Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1 

50 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

Требования Инструкции обязательны для выполнения всеми организациями, независимо от их ведомственной подчиненности, при разведке и разработке месторождений углей и горючих сланцев, проектировании угле- или сланцедобывающих предприятий.

 Скачать PDF

Оглавление

1. Общие сведения

2. Группировка месторождений (участков) по сложности геологического строения для целей разведки

3. Требования к изученности месторождений

4. Требования к подсчету запасов

5. Подготовленность разведанных месторождений для промышленного освоения

Приложение 1. Классификация запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых

Приложение 2. Условия использования данных геофизических исследований скважин при подсчете разведанных запасов углей

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

Этот документ находится в:

Организации:

20.08.1982УтвержденГКЗ СССР
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

ГОСУДАРСТВЕННАЯ КОМИССИЯ ПО ЗАПАСАМ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ ПРИ СОВЕТЕ МИНИСТРОВ СССР

ИНСТРУКЦИЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ КЛАССИФИКАЦИИ ЗАПАСОВ К МЕСТОРОЖДЕНИЯМ УГЛЕЙ И ГОРЮЧИХ СЛАНЦЕВ

ГОСУДАРСТВЕННАЯ КОМИССИЯ ПО ЗАПАСАМ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ ПРИ СОВЕТЕ МИНИСТРОВ СССР (ГКЗ СССР)

ИНСТРУКЦИЯ

ПО ПРИМЕНЕНИЮ КЛАССИФИКАЦИИ ЗАПАСОВ К МЕСТОРОЖДЕНИЯМ УГЛЕЙ И ГОРЮЧИХ СЛАНЦЕВ

МОСКВА 1983

2. Группировка месторождений (участков) по сложности геологического строения для целей разведки

2.1. По особенностям геологического строения — выдержанности мощности, строения угольных (сланцевых) пластов, сложности условий их залегания и горно-геологических условий разработки — угольные (сланцевые) месторождения (участки) соответствуют 1, 2 и 3-й группам «Классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых» (см. прил. 1).

Согласно установленным Классификацией критериям, к этим группам относятся угольные месторождения (участки):

—    к 1-й группе: с мощными и сверхмощными (от единиц до десятков метров) пластами с пологим ненарушенным или сла-бонарушенным залеганием (Канско-Ачинский, Экибастузский, Нижне-Зейский, Иркутский, Южно-Уральский бассейны, Ангрен-ское и другие месторождения), а также приуроченные к простым складчатым или крупноблоковым структурам с выдержанными элементами залегания продуктивных отложений и преобладанием в их разрезе выдержанных и относительно выдержанных угольных (сланцевых) пластов (срединная и приплатформенная части Донецкого, Усинская мегасинклиналь Печорского, Ленинский, Белов-скнй, Ускатский, Ерунаковский угленосные районы Кузнецкого, Промучасток Карагандинского, Ургальский угленосный район Буреинского бассейнов. Минусинский, Прибалтийский бассейны и некоторые крупные месторождения Забайкалья и других районов);

—    ко 2-й группе:

а)    с мощными и средней мощности относительно выдержанными и невыдержанными пластами с пологим ненарушенным или слабо нарушенным залеганием (Днепровский, Подмосковный бассейны, Чульмаканское месторождение Южно-Якутского бассейна, месторождения Серовского угленосного района и другие);

б)    с преобладанием в разрезе продуктивных толщ, приуроченных к простым складчатым или крупноблоковым структурам, относительно выдержанных пластов;

в)    с преобладанием мощных и средней мощности выдержанных и относительно выдержанных пластов в разрезе продуктивных толщ, слагающих сложно складчатые и интенсивно осложненные разрывными нарушениями структуры (Алмазно-Марьевскнй район и северная зона мелкой складчатости Донецкого, Коротаи-хинская мегасинклиналь Печорского, Кемеровский, Анжерский, Присалаирские и Пригорношорские районы Кузнецкого, Тентек-ский район Карагандинского, Коркинский и Еманжелинскип районы Челябинского бассейнов);

—    к 3-й группе: с преобладанием в разрезе продуктивных толщ невыдержанных пластов, а также с преобладанием выдержанных и относительно выдержанных пластов, но при очень сложных условиях их залегания вследствие интенсивного проявления мелкой складчатости или разрывных нарушений, создающих мелкоблоковые структуры (Партизанский, Угловскпй бассейны, запад-10

ные районы о-ва Сахалина, отдельные участки крупных бассейнов и месторождений).

Перечисленные бассейны и районы являются наиболее характерными примерами преобладающего распространения месторождений (участков) соответствующих групп Классификации, что, однако, не исключает возможности выявления в их пределах месторождений (участков) другой группы сложности.

Один из важнейших критериев отнесения месторождения (участка) к той или иной группе Классификации — сложность горно-геологических условий разработки. Так, шахтные поля, выделяемые на глубоких (более 1000 м от дневной поверхности) горизонтах крупных структур Донецкого бассейна, которые по выдержанности мощности угольных пластов и качеству угля, а также по характеру тектоники соответствуют 1-й группе, относятся ко 2-й группе Классификации вследствие исключительной сложности горно-геологических условий отработки, детальное изучение которых не обеспечивается техническими средствами геологоразведочных работ.

В ряде случаев (например, в Днепровском, Кузнецком, Челябинском, Иркутском и других бассейнах) на определении группы месторождения (участка) отражается намечаемый способ (открытый или подземный) вскрытия и разработки месторождения (участка).

2.2.    Принадлежность месторождения (участка) к той или иной группе обосновывается в каждом конкретном случае исходя из степени выдержанности, условий залегания (степени нарушенно-сти) и сложности горно-геологических условий разработки основных угольных (сланцевых) пластов, содержащих не менее 70 % запасов месторождения (участка).

2.3.    На крупных месторождениях (участках, полях шахт, разрезах), отличающихся неоднородностью геологического строения, отнесение отдельных их частей к группам сложности может производиться дифференцированно, с учетом определяющих различий в тектонике и угле- или сланценосности.

