Файл: Волков В.Н. Генетические основы морфологии угольных пластов.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 08.07.2024
Просмотров: 146
Скачиваний: 0
площадь района, хотя даже и на такой территории не всегда четко проявляются закономерности более крупного порядка.
Размер площади необходимое, но не достаточное, условие. Нужна еще определенная степень изученности площади. Выявление каждого из уровней изменчивости морфологии возможно лишь при соответ ствующей плотности точек фактического материала. Так, изучение крупной зональности пласта осуществимо по данным предваритель ной разведки, детализация поведения пласта в пределах зон —• после детальной разведки. Выяснение мелких деталей изменчивости залежей выполнимо только по горным данным и нет смысла ставить такие задачи на месторождениях, где не ведутся широко эксплуата ционные работы.
Наиболее подходящими (из реально возможных) для исследований морфологии пласта являются такие условия, когда в исследуемом районе имеется фронт горных работ, часть площади освещена де тальной разведкой, а на остальной территории проведены предва рительная и поисковая разведки. Именно в таких условиях вы является комплекс особенностей и закономерностей поведения пла ста, которые затем можно переносить на соседние участки и площади данного пласта или другие менее изученные пласты в целях их прог ноза и оценки. К сожалению, далеко не по каждому пласту можно иметь указанные условия изученности. Соответственно менее деталь ными и полными будут и результаты исследования.
Н а д е ж н о с т ь с и н о н и м и к и. В пределах рассматри ваемой площади независимо от ее величины и степени изученности обязательным условием является полная надежность синонимики пласта. Ошибка синонимики даже на соседний по разрезу пласт исключается самой природой исследования. Выполнение этого усло вия требует достаточно высокого уровня разработанности вопросов корреляции разрезов и синонимики пластов изучаемой угленосной толщи. Особенно это относится к многопластовым разрезам со сбли женными пластами близкой по величине мощности, с частыми явле ниями расщепления залежей. Поэтому исследования должны прово диться, во всяком случае на первых порах, не по случайным, а по основным пластам, синонимика которых надежно установлена.
Т о ч н о с т ь д о к у м е н т а ц и и . Третьим обязательным условием является точность определения мощности и строения уголь ного пласта в точке наблюдения. Речь идет главным образом о до кументации пластов по скважинам, ибо горные данные практически можно считать точными. Данные бурения, используемые при иссле довании морфологии пласта, должны тщательно проверяться с обя зательным привлечением материалов каротажа. Опыт работ показы вает, что чем выше качество документации пласта, тем легче просле живается его строение на площади.
Основные положения методики исследований. Из широкого круга вопросов методики изучения морфологии угольного пласта оста новимся лишь на нескольких, представляющих наибольшую важ ность.
8» |
115 |
М н о г о п л а н о в о с т ь . В целях выяснения по возможности более полного комплекса особенностей морфологии, имеющих слож ный многопорядковый характер, исследование пластов паралического типа, сходных, например, с донецкими, целесообразно прово дить не менее чем в трех планах (масштабах):
1) изучение морфологии в пределах отдельных площадей или
районов бассейна. Это направление исследований является |
главным, |
||
ибо отвечает выявлению основных |
особенностей п черт морфологии |
||
пласта и наиболее тесно связано |
с решением вопросов |
разведки |
|
и эксплуатации. Детальность |
изучения отвечает масштабу карт |
||
1 : 25 000—1 : 50000 (донецкие |
условия); |
|
|
2)изучение деталей морфологии пласта в пределах шахтных полей и их участков, вплоть до отдельных лав. Изучение проводится главным образом по горным данным. Масштаб соответствущих карт
иразрезов 1 : 500—1 : 100;
3)изучение общих особенностей и закономерностей морфологии пласта в пределах большого региона (бассейна или крупной его части). При таком масштабе рассмотрения изучаются общие особен ности морфологии пласта, крупная зональность, история формиро вания и др. Степень детальности исследования определяется соответ ствующим масштабом пластовых карт, который для донецких усло вий равен 1 : 200 000 и мельче.
Указанные три направления в • изучении морфологии |
пласта |
могут рассматриваться и в качестве самостоятельных, ибо |
каждое |
из них выявляет определенный диапазон закономерностей. |
Однако |
полная картина морфологии пласта, естественно, может быть полу чена только при многоплановом ее рассмотрении. Количество пла нов рассмотрения пласта и указанные масштабы их детальности, пригодные для донецких условий, в других бассейнах могут быть изменены. При изучении морфологии пластов внутрнконтшіентальных толщ, ввиду меньшей площади нх распространения, видимо, достаточно двух планов: 1) в пределах всего бассейна или месторо ждения и 2) детализации по данным шахтной геологии.
К о м п л е к с н о с т ь . Объем и содержание понятия морфоло гии угольного пласта определяет и основной принцип ее исследова ний — комплексность. Задачи, стоящие перед изучением морфоло гии, требуют привлечения данных геологии, литологии, углепетрографии, палеоботаники, углехимии и др.
Н а п р а в л е н н о с т ь . Основной конечной целью исследо вания морфологии пласта является решение вопросов прогнозов его поведения за пределами изученного контура и практические рекомен дации о дальнейшей разведке и эксплуатации залежи. Отсюда выте кает общая тематическая направленность проводимого комплексного исследования.
