Геологическая характеристика месторождения

 

В геологическом строении комплекса принимают участие отложения свиты С₃¹ верхнего отдела карбона и свит С₂⁷, С₂⁶, С₂⁵, среднего карбона.

Литологически каменноугольные отложения представлены перемежающими слоями песчаников, песчаных и глинистых сланцев с подчиненными им прослоями углей и известняков.

Четвертичные отложения на описываемой площади имеют повсеместное распространение и представлены красно-бурыми глинами и суглинками, прикрытыми почвенным слоем.

Мощность четвертичных отложений в пределах описываемой площади колеблется от 0 до 49.5м.

Под четвертичными глинами на размытой поверхности каменноугольных пород залегают отложения нижнего неогена. Представлены они тонкозернистыми кварцевыми светло-серыми или белыми песками полтавского яруса. Мощность их колеблется от 0 до 33.7 м, уменьшается в южном направлении. Местами нижние горизонты песков обводнены и обладают плывунными свойствами.

Мощность "плывунов" достигает 22 м.

В целом мощность кайнозойских отложений в пределах комплекса изменяется от 0 до 56.0 м.

Каменноугольные отложения среднего карбона как указывалось выше, относятся к свитам С₂⁷, С₂⁶, С₂⁵.

 

СВИТА С₂⁷ - Горловская. Отложения свиты С₂⁷ по площади описываемого комплекса вскрыты и изучены полностью.

Отложениям свиты подчинено до 8 слоев известняков, из которых к числу наиболее выдержанных, являющихся надежными маркирующими горизонтами, относятся М10, М7, М5, М3, М1.

Маркирующими горизонтами служат также угольные пласты, как m₆² и на значительной площади - m₂.

Кроме известняков и углей, устойчивыми маркирующими горизонтами являются толщи песчаников m₄¹Sm₄⁰,

m₂Sm₁¹.

Отложения свиты С₂⁷ в пределах комплекса содержат 24 угольных пласта и прослоя. Из них рабочей мощности на отдельных площадях достигают следующие: m₆², m₆¹, m₄², m₄¹, m₄⁰, m₃¹, m₂, m₁¹.

Общая мощность вскрытых отложений свиты С₂⁷ на площади изменяется от 41 до 400м, уменьшаясь в южном направлении.

СВИТА С₂⁶ -Алмазная. За верхнюю границу свиты принят известняк М1.

Нижней границей служит известняк L1.

Общая мощность отложений свиты в пределах комплекса изменяется от 200 до 250 м, увеличиваясь в северном направлении. Отложения свиты представлены песчаниками, песчаным и глинистыми сланцами с прослоями известняков и углей.

Основными маркирующими горизонтами свиты являются угольные пласты l₇, l₃ и l₁, известняки L1 и L7, кварцевые песчаники l₇S l3, l1 S L1 и на значительной площади l8/2 S l8.

Отложениям свиты подчинено 14 угольных пластов, из которых рабочей мощности достигают l8/2, l8/1, l8, l7, l5, l3 и l1. Остальные пласты l5/1, l3/1, l2/2, l 2/1 маломощны и не постоянны по распространению.

 

СВИТА С2/5 - Каменcкая.

Заключена между известняком L1 и известняком К1. Мощность отложений свиты изменяется от 280 до 350 м,

увеличиваясь в южном направлении.

Литологические отложения свиты С2/5 представлены сланцами песчаными и глинистыми с прослоями известняков и углей. Основными опорными горизонтами являются известняки К8, К7, К6, К1. Среди отложений свиты насчитывается до 20 угольных пластов и прослоев, из которых рабочей мощности достигают пласты k8/в,k8/н, k7/2,k7,k5/2,k5/1,k5/н,k3 и k2.

Каменноугольные отложения Красноармейского геологопромышленного района образуют пологую моноклиналь, представляющую собой юго-западное крыло Кальмиус-Торецкой котловины - одного из главных тектонических элементов Донбасса.

В пределах района породы карбона имеют северо-западное простирание и пологое падение на северо-восток и восток под углами от 3 до 15, реже 18.

Увеличение углов падения до 30-45 наблюдается вблизи нарушений.

При общем северо-западном простирании пород наблюдается небольшой дугообразный изгиб, в связи с чем на отдельных площадях простирания принимает в основном меридиональное направление.

В целом пликативные формы тектоники района характеризуются спокойным моноклинальным залеганием каменноугольных отложений.

На общем моноклинальном фоне в районе имеют место на отдельных площадях перегибы.

Спокойное залегание пород в районе осложнено рядом тектонических нарушений типа надвигов и сбросов, имеющих региональный характер развития.

К таким дизъюнктивам относятся крупные надвиги Селидовский, Красноармейский, Центральный и Самарский, имеющие северо-восточное простирание.

Падение надвиговых плоскостей пологое. Углы падения надвигов изменяется от 10 до 35.Надвинутым является, как правило, южное крыло. Стратиграфические амплитуды надвигов большие и достигают 150-475 м.

