Геологическая характеристика калийных горизонтов месторождения шахтного поля Второго рудоуправления

В пределах разрабатываемого шахтного поля развиты 4 калийные горизонта: первый, второй, третий, четвертый (счет от поверхности земли). Залегают они внутри мощных пачек каменной соли. Представляют собой пластовые залежи, пологопадающие в северо-восточном направлении под углом 1−3є, осложненные на площадях, примыкающих к тектоническим нарушениям и в зонах выклинивания калийных горизонтов. Из 4-х калийных горизонтов требованиям кондиций отвечают 2-й горизонт и нижний сильвинитовый пласт 3-го калийного горизонта, которые отрабатываются в настоящее время.

Второй калийный горизонт в пределах шахтного поля залегает на глубинах от 402 м до 471 м с погружением пласта в северо-восточной и северо-западном направлениях под углом 1−3є.

На отдельных участках шахтного поля у тектонических нарушений угол падения пласта увеличивается до 5−8є. Южная граница распространения имеет постседиментационную природу, а северная и западная — тектоническую.

Мощность горизонта в среднем составляет 2,86 м. Содержание KCL в пласте колеблется от 28,58% до 31,09% и в среднем составляет 29,84%. Содержание Н.О.2 от 7,31% до 8,61% и в среднем составляет 7,96%.

По своему строению горизонт чётко подразделяется на три слоя — верхний сильвинитовый, средний — галитовый, нижний — сильвинитовый. Сильвинитовые слои представляют собой чередование сильвинитовых и галитовых прослойков, в которых встречаются небольшие прослойки глины. Средняя мощность верхнего и нижнего сильвинитовых слоёв составляет соответственно 0,96 и 1,04 м, а содержание КСL соответственно 41,67% и 40,69%, Н.О. — 5,17% и 6,68%. Средний галитовый слой состоит из прослоев каменной соли, разделённых прослоями глины. В отдельных прослоях каменной соли отмечается вкрапленность сильвинита. Мощность среднего галитового слоя колеблется от 0,82 до 0,89 м и в среднем составляет 0,86 м. Содержание КСL по слою колеблется от 3,07% до 3,48% и в среднем составляет 3,27%.

Покрывающие горизонт породы представлены частым чередованием прослойков каменной соли мощностью от 1−2см до 10−40см и глины мощностью от долей мм до 10−25см. В интервале до 0,80 м от кровли пласта залегают маломощные прослойки песчаниковидной соли.

В подстилающих горизонт породах возможно наличие газа, который может проявляться в виде газовыделений при бурении разведочных скважин и шпуров, а также в отработанном пространстве горных выработок и лав.

Третий калийный горизонт в пределах шахтного поля залегает на глубинах от 487 м до 646 м с погружением пласта в северном и северо-восточном направлениях под углом 1−3є.

На отдельных участках шахтного поля у тектонических нарушений угол падения увеличивается до 5−8 градусов и более.

Горными работами горизонт достаточно полно изучен в центральной и юго-восточной частях шахтного поля. В юго-западной части шахтного поля граница распространения его установлена по данным геофизических, буровых и геологоразведочных работ.

На вскрытой части шахтного поля калийный горизонт имеет повсеместное распространение и подразделяется на три пачки:

• — верхнюю — сильвинитовую (забалансовую),
• — среднюю — глинисто-карналлитовую,
• — нижнюю — сильвинитовую (промышленную).

Верхняя забалансовая пачка прослеживается на всей разведанной площади шахтного поля и сложена чередующимися прослоями сильвинита, сильвинито-карналлитовой породы и каменной соли с прослоями глины мощностью до 5 см. Мощность верхней сильвинитовой пачки колеблется от 1,73 до 5,0 м.

Средняя глинисто-карналлитовая пачка сложена глиной с прослоями каменной соли, карналлита и сильвинито-карналлитовой породы. Мощность их колеблется от 6 до 10,7 метров.

Нижняя сильвинитовая пачка представляет собой II продуктивный пласт, в разрезе которого выделяется шесть сильвинитовых слоёв, разделённых слоями каменной соли. Промышленное значение имеют II, III и IY сильвинитовые слои.

Балансовая мощность по слоям II — IY изменяется от 4,03 м до 4,46 м и в среднем составляет 4,31 м.

Содержание КСL по слоям II — IY соответственно изменяется от 17,13% до 26,03% и в среднем составляет 19,85%. Содержание H.O. по слоям II — IY изменяется от 3,19% до 8,01% и в среднем составляет 4,53%.

На всех панелях, отрабатываемых в настоящее время, периодически встречаются замещения сильвинитовых слоев каменной солью, что резко снижает качество выдаваемой руды. Наиболее часто они встречаются в краевых и притектонических зонах горизонта.

В породах горизонта отмечаются локальные скопления свободно содержащихся газов, количество которых увеличивается в разрезе снизу вверх, а также встречаются «мульды погружения пласта», опасные по внезапным выбросам соли и газа. Особую опасность представляет наличие горючих газов, выделяющихся в отработанном пространстве горных выработок и лав.

В южной краевой зоне на участках, примыкающих к контурам выклинивания калийных горизонтов, а также на пониженных участках отрабатываемых панелей возможно наличие рассолов.

Соленосные отложения над кровлей калийных горизонтов являются естественной водозащитной толщей. Мощность их в северо-восточной части шахтного поля над Вторым и Третьим калийным горизонтами достигает соответственно 100 и 250 м с постепенным выклиниванием в южном направлении. В результате проведения специальных комплексных исследований, выполненных на месторождении, установлено, что большая часть глинисто-мергелистой толщи безводна и водоупорна, и слагающие ее породы обладают хорошими водозащитными свойствами. Мощность водоупорной части ГМТ в пределах шахтного поля составляет преимущественно 180−300 м. Таким образом, общая мощность водозащитной толщи составляет 200−300 м над кровлей Второго калийного горизонта и 240−450 м над кровлей Третьего калийного горизонта.