3. Требования к изученности месторождений

3.1.    Для наиболее эффективного изучения месторождений необходимо соблюдать установленную стадийность геологоразведочных работ, строго выполнять требования к их полноте и качеству, осуществлять рациональное комплексирование методов и технических средств разведки, своевременно производить постадийную геолого-экономическую оценку результатов работ. Изученность месторождения должна обеспечить возможность его комплексного освоения, а также решение вопросов охраны окружающей среды.

3.2.    На всех вновь выявленных месторождениях до перехода к детальной разведке проводится предварительная разведка в объемах, необходимых для обоснованной оценки их промышленного значения.

Предварительной разведкой охватывается обычно вся площадь месторождения в его геолого-структурных границах или в контурах распространения продуктивных отложений. При очень крупных размерах месторождения, а также в угленосных (сланценосных) районах крупных бассейнов предварительная разведка осуществляется последовательно на частях месторождения (угленосного района) в границах, обеспечивающих возможность выделения в последующем для детальной разведки одного или нескольких типовых полей шахт (разрезов).

По результатам предварительной разведки составляется технико-экономический доклад о целесообразности производства детальной разведки (ТЭД) и разрабатываются временные кондиции. В соответствии с временными кондициями, утвержденными в установленном порядке, подсчитываются запасы угля (сланца), попутных полезных ископаемых и компонентов, имеющих промышленное значение. Подсчет запасов угля (сланца) производится по категориям Ci и Сг, а попутных полезных ископаемых и компонентов— в соответствии со степенью их изученности. За контуром разведанной части крупных месторождений оцениваются прогнозные ресурсы категории Р\.

3.3.    Детальная разведка производится на месторождениях (участках), получивших положительную оценку по данным предварительной разведки и намечаемых к промышленному освоению в ближайшие годы.

При проектировании детальной разведки используются принятые в ТЭД решения о границах детально разведываемых площадей, необходимом количестве разведанных запасов, а также местоположении участков первоочередной отработки.

3.4.    По детально разведанному месторождению необходимо иметь топографическую основу в масштабе, соответствующем особенностям его геологического строения и рельефу поверхности. Топографические карты и планы на угольных и сланцевых месторождениях обычно составляются в масштабе 1:2000—1:10 000.

На топографическую основу должны быть нанесены по данным инструментальной привязки все разведочные и эксплуатационные выработки (канавы, шурфы, траншеи, шахты, штольни, скважины и др.), а также местоположение пунктов (линий, точек замеров) геофизических и геохимических исследований. Ситуационный план поверхности должен быть пополнен по состоянию на дату завершения геологоразведочных работ.

3.5.    По району разведанного месторождения необходимо иметь геологическую карту масштаба 1 :25 000—1 : 50 000 с отображением на ней данных об угленосности (сланценосности) и наличии других полезных ископаемых с приложением соответствующих геологических разрезов и других геофизических материалов.

Геологическое строение месторождения (участка) должно быть отображено на геологической карте масштаба 1 :2000—1 : 10 000 и детальных геологических разрезах, а при необходимости — на по-12

горизонтных планах, картах и разрезах специального назначения (геокриологических, гидрогеологических, геофизических и др.).

Графические материалы по месторождению должны давать представление о морфологии, условиях залегания, строении угольных (сланцевых) пластов и закономерностях их изменчивости, особенностях тектоники месторождения и горно-геологических условий.

3.6.    Приповерхностные части месторождения (участка) должны быть изучены с особой тщательностью. В открытых бассейнах и месторождениях и при неглубоком наклонном залегании угленосных отложений должны быть прослежены выходы основных рабочих пластов под покровные отложения, на закрытых месторождениях (участках)—получены данные, необходимые для построения гипсометрического плана поверхности погребенных угленосных отложений. Должны быть изучены состав и свойства покровных отложений, наличие в них полезных ископаемых, определена глубина физического выветривания пород, положение нижних границ выветривания пород и окисления углей.

3.7.    Разведка угольных (сланцевых) месторождений (участков) на глубину проводится в основном скважинами при подчиненной роли горных выработок. Необходимость проходки горноразведочных выработок, их объемы, назначение и соотношение со скважинами определяются в каждом конкретном случае исходя из геологических особенностей месторождения, глубины залегания угольных (сланцевых) пластов, рельефа и застроенности поверхности различными сооружениями и коммуникациями и других геолого-экономических факторов. При возможности осуществляется бурение подземных разведочных скважин.

3.8.    Размещение разведочных выработок, их глубина и плотность разведочной сети определяются с учетом особенностей геологического строения месторождения (участка), сложности условий залегания и степени выдержанности морфологии угольных (сланцевых) пластов и качества углей (сланцев). В каждом конкретном случае устанавливается преимущественное влияние того или другого фактора на систему размещения и плотность разведочной сети с учетом предполагаемого способа разработки месторождения (участка).

При горизонтальном и близком к нему залегании угольных (сланцевых) пластов разведочные выработки располагаются по квадратной или прямоугольной сети. Кроме того, создаются опорные (детализационные) профили для уточнения закономерностей в изменении морфологии пластов, их гипсометрии и степени нару-шенности условий залегания.

