Особенности строения и подсчет запасов шахтного поля в Южно-Донбасском угленосном районе Донецкого бассейна

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Украины

Донбасский государственный технический университет

Кафедра «Маркшейдерии, геологии и геодезии»

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине: Шахтная геология»

на тему: Особенности строения и подсчет запасов шахтного поля в Южно-Донбасском угленосном районе Донецкого бассейна

Выполнил ст.гр. ГИ-10-1

Войченко Г.О.

Проверил:

доц. Шкурский Е.Ф.

Алчевск 2011

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Геологическая характеристика Южно-Донбасского угленосного района Донецкого бассейна

1.1 Общие сведения

1.2 Геологическая изученность

1.3 Геологическое описание

1.3.1 Стратиграфия и литология

1.3.2 Тектоника

1.3.3 Угленосность

1.4 Качество углей

1.5 Гидрогеологические условия

1.6 Горно-геологические условия эксплуатации

1.7 Запасы углей

2. Геологическая характеристика шахтного поля

2.1 Стратиграфия и литология

2.2 Тектоника

2.3 Угленосность

2.4 Качество углей

2.5 Гидрогеологическая характеристика

2.6 Подсчет запасов угля

Литература

ВВЕДЕНИЕ

Целью данной курсовой работы является обучение будущих специалистов горного профиля составлению горно-геологической документации и приобретение навыков пользования ею во время производственной деятельности на предприятиях горнодобывающей промышленности. Огромную важность приобретает при современном развитии механизированного и зачастую автоматизировано горношахтного оборудования знание и понимание горно-геологических условий его применения. С постоянным увеличением глубины разработки угольных пластов ухудшаются условия ведения добычных и проходческих работ при одновременной разработке новейших машин и горношахтного оборудования, что, в свою очередь, порождает необходимость в «трезвой оценке» и рациональном выборе горношахтного оборудования, наиболее подходящего к конкретным горно-геологическим условиям. Это во многих случаях позволяет снизить затраты на ремонт и увеличить срок службы машин и оборудования, применяемых при добыче угля подземным способом.

В процессе выполнения работы изучаются особенности строения и подсчет запасов шахтного поля в Южно-Донбасском угленосном районе Донецкого бассейна.

1. Геологическая характеристика Южно-Донбасского угленосного района Донецкого бассейна

1.1 Общие сведения

Южным Донбассом, или Южно-Донбасским угленосным районом, принято называть полосу распространения нижнекаменноугольных отложений на юго-западной окраине бассейна, вытянутую на 130 км от ст. Межевая на западе до с. Старо-Бешево на р. Кальмиус - на востоке. К Южно-Донбасскому району с северо-востока примыкают старые углепромышленные районы - Красноармейский и Донецко-Макеевский. Продолжением Южно-Донбасского угленосного района к западу является Петропавловский. Район охватывает площадь 2200 км2.

Территория имеет в целом общий юго-западный уклон. Максимальные отметки порядка +220 м находятся в восточной части площади, минимальные (+78 м) - в долине р. Волчьей.

Центральная и западная части района (западнее ж. д. Донецк - Мариуполь) расположены в бассейне р. Волчьей и ее притоков, из которых наиболее крупными являются реки Соленая, Сухие Ялы и Кашлаточ; восточная находится в бассейне р. Кальмиус; Постоянный водоприток имеет только р. Кальмиус; остальные реки летом частично пересыхают и разобщаются на отдельные плесы. Водораздельные пространства представляют собой обширные плоские степные равнины со сплошным покровом кайнозойских отложений. Долины большинства рек и балок довольно широкие с плоскими, большей частью задернованными склонами; выходы допалеогеновых пород очень редки. В восточной же части района, прорезанной р. Кальмиус и системой ее притоков, кайнозойские отложения сохранились только в виде небольших реликтовых пятен на водоразделах, а палеозойские обнажены на значительных площадях, благодаря чему рельеф приобретает типичный для открытого Донбасса куэстовый характер.

