Природные условия залегания и качество полезного ископаемого

Качественная характеристика угля Согласно классификации по генетическим и технологическим параметрам по ГОСТ 25 543–88 угли пластов 52,51,50 и 49 относятся к длиннопламенным (ДГ), подгруппы длиннопламенные газовые витринитовые (ДГВ). Содержание витринита в углях в среднем составляет 77,7−83,3%.

Основные показатели качества угля по пластам (колебания и средние значения) приведены в табл. 2. Уголь пластов шахты имеет относительно низкую зольность чистых угольных пачек, которая по средним значениям изменяется от 4,6 до 7,7%. Зольность с учетом 100% засорения породными прослоями по средним значениям изменяется в диапазоне от 5,8 до 19,3%.

Таблица 2.

Характеристика угля.

Среднее содержание серы колеблется от 0,22 до 0,73%, среднее содержание фосфора — от 0,019 до 0,046%.

Аналитическая влажность в среднем равна 3,5- 3,7%, при колебаниях ее от 2,2−5,4%. Рабочая влажность выдаваемого из шахты угля ожидается порядка 10,0%.

Угли отрабатываемых пластов обладают высокой теплотворной способностью, высшая теплота сгорания находится в диапазоне от 32,65 МДж/кг до 34,03 МДж/кг (7796,8−8126,4 ккал/кг).

Пласты угля — метаноносные. Верхняя граница метановой зоны находится на глубине 150−180 м. В метановой зоне природная газоносность увеличивается с глубиной от 5 м³/т с.б.м. до 12,5 м³/т с.б.м.(гор ± 0). Шахта отнесена к III категории по газу.

Пласты угля до глубины 150 м (в среднем гор.+100) относятся к не угрожаемым по горным ударам по данным геологического отчета. По заключению РосНИИГД от 16.06.1995 г., пласты относятся ко 2 группе склонности к самовозгоранию.

Угольные пласты оцениваемой площади относятся к неопасным по внезапным выбросам угля и газа. Угольная пыль взрывчатая, т.к. выход летучих веществ составляет 36−43%. Породы — силикозоопасные (содержание свободного кремнезема в породах колеблется от 10 до 40%).

Тектоника Поле шахты в лицензионных границах расположено в южной части Соколовского каменноугольного месторождения, в пределах северо-восточного крыла Кыргайской (Соколовской) брахисинклинали, и поэтому представляет собой падающую на юго-запад моноклинальную структуру.

Пласты угля имеют пологое залегание с падением в юго-западном направлении под углами от 3⁰ до 15 ⁰. Угол падения пластов уменьшается с глубиной от 15⁰— 8⁰ на гор. +200 м, до 11⁰-6 ⁰— на гор. +100 м, до 9⁰-3⁰— на гор. ±0 м и 6⁰-3⁰ на гор.-100м. Моноклинальное падение пластов угля осложнено пологой волнистостью, в связи с чем наблюдается изменение угла падения в 5⁰— 6⁰ в пределах 100-метровой высоты этажа (по вертикали).

Углы падения пород в северной части поля (район Котинской и 10 разведочных линий) составляют 8−12⁰_, причем в крайней северо-восточной части поля угольные пласты 50 и 49 (район Котинской р.л.) претерпевают пологий антиклинальный перегиб, постепенно переходя из моноклинального залегания в Евтинскую антиклиналь. В южной части шахтного поля (район 15 и Соколовской разведочных линий) углы падения пород составляют 12⁰-15⁰. Средневзвешенный коэффициент крепости пород непосредственной и основной кровли равен 4.

Дизъюнктивные нарушения в пределах шахтного поля геологоразведочными работами достоверно не установлены, указана лишь возможность появления мелких нарушений, особенно вблизи зоны Иганинского (Воробъевского) взброса. Однако в процессе ведения горных работ по пласту 52 разрывная тектоника установлена достоверно. Дизъюнктивные нарушения имеют сбросовый характер с амплитудами смещения от 0,5 м до 2,5 м.

Гидрогеологические условия Соколовское месторождение угля в целом и поле шахты «Котинская» по данным геологоразведочных работ характеризуются низкой и неравномерной обводненностью по площади и с глубиной.

Грунтовые воды отложений четвертичного возраста (суглинки) существенного влияния на отработку пластов не оказывают.

Верхнепермские угленосные отложения представляют собой единый неравномерно обводненный массив пород. Наибольшая обводненность пород приурочена к зоне физико-химического выветривания — до глубины 40 — 60 м. в депрессиях рельефа, и 50−80м — на водоразделах. Ниже указанных глубин, по данным геологоразведочных работ, обводненными являются редкие интервалы пород мощностью 2−3 м, связанные с тектонической деятельностью. В редких случаях наблюдается слабая обводненность крупнозернистых песчаников и углей, где могут быть развиты трещинно-поровые воды.

Водопроводимость пород под логами и поймами речек выше, чем на водоразделах. В песчаниках, реже в углях, водопроницаемость выше, чем в алевролитах. Песчаники наиболее обводнены под логами в зоне физико-химического выветривания и интенсивной трещиноватости пород (до глубины порядка 70 м).

Водоприток при отработке лавы 5201 по пласту 52 составил 290 м³/час. При отработке лавы 5206 водоприток увеличился до 600 м³/час. По заключению Кузбасского Центра Государственного мониторинга геологической среды максимальный приток при отработке лавы 5205 следовало ожидать в количестве до 860 м³/час, фактически максимальный приток составил 805 м³/час. При отработке нижележащих лав и работе на гор.±0 м приток воды увеличится до 1400 м³/час.

Подземные воды по химическому составу гидрокарбонатные, магниево-натриево-кальциевые, кальциево-натриевые, пресные. Минерализация изменяется от 0,7 до 1,5г/дм³, РН — от 7,15 до 7,9. Воды умеренно жесткие, без вкуса, без запаха, бесцветные, пригодны для питья.

Источниками временного водоснабжения за счет подземных вод являются долины рек.

Стратиграфия и литология Угленосные отложения шахт «Котинской» относятся к ленинской свите ерунаковской подсерии кольчугинской серии верхней перми.

Вскрытая мощность свиты 338 м. Литологический состав угленосных отложений: алевролиты мелкозернистые (43,8%), алевролиты крупнозернистые (19,2%), песчаники разной зернистости (23,7%), аргиллиты (5%), прочие породы (1,2%) и уголь (7,1%). Рабочая угленосность свиты в границах поля составляет 6,5%.

В границах поля залегает пять угольных пластов: 53,52,51,50,49, из них пласт 53 отнесён к забалансовым. Общая мощность пластов 52, 51, 50, 49 изменяется от 1,45 до 5,19 м, кондиционная — от 1,0 до 5,19 м, а по средним значениям от 1,88 до 4,66 м. Пласты имеют сложное строение. Пласты 51 и 49 относятся к средним по мощности, пласты 52 и 50 — к мощным. Пласт 50 — выдержанный, по площади и по мощности, пласты 52, 51 и 49 — относительно выдержанные. Мощность прослоев породы (алевролит, аргиллит) — от 0,05 до 0,35 м.

Угленосные отложения на поле повсеместно перекрыты четвертичными буровато-желтыми суглинками мощностью от 1,0 до 23,4 м. На большей части площади мощность осадков колеблется в пределах до 10,0 м. В нижней части толщи осадков на отдельных участках залегают сине-зеленые глины.

Природные условия залегания и качество полезного ископаемого влияют на экономические показатели горного предприятия.