При наклонном, крутом и сложноскладчатом залегании пород разведочные выработки закладываются в профилях, ориентированных вкрест простирания продуктивной толщи. Расстояния между скважинами в профилях должны быть всегда меньше расстояний между профилями; эти расстояния и глубины скважин определяются необходимостью получения перекрытого разреза и однознач-

ной увязки данных между смежными выработками. Целесообразно проводить сгущение выработок на нескольких опорных профилях как по падению, так и по простиранию пород продуктивной толщи с интервалами, обеспечивающими получение надежных представлений о закономерностях изменения мощности, строения и гипсометрии угольных (сланцевых) пластов, характере тектоники с установлением местоположения и амплитуд разрывных наруше-

Таблица 2

Ориентировочные расстояния между выработками в плоскости пласта в тектонически однородных блоках, м

Выдержанность морфологии пласта

Категории запасов

А

в

с,

Между

линиями

Между скважинами на линиях

Между

линиями

Между скважинами на линиях

Между

линиями

Между скважинами на линиях

Выдержанные

600-800

200—400

800-1200

400—600

До 2000

До 1000

Относительно выдержан-

300-400

150-250

400—600

200-300

До 1000

До 500

НЫс

Невыдержанные

250-300

150—250

До 500

До 300

Примечание. На месторождениях 2-й группы со сложными условиями залегания угольных (сланцевых) пластов или невыдержанным качеством угля (сланца) расстояния между линиями и скважинами на линиях для категории В принимаются аналогичными указанным для категории А.

ний и флексурных складок. Как правило, местоположение опорного профиля по простиранию совмещается с предполагаемой гипсометрической отметкой положения первого эксплуатационного горизонта шахты (разреза).

3.9. Приведенные в табл. 2 обобщенные данные о плотности сети, применявшейся при разведке угольных (сланцевых) месторождений для оценки по различным категориям запасов углей (сланцев), заключенных в пластах с различной степенью выдержанности их морфологии и зольности угля, могут быть использованы при проектировании геологоразведочных работ, но не являются универсальными. Для каждого конкретного месторождения рациональная плотность разведочной сети обосновывается с учетом специфических особенностей его геологического строения и характера угле-или сланценосности.

3.9.1. Для ненарушенных и слабонарушенных (с крупноблочным строением) месторождений, промышленная ценность которых связана с одним пластом (залежью), расстояния между разведочными выработками определяются в основном выдержанностью мощности и строения этого пласта, а для углей с высокой (выходящей за пределы кондиций) материнской или среднепластовой (с учетом засорения внутренними породными прослоями) зольностью — изменчивостью этого показателя.

На многопластовых месторождениях выбор расстояний между выработками, как правило, должен основываться на той группе пластов (по степени выдержанности), которая заключает основные запасы углей (сланцев). Вопрос о необходимой степени разведанности невыдержанных пластов, содержащих ограниченные запасы углей (сланцев), должен решаться в зависимости от их положения в разрезе, относительного промышленного значения и сроков вовлечения в отработку.

Мощные и весьма мощные пласты сложного строения при разведке участков, намечаемых к разработке открытым способом, могут рассматриваться в целом как относительно выдержанные пласты. На участках, предназначенных для разработки подземным способом, должна быть обеспечена надежная параллелизация частей этих пластов (слоев), предназначенных для раздельной выемки, а расстояния между выработками при разведке таких слоев должны приниматься с учетом степени их выдержанности.

3.9.2.    На тектонически сложных месторождениях 2-й и 3-й групп, особенно отличающихся повышенной газоносностью и потенциальной выбросоопасностыо, при размещении разведочных выработок с целью количественной оценки газоносности углей и пород дополнительно учитываются необходимость детализации мелкой складчатости пластов, положения разрывных нарушений, их типов и амплитуд и ширины зон нарушенных пород.

3.9.3.    На разрабатываемых месторождениях для обоснования принимаемой плотности разведочной сети при разведке на глубину и на участках, смежных с разрабатываемыми площадями, следует как можно полнее использовать данные разработки о выявленных закономерностях в изменении мощности, строения, условий залегания пластов и качества углей (сланцев), а также о тектонике, газоносности углей и вмещающих пород, гидро- и горногеологических условиях.

3.10. Участки и горизонты, намеченные к первоочередной отработке, должны быть разведаны наиболее детально. Запасы угля (сланца) на намеченных к первоочередной отработке участках и горизонтах месторождений 1-й и 2-й групп должны быть преимущественно разведаны соответственно по категориям А + В и В. Согласно «Временным техническим требованиям угольной промышленности к геолого-разведочным работам и исходным геологическим материалам, представляемым для проектирования нового строительства и реконструкции шахт и разрезов» (Минуглепром СССР, 1970 г.), запасы угля (сланца) на площадях, предназначенных для разработки в первую очередь, должны обеспечивать работу шахт и разрезов при залегании пластов под углами более 45° на срок не менее 10 лет, остальных шахт — не менее 15 лет. Размещение площадей первоочередной отработки определяется в ТЭД по обоснованию детальной разведки, а на горнодобывающих предприятиях, подлежащих реконструкции — согласовывается с проектной и эксплуатирующей организациями.

Положение границ зон размывов, замещений и расслоения пласта необходимо определять при расстояниях между скважинами не более 150—200 м. При пологом и горизонтальном залегании пластов на месторождениях 1-й и 2-й групп по сложности геологического строения необходимо выявить и разведать разрывные нарушения с амплитудой более 10 м; при наклонном и крутом залегании, а также на месторождениях 3-й группы — нарушения с амплитудой более 20 м. Должны быть установлены элементы залегания и амплитуды этих нарушений, ширина и характер зон нарушенных пород, а также охарактеризована возможная степень развития малоамплитудных разрывных нарушений.

Полученная по детально изученным участкам информация используется для оценки достоверности подсчетных параметров, принятых при подсчете запасов на остальной части месторождения, и условий разработки месторождения в целом.

Детализация условий залегания пластов на сильно нарушенных месторождениях (участках) 3-й группы с мелкоблоковой структурой, а также контуров рабочего значения невыдержанных пластов при положительном решении вопроса о целесообразности их промышленного освоения производится в основном горными выработками в процессе эксплуатации. На разрабатываемых месторождениях при особенно большой частоте мелких размывов и замещений, выявляемых горными выработками, но не улавливаемых разведочными скважинами, следует прогнозировать возможное извлечение запасов по опыту разработки.

