Установление параметров нарушенности пласта на стадии проектирования его

Установление параметров нарушенности пласта на стадии проектирования его

Мирный В.В., Барановский А.Н.

Согласно отчетной документации предприятия запасы угля шахты "Ударник" по пластам h2, hЗ, h6 в значительной степени выработаны. В отдельных местах горные работы по этим пластам подошли к границам шахтного поля, приблизились к промышленным контурам, построенным по мощностям 0, 60 и 0, 45м или вошли в зоны тектонических нарушений, где перемятые породы (в т.ч. угольные пласты) представляют значительную по ширине зону (500 и более метров). В этих же условиях ведение горных работ по пластам становится затрудненным технически и нецелесообразно экономически.

Анализ угленосной толщи в границах шахтного поля, выполненный с участием авторов, свидетельствует о наличии вполне кондиционных запасов по пласту hЗ , находящемуся выше пласта hЗ на 25м.

Предметом настоящих исследований явилось оконтуривание запасов в зоне апофизы Восточного сброса. Надежное определение площади промышленных запасов в этом месте лает возможность составить программу развития горных работ по пласту ЬЗ .

Указанная апофиза неоднократно переходилась подготовительными выработками пластов h6, hЗ , hЗ и h2.

Однако перемятость пласта, раздробленность самого сместителя зачастую таковы, что составить представление об амплитуде смешения и об определении места встречи выработки с пластом невозможно.

Из отобранных материалов представляют интерес, как наиболее надежные, зарисовки перехода апофизы горными выработками по пластам h6 (2 перехода), hЗ (2 перехода), hЗ (один переход). Поскольку проектируемый к отработке пласт hЗ находится между отработанными или частично отработанными пластами hб и hЗ, оказалось возможным провести следующие исследования:

- оценить степень нарушенности пластов h6 и hЗ апофизой;

- с использованием зарисовки и перехода апофизы штреком пласта hЗ оценить поверхность сместителя в зоне пяти точек документирования нарушения;

- построить график изоамплитуд апофизы;

- оценить амплитуду апофизы в рабочей части пласта hЗ ;

-сделать вывод о возможности перехода апофизы проектируемыми очистными работами.

Как известно (1) стр.220-221 тектоническое нарушение имеет свои размеры и приближенно напоминает по Форме эллипс, на границе которого амплитуда смешения имеет нулевое значение, а в центре - максимальное. Такой эллипс называют еще "Эпюра дизъюнктива (2) .

Рассматриваемая апофиза относится к мелким нарушениям. Поэтому при полном анализе геологических данных можно было бы составить полный эллипс нарушения. В зоне исследования отмечается полное затухание апофизы. В связи с этим целесообразно построить и оценить только фланговую часть эпюры.

Используя изложенные в литературе методики построения эпюры и совмещения плоскостей (1, 3), получен график изоамплитуд, приведенный на (рис. 1.)

В результате анализа и некоторых графических построений оказалось возможным сделать следующие выводы.

Направление нарушения практически совпадает с большой осью эпюры дизъюнктива. От точки "Е" до точки "А" (с нулевой амплитудой) расстояние примерно 800 м.

Совмещая эпюру с гипсометрическим планом, убеждаемся в том, что полное затухание апофизы произойдет на границе промышленного контура с мощностью пласта 0, 6м. Следовательно, контур не подсчитываемых запасов может быть продлен вдоль апофизы через всю часть пласта hЗ рабочей мощности.

При ведении горных работ в районе северной части апофизы можно прогнозировать малую амплитуду нарушения (от 0 до 0, 5м). В этом случае возможно получение добычи из не подсчитанных запасов. Согласно существующему положению эта часть добытых, но не подсчитанных запасов будет включена в балансовые.

Представляет интерес оценка размеров нарушенной части пласта в зоне апофизы. Характер изоамплитуд в южной части показывает, что нулевая изоамплитуда вверху и внизу эпюры имеют практически параллельное направление, т.е. по существу они ограничивают ширину или малую ось эллипса сместителя. В этом случае в южной точке С эллипса, по-видимому, можно предполагать наличие максимальной амплитуды апофизы, составляющей 6, 2м.

Согласно (1), стр.222, ширина нарушенной зоны пород у нарушения может быть принята равной примерно двум амплитудам. В этом случае параллельно линии скрещения можно с обеих ее сторон оставить зоны неподсчитываемых запасов шириной примерно по 15м. Таким образом, нами установлены место затухания апофизы и ширина зоны перемятого угля.

Понятно, что приведенные соображения и расчеты можно оценить как прогнозные. Однако, на этапе проектирования отработки запасов этого достаточно.

Список литературы

В.А. Букринский, Г.В.Орлов, Е.И.Самошкин и др.- "Основы геодезии и маркшейдерского дела". М, : Недра, 1989.

И.Н.Ушаков - "Горная геометрия". М, : Недра, 1979

В.В.Мирный - "Проекции в маркшейдерии". Киев, В1ПОЛ, 1994