CC BY
32
УДК 55.4.04:622.272 П.Ф. Сидоренко
МЕТОДОЛОГИЯ ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКОГО ПРОГНОЗИРОВАНИЯ НА УГЛЕДОБЫВАЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЯХ ВОСТОЧНОГО ДОНБАССА
Семинар № 1
Опыт работы угольной отрасли в условиях рыночных отношений все настойчивее ставит перед геологами вопрос необходимости корректировки задач и требований к достоверности геологоразведочных работ на всех этапах и стадиях, в том числе на стадии эксплуатации месторождений.
Анализ фактического материала собранного в процессе отработки запасов угольных пластов, проведенный многими учеными и специалистами отрасли, показывает, что часто геологическая достоверность запасов даже высокой категории изученности достаточно низка. Особенно это касается таких горно-геологических факторов как малоамплитудная тектоника, литогенетическая нарушенность (размывы, замещения, раздувы и пр.), зоны локального распространения неустойчивых пород непосредственной кровли др. осложняющие угледобычу факторы, в том числе не вскрытых проходческими горными выработками «слепых» нарушений и зон.
Например, практически все русловые размывы, малоамплитудные тектонические нарушения, локальные зоны неустойчивых пород кровли на шахтах Должано-Ровенецкого геоло-го-промышленного района (Украина) выявляются и прогнозируются только на этапе эксплуатации [2, 13, 14]. Схожая ситуация в большинстве гео-
лого-промышленных районах Российского Донбасса и на угольных месторождениях других бассейнов [10]. Поэтому при отработке запасов даже в границах категории А наблюдаются большой процент потерь по геологическим причинам
Задача повышения геологической достоверности геологоразведочных работ была актуальна всегда и решалась геологами, учеными и производственниками постоянно по мере накопления опыта прогнозирования, методик проведения исследований, совершенствования технических средств прогнозирования и программных продуктов обработки и интерпретации материалов исследований.
Тематике повышения достоверности прогноза условий отработки запасов, как в пределах всего месторождения, так и на локальных участках были посвящены научно-практические конференции, совещания (г. Кемерово, 1971; Шахты, 1975; Ростов-на-Дону, 1977, 1987).
В настоящее время в связи с повышением интереса потенциальных инвесторов к угольной отрасли, данная проблема принимает особую актуальность. Необходимо, чтобы неизбежность затрат на геологоразведочные работы в процессе эксплуатации месторождения на участках с так называемым сложным геологическим строением и наличием осложняющих
факторов (имеющих низкую геологическую достоверность), не являлись препятствием для инвесторов, особенно с точки зрения финансовых возможностей малого и среднего бизнеса.
В связи с этим автором предлагается несколько концептуальных положений позволяющих методологически в верном направлении ориентировать деятельность геологической службы с целью повышения достоверности горно-геологических прогнозов в процессе отработки угольных пластов при относительно небольших финансовых затратах.
1. Запасы глубоких горизонтов залегающих в сложных горно-геологических условиях и в тонких пластах необходимо резервировать чтобы в будущем иметь возможность предлагать их к более детальному изучению и освоению в условиях изменившейся технологи отработки, конъектуры рынка или для совместной отработке других полезных ископаемых.
В настоящее время активно обсуждается вопрос как классификации запасов и прогнозных ресурсов с учетом условий рыночной экономики и мировых стандартов оценки экономической эффективности запасов и ресурсов и их места в госбалансе Российской Федерации. Существуют и разрабатываются методики, предложения и критерии оценки по степени геологической достоверности, экономической эффективности техникоэкономической обоснованности разработки запасов [5, 8. 9]. При этом нельзя допускать, чтобы так называемые нетехнологичные в настоящее время запасы/ресурсы воспринимались как засоряющие госбаланс и удалялись простым изъятием.
Ведь одной из основных причин высоких темпов погашения таких запасов и низкой рентабельности шахт
является не только не соответствие технических характеристик оборудования горно-геологическим условиям эксплуатации и расхождении разведочных кондиций с экономически целесообразными параметрами угледобычи, а низкая достоверность прогноза горно-геологических факторов осложняющих ведение горных работ. Научно-технический прогресс в геологоразведочном и горнодобывающем деле может кардинальным образом изменить сложившуюся в настоящее время ситуацию, что может привести к востребованости резервируемых запасов.