В южном направлении происходит сближение указанных выше надвигов, а в северном направлении- удаление.

Удаляясь друг от друга, главные надвиги разветвляются на дополнительные нарушения типа сброс.

Площадь комплекса расположена между Центральным надвигом, служащим естественной северной границей и Селидовским надвигом - южной границей.

Залегание пород карбона на площади комплекса аналогично структуре района, т.е. моноклинальное с углами падения от 5 до 15-20 градусов.

У выходов карбоновых пород под покровные отложения, а также вблизи тектонических нарушений углы падения увеличиваются и достигают 30градусов.

Между крупными тектоническими нарушениями Центральным и Селидовским надвигом отмечено 13 сбросов с концентрацией их в принадвиговых частях.

Дальше приводится гидрогеологическая характеристика условий разработки угольных пластов, которые имеют промышленное значение в пределах шахты.

 

 

Пласт l3.

Марка угля Гк. Природная газоносность пласта 11,4-26,0% м³/т с.б.м.

В обводнении пласта l₃ принимают участие водоносные горизонты l₃Sl₄ и l₄Sl₅, залегающие в зоне влияния горных работ по пласту l₃. Песчаники l₃S и l₄Sl₅ к югу сливаются в общую толщу, образуя мощный водоносный горизонт l₃Sl₅. Песчаник l₃Sl₅ сохраняет значительную мощность(до 50м) и на глубоких горизонтах.

В отдельных случаях он заменяется полностью сланцем песчаным.

В почве угольного пласта наблюдается пучение глинистых сланцев.

Кровля, представленная сланцами небольшой мощности, тоже довольно часто обрушаеться, образуя завалы, т.к. размокает под влиянием обводнения со стороны выше лежащего песчаника l₃Sl₅.

Пласт l₃ залегает стратиграфически ниже пласта l₄ на расстоянии 18-25м. На поле шахты "Краснолиманская" строение пласта в основном сложное. Представлен одной, двумя и более угольными пачками. Чаще встречается двухслойный пласт. Геологическая мощность пласта 2,10-3,20м. Содержание серы в угле пласта колеблется от 2,1-4,1%.

 

Мощность породного или углистого прослоя изменяется от 0.03 до 0.46м.

В пределах шахтного поля пласт устойчивый, промышленное значение имеет на всей площади.

Непосредственная кровля пласта представлена алевролитом, мощностью 5-20м. и аргиллитом, мощностью 0,2-8,0м, переходящий в сланец песчаный или песчаник. Непосредственная кровля неустойчивая, нижний слой мощностью до 0,5 м- весьма неустойчивый, ведет себя как «ложная кровля».

Особенно неустойчива кровля пласта l₃ в зоне тектонических нарушений, благодаря дробленности и обводненности нарушенности пород.

Основная кровля представлена переслаиванием маломощных слоев алевролита и песчаника, характеризуется как среднеобрушаемая.

Непосредственная почва пласта сложена, в основном, алевролитом, мощностью до 3,0м в верхней части комковатой текстуры "кучерявчик", мощностью от 0.5 до 0.7м. Алевролит среднеустойчивый, при обводнении становится неустойчивым, склонным к размоканию и пучению. Ниже залегает песчаник мощностью 2-8м. Почва пласта в разрабатываемой части поля устойчивая.

Детализация условий залегания пластов на сильно нарушенных участках с мелкоблоковой структурой производится горными выработками в процессе эксплуатационной разведки.

Угольный пласт l₃ – согласно совместного приказа ГП «УК «Краснолиманская» №1672 от 12.12.11г. и Госпромнадзора Украины терруправления г. Донецка № 1031 от19.12.11г.

угрожаемый с ведением прогноза с глубины 400м;

опасен по внезапным выбросам ниже отметки – 607м;

опасен по взрывчатости угольной пыли;

в зонах разрывных тектонических нарушений склонен к

самовозгоранию;

не опасен по горным ударам;

Средняя температура вмещающих пород 31,7 – 32,2^о.

Пласт m42.

Марка угля Гэн.

Угольный пластm₄² двухпачечного строения с прослоем аргиллита.

Уголь пласта черный, блестящий, излом неровный, трещиноватый, по трещинам кальцит, примазки пирита, выделение воды в виде редких струй.

Мощность угольного пласта относительно выдержанная и варьирует в пределах 0,93 – 1,32м.

Непосредственная кровля - известняк серый, скрытокристаллический, трещиноватый, трещины выполнены кальцитом, среднеустойчивый, иногда неустойчивый, склонный к обрушению, мощностью0,5-5,7м, выше которого залегает аргиллит, реже алевролит известковый до 9,0м. Аргиллиты и алевролиты в непосредственной кровле неустойчивы, склонны к обрушению, ведут себя как «ложная кровля».

Основная кровля (аргиллиты и алевролиты) весьма труднообрушаемая, склонная к плавному опусканию.