3.11.    Разведочные горные выработки должны проходиться, как правило, по угольным (сланцевым) пластам. Их основное назначение — получение данных о морфологии, условиях залегания пластов в приповерхностных и сильно нарушенных частях месторождения, изучение характера изменения физических свойств и состава углей (сланцев) и пород в результате процессов выветривания и окисления, отбор технологических проб и контроль качества и достоверности буровых и геофизических работ. На разрабатываемых месторождениях для этой цели используются данные шахтной геологической службы.

3.12.    При бурении скважин по интервалам залегания угольных (сланцевых) пластов и вмещающим их породам должен быть получен максимально возможный выход керна с ненарушенной структурой. Оценка выхода керна при его ненарушенной структуре (столбик) производится линейным замером, при извлечении керна в виде кусочков и мелочи — объемным методом или взвешиванием. Представительность полученного керна для определения мощности, структуры пластов и качества угля (сланца), а также свойств пород кровли и почвы пластов необходимо доказать материалами сопоставления с результатами замеров и опробования в горных выработках, исследованиями керна, извлеченного по полноценным пересечениям скважинами данного пласта, результатами геофизических исследований и другими методами.

3.13.    Во всех вертикальных разведочных скважинах глубиной более 200 iM должны производиться замеры азимутальных и зенитных углов стволов скважин не реже, чем через каждые 20 м, в наклонных скважинах — независимо от глубины через 10 м. Результаты измерений следует использовать при построении геологических разрезов, пластовых планов и при расчетах истинных мощностей угольных (сланцевых) пластов и междупластий.

При разведке крутопадающих пластов для получения их пересечений под менее острыми углами целесообразно бурение наклонных скважин или искусственное искривление их стволов, бурение многозабойных скважин, а при наличии горных выработок — подземных скважин.

3.14.    При изучении месторождения следует использовать наземные, межскважинные п околоскважинные геофизические методы исследований, рациональный комплекс которых определяется эффективностью решения поставленных задач в конкретных геолого-геофизических условиях.

Из наземных геофизических методов применяются электроразведка (вертикальное электрозондирование и электропрофилирование), гравиразведка, сейсморазведка, магниторазведка и эманаци-онная съемка. Эти методы привлекаются для определения мощности покровных образований, глубины залегания и мощности угле-или сланценосных отложений, картирования рельефа их поверхности и поверхности подстилающих образований, выявления и прослеживания складчатых и разрывных нарушений, трещиноватых, закарстованных и обводненных зон, тел изверженных пород, выходов угольных (сланцевых) пластов н маркирующих горизонтов под покровные отложения, оконтуривания участков развития горелых и многолетнемерзлых пород.

Во всех скважинах проводятся геофизические исследования; при этом учитываются «Условия использования данных геофизических исследований скважин при подсчете разведанных запасов углей» (см. прил. 2).

3.15.    Все разведочные выработки и естественные обнажения угольных (сланцевых) пластов должны быть задокументированы по типовым формам, а результаты опробования — вынесены на первичную документацию и увязаны с геологическим описанием.

Полнота и качество первичной документации, соответствие ее геологическим особенностям месторождения, проверка правильности зарисовок, описания горных выработок и керна путем сличения их с натурой и с результатами опробования, соответствие сводной документации исходным данным систематически контролируются на представительном по объему материале компетентными комиссиями в установленном порядке. Результаты проверки оформляются актом.

3.16.    Во всех пройденных разведочных выработках вскрытые угольные (сланцевые) пласты должны быть опробованы.

3.16.1. Опробование производится по пластовым пробам, отбираемым в горных выработках бороздовым способом и из керна

2 Зак.475    17

скважин. Отбор проб и их обработка осуществляются в соответствии с требованиями ГОСТ 9815-75, раздельно для угля (сланца) и породных прослоев, не включаемых в пачку угля (сланца). К породным прослоям относятся все породы, включая углистые с величиной Ad выше и сланцевые с величиной Q/ ниже установленных кондициями для подсчета забалансовых запасов данного вида топлива.

3.16.2.    Отбор рядовых проб из угольных (сланцевых) пачек пласта производится по макроскопически выделяемым слоям.

Минимальная мощность интервалов опробования при визуально неоднородном строении угольных (сланцевых) пачек принимается 0,2—0,3 м, для мощных и весьма мощных пластов, предназначаемых для отработки открытым способом, соответственно 1 и 1,5 м.

При визуально однородном составе слоев (пласта в целом), а также при нарушенности структуры керна, не позволяющей выделить макроскопически различимые слои, опробование осуществляется равномерными секциями. Мощность интервалов опробования (длина секций) в этом случае, как правило, не должна превышать: в пластах тонких и средней мощности 0,5—0,7 м для условий подземной разработки и 1,3—1,5 м для условий открытой разработки, а ъ мощных и весьма мощных пластах соответственно 1 —1,5 м и 2—5 м. На площадях распространения пластов, где однородность их строения и отсутствие некондиционных показателей качества угля (сланца) для отдельных слоев (пласта в целом) доказана предыдущими исследованиями, мощность интервалов опробования может быть увеличена до мощности слоя (пласта в целом), на весьма мощных пластах — до намечаемой выемочной мощности слоев (высоты уступов разреза). При наличии некондиционных показателей качества угля (сланца) мощность интервала опробования в краевых частях слоя (пласта) должна быть снижена до 0,2—0,3 м (для весьма мощных пластов, намечаемых к отработке открытым способом,— до 1,0—1,5 м). Весьма тонкие пласты опробуются на полную мощность.

3.16.3.    На разрабатываемых месторождениях угольные (сланцевые) пласты должны быть равномерно по падению и по простиранию опробованы в подготовительных и очистных выработках, примыкающих к оцениваемой по данным разведки площади, а также обобщены и использованы данные опробования, произведенного геологической и маркшейдерской службами и ОТК горнодобывающего предприятия.