При переводе запасов/ресурсов в резерв одновременно необходимо решать наиважнейшую задачу сохранения максимально в полном объеме горно-геологической и горнотехнической (в условиях консервации шахт) информации.
2. В процессе ведения геологоразведочных работ на стадии эксплуатации возможно существенное повышение достоверности оценки и прогноза горно-геологических условий отработки запасов угольных пластов.
Существует, и уже в течение многих лет активно применяются комплексы, шахтных геологических и геофизических методов и методик, которые позволяют существенным образом повысить достоверность прогноза осложняющих факторов. Методы шахтной электроразведки и сейсморазведки осуществляют прогноз тектонической нарушенности, позволяют трассировать размывные нарушения в пределах выемочных участков лав, в том числе «слепых» с достоверностью 70-80 % [13, 14]. Методами геоакустики прогнозируются зоны неустойчивых пород кровли с таким же уровнем достоверности [3, 6, 7]. Методы геометризации на основе детальных маркшейдерских съемок по-
зволяют прогнозировать локальные зоны тектонической нарушенности и изменения гипсометрии пласта [14]. Литолого-фациальные методы исследований условий осадконакопления и уг-леобразования позволяют прогнозировать зоны распространения литогенетической нарушенности [1, 6, 7] и др.
3. Объектом прогноза горногеологических условий отработки запасов на стадии эксплуатации в обязательном порядке должен является участок шахтного поля по величине достаточный для ведения оперативного планирования очистных и проходческих работ (блок, крыло, горизонт и др.).
В настоящее время единая инструкция по геологическим работам на угледобывающих предприятиях и бассейновые методики прогнозирования горно-геологических условий предписывают рассматривать в качестве объекта прогноза горно-геологических условий отработки геологической службой действующей шахты выемочный столб (лава), и проходческую выработку [4]. В результате геолог обязан составить прогнозный горногеологический паспорт условий ведения горных работ лишь для данных объектов. При выявлении в процессе или после оконтуривания горными выработками выемочного столба, а тем более в процессе отработки запасов очистными выработками осложняющих факторов вносить корректировку в схемы вскрытия и отработки запасов без погашения не подтвердившихся и нецелесообразных к отработке запасов невозможно. На стадии эксплуатационной разведки следует основное внимание уделять перспективному прогнозированию и лишь на его основе возможно составление и корректировка перспективных и календарных планов проведения горных работ.
Поэтому перспективный прогноз должен являться обязательной частью документации представляемой для утверждения программы развития горных работ на год, пять и более лет, где объектом прогнозирования должен быть крылья, блоки участки шахтного поля.
Постановка перед геологами задачи перспективного прогнозирования в процессе эксплуатации определит систему формирования и объем информационного массива позволяющего решить ее с заданной достоверностью.
Сообразно с данной целью будет также формироваться нормативная, методическая, априорная информация, обосновываться выбор методов и средств исследования углевмещающего массива, специализация, структура служб привлекаемых к решению этой задачи на постоянной или временной основе.
4. Достоверное перспективное прогнозирование горно-геологических условий отработки угольных запасов в пределах крупных участков на этапе эксплуатационной разведки по силам лишь службе геологогеофизической прогноза осуществляющие свои исследования и работы на угледобывающем предприятии постоянной основе.
Необходимость создания служб геолого-геофизического прогнозирования, в целях повышения достоверности прогнозирования условий отработки запасов угольных пластов, подтверждается опытом горногеологического прогнозирования на угольных шахтах Восточного Донбасса и других угольных предприятий страны.
При создании службы необходимо учитывать большое количество факторов определяющих ее эффективную работу. Это и анализ большого
объема априорной информации предыдущих стадий разведки, наличия навыков и опыта владения большим количеством методик и методов исследования, в том числе и в специфических шахтных условиях, обработки и интерпретации с применением компьютерных технологий, сложностью современной аппаратуры, оперативность и др.
На практике апробированы два подхода к организации данных служб. Первый - когда они создаются под эгидой научно-исследовательских институтов. В этом случае специалисты занимаются в большей мере научными разработками, технологиями и программно-аппаратурным комплексами. Как правило, специалисты таких служб не имеют достаточного опыта, навыков и знаний в области практической работы не в состоянии отслеживать все факторы и особенности
1. Временное методическое руководство по прогнозированию сингенетических нарушений угольных пластов на шахтах объединения «Гуковуголь» / Составитель Ш.В. Гумиров. - Гуково, 1981.