Г р а ф и ч е с к и е м а т е р и а л ы . Основой систематизации, изображения и обобщения многих особенностей и закономерностей морфологии пластов является графический способ, заключающийся в составлении серии общих и специальных карт, профилей и др.
і IG
Закономерности морфологии пласта имеют прежде всего простран ственный характер, поэтому картирование морфологических элемен тов само по себе нередко служит источником их выявления. Кроме того, выявление генетических связей многих элементов происходит путем совмещения или наложения карт, отражающих разные харак теристики. К основным видам графики относятся (применительно к изучению пластов донецкого типа):
1. Карта морфологического строения пласта. Одна из главных карт, на которой изображается распространение зон различного типа строения залежи. Типы строения выделяются по мощности (крупные градации), строению (простое и в разной степени слож ное), стратиграфической характеристике (приуроченность к опреде ленной части сводного разреза пласта), составу углей, выдержан ности, условиям залегания. Карта строится на базе гипсометриче ского" плана со снятием лишней нагрузки. Основные контуры на карте отвечают границам зон строения пласта, линиям расщепления, размывов, выклиниваний и др.
2. Сводный стратиграфический разрез пласта для данной терри тории и сопоставление его опорных разрезов. Этот важнейший документ составляется на основе комплексного геолого-петрографи ческого (а по возможности палеоботанического, углехимического и др.) послойного изучения разрезов главным образом по горным выработкам.
3. Карты общей мощности пласта и мощности угольных пачек в изолиниях.
4. При наличии достаточного фактического материала желательно построение карт распространения и мощности отдельных пачек и горизонтов пласта согласно стратиграфическому разрезу залежи. Полезно изображение петрографического и фацнального состава углей. Серия таких карт даст важный материал об истории формиро вания пласта, миграции зон углеобразоваиия и др. Судя по опыту изучения донецких пластов, такие карты (схемы) удается выполнить только в мелком -масштабе.
5. Система детальных профилей угольного пласта, построенных обычно по простиранию и вкрест простирания структур. Горизон тальный масштаб отвечает масштабу карт; вертикальный масштаб обычно крупнее (для Донбасса 1 :-25—1 : 50).
6. Карты литолого-фациального состава непосредственной почвы il кровлп пласта, а также подстилающих^ и перекрывающих отло жений в интервале циклотемы, межпластья. Материалы исключи тельной важности, ибо от выявленных зон лптофациального состава, их распространения и конфигурации зависит выяснение генетиче ских связей с зональностью угольного пласта. Масштаб карт отве чает масштабу пластовых карт.
7. Система литолого-фацпальных профилей вмещающих пород (циклотем), составленных по простираншо и вкрест простирания. Профили служат основой суждений о. надежности синонимики
117
пласта и построения лптофациальных карт. Горизонтальный мас штаб равен масштабу карт; вертикальный масштаб более крупный (для Донбасса 1 : 500—1 : 1000).
8. Различного рода специальные схемы, разрезы, диаграммы, отражающие детали морфологии пласта, результаты изучения углей и вмещающих пород.
Приведенный перечень надо рассматривать как вариант доста точно полного набора графики, отражающей основные особенности морфологии угольного пласта и его связей с вмещающей толщей. Специально не называется отдельно карта прогноза поведения пла ста, так как это лучше всего отразить на упомянутых пластовых картах, где можно впдеть сам механизм прогноза и судить о степени его надежности.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Исследования морфологии угольных пластов имеют помимо научного большое практическое значение, поскольку одной из глав ных задач разведки является геометризация залежей. Осуществле ние этой задачи при современных высоких требованиях к точности результатов разведки возможно при условии выбора определенных экономичных систем расположения и плотности разведочных вы работок и разработки способов надежного прогноза конкретных пластов. Последнее прямо связано со знанием особенностей и зако номерностей изменчивости угольных залежей, с изученностью их генезиса.
Широко распространенное представление об автохтонном про-
,похождении промышленных залежей угля в значительной степени сложилось на основе аналогий с современными торфяниками. Между тем, сравнительный анализ показывает, что эти торфяники могут
сопоставляться (при благоприятных условиях их |
сохранения) лишь |
с наиболее бедными углепроявлениями прошлого. |
Различия в мор |
фологии и масштабах залежей не дают строгих оснований к прове
дению аналогий между |
обстановкамп древнего |
углеобразования |
||
и |
современным |
торфонакоплением. |
|
|
|
В то же время соотношения угольных пластов с породами почвы |
|||
и |
прослоями |
отражают |
последовательный ряд |
условий, начиная |
от крайней аллохтонпи, через промежуточные сочетания аллохтонии и автохтонии, до собственно автохтонных обстановок. При этом по сравнению с нижними,прилегающими к почве, слоями пласта его основные средние и верхние горизонты в большей степени несут признаки аллохтонных процессов. * Более приемлемой является гипотеза формирования основной массы промышленных угольных пластов в сложных автохтонно-аллохтонных условиях.
Исследование геологических и расчетных способов определения степени сокращения мощности пластов в ряду торф —антрацит свидетельствует о большой роли процессов усадки в общем меха низме формирования залежей.
При прочих равных условиях формирование пласта в разрезе и на площади регулируется определенным соотношением ряда не зависимых друг от друга факторов: режима относительного изме нения уровня вод и поверхности отложения осадков (биомассы),
119
