Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

1. Горно - геологическая характеристика шахты "Березовская"

1.1 Физико - географический очерк шахты "Березовская"

1.2 Стратиграфия и литология

1.3 Тектоника шахтного поля

2. Характеристика угольных пластов

3. Характеристика качество угля

4. Гидрогеологическая характеристика

5. Горно-геологическая характеристика

6. Горнотехнические условия эксплуатации

7. Разведаность, и запасы угля

Список использованной литературы

шахта уголь геологический стратиграфия

1. Горно - геологическая характеристика шахты "Березовская"

1.1 Физико - географический очерк шахты "Березовская"

Поле шахты «Березовская» расположено в северо-восточной части Кемеровского геолого-экономического района Кузбасса, в 35км от областного города Кемерово и административно относится к городу Березовскому.

В городе Березовском для обогащения углей района построена Березовская ЦОФ.

Шахта «Березовская» связана с городами Березовский и Кемерово асфальтовой дорогой и имеет выход на железнодорожную ветку Кемерово-Барзас.

Рельеф поля представляет всхолмленную равнину, расчлененную долинами речек и логов.

Шахтное поле приурочено к водоразделу между реками Томь и Барзас. Абсолютные отметки поверхности колеблются в пределах от +195 до +300 м. В пределах шахтного поля берут начало реки Березовая, Верхний Шуруп, Северная Конюхта, Южная Конюхта и Долгопилиха. У северной границы шахтное поле пересекает речку Полуденный Шуруп.

Климат района резко-континентальный с продолжительной холодной зимой и коротким, жарким летом. Средняя многолетняя температура - 0,6°С. Абсолютный минимум температур - 50 °С, абсолютный максимум +35,6°С. Глубина промерзания почвы колеблется от 0,5 до 2,0 м. Среднегодовое количество осадков равно 619,5 мм, причем в летний период выпадает 227, 5 мм.

Преобладающее направление ветров западное и юго-западное. Средняя многолетняя скорость ветра составляет 2,8 м/с.

1.2 Стратиграфия и литология

На поле шахты «Березовская» распространены отложения мазуровской, алыкаевской и промежуточной свит.

Мазуровская свита, представлена самым верхним горизонтом мощностью 50- 55 м между пластами XXXV и XXXIII, сложенным песчаником. В этом слое залегает только один рабочий пласт XXXV. Рабочая угленосность свиты - 1,3 %.

Алыкаевская свита в границах шахтного поля имеет мощность 550 - 560 м. Верхняя граница свиты, принята кровля пласта Семеновского. По своему литологическому составу свиту можно разделить на три части.

Нижняя - мощностью 230 м включает угольные пласты XXXIII, XXXII, XXVII, XXVI и большое количество тонких и невыдержанных пропластков. Она представлена чередованием слоев песчаников, алевролитов, аргиллитов и углистых аргиллитов. Преимущественное распространение имеют песчаники.

Следующий комплекс пород мощностью 180 м включает угольные пласты XXV и XXIV. Он почти целиком сложен песчаниками.

Верхняя часть свиты мощностью 140-150 м сложена породами песчано-глинистого комплекса с преобладанием алевролитов. Эта толща включает группу из трех сближенных пластов угля: XXI, Спутник XXI и Семеновский. Общая угленосность свиты 1,6 %, рабочая - 1,2 %.

Промежуточная свита, вскрыта полностью и имеет мощность 640 м. Верхняя граница свиты принята по кровле пласта Выклинившегося. Свита сложена песчано-глинистым комплексом пород, среди которых выдержанными в разрезе являются мощные пачки песчаников. В ней содержится 18 пластов угля, из которых 11 достигают рабочей мощности: Бирюлинский, Спутник Двойного, Двойной (верхняя и нижняя пачки), Верхний, Кумпановский, Лыжинский, Абрамовский, Надартельный II, Проводник, Выклинившийся. Необходимо отметить, что в отчете 1967г. пласт Верхний был назван XII.

Общая угленосность свиты 3,3 %, рабочая - 3,0 %. Коренные породы шахтного поля повсеместно покрыты слоем четвертичных отложений, представленных суглинками.

1.3 Тектоника шахтного поля

Поле шахты «Березовская» приурочено к восточному крылу Кедровско - крокалёвской бисинклинали и характеризуется сравнительно простым тектоническим строением.