1.2 Геологическая изученность

Изучение нижнекаменноугольных отложений , начатое ещё в XIX в. до 1949 г. ограничивалось открытой территорией бассейна р. Кальмиус , причём основное внимание в этот период уделялось вопросам стратиграфии (Лебедев , 1893 , 1927; Лисин, 1925; Ротай,1931,1939;Залеский, 1933; Новик, 1939; Айзенверг, 1952 и др.)

Открытие промышленной угленосности нижнекаменноугольных отложений в районе городов Ново-Московска, Павлограда и сёл Петриковки и Петропавловки в 1949 г. послужило коренным поворотом в изучении нижнего карбона также и на территории Южного Донбасса. С 1952 г.поисковыми работами охвачена вся площадь от ст. Межевая до р. Кальмиус. В результате работ была выявлена промышленная угленосность в полосе развития нижнекаменноугольных отложений от ст. Межевая до ж.д. Донецк-Мариуполь.

1.3 Геологическое описание

Палеозойские отложения юго-западной окраины Донбасса залегают на размытой поверхности докембрийского кристаллического фундамента,полого погружающегося в северо-восточном направлении. Выходы докембрийских метаморфических и изверженных пород Украинского кристаллического массива окаймляют Южно-Донбасский район с юго-запада.

Непосредственно на кристаллическом основании залегают отложения верхнего девона, представленные осадочно-эффузивной толщей, отличающейся изменчивым дитологическим составом.

Нижнекаменноугольные отложения на юго-западной окраине бассейна представлены полным разрезом -турнейский, аизейский и намюрский ярусы. По литологическому составу разрез чётко делится на две толщи-карбонатную и верхнюю-терригенную.

Терригенная толща нижнего карбона включает отложения верхнего визе и намюра. Её суммарная максимальная мощность (в бассейне р. Кальмиус) равна около 2750 м.

1.3.1 Стратиграфия и литология

В четвертичных отложениях водоносным является аллювий рек. Однако этот водоносный горизонт имеет второстепенное значение, так как площади его незначительны.

Нижнекаменноугольные отложения на юго-западной окраине бассейна представлены полным разрезом - турнейский, энзейский и памюрский ярусы. По литологическому составу разрез часто делится две толщи: нижнюю - карбонатную и верхнюю - териконную.

Карбонатная толща, охватывающая весь турнейский и нижнюю часть визейского яруса по схеме Гоолкома выделена в виде одной свиты, обозначенной индексом (А). Максимальная мощность толщи (до 500 м) приурочена к восточной части района. Теригейная толща нижнего карбона включает отложения верхнего визи и намюра. Ее суммарная максимальная мощность равна около 2750 м.

Свита (поугленосная или гробовская) проводится по кровле известняков в зоны .

Свита (подугленосная или Грабовская) проводится по кровле известняков зоны (нижняя граница); верхней границей принят известняк (, по схеме Ротая). Разрез свиты характеризуется многофациальным комплексом положений.

В литологическом составе свиты преобладают тонкообломочные породы - аргиллиты, алевролиты, составляющие 81% от мощности свиты.

В свите отмечено до 12 прослоев углей, приуроченных к верхней части.

Свита (угленосная или самарская) характеризуется очень мелкой цикличностью при широком развитии болотных осадков, которые наблюдаются в виде множества сближенных стигмариевых слоев, угольных прослоек и пластов общим числом до 60- 65.

Мощность свиты на востоке, в бассейне р. Кальмиус достигает 600 м, к юго-западу происходит уменьшение мощности свиты до 490 м. к северо-западу мощность свиты увеличивается, достигая на р. Соленой 700 м и уменьшается к западу.

Свита (бешевская) по унифицированной схеме имеет объем больше чем по прежним схемам, поскольку нижняя граница ее проведена по известняку , а не по вышележащему бешевскому. Количество пластов известняков в бассейне достигает 45, мощность их от 0,2 до 3 м. Количество прослоев углей - 17. В западном направлении резко уменьшается количество известняков и увеличивается количество угольных пластов.

