Горючие сланцы
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
олее часто встречаются на платформах, а также в тектонических впадинах активизированных платформ и орогенных поясов.
На рисунке 1 приведены геологические разрезы наиболее известных сланцевых бассейнов и месторождений.
Рис. 1. Геологические разрезы основных сланцевых бассейнов и месторождений мира
Ведь геологоразведочный процесс делится на две крупные стадии: поиски и разведку. Цель поиска - обнаружить месторождение по прямым или косвенным геологическим предпосылкам, выявить площади со сланцами определённого качества. Поисковые работы наряду с наземными геологическими маршрутами сопровождается проходкой различных горных выработок - канав, шурфов, буровых скважин. Причём скважинами, которые обычно располагаются по профилям, сланцевые пласты прослеживаются на глубину. Расстояние между профилями обычно 1-4 км в зависимости от строения месторождений, а между скважинами в профиле - примерно в 2 раза меньше. Глубина скважин может быть различной - от 50 до 200 метров и более. Таким образом, месторождения покрываются сетью буровых скважин, что позволяет изучить сланцевые пласты как по площади, так и в разрезе. Если получены положительные данные о строении месторождения, количестве и качестве горючих сланцев, приступают к разведке. Для этого сгущают сеть скважин до 500 метров, а на сложных месторождения - до 250 метров и менее. Это позволяет досконально изучить месторождение.
При изучении сланцевых месторождений обычно применяется колонковое бурение. На конце бурового снаряда имеется колонковая труба с армированной твёрдыми сплавами коронкой. Эта колонка врезается в недра земли и в трубу поступает столбик породы, так называемый керн - основной материал для изучения строения месторождения, состава и свойства пород и заключенных в них полезных ископаемых.
В каждой пробуренной скважине фиксируются встречаемые горные породы, определяют глубину их залегания, мощность и строение, берут пробы горючих сланцев и пород для изучения в специальных лабораториях. По большевесным пробам, взятым из скважин большого диаметра или из шурфов, определяют технологические свойства сланцев и наиболее рациональное направление их использования, что особенно важно.
Огромную помощь геологам оказывают геофизики, которые изучают физические свойства пород - плотность, упругость, электрическое сопротивление, радиоактивность и другое. Ведь каждая горная порода характеризуется только ей присущими свойствами, изучение которых позволяет расшифровать детали геологического строения изучаемого района. Наиболее эффективны такие методы геофизики, как гравиразведка, магниторазведка, электроразведка, сейсморазведка. С их помощью геологи могут заглянуть в земные глубины и выбрать наиболее благоприятные места для заложения буровых скважин. Наряду с наземными геофизическими методами на угольных месторождениях применяется скважинная геофизика, так называемый каротаж. На прочном кабеле в скважину спускаются специальные приборы, которые замеряют кажущееся удельное сопротивление, естественную гамма-активность пород, рассеянное гамма-излучение. Замерив эти показатели, получают чёткое представление о глубине залегания, мощности пластов, пород и сланцев, их свойствах; по ним можно даже косвенно судить о выходе сланцевой смолы. В последнее время стали применяться новые методы скважинных геофизических исследований - радиопросвечивание, акустический и нейтронный каротаж.
Добыча сланцев
В настоящее время высокоразвитая сланцевая промышленность есть только в СССР и КНР.
В СССР сланец в количестве 31 миллиона тонн добывается на 12 шахтах и 4 разрезах в Прибалтийском бассейне (98 % добычи) и на Кашпирском месторождении Волжского бассейна. Половина сланцев добывается экономичным открытым способом, при котором себестоимость добычи в 1.5-2 раза ниже, чем при подземном способе.
На сланцевых месторождениях, на разрезах принята единая система разработки - простоя бестранспортная. Предельная мощность вскрыши 12-18 метров. Внедрение более мощных экскаваторов позволит в перспективе увеличить мощность вскрыши до 40 метров. На разрезах Прибалтийского бассейна частично применяется селективная выемка. Сланцевая залежь отрабатывается тремя последовательно и раздельно вынимаемыми слоями. Сланцы верхнего (F-E) и нижнего (C-B) отгружают в автотранспорт, средний слой D идёт вместе с породой в отвалы. При этом безвозвратно теряется около 19 процентов сланца. В настоящее время на разрезе Октябрьский осваивается технология валовой выемки с последующим обогащением горной массы в тяжёлых средах, что позволит снизить потери до 10 процентов.
В Зависимости от характера горно-геологических условий на сланцевых шахтах Прибалтийского бассейна в СССР применяются следующие системы:
камерная система разработки, основанная в Прибалтийском бассейне: валовая выемка пласта буровзрывными работами с управлением кровлей с поддержанием на столбчатых целиках;
комбинированная система камера - лава (вторая по объёму добычи): валовая выемка пласта с поддержанием кровли на ленточных целиках;
столбовая система разработки применяется в осложнённых условиях эстонского месторождения: в этом случае отрабатывается комбайнами только нижняя часть пласта;
селективная выемка с буровзрывным разрушением пласта с ручной навалкой и закладкой бутовых полос для управления кровлей, применяется на старых шахтах, она очень трудоёмка.
Как в?/p>