Угленосные отложения имеют спокойное моноклинальное залегание с почти меридиальным простиранием и падением.

Залегание угленосных отложений осложнено дислокациями разрывного характера и серией мелкозернистой складчатостью. Углы падения моноклинали на протяжении всего шахтного поля изменяются от 15 до 25° на юге, до 35-45° на севере.

Простирание пород в основном северо-западное и лишь на севере поля изредка приближается к субмеридиальному.

В плане отложения имеют вид пологой дуги, обращённой выпуклостью на запад в средней части шахтного поля. Дугообразное изгибание отложений обусловлено пологой складкой, осевая плоскость которой имеет простирание к меридиальному и падает на запад под углом от 60 до 80°. Ось складки постепенно погружается на юг.

На фоне складки третьего периода интенсивно развита мелкая волнистая складчатость четвёртого периода. Более интенсивно подвержены мелкой складчатостью южное крыло и замок складки.

Кроме этой складки горными работами вскрыты более мелкие складки, которые пользуются развитием на небольших площадях и захватывают один два пласта.

Эти складки характеризуются более резкими очертаниями и оказывают более заметное влияние на ведение нарезных и очистных работ

Наиболее крупными разрывными нарушениями являются нарушения простирающиеся с севера-запада на юго-восток.

2. Характеристика угольных пластов

В границах шахтного поля выявлено 22 пласта угля рабочей мощности (сверху вниз): Выклинившийся, Проводник, Надартельный, Конгломератовый (нижняя пачка), Кумпановский, Верхний (XII), Двойной (в.п.), Двойной (н.п.), Спутник Двойного, Бирюлинский, XXI, Спутник XXI, XXIV, XXV, XXVI, XXVII, XXXIII, XXXIX.

По всем пластам, кроме Конгломератового, который не имеет промышленной ценности, произведен подсчет запасов. Причем, запасы 15 пластов (Выклинившегося, Проводника. Надартельного 2, Лыжинского, Кумпановского, Верхнего (XII), Двойного (в.п.), Двойного (н.п.), XXI, Спутника XXI, XXVI, XXVII, XXXIII, XXXV, XXXIX) отнесены к балансовым запасам, а запасы остальных 6 пластов - к забалансовым.

По мощности пласта делятся на:

· тонкие (мощность 0.5-1,3 м)-Абрамовский, Лыжинский, Конгломератовый (н.п.), Кумпановский, Двойной (в.п.), Двойной (н.п.), Спутник Двойного, Бирюлинский, Спутник XXI, XXIV, XXV, XXVI, XXXIII, XXXV,XXVII;

· средней мощности (мощность 1,3-3,5 м) - Надартельный 2, Верхний (XII), XXI, XXVII;

· мощные (мощность более 3,5 м) - Выклинившийся и Проводник.

По степени выдержанности мощности и строения пласты делятся на:

· выдержанные - Лыжинский, Верхний, Двойной (в.п.). Двойной (н.п.), Спутник Двойного, XXI и XXVII;

· относительно выдержанные - Выклинившийся, Проводник. Надартельный 2, Абрамовский, Кумпановский, Спутник XXI, XXIV, XXVI, ХХХШ, XXXV, XXXIX;

· невыдержанные - Конгломератовый, Бирюлинский, XXV иХХХН.

Ниже приводится краткая характеристика пластов угля шахтного поля.

Пласт Выклинившийся является самым верхним пластом на рассматриваемой площади и имеет весьма ограниченное распространение в виде узкой колеи вдоль юго-западной границы участка. Пласт отнесен к выдержанным по мощности, которая изменяется от 2.9 до 10,96 м при среднем подсчетном значении 3,6 м. Строение пласта сложное, он содержит 2-4 породных прослоя мощностью от 0,19 до 1,16 м. Кровля пласта представлена алевролитами и песчаником, почва - алевролитом.

Пласт Проводник залегает в 8-10 м ниже пласта выклинившегося. Пласт имеет относительно выдержанную мощность, которая изменяется от 1,3 до 6,8 м при среднем подсчетном значении 3,8 м. Строение пласта сложное, пласт содержит 2-4 породных прослоя мощностью от 0,09 до 0,94 м. Кровля пласта представлена алевролитом и песчаником, почва - алевролитом, реже песчаником.