3.16.4.    Принятый способ и методика опробования систематически контролируются: бороздовое опробование в горных выработках— сопряженными бороздами того же сечения, керновое опробование при различном выходе и сохранности структуры керна— данными опробования горных выработок, подработавших скважины, и качественных пересечений данного пласта в смежных скважинах, а при необходимости — контрольным бурением и материалами геофизических исследований в скважинах.

3.17. Состав и свойства углей (сланцев) должны быть изучены с полнотой, обеспечивающей установление наряду с наиболее рациональным применением всех возможных направлений их промышленного использования, а также оценку промышленного значения всех содержащихся в углях (сланцах) полезных компонентов.

3.17.1.    Для каждого рабочего пласта и его частей, подлежащих самостоятельной отработке, определяются марка и технологическая группа угля, основные показатели качества, нормируемые стандартами, техническими условиями и кондициями, а также влияние на них процессов окисления и выветривания. На площадях, намеченных к первоочередной отработке, положение выходов основных пластов под покровные отложения, границ зон физического и химического выветривания, а также выгорания углей необходимо определять при их пологом залегании с точностью не менее 50 м в плоскости пласта, а при наклонном и крутом падении — с точностью до 10 м по вертикали. Расстояние между разведочными выработками при определении положения в пласте границ различных марок (технологических групп) должно составлять 300—500 м.

Средние (преобладающие) и экстремальные значения основных показателей качества угля (сланца) определяются раздельно для окисленных и неокисленных разностей, каждой марки и технологической группы угля.

3.17.2.    Характер н объем исследований качества углей и горючих сланцев должны быть увязаны с требованиями соответствующих государственных стандартов к различным видам возможного их потребления. Зольность угля, массовая доля серы в повышенно сернистых углях, выход летучих веществ и пластометрические показатели для спекающихся каменных, выход битумов из битумсодержащих углей и удельная теплота сгорания горючих сланцев определяются по всем пластопересечениям. Определение этих показателей производится по рядовым пробам, отбираемым в по-рядке, указанном в пункте 3.16.2. Средние для пласта или его частей, подлежащих раздельной отработке, значения зольности, массовой доли серы, выхода битумов, удельной теплоты сгорания горючих сланцев определяются расчетным путем в порядке, установленном ГОСТ 9815-75. Для показателей, среднее значение которых при определении расчетным путем может быть существенно искажено (выход летучих веществ из спекающихся углей и пластометрические показатели), параллельно с дифференциальным (послойным) опробованием производятся анализы объединенных проб, составляемых для пласта (самостоятельной его части) из рядовых проб. По объединенным пробам производятся также анализы для определения массовой доли рабочей влаги, относительного содержания разновидностей серы в повышенно-сернистых углях, выхода смол, гуминовых кислот, элементного состава, химического состава и свойств золы и других показателей. Количество определений этих показателей (сеть опробования) устанавли-

УДК 553.04 : 553.93’94’96’983(083.133)

Инструкция по применению Классификации запасов к месторождениям углей и горючих сланцев. М., 1983, 47 с. (Государственная комиссия по запасам полезных ископаемых при Совете Министров СССР).

Совет Министров СССР постановлением от 30 ноября 1981 г. утвердил новую «Классификацию запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых». В соответствии с этой Классификацией ГКЗ СССР с участием Министерства геологии СССР, Министерства угольной промышленности СССР, министерств и управлений геологии союзных республик разработана Инструкция по ее применению к месторождениям углей и горючих сланцев.

Требования Инструкции обязательны для выполнения всеми организациями, независимо от их ведомственной подчиненности, при разведке и разработке месторождений углей и горючих сланцев, проектировании угле- или сланцедобыва-юших предприятий.

С выпуском данной Инструкции утрачивает силу «Инструкция по применению Классификации запасов к месторождениям углей и горючих сланцев», изданная в 1968 г.

Редакционная коллегия:

А. М. Быбочкин (председатель), В. М. Борзунов, Л. 3. Быховский, Ю. Ю. Воробьев, К. В. Миронов (заместитель председателя),

Ю. В. Рудаков

© Государственная комиссия по запасам полезных ископаемых при Совете Министров СССР (ГКЗ СССР), 1983

вается с учетом степени их изменчивости, необходимости получения достоверных данных для каждого рабочего пласта о средних значениях, пределах колебания их величин и выявленных закономерностях изменения по площади, а также в разрезе сверхмощных пластов.

Изучение качества угля (сланца) в пластах некондиционной мощности проводится по ограниченному числу проб и сокращенным программам.

Для характеристики некоторых показателей качества угля могут быть использованы результаты геофизических исследований в скважинах по апробированным методам, а также анализы проб, отобранных грунтоносами (см. прил. 2).

3.17.3. Содержания германия при величинах: более 2,5 г/т (в пересчете на сухое состояние) в углях, предназначаемых для коксования, и более 10 г/т — для энергетического использования, а также серного колчедана фракции +6 мм определяются по рядовым пробам для пласта в целом или для частей пластов, подлежащих селективной выемке.

Необходимо проверить наличие в углях (сланцах) соединений высокотоксичных элементов (ртути, мышьяка, бериллия, фтора и др.), а также щелочных металлов.

3.18.    Анализы и испытания проб угля (сланца) должны производиться в соответствии с действующими стандартами. Массовая доля влаги определяется в аналитической массе проб и рабочем топливе; при невозможности определения влаги угля в рабочем топливе производится определение его максимальной влагоемко-сти. Результаты анализов других показателей рассчитываются: зольность, массовая доля серы, фосфора (в углях, предназначенных для коксования) —на сухое состояние, выход летучих веществ и элементный состав — на сухое беззольное, удельная теплота сгорания (по бомбе) углей — на сухое беззольное, сланцев — на сухое, низшая — на рабочее состояние топлива.

3.19.    В процессе разведки необходимо систематически осуществлять меры по обеспечению достоверности определения показателей качества угля (сланца).