- 38 с.
2. Временное методическое руководство по комплексному геолого-геофизическому прогнозированию горно-геологических факторов осложняющих отработку угольных пластов на шахтах ГКХ «Сврдловантрацит» / Составитель П.Ф. Сидоренко. - Свердловск, 1997. - 25 с.
3. Временное методическое руководство по прогнозированию геологических условий для организации высокопроизводительной работы лав / Составитель А. К. Шаульский.
- Гуково. - 1976. - 29 с.
4. Инструкция по геологическим работам на угольных месторождениях Российской Федерации. СПб.: ВНИМИ. - 1993. -147 с.
5. Классификация запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых. - М.: 1997. - 16с. (ГКЗ, МПР РФ).
исследуемого геологического массива на конкретном объекте.
В случае, когда службы создаются на базе структур объединяющих несколько угольных шахт специалисты таких служб имеют более выраженные навыки практической работы, больше приближены к производственным структурам, что позволяет им с большей эффективностью решать задачи проведения исследований и контроля за их результатами. Но и они часто ограничены в информации о научных разработках и опыте научного подхода при решении поставленной задачи.
Очевидно, что недостатки присущие второму варианту организации и работы служб геолого-геофизичес-кого прогнозирования имеют больше субъективных факторов, поэтому более перспективным мы считаем данный вариант.
-------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
6. Коберник А. И. Генетические типы неустойчивых кровель и их прогнозирование // Уголь Украины. - 1981. № 1. - С. 5-6.
7. Кобилев А.Г. Лось М.М. Методика ли-толого-фациального прогноза условий разработки угольных пластов. - М.: Недра.
- 1976. - 120 с.
8. Методические рекомендации по технико-экономическому обоснованию постоянных кондиций для подсчета запасов месторождений углей и горючих сланцев. -М.: ГКЗ, - 2000. - 42 с.
9 Международная рамочная классификация Организации Объединенных Наций (ООН) запасов/ресурсов месторождений, Женева, 1996 г. (Твердые горючие ископаемые и минеральное сырье).
10. Осецкий А.И. Антипенко Г.А. и др. Выявление вероятных тектонических нарушений угольных пластов способом плоских вертикальных сечений. - Методическое пособие, - М.: 1974. - 31 с.
11. Положение о порядке проведения геологоразведочных работ по этапам и стадиям (твердые полезные ископаемые). МПР РФ, 1999.
12. Смирнов Б.В. Теоретические основы и методы прогнозирования горногеологических условий добычи полезных ископаемых по геологоразведочным данным. -М.: Недра, 1976. - 115 с.
13. Сидоренко П.Ф., Щеглов В.И., Третьяк А.Я., Коваленко А.С. Методология комплексного геолого-геофизичес-кого прогноза горно-геологических факторов. - Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион.
Техн. науки. - 2001. - № 3. - С. 97 -100.
14. Сидоренко П.Ф., Щеглов В.И. Оценка запасов угольных месторождений Восточного Донбасса на стадии их эксплуатации по результатам комплексного геологогеофизического прогнозирования горногеологических факторов. - Геология угольных месторождений. Вып. 13 / Екатеринбург, УГГГА, - 2003. - С. 263-270. ЕШ
— Коротко об авторах-----------------------------------------------------------
Сидоренко П.Ф. - Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт).
Доклад рекомендован к опубликованию семинаром № 1 симпозиума «Неделя горняка-2007». Рецензент д-р техн. наук, проф. A.M. Гальперин.
---------------------------------- ДИССЕРТАЦИИ
ТЕКУЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ О ЗАЩИТАХ ДИССЕРТАЦИЙ ПО ГОРНОМУ ДЕЛУ И СМЕЖНЫМ ВОПРОСАМ
Автор Название работы Специальность Ученая степень
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ГЕОДЕЗИИ И КАРТОГРАФИИ
ХАМИД ФАРАМАРЗ ПУР Разработка методов анализа деформаций подземных сооружений 25.00.32 к.т.н.
ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ЭКОНОМИКИ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ И НЕДРОПОЛЬЗОВАНИЯ
ПОДТУР^Н Формирование интегрированной 08.00.05 к.э.н.
Юрий системы государственной геолого-
Александрович экономической экспертизы в усло-
виях рынка