Мощность свиты у с. Новоселовка достигает 920 м, в юго-западном направлении, по мере провижения к борту кристаллического массива, она уменьшается до 315 м.

Свита (амросиевская) представлена чередующимися аргиллитами и алевролитами, мелко и среднезернистыми песчаниками. На маркирующих горизонтах свиты следует выделить группу известняков , состоящую из 3-5 слоев мощностью от 0,5-1,2 м.

Мощность свиты имеет максимальное значение в бассейне р. Кальмиус 500 м. К югу происходит уменьшение мощности до 220 м в районе с. Благоявленского.

Четвертичные отложения в основании представлены краснобурыми глинами и суглинками с карбонатными и гипсовыми конкрециями мощностью до 20 м. Вышележащие лессовидные суглинки достигают мощности 10- 15м. По долинам рек и основных балок развиты аллювиальные отложения, мощность которых не превышает 8-10 м.

1.3.2 Тектоника

Тектоника района определяется положением на юго-западной окраине Донецкого бассейна в области сопряжения бассейна к северным склонам приазовской части украинского кристаллического массива. Нижнекаменноугольные отложения слагают здесь обширную пологую моноклиналь, обращенную, в общем, на северо-восток и переходящую в южное крыло р. Кальмиус - Таренской котловины.

В центральной части района общий фон северо-западного простирания пород нарушен субрегиональным прогибом, поперечным к общему простиранию карбона. В результате наложения обширной синклинальной складки выходы пород среднего и нижнего карбона в плане, дугообразных, изгибающих смещены в южном направлении. Это т.н. Волчанская синклиналь.

Для Южно-Донбасского района характерны пологие углы падения. Более крутые углы падения встречаются редко и связаны обычно с плитативными структурами второго порядка.

К северо-западу от Павловской брахиантиклинали выявлен ряд мелких куполов: Константинопольский на южном и Андреевский на северном берегах р. Садовой.

Плитативные дислокации представляют собой серию параллельных, вытянутых в северо-восточном направлении, резко ассиметричных структур: нередко складки приобретают форму слексо: оси всех структур погружаются к северо-востоку. Из структур северо-восточного направления наиболее важными являются Никольская, Продольная, Совхозная и Александринская. Никопольская антиклиналь прослеживается северо-западнее с. Никольского. К востоку от Никольской антиклинали расположена крутая флексурная складка, названная Продольной.

Все региональные сбросы имеют, в общем, северо-западное простирание, однако для одного типа сброса характерно северо-восточное падение сбрасывателя с опусканием северо-восточного блока, а для другого - противоположное направление падения сбрасывателя с надвижением.

В системе всбросов с юго-западным падением плоскостей всбрасывателя относится: Владимирский, Шевченковский, Снежевской и др. Вертикальная амплитуда наиболее крупных из них достигает 100-150 м.

1.3.3 Угленосность

В терригенной толще верхневизейских и намюрских отложений Южного Донбасса отмечено до 100 пластов и прослоев углей. Первые прослои угля появляются уже с самых нижних горизонтов свиты , однако вверх по разрезу угленосность увеличивается незначительно и лишь в верхней части свиты выше известняка 1-2 пласта местами достигают мощности более 0,5 м.

Наиболее высокой угленосностью отличается свита и , составляющая около 25% от общей мощности всей территории толщи нижнего карбона, включащая 60% общего количества пластов и прослоев углей. Угленосность отдельных свит подвержена весьма значительным колебаниям. Поэтому в районе выделяется 3 подрайона: Волчанский, Владимировский и Кальмиусский. Они могут рассматриваться как самостоятельные геолого-промышленные районы.

1.4 Качество углей

Среди углей нижнего карбона преобладают гуммиты. Сапроленовые угли встречаются очень редко. Верхневизейские гумусовые угли близки к дюренам, а намюрские - к дюрено-кларенам и кларенам, по типу близким к средне карбоновм углям. Зольность углей - до 7%.

Угленосность нижнего карбона в Южно-Донбасском районе по простиранию последовательно увеличивается от его западной перифирии до центральной части Владимирского подрайона, а затем быстро уменьшается в восточном направлении.

