатым залеганием пород угленооной толщи, о изменчивыми элементами залегания, интенсивным проявлением многочисленных разрывных нарушений, оо8дапцвх мелкоблоковую структуру в б) о горизонтальным и очень пологим залеганием, но с интенсивным проявлением разрывных нарушений, создающих мелкоблоковую структуру залегания угленосных отложений;

1У - угленосные площади (участки) о очень нарушенным залеганием угленосных отложений - резкой изменчивостью алементов залегания пород, интенсивным проявлением разрывов, создающих мелкоблоковую чешуйчатую структуру и зоны мелкоемплитудной нарушенное™.

Описанная группировка достаточно полно отражает диапазон возможных вариаций различных проявлений тектонического фактора. Однако, как и 8 других подобных классификациях, отсутствие обоснованных количественных оценок снижает ее практическое значение для объективной квалификации месторождений по степени оложыостя разведки.

В отличие от этой классификации, четырехчленное деление которой основано на учете степени сложности тектоники для разведки участка, группировка месторождений по сложности геологического строения, приведенная в "Инструкции по применению классификации запасов к месторождениям углей и горючих сланцев" [3] в качестве тектонообразующих критериев,попользует не только степень сложности тектоники, но также мощность пластов, их выдержанность и сложность горно-геологиче-оких условий отработки. При этом для угольных месторождений пред-

назначаются три группы - I-я, 2-я ж 3-я ив четырех, предусмотренных классификацией запасов твердых полезных ископаемых. Подразумевается, что участков 4-1 группы (веоьма сложной) на угольных месторождениях нет.

Рассмотрим, как эта трехчленная группировка месторождений (участков) используется для целей разведки в упомянутой Инструкция ПСЗ СССР.

В примечания к табл.2 "Ориентировочные расстояния между выработками в плоскости пласта в тектонически однородных блоках" указывается, что на месторождениях 2-й группы "со сложными условиями залегания угольных (сланцевых) пластов или невыдержанным качеством угля (сланца)" расстояния между линиями я скважинами на линиях для категории В принимаются аналогичными указанным для категория А.

В п.3.9.2 инструкции для тектонически сложных месторождений 2-й и 3-й групп (особенно отличающихся повышенной газоносностью и аыброоооцасностью) постулируется необходимость детализация мелкой складчатости, положения разрывных нарушений, их типов и амплитуд и ширины нарушенных зон. В п.3.10 в зависимости от группы сложяооти геологического строения дифференцируется необходимая степень выявления и разведки тектонических нарушений и зон нарушенных пород.

Остальные случаи упоминания групп сложности учаотков в "Инструкции ГКЗ" относятся к условиям категоризации запаоов. Таким обрезом, фактически при определении методики разведки угольных месторождений, группы сложности геологического отроения увяаываютоя только с тектоническим фактором.

Единственное исключение - упоминание в примечании к табл.2 Инструкции месторождений 2-й группы "с невыдержанным качеством угля (сланца)", где требуется расстояния между линиями и скважинами а запасы категории В принимать аналогичными указанным для категория А, ошибочно, узя как для невыдержанных пластов, согласно табл.2, •ообще не прелусм^тручается возможности получения запасов категория А.

По нашему мнение, при группировке месторождений для целей разведке группы оледуэт выделять исключительно по проявлениям тектонического фактора- характеру тектонических структур, углам падения пород, степени чаруяеяноста горного массива.

Перечисленные характеристики совместно с указателями мощности а вылетая в ос та угодьвя? пластов эпрвдоэдм в основном горного ологичоскле условия разработке т намеряемый способ вскснтия и

отработки месторождения. Однако показателя мощности в еыдержанвос-оти угольных пластов должны быть отделены от группы сложности месторождения (участка), так как разные но мощностя я выдержанности пласты могут быть на аоех месторождениях я разведочных участках везависимо от вх тектонической сложности, я включение этях показателе! в характеристику групп анооят только дополнительную неоднозначность а ях трактовку. Так. в группировке Инструкции IK3 (п.2.1) ко 2-й и 3-й группам относятся месторождения (участки) с преобладанием как выдержанных, так и относительно выдержанных я невыдержанных пластов» что в сочетания о неконкретными, описательными критериями сложности тектоники размывает границы между группами. Поэтому группировку месторождений целесообразно проводить только пс тектоническому фактору, а оценку сложности разведки производить по сочетанию группы сложности тектоники участке с группой выдержанности пластов. Следует отметить, что подход к оценке тектоники при разведке угольных месторождений для выбора методов и объемов разведочных работ на основе типизация участков по сложности их отроения имеет ряд недостатков, приоущих вообще классификационному подходу.

Во-первых, 8 настоящее время не разработаны четкие критерии и методические приемы определения групп сложности твктовяхя угольных месторождений и поэтому их выделение зачастую носит субъективный характер. Во-вторых, по данным предварительной разведки трудно безошибочно предсказать сложность тектонического строения, е связи о чем при проектировании детальной разведки возможны некоторые перестраховки в определении группы сложности и выборе густоты разведочной сети. Й, в-третьих, ва объектах детальной разведки с запасами углей обычно в несколько оот миллионов тонн часто выявляются различные по ыарушенности и сложности отроения участки, требующие дифференцированного подхода к их разведке и последующему освоению, однако, 1X3 СССР при утверждении запасов квалифицирует сложность ях отроения в целом какой-либо одной преобладающей группой, что в последующем может дезориентировать проектные организации при решения вопросов промышленного освоения.

Методы оценка нарушенвости с ис полъ зова идем количественных показателей

С целью уотранения недостатков, присущих методам, оововаввыы на принципе аналогия, ряд авторов разрабатывает подход к типизация участков по сложности тектоники, используя количественные показатели - коэффициенты плихятивности я дизъюнктивноети. Методики их расчета отличаются большом разнообразием. Приведем наиболее известные из них.