3.19.1.    При обработке результатов анализов должна учитываться представительность проб (выход керна при колонковом бурении, возможность его избирательного истирания, вскрытие пласта не на полную мощность, окисленность угля или сланца в точке отбора, сроки и условия хранения проб и т. п.).

С целью исключения возможного искажения результатов анализов за счет продуктов разложения минеральных веществ необходимо исследовать зависимость значений массовой доли рабочей влаги, выхода летучих веществ, содержания углерода и водорода, а также теплоты сгорания угля от зольности проб.

3.19.2.    Для выявления погрешностей в изучении качества угля (сланца) используются различные методы контроля: повторное и параллельное опробование, сопоставление данных разведки и разработки, внутренний и внешний лабораторный и геологический

<ГУТВЕРЖДАЮ»

Председатель ГКЗ СССР

А. М. БЫ БОЧКИН 20 августа 1982 г.

ИНСТРУКЦИЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ КЛАССИФИКАЦИИ ЗАПАСОВ К МЕСТОРОЖДЕНИЯМ УГЛЕЙ И ГОРЮЧИХ СЛАНЦЕВ

1. Общие сведения

1.1.    Ископаемый уголь — твердое горючее полезное ископаемое осадочного происхождения. В его состав входят: органическое вещество, минеральные вещества (условно не более 60 % сухой массы) и влага. В подавляющей части ископаемые угли представлены гумолитами, органическое вещество которых образовалось в результате биохимических и физических изменений отмерших высших растений. Сапропелиты — продукты преобразования низших растений, а также сапрогумолиты — переходные разности углей, имеют ограниченное распространение, слагая прослои в пластах гумолитов, редко—- самостоятельные пласты и залежи.

В зависимости от исходного органического вещества, характера и степени его преобразования, содержания и состава минеральных веществ ископаемые угли представлены разновидностями, существенно различающимися по химическому составу, физическим и технологическим свойствам. С повышением степени углефи-кации в элементном составе органического вещества углей нарастает содержание углерода (от 63 до 95%) и соответственно снижается содержание кислорода, водорода и азота. Цвет углей изменяется от бурого до интенсивно черного, блеск — от матового до стеклянного, твердость по шкале Мооса — от 1 до 5, плотность— от 0,92 до 1,7; значительно изменяются твердость, хрупкость, электропроводимость, термическая стойкость и другие физические свойства. На средних стадиях углефикации угли приобретают свойства спекаться — переходить при нагревании в пластическое состояние и образовывать пористый полукокс или кокс. Удельная теплота сгорания углей по бомбе в пересчете на сухое беззольное состояние (Qrft,/) 25— 37 МДж/кг (6100—8800 ккал/ кг), низшая — в пересчете на рабочее топливо (Qir) —8—29 МДж/кг (1900—6900 ккал/кг).

1.2.    Различают три основные природные разновидности ископаемых углей: бурые, каменные и антрациты, образующие непрерывный генетический ряд по степени углефикации органического вещества. По отражательной способности витринпта выделяется 17 классов, из которых 3 соответствуют буроугольной, 10 — каменноугольной и 4 — антрацитовой стадиям метаморфизма (ГОСТ 21489-76).

1.3.    При промышленной классификации углей используются показатели, характеризующие их основные технологические свойства: для бурых углей — массовая доля общей рабочей влаги (Wfr, %) и выход смол (TSKdaf, %); для каменных — выход летучих веществ (Vdaf, %) и спекаемость, определяемая толщиной пластического слоя (У, мм) и характером коксового королька; для слабо- и высокометаморфизованных каменных углей — удельная теплота сгорания но бомбе и показатель РОГА (/?/), для антрацитов— выход летучих веществ и удельная теплота сгорания (Qdaf) по бомбе.

В СССР бурые угли по содержанию влаги рабочей (\Vtr) подразделяются на три технологические группы: Б1 с Wf более 40%, 52 — от 30 до 40 % н БЗ — менее 30%. Каменные угли по выходу летучих веществ подразделяются на 10 марок: длиннопламенные (Д), газовые (Г), газовые жирные (ГЖ), жирные (Ж), коксовые жирные (КЖ), коксовые (К), коксовые вторые (К2), слабо-спекающиеся (СС), отощенные спекающиеся (ОС), тощие (Т). Угли марок Г, ГЖ, Ж, КЖ, К и ОС по спекающейся способности дополнительно подразделяются на технологические группы, для указания которых к буквенному обозначению марки прибавляется цифра, указывающая низшее значение толщины пластического слоя в данных углях, например: Гб, Г17, КЖ14 и т. п.; принадлежность слабоспекающнхся углей к соответствующей технологической группе уточняется величиной показателя РОГА.

1.4.    Основным направлением промышленного использования углей является энергетическое — сжигание в слоевых и факельных топках. В значительных масштабах спекающиеся каменные угли перерабатываются для получения металлургического кокса, в более ограниченном объеме угли поступают на полукоксование и газификацию. При коксовании и полукоксовании получаются жидкие и газообразные продукты разложения органического вещества углей, являющиеся ценным химическим сырьем. Наряду с увеличением традиционного энергетического потребления углей расширяется их использование для получения синтетического газообразного и жидкого топлива, пластических масс, разнообразных химических продуктов, буроугольного воска, высокоуглеродистых конструкционных и углеграфитовых материалов, высокоазотистых гуминовых удобрений и для других целей. Непрерывно возрастает применение золы от сжигания углей, отходов их добычи и обогащения в производстве строительных материалов; перспективным является получение из этих отходов глинозема, раскислителей, керамических, огнеупорных и абразивных материалов и другой продукции.

Промышленному использованию углей предшествуют процессы их подготовки — сортировка, обогащение с целью повышения в них содержания органической массы, брикетирование — окускование слабоструктурных (рыхлых) разностей и мелочи, подсушка для удаления избыточной влаги.

Классификация углей бассейнов и месторождений СССР, а также требования к качеству углей (сланцев) для различных направлений их промышленного использования определены соответствующими государственными стандартами.