1.5 Гидрогеологические условия

Подземные воды в Южном Донбассе связаны со всеми стратиграфическими комплексами от докембрийского до четвертичного.

Водоносный горизонт докембрийских кристаллических пород приурочен к верхней выветрелой зоне мощностью 10-30 м.

Подземные воды девонских отложений связаны с грубозернистыми аркозовыми песчаниками и эффузивами.

Среди нижнекаменноугольных отложений по степени водоносности в карбонатной толще интенсивно развиты карстообразования, в результате чего они являются мощным коллектором подземных вод. Дебиты отдельных источников колеблются от долей до 200 м3/час и более; коэффициенты фильтрации по данным откачек из скважин изменяются от 0,055 до 5,04 м3/час.

Химическая характеристика вод карбонатной толщи в Южно-Донбасском районе подвержена значительным колебаниям. Сухой остаток изменяется в пределах 1117-3850 мг/л; общая жесткость от 10 до 20 мг-экв. Воды являются в основном сульфатно-хлоридно-натриевыми или кальциевыми. Они большей частью пригодны для питьевого водоснабжения.

Вся вышележащая терригенная толща нижнего карбона отличается незначительной водоносностью. Водоносными горизонтами в этой толще являются песчаники и отчасти слои известняков.

Воды терригенной толщи нижнего карбона обильно сильно минерализованы и обладают часто высокой жесткостью. Сухой остаток изменяется в пределах 1-6г\л ; общая жёсткость от 1-2 до 40 мг·экв. Тип воды в основном или смешанный хлоридно-сульфатно-натриево-кальциевый или чистый хлоридно-натриевый, причём хлоридно-натриевые воды залегают в малых глубинах.

Водоносный горизонт приуроченный к толще мергелей верхнего мела, на разведенных шахтных полях дебиты скважин колеблются от 1-2 до 15-50м3/час, а коэффициенты фильтрации от 0,000232 до 0,00238м/час.

Минерализация меловых вод от 516 до 2229мг/л; общая жесткость равна 7-16мг·экв, а постоянная 8-12 мг·экв. Воды преимущественно гидрокарбонатно-сульфатно-кальциевые и вполне пригодны для питьевого водоснабжения.

Водоносные горизонты в палеогене приурочены к мелко и тонкозернистым пылеватым пескам и отличаются очень слабой водоотдачей.

1.6 Горно-геологические условия эксплуатации

Залегание угольных пластов на основной площади Южного Донбасса пологое, довольно значительная мощность наносов позволяет вскрывать месторождение только вертикальными стволами.

Условия проходки стволов в пределах наиболее ценной части района будут сложными. Основные затруднения связаны с проходкой палеогеновых и неогеновых песков, обладающих плывунными свойствами. Угол естественного откоса этих песков в сухом виде колеблется от 33 до 40?, а в воде 21-34?. Мощность плывунов изменяется от 5 до 35 м.

Породы кровли и почвы угольных пластов представлены обычно алевролитами и значительно реже мелкозернистыми песчаниками или аргиллитами.

Угленосная толща в Южном Донбассе отличается высокой газоносностью, однако распределение природных газов по площади весьма неравномерное. Глубина залегания верхней границы метановой зоны колеблется от 80 до 300 м.

Геотермические условия в Южно-Донбасском районе существенно не отличается от условий в освоенных районах бассейна. Геотермический градиент колеблется в пределах 18,1-32,2? на 1 км при среднем значении 24,4? на 1 км, а температура на горизонте - 1000м от 34,4 до 47,4?.

1.7 Запасы углей

Результаты подсчёта запасов, произведённых по состоянию на 1956 г. приводится в табл. Приведенный подсчёт базировался только на данных поисковой разведки и прогнозной региональной оценки. В последующие годы был выполнен большой объём разведочных работ, главным образом по детализации промышленных площадей. В результате этих работ количество достоверных запасов (А+В+С1) значительно увеличилось и по оценке на 1.01.1962 г. в пластах мощностью более 0,45 м составляет 1870 млн. т. , из них категорий А+В 352 млн.т.