Пласт Надартельный 2 залегает в 15-20 м ниже пласта Проводника. Площадь распространения пласта ограничена. Пласт относительно выдержанный по мощности, которая изменяется от 1,1 до 2,2 м при среднем подсчетном значении 1,7 м. Строение пласта простое. Кровля и почва пласта представлены песчаником, изредка - алевролитом.

Пласт Лыжинский залегает в 60-70 м ниже пласта Абрамовского. Пласт распространен по всей площади юго-западной прирезки. Пласт имеет выдержанную мощность, которая изменяется от 0,5 до 1,45 м при среднем значении 0.98 м. В средней части пласт имеет простое строение, в южной - сложное за счет появления 1-3 породных прослоев мощностью от 0,04 до 0,29 м. Кровля пласта представлена алевролитом, реже - песчаником, почва - алевролитом.

Пласт Кумпановский залегает в 12-14 м от пласта Надконгломератового (н.п.). Пласт относительно выдержан по мощности, которая изменяется от 0,5 до 1,52 м при средней 0,9 м. Наблюдается уменьшение мощности в направлении с юга на север, а в районе линии Главного квершлага пласт выклинивается. Площадь балансовых запасов составляет 53 %. Пласт простого строения. Почва пласта представлена алевролитом, кровля - углистый аргиллит, алевролит.

Пласт Верхний (XII) залегает в 12-15 м ниже пласта Кумпановского и является самым мощным и выдержанным пластом на шахтном поле. Мощность пласта изменяется от 1,76 до 3,89 м при средней 2.8 м. Строение пласта простое. Кровля представлена углистым алевролитом или песчаником, почва - алевролитом. Кровля слабоустойчива, легкоуправляемая.

Пласт Двойной (в.п.) залегает в 40-45 м ниже пласта Верхнего и является выдержанным по мощности, которая изменяется от 0,62 до 1,87 м при средней 1,2 м. В 50 % подсечений пласт имеет простое строение.

Пласт XXI залегает в 145-155 м ниже пласта Бирюлинского. Пласт выдержан по мощности, которая колеблется от 1,11 до 2,51 м при средней 1,86 м. Строение пласта сложное, он содержит 1-2 породных прослоя мощностью от 0,08 до 0.46 м. представленных алевролитом и углистым аргиллитом. Кровля пласта представлена алевролитом и песчаником, почва - алевролитом.

Пласт Спутник XXI залегает в 0,3-20 м ниже пласта XXI, является относительно выдержанным по мощности, которая изменяется от 0,57 до 1,79 м при средней 1,18 м. Кровля пласта представлена алевролитом и песчаником, почва - алевролитом.

Пласт XXVI залегает в 75-80 м ниже пласта XXV, является относительно выдержанным по мощности, которая изменяется от 0,52 до 1,19 м при средней 0.8 5 м. Строение пласта простое. Кровля пласта представлена алевролитом, почва - алевролитом.

Пласт XXVII залегает в 20-21 м ниже пласта XXVI, является выдержанным по мощности, которая колеблется в пределах от 0,79 до 2,21 м при средней 1,5 м. Строение пласта простое. Кровля и почва пласта представлены песчаником. Кровля пласта легкоуправляемая.

Пласт XXXIII залегает в 50 - 55 м ниже пласта XXXII, относительно выдержан по мощности, которая изменяется от 0,52 до 1.64 м при средней 1,06 м. Строение пласта простое. Кровля пласта представлена алевролитом мощностью 2-3 м. Почва - песчаником.

Пласт XXXV залегает в 50-55 м ниже пласта XXXIII, является относительно выдержанным по мощности, которая изменяется от 0,6 до 1,2 м при средней 0.9 м. Пласт простого строения. Кровля и почва представлена песчаниками.

Пласт XXXIX залегает в 90-95 м ниже пласта XXXV. Относительно выдержан по мощности, которая изменяется от 0,63 м до 1.56 м при средней 1,1м. Кровля представлена алевролитом, почва- песчаником. Характеристика рабочих пластов приведена в табл. 1

Таблица 1

Характеристика угольных пластов

3. Характеристика качество угля

Степень метаморфизма углей возрастает в стратиграфическом разрезе от верхних пластов к нижним и по простиранию пластов с востока на запад, почти вкрест простирания угленосной толщи. Угли района И-1стадии метаморфизма.

