Геология месторождении полезных ископаемых
жүктеу/скачать 2.85 Mb.
|
| Шубаркольское месторождение юрских каменных углей расположено в Нуринском районе Карагандинской области, в 150 км к северо-востоку от г. Жезказгана. Площадь его 70 км2. Месторождение открыто в 1983 г. В 1985 г. началось строительство разведочноэксплуатационного разреза.
В геологическом строении месторождения принимают участие нижнеюрские континентальные отложения мощностью до 290 м, с несогласием залегающие на породах жезказганской свиты среднего- верхнего карбона. Они представлены песчаниками, алевролитами и аргиллитами с пластами углей и прослоями конгломератов. По литологическим особенностям и характеру угленосности эти отложения разделяются на две свиты - саранскую и дубовскую (рис. 14.20). Угленосные отложения образуют впадину, вытянутую в широтном направлении на 70 км при средней ширине 16 км и максимальной 20 км. В поперечном разрезе впадина имеет резко выраженное асим - метричное строение. Северное крыло ее характеризуется крутым, иногда вертикальным и местами опрокинутым залеганием пород, южное - пологое, с углами падения 3-10°. Рис. 14.20. Схематическая геологическая карта и разрез Шубаркольского каменноугольного месторождения Саранская свита отличается более крупнозернистым составом пород, среди которых доминируют алевролиты и песчаники с прослоями конгломератов и гравелитов. Мощность отложений до 55 м. Дубовская свита характеризуется преобладанием в разрезе аргиллитов и алевролитов; песчаники имеют подчиненное значение. В основании залегает Нижний угольный горизонт. Мощность свиты до 235 м. Отложения нижней юры на отдельных площадях перекрыты глинами неогена мощностью до 30 м. Повсеместно распространены четвертичные суглинки и пески, мощность которых редко превышает 3-4 м. В структурном отношении месторождение расположено в центральной части Сарысу-Тенизской зоны глыбовых складок и отвечает мульде, которая наследует верхнепалеозойскую грабен-синклиналь. Длинная ось мульды ориентирована в субширотном направлении и протягивается на 16 км, максимальная ширина 7 км. Мульда имеет в целом блюдцеобразную форму. В поперечном сечении ее профиль несимметричен, особенно в западной (наиболее глубокой) части, где длинная ось структуры несколько смещена на север от ее геометрического центра. Углы падения угленосной толщи на выходах угольных горизонтов на севере и юге колеблются от 10-25° до 35-59°, возрастая от Верхнего горизонта к Нижнему. Наиболее крутые крылья северозападное и юго-восточное. Юго-западное и северо-восточное крылья залегают полого (10-20°). Внутреннее строение мульды простое, углы падения здесь составляют 3-5°. Залегание пород осложняется малоамплитудными разрывными нарушениями. Угленосность месторождения связана с отложениями нижней юры. В продуктивной толще выделяются три угольных горизонта различной мощности и угленасыщенности. Наиболее мощный и выдержанный Верхний угольный горизонт представляет собой 30-50-метровую залежь сложного, закономерно изменяющегося за счет расщепления строения. Более простое строение и максимальную полезную мощность (до 32 м) Верхний горизонт имеет в северо-западной части месторождения. Здесь углеплотность составляет свыше 35 млн. т/км2. В юго-восточном направлении общая мощность Верхнего горизонта увеличивается, а полезная мощность в связи с интенсивным расщеплением и утонением угольных слоев постепенно уменьшается до 6-10 м и в отдельных пересечениях достигает 3,2 м (горизонт расщепляется на 10 угольных пластов). Соответственно изменяется и углеплотность, уменьшаясь с северо-запада на юго-восток. В результате углеплотность на 30 % площади распространения Верхнего горизонта превышает 35 млн. т/км2, на 25 % площади она составляет 30-35 и еще на 25 % - 20-30 млн. т/км2. На остальной площади углеплотность менее 20 млн. т/км2. На участке условно монолитного строения (около 60 % площади) Верхний угольный горизонт относится к выдержанным. Здесь однозначно параллелизуются угольные пласты, слагающие горизонт, и разделяющие их породные прослои. На остальной площади, где горизонт расщепляется на отдельные самостоятельные пласты, которые в свою очередь расщепляются на ряд угольных слоев, иногда нерабочей мощности, он квалифицируется как невыдержанный. Средний угольный горизонт залегает в 40 м ниже Верхнего. В северной половине месторождения верхняя часть горизонта, выделенная в пласт С1 достигает рабочей мощности. Полезная мощность пласта С1 колеблется в пределах 1,0-4,1 м при среднем значении 2,8 м. Пласт сложного строения, невыдержанный. Нижний угольный горизонт, самый сложный и