Непосредственная почва - алевролит серый, реже аргиллит, комковатой текстуры «кучерявчик», склонен к пучению и размоканию мощностью до 1,0м, постепенно переходящими в сланец песчаный, мощностью 1,0-11,0м, ниже которого залегает песчаник, мощностью 1,0-21м.

При ведении горных работ по пласту возможно поступление воды из кровли в виде струй и капежа из обводненного известняка М₅ и просачиванием воды в почве из обводненного песчаника m₄Sm₄².

Природная газоносность угольного пласта 8-14 м³/т с.б.м.

Средняя температура вмещающих пород по пласту 23,9-28,4^о.

Угольный пластm₄² -

не опасен по внезапным выбросам угля и газа;

по горным ударам не опасен;

к самовозгоранию не склонен;

по взрывчатости угольной пыли опасен.

Угольный пласт k₅ +k₅^в интенсивно разрабатывается шахтой с 1986 г. В границах оцениваемой площади пласт повсеместно представлен двумя пачками угля. Основной по мощности является верхняя пачка с мощностью 1,0-1,30 м. Нижняя угольная пачка имеет мощность 0,35-0,65 м. Мощность разделяющего прослоя достигает 0,20-0,40 м, увеличиваясь в северном и северо-западном направлениях до 0,80-1,72 м, где верхняя пачка приобретает самостоятельное значение. Пласт характеризуется как выдержанный.

Марка угля Жк.

В кровле и почве пласта К5 нет выдержанных и мощных водоносных горизонтов. Кровля и почва пласта, по данным горных работ, представлена глинистым сланцем. Обводнение выработок наблюдается в виде капежа

Непосредственная кровля пласта представлена аргиллитом, неустойчивым, трещиноватым с включениями конкреций в виде желваков и линз, мощностью 0,60-10,4м. и при уменьшении мощности слоя менее 0,60м – весьма неустойчивым, обрушающейся на всю мощность до контакта с вышележащим алевролитом или песчаником – основной кровлей. Выделяется «ложная кровля» до 0,40м в нижней части аргиллита с зеркалами скольжения, а также в зонах выклинивания аргиллита.

Основная кровля – среднеобрушаемая.

Непосредственная почва пласта сложена аргиллитами и алевролитами, мощностью 15-20м с прослоями песчаника, которые в верхней части слоя комковатой текстуры «кучерявчик», среднеустойчивая, которая снижает свою устойчивость в условиях водопроявления.

Природная газоносность угля 19-25,4 м³/т с.б.м.

Угольный пласт k₅ согласно совместного приказа ГП «УК «Краснолиманская» №1672 от 12.12.11г. и Госпромнадзора Украины терруправления

г. Донецка № 1031 от19.12.11г.

к самовозгоранию не склонен;

не опасен по горным ударам;

опасен по взрывчатости угольной пыли;

опасен по внезапным выбросам угля и газа ниже изогипсы -700м;

опасен по внезапному выдавливанию ниже изогипсы – 750м;

Средняя температура вмещающих пород 41,0-42,3⁰.

 

 

Угольный пласт k₅^н и k₅^в (прирезанные от шахты Родинская)

Пласты k₅^в и k₅ ^нприрезаны от шахты ''Родинская'' и в настоящее время не отрабатываются.

Пласт k₅^в в границах прирезки с поля шахты ''Родинская'' в основном простого строения, мощностью от 0,48 до 1,17 м. Увеличение мощности наблюдается в южном направлении. Уголь полублестящий, однородный, средней крепости, излом неровный.

Зольность изменяется от 3,0 до 17,0%, среднее значение – 8,5%.

По химическому содержанию зола кремнисто-железистая.

По среднему значению содержания серы пласт относится к малосернистым, S_t^d колеблется от 0,7 до 1,2%, среднее значение – 0,9%. Среди разновидностей преобладает пиритная.

Выход летучих веществ изменяется от 31,5 до 35,6%.

Пласт k₅ ^н в границах прирезки со свободного участка шахты ''Родинская'' невыдержанный и имеет в основном двухпачечное строение. Мощность чистых угольных пачек изменяется от 1,14 м на юге до 0,20 м – на севере площади, где пласт теряет промышленное значение, средняя мощность – 0,70 м. Общая мощность пласта с учетом засорения достигает 1,30 м. Основной является нижняя пачка, иногда верхняя пачка замещается углистым сланцем. Разделительный прослой представлен аргиллитом мощностью 0,12-0,25 м.

Уголь полублестящий, с нечетко выраженной полосчатой или штриховатой, местами однородной текстурой. По трещинам прослеживается кальцит, по наслоению – мелкие остатки фюзенизированных растительных тканей.

Уголь чистых угольных пачек изменяется от малозольного до зольного (2,5-25%, в среднем 8,5%). Характер зольности относительно выдержанный. За счет засорения угля внутрипластовыми породными прослоями зольность пласта увеличивается и составляет в среднем17%.

По содержанию серы уголь пласта изменяется от мало- до повышенносернистого с колебанием значений от 0,9 до 3,5%, среднее 1,5%.

Обогатимость угля легкая.