Выход летучих веществ изменяется от 21,4 до 29,7%. Влажность изменяется от 3,9 до 7,0 %. Низшая теплота сгорания изменяется в углях от 34,43 до 36,03 %. Общая сера изменяется в пределах от 0,4 до 0,9 %. Теплотворная способность в углях изменяется от 8200 до 8618 ккал/кг. Толщина пластичного слоя - от 0 до 16 мм. Объемный вес - от 1,15 до 1,48 т/м³. Марочный состав углей КР.

Данные о качестве углей приведены в табл. 2.

Таблица 2

Характеристика качество угля

4. Гидрогеологическая характеристика

На поле шахты «Березовская» выделены два типа вод:

· грунтовые воды четвертичных отложений;

· подземные воды коренных пород.

Четвертичные отложения представлены в основном суглинками и глинами, которые почти повсеместно перекрывают коренные породы. Мощность наносов изменяется от 0 до 3 метров.

Грунтовые воды суглинков обладают незначительными ресурсами, поэтому они не представляют опасности в смысле притоков.

Водовмещающими породами на шахтном поле являются песчано-глинистые отложения Алыкаевской и Мазуровской свит. Исключительная устойчивость вмещающей толщи, а так же её моноклинальное залегание способствовали образованию относительно устойчивых самостоятельных горизонтов приуроченных:

1. к толще песчаников, вмещающих пласт XXI;

2. к тридцати метровой толщи песчаников кровли пласта XXIV;

3. к толще сахаровидных песчаников, заключенных между пластами XXIV и XXVI;

Величина удельного дебита в песчаниках пласта XXI изменяется от 0,06 до 0,2 л/сек, а коэффициент фильтрации 0,043- 0,11 т/сут

Водоносность пород над пластами XXVI и XXVII составляет 0,3-0,83 л/сек.

Песчаники, вмещающие пласт XXIV имеют удельный дебит 0,3 - 0, 5 л/сек.

С глубиной погружения, а следовательно и затухания трещиноватости пород, наблюдается закономерное уменьшение их водообильности.

По химическому составу подземные воды относятся к карбонатно - капьциевомагниевым.

Общая минерализация вод колеблется от 322,9 до 644,59 мг/л. Агрессивными свойствами подземные воды не обладают, вполне могут использоваться для питьевых и технических целей.

5. Горно-геологическая характеристика

Поле шахты по геологическому строению относится к месторождениям II группы сложности.

Вмещающие породы представлены песчаниками, переслаиванием песчаников с алевролитами, алевролитами и аргиллитами Физико -механические свойства породы приведены в табл 4.

Таблица 4

Физико - механические свойства породы

В период доразведки 1979 года сделан прогноз устойчивости непосредственной кровли по основным угольным пластам шахты Лыжинскому, Верхнему, XXI, XXVI, XXVII. Для поля шахты по степени устойчивости выделены пять типов кровель. Распределение типов кровли по пластам приведено в табл. 5

Таблица 5

Степень устойчивости пород кровли

Ниже приводится характеристика кровли угольных пластов.

Пласт Лыжинский. Непосредственная кровля пласта сложена алевролитами мощностью от 2 до 4 м, имеющими предел прочности на сжатие 546 кт/см основная кровля представлена песчаниками с пределом прочности на сжатие 970 кт/см. По степени устойчивости кровля на большей части площади (73,8 %) относится ко II и III типам характеризуется как неустойчивая, слабоустойчивая, легкоуправляемая. Совершенно неустойчивая кровля I типа занимает 17 % общей площади, распространена, вдоль выхода пласта под наносы и в зонах тектонической нарушености. В целом кровлю пласта следует расценивать на преобладающей площади как благоприятную для отработки.

Пласт Верхний. Непосредственная кровля сложена алевролитом. иногда с прослойками углистого алевролита незначительное распространение имеет ложная кровля, представленная углистым аргиллитом основная кровля представлена песчаниками. Предел прочности на сжатие непосредственной кровли пласта весьма неоднородным. Более 30 % ее площади относится к совершенно неустойчивой, трудно управляемой кровле I типа. Слабоустойчивые кровли II и III типа занимают 44 % площади распространения пласта и осложнений при отработке не вызывают.

