АНАЛИЗ ОТБОРА ПРОБ УГОЛЬНОГО ПЛАСТА ПО КЕРНУ В ПЕРИОД БУРЕНИЯ РАЗВЕДОЧНОЙ СКВАЖИНЫ И В ГОРНОЙ ВЫРАБОТКЕ НА УЧАСТКЕ СЫЧЕВСКИЙ ПЕРСПЕКТИВНЫЙ

ANALYSIS OF COAL PLATE SAMPLING BY CERN IN THE DRILLING PERIOD OF EXPLORATION BOREHOLE AND IN MINING WORKING AT THE SYSCHEVSKY PROSPECTIVE PLACE

Sychikova Irina Gennadievna

Master's student, Institute of Biology, Ecology and Natural Resources, Kemerovo State University,

Russia, Kemerovo

АННОТАЦИЯ

В данной статье проведено сравнение основных данных, полученных при анализе отбора проб угольного пласта по керну в период бурения разведочных скважин и опробование аналогичного пласта в действующей горной выработке.

Опробование угольного пласта в период бурения разведочных скважин является критически важным этапом, который обеспечивает основу для понимания характеристик угольного месторождения. Отбор проб в действующей горной выработке сопровождается комплексным контролем, включающим: проверку качества, добываемого ископаемого; оценку соблюдения требований промышленной безопасности; мониторинг выполнения экологических норм и стандартов. [1]

ABSTRACT

This article compares the main data obtained from the analysis of coal seam sampling by core during the drilling of exploration wells and testing of a similar seam in an active mine.

Testing of a coal seam during the drilling of exploration wells is a critical step that provides a basis for understanding the characteristics of a coal deposit. [1] Sampling in an active mine is accompanied by comprehensive control, which includes: checking the quality of the extracted mineral; assessing compliance with industrial safety requirements; and monitoring compliance with environmental regulations and standards. [2]

Ключевые слова: отбор проб, горная выработка, качество.

Keywords: sampling, mining, quality.

Правильно проведённый отбор и последующий анализ проб угля позволяют сформировать первоначальную базу данных, на основе которой разрабатываются практические рекомендации по: оптимизации технологических процессов разработки угольного месторождения; повышению эффективности добычи полезного ископаемого; рациональному использованию угольных ресурсов; принятию взвешенных управленческих решений в сфере угледобычи. Такой подход обеспечивает максимально эффективное освоение месторождения с учётом его геологических особенностей и экономических факторов. [2]

Керновое опробование обеспечивает представительную выборку угольного пласта, позволяя оценить его мощность, структуру и включения. Анализ керновых проб позволяет выявить изменения в качестве угля по глубине, определить наличие прослоев пустой породы и оценить потенциальную обогатимость угля. [3]

Отбор проб в горной выработке, в свою очередь, позволяет учесть влияние горно-геологических условий на качество угля. Пробы, отобранные из забоя или стен бортовой части выработки, отражают реальное состояние угольной пачки в месте добычи и позволяют оценить ее пригодность для различных целей, таких как коксование, энергетика или химическая переработка.

Сравнительный анализ результатов опробования керна и проб из горной выработки позволяет получить более полное представление о геологическом строении угольного месторождения, выявить возможные неточности в разведочных данных и оптимизировать технологические решения по добыче и переработке угля. [4]

Для сравнения данных по обоим вариантам отбора проб, мы можем рассмотреть некоторые параметры:

Мощность пласта, демонстрирует глубину простирания, позволяет наглядно оценить потенциальные запасы по каждому варианту.

Зольность, содержание неорганических компонентов в образцах.   Важный параметр, поскольку высокое содержание зольности существенно снижает качество конечного продукта.

Содержание серы, влияет на качество топлива.

Теплота сгорания, выделение теплоты при полном сгорании угля.

Выход летучих веществ показывает количество соединений, выделяющиеся при определённых условиях термического воздействия. Этот показатель показывает существенную роль при оценке как энергетической ценности угля, так и экологически безопасного использования.

Влажность. Содержание влаги в образцах имеет прямое влияние на их массу и результаты переработки.

Расхождения в результатах анализа угольных проб, полученных из керна и горной выработки, обусловлены рядом факторов, связанных как с процессом отбора и подготовки проб, так и с естественными изменениями в угольном пласте. Ниже представлены некоторые из основных факторов отбора и подготовки проб:

Несопоставимость объемов проб: Керновые образцы, как правило, имеют значительно меньший объём по сравнению с пробами из горных выработок.

Методологические различия. Технологии получения керна, такие как колонковое бурение, отличаются от методов отбора проб непосредственно в горных выработках.

Фактор загрязнения. Керновые образцы могут содержать примеси бурового раствора, в то время как пробы из горных выработок нередко смешиваются фрагментами горной породы.

Подготовка проб. Различия в методиках дробления, измельчения и просеивания материала могут существенно повлиять на итоговые показатели анализа.

Окислительные процессы. Уголь в горных выработках подвергается окислению, что особенно заметно отражается на показателях влажности и выходе летучих веществ. В отличие от этого, керн остаётся защищенным от окислительных процессов благодаря особенностям его извлечения и хранения.

Потеря влаги. В условиях проветривания горных выработок, происходит естественное иссушение угольного массива. При этом керновые пробы, упакованные в защитную плёнку сразу после извлечения, сохраняют первоначальную влажность, что обеспечивает более достоверные результаты анализа.

Представленный сравнительный анализ данных, полученных при опробовании угольного пласта по керну разведочный скважины (см. табл. 1) и в горной выработке (см. табл. 2) на участке "Сычевский перспективный", выявил значительные расхождения в основных параметрах. Эти расхождения обусловлены как естественной гетерогенностью угольного пласта, так и различиями в методах отбора и подготовки проб.

Таблица 1.

Анализ проб угольного пласта с керна

Таблица 2.

Анализ проб угольного пласта с горной выработки

Следовательно, для комплексной оценки угольных месторождений требуется комбинированный подход, включающий данные как разведочного бурения, так и горных выработок. Сочетание этих методов обеспечивает более полное понимание геологического строения, качества и пространственной изменчивости угольного пласта, что очень важно для эффективной добычи и переработки. Особое внимание следует уделить стандартам процедур отбора и подготовки проб, а также учесть влияние горно-геологических условий на качество добываемого угля.

Список литературы:

1. ГОСТ 25543–2013. Угли бурые, каменные и антрациты. Классификация по генетическим и технологическим параметрам. -М.: Стандартинформ, 2013. - 18 с.
2. ГОСТ 10742-71-1972. Угли бурые, каменные, антрацит, горючие сланцы и угольные брикеты. Методы отбора и подготовки проб для лабораторных испытаний. - М.: Стандартинформ, 1972. - 16 с.
3. Сычикова И.Г., Лаврова А.А. Основные принципы отбора проб угольного пласта в очистных и проходческих забоях // Геология. - 2026. Красноярск. Выпуск 20. -  С. 211-213.
4. Ширинский, А.И., Елисеев, Ю.З. Количественная оценка достоверности геологических материалов угольных месторождений. Кемерово, 2025. - 243 с.