2. Геологическая характеристика шахтного поля

2.1 Стратиграфия и литология

В пределах шахтного поля насчитывается 2 угольных пласта: и . Маркирующими горизонтами является известняк . Cвита имеет мощность 220 м, состоящую из аргиллитов, которые занимают 30%, известняков 15%, песчаников 21% и алевролитов 31%

Таблица 2.1 - Стратиграфия каменноугольных отложений

Свита	Количество угольных пластов и пропластков	Синонимика основных маркирующих горизонтов
	всего	синонимика пластов
	2	и

Таблица 2.2 - Литология каменноугольных отложений

Свита	Общая мощность, м	Литологические разности
		песчаник	алевролит	аргиллит	известняк	уголь
		Мощн, м	Мощн, м	Мощн, м	Мощн, м	Мощн, м
		%	%	%	%	%
	220	21	31	30	15	2

2.2 Тектоника

В пределах шахтного поля наблюдается несколько размывов, в том числе размыв угольного пласта. Первый разрыв проходит от отметки +223 м и до отметки +214. Он начинается под наносами и замещён алевролитом и песчаником. Размыв проходит по двум породам: песчанику и алевролиту. Второй размыв также находится под поверхностью. Порода подверженная разрыву - песчаник. Мощность размыва составляет 21 м. Третий разрыв имеет наименьшую амплитуду. Его мощность составляет около 10 м. Породы, подверженные разрыву - песчаник, известняк причём после разрыва к ю-з песчаник увеличивается по мощности в 2 раза, набирая мощность как и на первом размыве. Через размывы не проходит уровень безнапорных вод.

2.3 Угленосность

Изменение мощности пласта колеблется в пределах 0,67-0,72 на всей площади, где он достигает рабочей мощности, но с севера на юг шахтного поля расположен размыв угольного пласта, где он теряет свою мощность в данной части площади шахтного поля. Строение пласта простое.

Таблица 2.3 - Характеристика угольного пласта

Индекс пласта	Мощность пласта, м	Строение пласта	Степень выдержанности
	средняя
	0,69	простое	выдержан

2.4 Качество углей

Данный пласт марки Г используется главным образом в энергетической промышленности, как топливо и частично в металлургической промышленности. Зольность пласта на всей рабочей площади (по мощности) в пределах нормы, т. е. не превышает 40% (в среднем 16%), сернистость также не превышает норму.

2.5 Гидрогеологическая характеристика

Описываются условия залегания безнапорного водоносного горизонта, динамика подземных вод, оценивается их качество.

Строится колонка-диаграмма солевого состава воды.

По карте гидроизогипс определяем:

- направление движения подземных вод (по нормали к гидроизогипсам в сторону уменьшения их абсолютных отметок).

- гидравлический уклон (для безнапорных) вод по формуле:

(1)

Где - абсолютные отметки гидроизогипс, взятые по направлению движения потока воды, м;

- длина пути фильтрации, м.

- приведенную (кажущуюся) скорость движения водного потока по формуле:

(2)

Где - коэффициент фильтрации, м/сут (приводится в задании).

м/сут.

- действительную скорость движения водного потока по формуле:

(3)

Где - величина эффективной пористости в долях от единицы (приводится в задании).

м/сут

- глубину залегания безнапорного водоносного горизонта как разность отметок поверхности (горизонтали) и гидроизогипсы в любой точке.

(4)

м

Оценка качества подземных вод производится по результатам их анализа. Содержание ионов (в мг/л) пересчитываются в эквивалентную (мг/-экв/л) и процент-эквивалентную форму (% мг экв/л) формы.

Содержание ионов в эквивалентной форме получим путем умножения содержания иона в мг/л на пересчетный коэффициент, определяемый по формуле:

(5)

Где - заряд иона (валентность);

- ионная масса (атомный вес).

Полученные данные заносим в таблицу 1.

