СПОСОБ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ УГОЛЬНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ Российский патент 2012 года по МПК E21C41/00 

Изобретение относится к горному делу, в частности к комплексному освоению месторождения полезных ископаемых, а именно к разведке промышленных содержаний элементов-примесей в угольном месторождении.

Известен способ освоения угольного месторождения, включающий поиск полезного ископаемого, предварительную, детальную и эксплуатационную разведки, вскрытие, подготовку и последующую разработку полезного ископаемого с целью добычи полезного ископаемого и переработки последнего [1]. Недостатком способа является его ориентированность на извлечение одного полезного ископаемого - угля.

Наиболее близким аналогом, принятым в качестве прототипа, является способ комплексного освоения угольного месторождения, включающий проведение поисковых работ, определяющих наличие собственно месторождения; проведение предварительной разведки, определяющей характер и границы месторождения; проведение детальной разведки месторождения, определяющей запасы углей, их качественные характеристики и содержание в них и в отходах их переработки ценных и/или токсичных элементов-примесей; проведение эксплуатационной разведки, определяющей строение угольного пласта; разработку месторождения с целью добычи угля и последующую переработку добытого угля с извлечением ценных и/или токсичных элементов-примесей [2].

Недостатком прототипа является необходимость проведения опробования угольных пластов месторождения по большому количеству вероятных элементов-примесей (до 50 элементов-примесей), которые потенциально могут входить в состав угольного вещества того или иного пласта в промышленных содержаниях. В связи с этим допускаются повышенные затраты времени, материальных и трудовых ресурсов, снижающие эффективность комплексного освоения угольного месторождения.

Цель изобретения - повышение эффективности комплексного освоения угольного месторождения за счет опробования угольных пластов при проведении его разведки по ограниченному числу базовых элементов.

Поставленная цель достигается тем, что в способе комплексного освоения угольного месторождения, включающем проведение поисковых работ, осуществление предварительной, детальной и эксплуатационной разведок, оценку содержания в углях и в отходах их переработки элементов-примесей, разработку месторождения с целью добычи угля и последующую переработку добытого угля с извлечением элементов-примесей, оценку содержания в углях и в отходах их переработки элементов-примесей производят при эксплуатационной разведке в два этапа: на первом этапе ведут опробование с выявлением рудообразующих содержаний в золах углей базовых элементов; на втором - опробование только по тем элементам, которые тесно связаны с базовыми элементами.

Большинство угольных месторождений в нашей стране уже разведаны и осваиваются в той или иной степени в зависимости от экономической целесообразности. Однако развитие аналитических методов определения редких элементов в углях и геохимические исследования угля и углевмещающих пород показывают, что отходы сжигания части добываемого угля представляют собой рудообразующий комплекс, что можно выявить на стадиях детальной или эксплуатационной разведки.

Научными исследованиями, проведенными в нашей стране за предыдущие 20 лет, установлено, что элементы, часто встречающиеся в углях, ассоциируют друг с другом, т.е. находятся в угле совместно, и высокое содержание одного элемента с большой степенью вероятности свидетельствует о соответствующем содержании другого элемента или группы элементов. Такие элементы, повышенное содержание которых с большой степенью вероятности определяет соответствующее содержание в углях другого элемента или группы элементов, являются базовыми.

В связи с этим оценку содержания в углях и отходах их переработки элементов-примесей предлагается проводить при проведении эксплуатационной разведки в два этапа. На первом этапе проводят опробование угольных пластов на содержание базовых элементов; на втором - опробование только по тем элементам, которые ассоциируют с базовыми элементами, выявленными на первом этапе.

Способ комплексного освоения угольного месторождения может быть осуществлен следующим образом. Например, в Кемеровской области существуют угольные месторождения с разнообразным марочным составом добываемых углей. В Кузнецких углях часто встречаются повышенные содержания ценных элементов-примесей (Al, Ti, Fe, Y, Zr, Nb, Ag, Ta, Au и др.), стоимость минеральных концентратов которых многократно превышает стоимость добытого угля.

Поскольку большинство угольных месторождений уже находятся в стадии освоения, а опробование угольных пластов на содержания элементов-примесей на стадии детальной разведки не проводилось, то изучают состав угольного вещества на стадии эксплуатационной разведки, которую предлагается проводить в два этапа. На первом этапе определяют строение угольного пласта и проводят опробование углей по базовым элементам. При выявлении повышенных концентраций хотя бы одного базового элемента дальнейшее опробование углей ведут по тем элементам, которые ассоциируют с этим базовым элементом, например, титан имеет выраженную склонность ассоциировать с Fe, Y, Zr, Nb, Hf, Ta, другими элементами. Если на первом этапе разведки в угле выявлено рудообразующее содержание в пересчете на золошлаковый материал (ЗШМ) титана, то на втором этапе проводят опробование только по тем элементам, которые с ним ассоциируют в рудных содержаниях. В этом случае будет значительно снижен объем опробования без снижения качества разведочных работ и разведки месторождения в целом.

Таким образом, при двухэтапной эксплуатационной разведке угольного месторождения будут значительно снижены затраты (трудовые, материальные, финансовые, времени), что в конечном счете ведет к повышению эффективности комплексного освоения угольного месторождения. А это и есть цель изобретения.

Источники информации

1. Бокий Б.В. Горное дело. / Учебное пособие. Москва, Ленинград, Углетехиздат, 1953 - 744 с. (аналог).

2. Арбузов С.И., Ершов В.В. Геохимия редких элементов в углях Сибири. - Томск, Изд. дом «Д-Принт», 2007 - 468 с. (прототип).

Изобретение относится к горному делу, в частности к освоению угольного месторождения. Способ комплексного освоения угольного месторождения включает проведение поисковых работ, определяющих наличие собственно месторождения; проведение предварительной разведки, определяющей характер и границы месторождения; проведение детальной разведки, определяющей запасы углей, их качественные характеристики; проведение эксплуатационной разведки, определяющей не только строение угольного пласта, но и оценку содержания в углях и отходах их переработки элементов-примесей; разработку месторождения с целью добычи угля и последующую переработку добытого угля с извлечением ценных и/или токсичных элементов-примесей. При этом эксплуатационную разведку месторождения проводят в два этапа: на первом этапе ведут опробование с выявлением рудообразующих содержаний в золах углей базовых элементов; на втором - опробование только по тем элементам, которые ассоциируют с базовыми элементами. Предложенный способ обеспечивает повышение эффективности комплексного освоения угольного месторождения за счет опробования угольных пластов при проведении его разведки по ограниченному числу базовых элементов.

Способ комплексного освоения угольного месторождения, включающий проведение поисковых работ, осуществление предварительной, детальной и эксплуатационной разведок, оценку содержания в углях и в отходах их переработки элементов-примесей, разработку месторождения с целью добычи угля и последующую переработку добытого угля с извлечением элементов-примесей, отличающийся тем, что оценку содержания в углях и в отходах их переработки элементов-примесей производят при эксплуатационной разведке в два этапа: на первом этапе ведут опробование с выявлением рудообразующих содержаний в золах углей базовых элементов; на втором - опробование только по тем элементам, которые тесно связаны с базовыми элементами.