1.5.    Номенклатура основных показателей качества угля (ГОСТ 4.19—77), используемых при разработке стандартов, технических условий, оценке уровня качества и характеристике топлива, приведена в табл. 1.

1.6.    В зонах аэрации и активного воздействия подземных вод вблизи поверхности земли угли подвергаются окислению. В результате окисления они утрачивают прочностные свойства (вплоть до превращения в сажистое вещество), изменяются их химические и технологические свойства: возрастает содержание кислорода, влаги, зольность, снижаются содержание углерода и удельная теплота сгорания, в каменных углях появляются гумнновые кислоты, спекающиеся угли утрачивают способность спекаться.

Глубина зоны окисления углей колеблется от нуля до 100 м по вертикали в зависимости от современного н древнего рельефов, длительности процесса окисления, положения зеркала грунтовых вод, климатических условий, вещественного состава п степени углефикации.

В связи с широким развитием открытого способа разработки в настоящее время в добычу вовлекается значительное количество окисленных каменных и бурых углей. Требования к качеству окисленных углей ряда бассейнов и месторождений лимитированы государственными стандартами 2111—75, 10020—79, 14834—76.

1.7.    Минеральные вещества в углях п породных прослоях представлены кварцем, глинистыми минералами, полевыми шпатами, пиритом, марказитом, карбонатами. Большая часть минеральных веществ при сжигании углей переходит в золу. Состав минеральных веществ определяет химический состав и технологические свойства золы, играет существенную роль в процессах энергетического и технологического использования углей, а также при определении возможности и целесообразности использования зол, отходов обогащения и шлаков для производства строительных материалов и глинозема.

В некоторых месторождениях в углях и вмещающих породах содержатся повышенные концентрации серного колчедана, германия, галлия, урана, скандия, молибдена, свинца и цинка, промышленное извлечение которых может существенно повысить экономический потенциал этих месторождений. Наличие в углях повышенных содержаний серы, а также других элементов, образующих при использовании высокотоксичные и щелочные соединения (ртути, мышьяка, бериллия, фтора, К2О, Na20 и др.) при концентрированном потреблении может создать опасность загрязнения окружающей среды.

1.8.    Ископаемые угли залегают в виде пластов, пластообразных и линзовидных залежей. Размеры площадей непрерывного распространения угольных пластов и залежей колеблются от нескольких

Таблица 1

Основные показатели качества угля

Условное обозначение

Показатель

no СТ СЭВ

Номера государственных

750-77

(введено

действовав

шим

стандартов, регламентирующих методы испытаний

с 01.12.80)

стандартам

Петрографический состав углей:

9414—74

каменных

бурых (мягких и плотных)

Марка угля

12 112—78

Б. Д. Г. Г

К, Ж. кж,

9276—72, 6382—80,

К. Ка. ОС, СС. Т. А Б1, Б2, БЗ. Гб. Г17,

11 014—81, 1186—69,

Технологическая группа

ГЖб. ГЖ11

*

го

147—74, 9318-79

К14. К21 и т. и.

Массовая доля общей рабо-

Wf

WP

11 014—81, 11 056—77,

чей влаги, %

Ad

СТ СЭВ 751—77

Зольность, %

Ас

СТ СЭВ

1461—78, 11 022—75, 11 055—78

Удельная теплота сгорании по бомбе, МДж/кг (ккал/кг)

Qdaf

п г VO

147_74

Низшая удельная теплота сгорания рабочего топлива, МДж/кг (ккал/кг)

Qtr

ydaf

Qh Р

147—74

Выход летучих веществ, %

уг

6382—80, СТ СЭВ 2033—79

Объемный выход летучих

ь\6

7303—77

веществ, см3

Массовая доля общей серы, %

s,d

SC об

8606—72, 2059—75

Массовая доля фосфора, % Показатели пластометрнче-

f.d

/*

1932-67

ские:

пластометрическая усад-

X

X

1186—69

ка, мм

толщина пластического слоя, мм

Y

У

1186-69

Показатель РОГА

RI

RI

9318—79

Показатели днлатометриче-

a, b, Tx,

a, b, tj.

13 324—78

ские

Ts. 7*3

*Ц. ^111

Показатель ГРЕИ-КИНГА

OK

GK

16 126—80

Показатель отражения вит-

Ro

Rn°

12 ИЗ—77

ринита в иммерсии Температура плавления зо-

h

h

2057—74

лы, °С

Химический состав золы

10538.0-72—10538.8-72

Выход гуминовых кислот, %

Выход первичной смолы,

(HA)t

A'

9517—76

TsK

Т

3168-66

% (полукоксования)

Окончание табл. 1

Условное обозначение

Показатель

по CT СЭВ 750-77 (введено с 01.12.80)

по ранее действовавшим стандартам

Номера государственных стандартов, регламентирующих методы испытаний

Выход битума (бензольного экстракта) из бурых углей, %

Термическая стойкость, %

Bd

X

10 969-74

7714—15

Механическая прочность

21 490—70

Коэффициент размолоспо-собности

GrVTi

Кло

15 489—70

Действительная плотность

d

т

2160—75

Удельное электрическое сопротивление

Р

р

4668—75

единиц до десятков тысяч квадратных километров. Мощности пластов и залежей колеблются от сантиметров до 200 м.

Совместно с углями нередко залегают глины (в том числе огнеупорные), глинистые сланцы, известняки, мергели, опоки, иногда встречаются каолины. Эти породы могут иметь промышленное значение.

Угленосные отложения обычно газоносны; среди газов преобладает метан, который при дегазации угольных пластов может быть использован для энергетических целей.

В практике разведки и разработки угольные пласты (залежи) подразделяются по мощности на весьма тонкие (менее 0,7 м), тонкие (0,71 —1,2 м), средней мощности (1,21—3,5 м), мощные (3,51 — 15,0 м) и весьма мощные (более 15 м). Выделяются пласты (залежи) простого строения — без породных прослоев, сложного строения— при наличии небольшого числа указанных прослоев и очень сложного строения, когда пласты (залежи) представлены переслаиванием многочисленных угольных слоев и породных прослоев.

