Геологическая характеристика месторождения

В пределах поля разреза выделены отложения верхнебалахонской подсерии верхнепермского возраста, включающей (в стратиграфической последовательности сверху вниз) Усятскую, Кемеровскую и Ишановскую свиты. [1].

Усятская свита включает пласты VIII-I Внутренние. Мощность свиты составляет 150 м, рабочая угленосность — 9%. Литологический состав вмещающих пород характеризуется переслаиванием песчаников и алевролитов.

Кемеровская свита, развитая на всей площади разреза, характеризуется самой высокой угленосностью благодаря наличию в ней очень мощных пластов Горелого и Мощного. Мощность свиты от почвы пласта Мощного до кровли пласта II Характерного изменяется от 153 до 240 м. Рабочая угленосность 20−38%. В составе свиты широко распространены песчаники, мощность слоев которых достигает 30−50 м.

Ишановская свита, вскрытая верхняя часть разреза которой составляет 80 м, содержит 7 пластов угля, промышленное значение и повсеместное распространение имеют только три верхних — III, II и I Безымянные. Рабочая угленосность вскрытой части 10%. В составе свиты преобладают песчаники.

В пределах поля разреза «Бачатский», наибольшим распространением пользуются песчаники и алевролиты. Угли, аргиллиты и др. породы имеют подчиненное положение.

Соотношение литологических разностей пород и угля по свитам приведено в таблице 1.

Таблица 1.

Соотношение литологических разностей пород и угля по свитам.

Поле разреза «Бачатский» расположено в центральной части Бачатского месторождения, приуроченного к зоне складчатого пояса предгорий Салаирского кряжа, и представляет изолированную от основной площади Кузбасса брахисинклинальную складку.

Тектоническое строение поля разреза очень сложное. Основная структура — брахисинклиналь осложнена дополнительными складками второго и более высоких порядков, а также тектоническими разрывами, различными по амплитуде и протяжённости. Наиболее четко выделяются и прослеживаются по всему полю разреза крупные синклинали: Главная, А, С, синклинали F, L, Б, B, E и другие приурочены к их крыльям. Менее четко выражены антиклинали, наиболее крупные из них Центральная, АЕ, БВ. Падение крыльев складок невыдержанное, от пологого 10−15^о до крутого 70−80^о, местами запрокинутое. Преобладающие углы падения пластов достигают 50−80^о. Угленосные отложения нарушены большим количеством тектонических разрывов. Наиболее крупные из них прослеживаются по всему полю. Амплитуда смещения крыльев составляет 70−270 м и более. Протяженность нарушений с амплитудой 10−100 м от 100 до 2000 м, с амплитудой 1−10 м — от 10 до 100 м. В соответствии с действующей «Классификацией запасов месторождений и прогнозных ресурсов твёрдых полезных ископаемых» по сложности геологического строения, выдержанности и мощности пластов, качеству угля, поле разреза отнесено к месторождениям очень сложного строения — 3 группе.

Породы и пласты угля интенсивно трещиноваты. Интенсивность трещиноватости увеличивается вблизи замков складок и тектонических нарушений. Трещины имеют различную степень раскрытости, а также отличаются по характеру заполнителя. Трещиноватость оказывает отрицательное влияние на состояние и устойчивость массива горных пород.

В обводнении поля разреза принимают участие подземные воды угленосных и четвертичных отложений. К зоне устойчивого питания рыхлых отложений относится юго-западный борт разреза, где питание осуществляется за счёт инфильтрации вод из Сагарлыкского гидроотвала.

Коренные породы характеризуются наибольшей водоносностью у северной и южной границ разреза, где коренные породы контактируют с аллювиальными отложениями долин рек, в особенно, наиболее выветрелой части толщи до глубины 70−100 м.

Коэффициент фильтрации коренных пород низкий — изменяется от 0,017 до 2,5 м/сутки, при среднем значении 0,22 м/сутки. Согласно Справке по среднегодовому водопритоку в разрез за 2002;2004 гг. приток подземных вод составляет 218 м³/час.

Угленосные отложения поля разреза включают 22 пласта угля. На балансе разреза числятся 10 пластов [2]. Часть пластов являются некондиционными.

Наибольшим распространением пользуются пласты Кемеровской свиты — II Прокопьевский, Горелый (верхняя пачка), Горелый (нижняя пачка), Мощный и Ишановской свиты — II Безымянный, I Безымянный.

По мощности пласты разделяются на:

тонкие (0,5−1,3 м) — Проводник Мощного;

средней мощности (1,3−3,5 м) — VIII Внутренний, VII Внутренний, V Внутренний, IV Внутренний, I Внутренний, Лутугинский, частично, I Безымянный;

мощные (3,5−15,0) — Горелый верхняя пачка, Горелый нижняя пачка, II Прокопьевский, I Прокопьевский, II Безымянный, I Безымянный;

весьма мощные (более 15,0 м) — Мощный.

Угли пластов I, II, III Безымянных относятся к марке СС, пласта Мощного — к марке СС и, частично, Т, а остальных пластов — КО, КС, СС и Ж.

Запасы угля утверждены в технических границах разреза до гор.+0 м с разделением запасов на I и II очереди. Разрезом запасы в технических границах учитываются без разделения на очереди. В границах разреза запасы угля категории, А отсутствуют, запасы категории В составляют незначительное количество — 40,0 млн. т (10,46%) и, в основном (93−95%), выделены на пластах Мощный и Горелый.

На основании форм отчетности (5-ГР и 2-ГР), предоставленных геолого-маркшейдерской службой разреза, количество запасов, учитываемых разрезом по состоянию на 1.01.2010 г. представлено в таблице 2.

Таблица 2.

Балансовые запасы.

Аналитическая влага невысокая и составляет в среднем 1,2−1,4% [2]. Уголь пластов, намечаемых к отработке на разрезе, отличается довольно низкой зольностью чистых угольных пачек — в среднем на уровне 6,6−8,6%, а по пл. Мощному — 4,8%. Зольность с учетом 100% засорения породными прослоями пластам изменяется, в широком в диапазоне от 6−8% до 26,4%. Для определения зольности добываемого угля в целом по разрезу был проведен расчет зольности угля по отдельным пластам, принятым в отработку, с учетом засорения его породой от внутрипластовых прослойков и боковыми породами.

Зольность угля по пластам рассчитывалась в соответствии с «Методикой расчета норм показателей качества и продуктов их переработки…» 1987 г. и «Изменениями № 1 к «Методике…» от 1993 г.

Расчет эксплуатационной зольности угля по пластам проводился по существующей схеме ведения горных работ и учету добываемого угля и представлен в таблице А.1 (приложение А).

Угли всех пластов отличаются низким содержанием серы — по средним значениям не более 0,39%. Выход летучих веществ по углям верхних пластов в среднем составляет 19,3−21,6%, нижних — 23,3−27,2%.

Спекающие свойства углей отдельных пластов проявляются по-разному: так по пластам Безымянным, Мощному и I Прокопьевскому толщина пластического слоя составляет 0−7 мм, а по нижележащим пластам — в среднем 9−11 мм, при колебаниях 5−14 мм. Теплота сгорания высшая по бомбе по пластам составляет 34,90−35,48 МДж/кг или 8335−8473 ккал/кг.