Пласт XXI. Непосредственная кровля сложена алевролитами и песчаниками. По всему полю отдельными участками встречаются ложная кровля, представлена углистым алевролитом. Для кровли пласта характерно наличие интенсивной трещиноватости и дополнительной складчатости, что по данным шахтных наблюдений весьма осложняет условия отработки и требует специальных мероприятии по управлению кровлей. В целом кровля пласта характеризуется как трудно управляемая.

Рис. 2 Стратиграфическая колонка пласта XXVII

Таблица 6

Основные горно - геологические характеристики пласта XXVII

6. Горнотехнические условия эксплуатации

Опыт горнотехнических работ на шахте «Березовская» позволяют считать горнотехнические условия эксплуатации как сложные.

Непосредственная кровля (3- 5 м) для всех пластов характеризуется средней крупностью и средней устойчивостью.

Основная кровля (6-20 м) обычно представлена песчаниками устойчивыми и средней устойчивости почвы пластов обычно устойчивые и крепкие.

Широко развита мелкая складчатость и разрывная нарушенность сопровождается зонами интенсивной, трещиноватости, раздробленности и обводненности вмещающих пород и угля, что значительно затрудняет управление кровлей последняя часто подвергается пополнению (до 9 м) часто наблюдается в лавах волнистостью кровли и почвы.

По материалам доразведки уточнены карты прогноза газоносности пластов XXI,XXXVII и построены карты прогноза газоносности пластов Лыжинского, Верхнего, Двойного (н. п) до гор -100 м. Данные о газоносности вышеназванных пластов в зависимости от глубины их залегания приведены в табл 7.

Таблица 7

Газоносность угольных пластов

Из табл. видно, что на действующем гор. ± 0 м газоносность данных пластов колеблется в пределах 3-7, на гор -100 м 14,0 - 20.5 м/т. По остальным пластам карты прогноза газоносности не строились, однако газоносность по ним определена Необходимо отметить, что в алыкаевской свите наиболее газоносны пласты XXI и XXIV. Пласт XXXVII в этой свите имеет несколько меньшую газоносность, хотя по глубине находится ниже пластов XXI и XXIV. Более низкая газоносность пласта может быть объяснена различным петрографическим составом углей. Из пластов промежуточной свиты наиболее газоносны пласты Верхний и Двойной (н.п.) менее газоносен пласт Лыжинский. По метану шахта отнесена к опасным по внезапным выбросам.

Шахта сверхкатегорная по газу и пыли, разрабатывает пласты опасные и угрожаемые по внезапным выброскам угля и газа, горным ударам, пыли, склонные к самовозгоранию Абсолютное газовыделение составляет 14‚6 м/мин.

По содержанию свободного кремнезема все вмещающие породы являются силикозоопасными.

7. Разведоность, и запасы угля

Границы шахты «Березовская» приняты на северо - западе охранный целик под железную дорогу; на востоке и северо - востоке -- выход под наносы почвы пласта, на юге -- 9 южная разведочная линия` на западе и юго - западе -- проекция на поверхность линии пересечения почвы пласта 12 с гор. - 100 м в лежачем крыле нарушения 2 и далее на северо - запад.

Длина шахтного поля по простиранию составляет 5 км` максимальная ширина -- 3.25 км. Площадь шахтного поля 16 км.

Развилка участка шахты «Березовская» производилась в 1936--1939 гг и заключалась в проходке скважин колонкового бурения Расстояние между разведочными линиями составило 700--930 м детальной разведкой была установлена структура месторождения, качество угольных пластов

Плотность разведочной сети с учетом всех этапов разведки составляют 14 скважин на 1 км.

Список использованной литературы

1. Килягков А.П. Технология горного производства. М.: Недра. 1975г.

2. Техническая документация ГОАО шахты «Перевальская» угольного объединения «Луганскуголь».

3. Овсянников Ю.А., Коравлев А.А., Топорков А.А. Автоматизация подземного оборудования. Справочник рабочего. М.: Недра, 1990. 187 с.

Размещено на Allbest.ru