Пласты (залежи) сложного и очень сложного строения, содержащие породные прослои, выдержанность и мощность которых позволяют вести селективную слоевую отработку, разделяются такими прослоями на части, рассматриваемые как самостоятельные объекты для подсчета запасов.

Для пластов сложного и очень сложного строения и для частей таких пластов, выделяемых как самостоятельные объекты подсчета запасов и отработки, определяются мощности: общая — по сумме мощностей угольных слоев и внутрипластовых породных прослоев и полезная — по сумме мощностей, принятых в подсчет угольных слоев.

1.9. Горючий сланец — осадочная (глинистая, известковистая, реже кремнистая) порода, содержащая равномерно распределенное органическое вещество (условно от 15 до 50%), представлен-

ное сапропелевым или гумусово-сапропелевым материалом (керо-ген). Цвет горючих сланцев коричневато-бурый, реже черный, текстура тонкослоистая (при выветривании листоватая) или массивная. Плотность (при содержании керогена 30—50 %) 1.5—1,8.

Элементный состав органической части горючих сланцев: углерод -56—82, водород — 5—10, кислород—10—40, азот — 0,2—2,8, сера — 0,2—11 %• При нагревании до 500 °С без доступа воздуха и до 1000 °С с доступом воздуха органическая часть сланца генерирует нефтеподобную смолу (сланцевое масло) и горючий газ.

1.10.    Горючие сланцы — комплексное энергохимическое сырье. Они используются как энергетическое и энерго-технологическое топливо, а также перерабатываются с целью получения бытового газа и разнообразных химических продуктов. Сланцевая зола может использоваться в цементном производстве, для каменного литья, получения легких заполнителей типа аглопорита, известкования почв и других целей.

1.11.    Основными показателями качества горючих сланцев являются высшая удельная теплота сгорания (Qsd) и выход смолы (TSKd) • Для разрабатываемых в СССР месторождений горючих сланцев государственными стандартами установлены требования к качеству сланцев применительно к направлениям их промышленного использования.

Добываемый сланец перед поста и кий потребителю подвергается грохочению и обогащению.

1.12.    Горючие сланцы залегают в виде пластов и линз, характеризующихся сложным строением. Общая мощность сланцевых пластов (линз), как правило, не превышает 5 м, чаще она меньше 3 м; полезная мощность пласта обычно колеблется в пределах 0,7—2,0 м. Площади непрерывного сланценакопления достигают нескольких тысяч квадратных километров, рабочая мощность пластов в крупных бассейнах выдерживается на сотнях квадратных километров.

1.13.    Месторождения ископаемых углей и горючих сланцев характеризуются значительным разнообразием по числу содержащихся в них пластов, различающихся мощностью, строением и качеством угля (сланца), степенью пространственного изменения этих параметров, а также условиями залегания.

В связи со значительными размерами площадей непрерывного угле- или сланцеобразования разведка и освоение большинства бассейнов и крупных месторождений производятся последовательно на отдельных частях (участках) с запасами угля (горючего сланца), обеспечивающими работу горнодобывающего предприятия в обоснованных геологическими особенностями и технико-экономическими расчетами границах. Ограниченные по площади и запасам месторождения разведываются и осваиваются как самостоятельные объекты.

1.14.    В практике разведки и промышленной оценки угольных (сланцевых) месторождений пласты тонкие и средней мощности подразделяются на три группы:

—    выдержанные, когда на площади, для которой производится оценка 1, отклонения от средней величины общей мощности для тонких пластов, как правило, не превышают 20 %, для пластов средней мощности — 25 %, при этом для тонких пластов низшее значение превышает установленный кондициями предел минимальной мощности более, чем величина возможной ошибки в определении мощности пластов современными методами; участки с нерабочим значением пласта отсутствуют, строение его однородно, показатели качества угля (сланца) не имеют существенных отклонений от средних, характерных для площади оценки, величин;

—    относительно выдержанные, когда на площади оценки отклонения от средней величины общей мощности для тонких пластов, как правило, не превышают 35 %, а для пластов средней мощности — 50%; установлены закономерности пространственного изменения морфологии пласта и качества угля (сланца);

—    невыдержанные, когда на площади оценки вследствие резкой изменчивости мощности или строения пластов и показателей качества угля (сланца), а для тонких пластов — также вследствие близости их мощности к установленным кондициями пределам, пласт на многих локальных участках утрачивает рабочее значение.

Степень выдержанности мощных и сверхмощных пластов (залежей) оценивается в каждом конкретном случае с учетом геологической изменчивости их мощности, морфологии и качества угля (сланца), а также намеченного способа отработки (валового или слоевого).

1.15. В масштабе полей шахт и разрезов основными структурными формами залегания угле- или сланценосных отложений являются: моноклинали, крылья платформенных пологих синеклиз и антеклиз, крылья и замковые части крупных синклиналей и антиклиналей, ограниченные по размерам брахискладки и участки сопряжения различных складчатых форм высших порядков.

Для разработки месторождений существенное значение имеют углы падения пластов. Выделяются пласты с горизонтальным, пологим (до 18°), наклонным (19—35°), круто-наклонным (36—55°) и крутым (56—90°) залеганием.

Зоны резкого изменения углов падения пластов (перехода из крутого залегания в наклонное, из наклонного — в пологое) и крупные разрывные нарушения с амплитудами в десятки метров и более, как правило, служат границами полей шахт (разрезов) и отдельных эксплуатационных блоков. По степени пораженности полей шахт (разрезов) более мелкими разрывными нарушениями выделяются крупноблочные, мелкоблочные и чешуйчатые структуры.

1

В практике разведки угольных месторождений (участков) степень выдержанности пласта обычно устанавливается для площади размером не менее 4 км2.