Методы оценки дизъюнктивной нарушенности

Согласно рекомендации’Технических требований угольной промышленности к геологоразведочным материалам.[6] в качестве показателя тектонической нарушенности принимается отношение суммарной длины нарушений - 6 (в метрах) к площади - 5 (а гектарах)

А = •— , м/га ,    (I)

А.С.Криксин (1970) коэффициент дизъюнктнаности предлагает определять отношением суммы установленных амплитуд (ЕЛ) всех нару-о.ений к длине принятого горизовта или изогипоы (Е£) в пределах изучаемого шахтного поля или участка:

= Те *    (2)

HHL

S

В.С.Огарков и Ю.И.Серегин (1970), В.П.Докиенко (1976),Р.Ш.Ход-каев и А.М.Зеааков (1972) вместе о амплитудой учитывают длину нарушения. Мера тектонической нарушенности (Pf) при этом определяется из выражения:

(3)

■ле Н - вертикальная амплитуда дизъюнктива, L - протяженность дизъюнктива, S - площадь участка.

Н.А.Ко (1976) коэффициент дязъюнктианости предложил определять как количество разрывных нарушений на одном погонном километре простирания пласта на определенном горизонте:

и п

:ле T.L - суммарная протяженность изогипс пласта, км; /7- количество нарушений, рвущих замеренные изогипсы пласта.

о

Количество разрывных нарушения, встреченных на определенном горизонте (изогипсе), и протяженность изогипсы пласта определяются по гипсометрическим плавам.

Л.П.Шпеталенко (1976) для оценки тектонической нарушенности месторождений о.Сахалин предлагает подсчитывать отношение суммарной мощности sob с признаками нарушений в скважинах, независимо от того, использованы они для тектонических построений или нет, ко всему объему выполненных буровых работ:

Ц.ЩЛ1.100У. ,    (5)

где т - мощность эов с признаками нарушений в скважинах, м; V -общий объем выполненных буровых работ, м.

Полученные показатели нарушенности были соотнесены с группировкой месторождений по сложности геологического строения для целей разведки 1X3 СССР. Для 3-й группы по классификации 1X3 показатель нарушенности месторождений о.Сахалив составил 15-26%, для 2-й группы - 4-12%. Предложенный Л.П.Шпеталенко показатель нарушен-воотн практически не меняется от количества скважин, что позволяет определять его на ранних стадиях разведки,    количественную    ха

рактеристику проявлению разрывной тектоники, а также дает возможность конкретизировать представление о типах угольных месторождений о.Сахалин и вносит элемент объективности в метод аналогии, применяющийся при обосновании методики детальных геологоразведочных работ.

Ю.Н«Нагорным, В.Н.Нагорным (1972) разработана методика прогноза отепени нарушенности угольных пластов малоамплитудными разрывами о амплитудой смещения мевее 10 м на примере Донецкого бассейна. Основу методики составляет выявление, изучение и прогнозирование не отдельных разрывных форм, а целых зон мелкой тектонической нарушенности угольных пластов.

Коэффициент тектонической варушеннооти (Кц) угольных пластов малоамллитудными разрывами рассчитывается по этой методике отдельно для каждой из выделенных зон. Расчет производится по формуле:

л, - ы-L-m ,    (6)

где Н - нормальная амплитуда каждого отдельно взятого разрыва внутри зоны, м; L - длина разрыва, м; S - площадь зоны в контуре горных выработок, м^.

В зависимости от величины коэффициента выделевы пять категорий нарушенности угольных пластов малоамплитудными разрывами. Для каж-

вой да этих категорий установлены следующие граничные эначеняя коэффициентов нарушенное»: I категория - менее I; П категория - от 1 во 5; Ш категория - от 5 до 10; 1У категория - от 10 до 50;

У категория - свыше 50,

Значения коэффициентов и соответствующие им категории нарушенное» могут быть использованы для прогноза степени нарушенное» угольных пластов.

Разрывную нарушенное» горного масоива 16] в пределах доследуемого участка можно оценить как отношение нарушенного объема горных пород к общему объему горного маооива по формуле

к _£tLlA*di    (7)

пр    '

где ftp - коэффициент дизъюнктивной нарушенное» горного масоива;

Ai - амплитуда разрывного нарушения, км; L'l - протяженность разрывного нарушения, км; d£- ширина нарушенной зоны, км; V - объем горного массива исследуемого участка, км3.

Коэффициенты разрывной нарушенное» являются а основном безразмерными.

Методы оценки плякативной нарушенное»

н S T.L-T.C п~ S0 " TZL0-T.r0

Известны также методы количественной оценки пдикативвой нарушенное». Расчет этих оценок часто базируется на построении дополнительных карт, разрезов и требует специальных измерительных операций, которые могут носить субъективный характер. В этом отношении заслуживают внимание следующие работы. В.Б.Посудиевокий (1976) предложил оценивать плякатявную нарушенное» при помощи равных углов падения, а Ю.К.Приходько (1976) выражает ее изолиниями радиусов криви9ны. Н.А.Ко (1976) интенсивность складчатости предлагает выражать коэффициентом шшкатавнооти (Кц), представляющим отношение фактической площади (5) пласта к площади ее проекции на наклонную плоскость {Sq)% Кд вычисляется по формуле:

(8)

где ZL- суммарная протяженность изогипс пласта в пределах учаот-ка, км; T.L0 - суммарное расстояние между конечными точками заме

ренных изогни о по прямой,км; 118 - суммарная замеренная протяженность пласта по геологичеоким профиям,км; И60 - оушарное рао-