Таблица 2.4 - Пересчет результатов химического анализа воды

Ионы	Содержание, мг/л	Пересчетный коэффициент	Содержание, мг·экв/л	Содержание, % мг·экв/л
Катионы
Mg2+	104,17	0,0822	10,737	55,98
Ca2+	208,92	0,05	8,44	44,01
Сумма			19,177	100
Анионы
Cl?	304,17	0,0281	8,55	45,58
SO42?	490,96	0,0208	10,21	54,42
Сумма			18,76	100

2. Определяем ошибку анализа по формуле

(5)

Где - ошибка анализа, %;

- сумма анионов, мг·экв/л;

- сумма катионов, мг·экв/л.

Подставим значения в формулу:

Ошибка анализа превышает допустимую, равную ±5 %, следовательно, анализ неверен.

О величине общей минерализации можно судить по сухому или плотному остатку (), полученному после выпаривания воды при температуре 105-110С. Растворенные газы и летучие соединения при выпаривании и высушивании улетучиваются. При определении общей минерализации необходимо найти сумму всех ионов в мг/л, содержащихся в воде. При наличии в воде иона HCO3? суммируется только половина его содержания (в мг/л), так как при нагревании он способен частично разлагаться с образованием углекислого газа и воды.

В зависимости от содержания сухого остатка () выделяются следующие группы воды по солености:

- пресные - сухой остаток до 1 г/л;

- слабосолоноватые - 1-3 г/л;

- сильно солоноватые - 3-10 г/л;

- соленые - 10-50 г/л;

- рассолы - более 50 г/л.

г/л - слабосолоноватая вода.

Жесткость воды подразделяется на общую, временную и постоянную.

Общая жесткость определяется как сумма ионов Ca2+ и Mg2+, а временная или карбонатная - по количеству иона HCO3?, связанного с Ca2+ и Mg2+, в мг·экв/л. Если количество иона HCO3? превышает суммарное содержание Ca2+ и Mg2+, вся жесткость считается карбонатной. Постоянную жесткость воды определяем как разность общей и карбонатной. По величине общей жесткости различают следующие типы воды:

- очень мягкая, с содержанием Ca2+ и Mg2+ до 1,5 мг·экв/л;

- мягкая - 1,5-3 мг·экв/л;

- умеренно-жесткая - 3-6 мг·экв/л;

- жесткая - 6-9 мг·экв/л;

- очень жесткая - более 9 мг·экв/л.

Определим общую жесткость по формуле

(7)

Где , - содержание катионов кальция и магния в мг/л;

и - эквивалентный вес соответственно кальция и магния.

Подставим значения в формулу:

мг·экв/л

Определим временную жесткость по формуле

(8)

Где - содержание гидрокарбонат анионов в мг/л;

и - эквивалентный вес гидрокарбонатного иона.

Подставим значения в формулу:

мг·экв/л

Постоянная жесткость определяется по формуле:

(9)

мг·экв/л

Вода очень жесткая.

Выражение химического состава воды в виде формулы М.Г. Курлова.

В общем виде формула М.Г. Курлова имеет вид:

Где - редкие элементы в г/л;

- свободные газы в г/л;

- общая минерализация воды в г/л;

- анионы в % мг·экв/л;

- катионы в % мг·экв/л;

- температура воды;

- окислительно-восстановительный потенциал.

В формулу не вносятся анионы и катионы, процент которых меньше 10.

Для нашего случая:

Установление возможного солевого состава воды.

Для выявления возможного солевого состава воды строим колонку-диаграмму, на которой слева наносим содержание катионов, справа - анионов в % мг·экв/л. Их содержания изображаются в виде отдельных участков, пропорциональных количеству иона. Причем от нулевой отметки откладывается преобладающий в анализе ион. Дальнейшая последовательность отражает порядок их убывания.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 1 - Отображение химического состава шахтной воды в виде колонки-диаграммы

Возможный солевой состав, % мг·экв/л

Нанесение результатов химического анализа на график-квадрат Н.И. Толстихина.