изменчивый по строению и мощности, расположен в 40 м ниже Среднего горизонта. Он состоит из семи угольных пластов небольшой мощности и изменчивого строения. Промышленное значение, вероятно, имеет только один пласт Н1 занимающий верхнюю часть горизонта. Его мощность всюду превышает 1 м, наибольшего значения она достигает на востоке месторождения - 7,9 м. Угли месторождения гумусовые, полублестящие, малозольные, малосернистые и малофосфористые, склонные к самовозгоранию; «несоленые» - содержание водорастворимого натрия в сухом угле 0,07 12 %; по ГОСТ 25543-88 относятся к марке Д. В вещественно-петрографическом составе углей компоненты группы витринита составляют 87-89 %, липтинита 2-3 %, семивитри- нита 1-3 %, инертинита 5-7 %, микстинита 1-2 %, сумма отощающих компонентов 7-10 %. Ряд признаков углей характерен для буроугольной стадии углефикации (содержание углерода, гуминовых кислот). Показатель отражения витринита 0,54-0,55 %, влажность аналитическая 5,0-6,0 %, и рабочая (максимальная) 13-15%. Известно, что по ГОСТ 25543-88 угли бурые и каменные разделяются по показателю отражения витринита (^=0,60 %) и теплоте сгорания на влажное без- зольное состояние ^/-24 МДж/кг). Значение Р8а£ для шубаркольских углей составляет в среднем 26,26 МДж/кг. Последнее обстоятельство окончательно определило отнесение их к каменным углям марки Д. Угли не спекаются. Угли являются высококачественным энергетическим топливом для слоевого и пылевидного сжигания, пригодны для использования как коммунально-бытовое топливо; в связи с высоким выходом смол перспективны для получения жидких продуктов в процессе гидрогенизации, могут использоваться как отощающая добавка в шихту спекающихся углей при коксовании. Горно-геологические условия месторождения благоприятны для добычи углей Верхнего горизонта открытым способом. Средний коэффициент вскрыши составляет 3,0 м3/т. В соответствии с проведенной институтом «Карагандагипрошахт» раскройкой коэффициент вскрыши изменяется от 2,03 м3/т для Западного разреза до 3,43 м3/т для Центрального разреза и 3,29 м3/т для Восточного. Угли Среднего и Нижнего горизонтов из-за высокого коэффициента вскрыши (более 22 м3/т) и малых запасов отрабатывать открытым способом нецелесообразно. Продуктивная толща представлена аргиллитами (среднее содержание от общей мощности толщи 35%), алевролитами (21 %), углями (20 %), песчаниками (13 %), твердыми включениями (8 %). Для пород вскрыши характерна слоистость, наличие тонких (0,2- 5 м, редко 1 м и более) прослоев твердых включений, к которым отнесены породы с прочностью на сжатие более 35,0 МПа, невысокие значения прочности (сопротивление сжатию аргиллитов 8,1-13,2 МПа, алевролитов 10,2-20,4 МПа, песчаников 15,3-30,6 МПа) и преимущественно легкая размокаемость. Временное сопротивление сжатию пород с глубиной увеличивается. Так, для аргиллитов в интервале глубин 0-20 м оно изменяется от 1,53 до 3,56 МПа, на глубине 20-40 м увеличивается до 10,2 МПа и глубже 40 м до 13,2 МПа; для алевролитов в тех же интервалах глубин оно составляет 1,53-8,15; 13,2 и 20,4 МПа, а для песчаников 1,53-8,15; 25,5 и 30,6 МПа. Прочность твердых включений изменяется в широких пределах (от 35,6 до 14,77 МПа), но преобладают прослои мощностью до 0,4 м с прочностью до 50,9 МПа, поэтому существенного влияния на разработку твердые включения не окажут. Верхний угольный горизонт залегает в зоне газового выветривания. Содержание метана в подавляющем большинстве проб не превышает 2,5 % и только в нескольких пробах достигает 3- 6 %. Поскольку угли и вмещающие породы деметанизированы, они являются неопасными по выбросам. Содержание свободного кремнезема в породах более 10 % и колеблется в пределах 12,45-48,70 %. В связи с этим они относятся к силикозоопасным. Исследованиями угольной пыли, выполненными ВостНИИ, установлена ее взрывоопасность при содержании отложившейся пыли 31-38 г/см3. Запасы угля месторождения Шубарколь, подсчитанные в 1987 г. по данным детальной разведки, составляют 2147 млн. т, в том числе балансовые категории А+В+С1 1644 млн. т, категории С2 477 млн. т, забалансовые 26 млн. т. Из них балансовые запасы углей Верхнего горизонта, пригодные для открытой разработки, по категориям А+В+С1 составляют 1496 млн. т, по категории С2 192 млн. т. Балансовые запасы углей Среднего и Нижнего горизонтов, пригодные для подземной разработки, по категории С1 оцениваются в 148 млн. т, по категории С2 285 млн. т. Разработка месторождения намечена тремя разрезами общей мощностью 25 млн. т угля в год и сроком службы 70 лет. жүктеу/скачать 2.85 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|