График-квадрат Н.И. Толстихина представляет собой квадрат, состоящий из 100 одинаковых по вертикали и горизонтали клеток. Каждая клетка должна соответствовать значению 10 % мг·экв/л иона. Нулевые значения будут располагаться в левом нижнем и правом верхнем углах. Тогда значения 100 % мг·экв/л будут находиться в противоположных углах квадрата. На левой стороне квадрата сверху вниз откладывается величина преобладающего аниона, а на правой - оставшегося аниона. На верхней стороне, слева направо - Са2++Мg2+, внизу - а++к+ в % мг·экв/л. Положение анализа на квадрате определяется точкой от пересечения двух линий, соответствующих максимальным значениям ионов.

Если точка, согласно результатам анализа, располагается в верхнем правом углу квадрата, то вода будет относиться к гидрокарбонатно-кальциевому типу, если в левом нижнем углу, то к хлоридно-натриевому типу и т.д.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 2 - Нанесение результатов химического анализа на график-квадрат Н.И. Толстихина

Подземные воды определенного химического состава могут оказывать разрушающее действие на бетонные и металлические конструкции. Такая вода считается агрессивной.

В зависимости от присутствия в воде тех или иных компонентов различают пять типов агрессивности подземных вод.

Сульфатная агрессия определяется содержанием ионов SO42?. При избытке иона SO42? происходит кристаллизация в бетоне новых соединений: образуется гипс CaSO4·2H2O с увеличение объема на 100 % и сульфоалюминат кальция (бетонная бацилла) с увеличением объема в 2,5 раза, что приводит к разрушению бетона. Влда агрессивна к бетону при содержании иона SO42? свыше 250 мг/л.

Углекислая агрессивность. При воздействии агрессивной угольной кислотой происходит растворение и вынос из бетона CaCO3 - основной составной части цемента. При избытке СО2 наблюдается переход CaCO3 в Ca(НCO3)2, который легко растворяется и выносится из бетона.

Избыток СО2 (>20 мг/л) называется агрессивной углекислотой, зависит от бикарбонатной щелочности и содержания ионов Ca2+ и Cl?.

Агрессивность выщелачивания (бикарбонатная щелочность) происходит за счет растворения и вымывания из бетона извести CaCO3 при малом содержании в воде иона НCO3?. Воды, содержащие менее 30 мг/л связанной углекислоты и обладающие жесткостью менее 1,4 мг·экв/л, считаются агрессивными, независимо от других показателей.

Магнезиальная агрессивность приводит к разрушению бетона при повышенном содержании Mg2+ в воде. В зависимости от сорта цемента, условий и конструкции сооружения и от содержания иона SO42? более 250 мг/л, предельно допустимое количество ионов Mg2+ составляет от 750 мг/л до 1000 мг/л.

Общекислотная агрессивность связана с содержанием водородных ионов рН. Вода будет обладать коррозирующими свойствами при содержании рН 5,0-6,5.

Данные об агрессивности шахтной воды согласно произведенному анализу заносим в таблицу 2.

шахтный запасы уголь стратиграфия

Таблица 2.5 - Характеристика воды по агрессивности

Сульфатная агрессия SO42?	Углекислая агрессия СО2	Агрессивность выщелачивания Mg2+	Магнезиальная агрессия Mg2+, SO42?	Общекислотная агрессия рН
норма	факт	норма	факт	норма	факт	норма	факт	норма	факт
<250 мг/л	490,96	<20 мг/л	? мг/л	< 1,4 мг•экв/л	19	<750 <250 мг•экв/л	10,7 10,21 мг•экв/л	6,5	5,2
наблюдается	не набл.	наблюдается	не наблюдается	не набл.

По результатам анализа, вода обладает сульфатной агрессивностью и агрессивностью выщелачивания.

2.6 Подсчет запасов угля

Детально рассмотрев шахтное поле мы увидели, что приблизительно по центру проходит размыв пласта, который не подсчитывается. В нашем случае коксующиеся угли следует разрабатывать с мощности 0.6 м, которые мы и будем посчитывать. Все запасы делим на 3 блока. Блок №1 площадью 62500 м, мощность пласта м. В нашем случае будем вести подсчёт запасов пласта марки m.

Таблица 2.6 Расчёт средних мощностей и зольностей угольного пласта

№ фигуры	№ скважины	Принятая мощность, м	Принятая зольность, %	Категория оценки запасов	Марка угля
1B	4	0.7	21.4	В	ОС
	5	0.68	14.2
	9	0.69	15.6
	10	0.69	12.4
	?	0.69	15.9
2B	6	0.77	29.3	В	ОС
	7	0.72	29.7
	11	0.72	23.4
	12	0.71	20.1
	?	0.73	25.6
3B	11	0.72	23.4	В	ОС
	12	0.71	20.1
	13	0.62	18.1
	16	0.7	19.3
	17	0.69	14.8
	18	0.69	9.6
	21	0.74	14.6
	22	0.76	11.2
	23	0.74	14.2
	?	0.71	16.1
4С	1	0.71	31.6	С	ОС
	6	0.77	29.3
	7	0.72	29.7
		0.6	27.1
		0.6	26.9
	?	0.68	28.9
5С	3	0.66	23.6	С	ОС
	4	0.7	21.4
	9	0.69	15.6
		0.6	17.1
		0.6	16.9
	?	0.65	18.9
6С	9	0.69	15.6	С	ОС
	10	0.69	12.4
	15	0.68	14
		0.6	12.1
		0.6	14.6
	?	0.65	13.7
7С	7	0.72	29.7	С	ОС
	12	0.71	20.1
	13	0.62	18.1
		0.6	16.1
		0.6	14.6
	?	0.65	19.7
8C	15	0.68	14	C	ОС
	20	0.69	14.2
	25	0.7	12.9
		0.66	13.6
		0.68	19.9
	?	0.68	14.9
9C	13	0.62	18.1	C	ОС
	18	0.69	9.6
	23	0.74	14.2
		0.6	7.1
		0.6	7.2
	?	0.65	11.2

10С и 11 С имеют : среднюю мощность 0.52 (средняя от контурных мощностей 0.45 и 0.6 м)

Таблица 2.7 - Формуляр подсчёта запасов

№№ фигур подсчёта	Площадь горизонтальных проекций фигуры	Угол падения	Истинная площадь фигуры	Средняя подсчётная мощность	Кажущ плотность	Категория запасов	Запасы угля	Марка угля
1	62.5	16(1.04)	65	0.69	1.5	В	67.3	ОС
2	62.5	16	65	0.73	1.5	В	71.5	ОС
3	250	16	260	0.71	1.5	В	276.9	ОС
4	60	16	62.4	0.68	1.5	С	63.6	ОС
5	55	16	57.2	0.65	1.5	С	55.8	ОС
6	55	16	57.2	0.65	1.5	С	55.8	ОС
7	55	16	57.2	0.65	1.5	С	55.8	ОС
8	41	16	42.6	0.68	1.5	С	43.5	ОС
9	41	16	42.6	0.65	1.5	С	41.5	ОС
10	78	16	81.1	0.52	1.5	С	63.3	ОС
11	78	16	81.1	0.52	1.5	С	63.3	ОС

Срок службы шахты:

Сш=, лет

Сш==2.9, лет

Всего запасов: 731.7 тыс.т

В - 415.7 тыс.т

С - 316 тыс.т

С - 126.6 тыс.т

ЛИТЕРАТУРА

1. Геология месторождений угля и горючих сланцев СССР, т. 1, М.: Госгеолтехиздат, 1963.

2. Горовой А.Ф., Кирбков В.В. и др. Геология и разведка угольных месторождений, К., 1994, 227 с.

3. Ершов В.В., Новиков А.А. и др. Основы геологии, М.: Недра, 1986, 310 с.

4. Скобаланович Н.А., Осауленко В.Т., Инженерная геология, гидрогеология и осушение месторождений, М.: Недра, 1989, 200 с.

Размещено на Allbest.ur