Инженерно-геологические условия

Рельеф поверхности склоново-водораздельный. Участок в плане имеет эл­липсовидную форму. Глубина залегания пласта от 30 до 375м. угол падения пласта 2-5°. Структурно-тектоническое строение участка простое.

В соответствии с литолого-петрографической принадлежностью в составе слагающих пород участка выделены следующие типы пород: песчаники крупно-, средне- и мелко­зернистые, алевролиты. Песчаники участка имеют однообразный минеральный состав. Основными породообразующими минералами являются кварц и полевые шпаты.

Кварц присутствует в виде раздробленных зерен. В вещественном составе песчаников присутствуют смолы (1-8%), обломки эффузивных и кремнистых пород (9-20%). Обломочный материал в песчаниках обычно составляет 8-16%. Вещественный состав алевролитов почти ничем не отличается от вещественного состава песчаников. Выделяются углистые алевролиты с содержанием органического материала до 40-60%.

В строении непосредственной кровли пласта К₄ принимают участие все литотипы углевмещающих пород от алевролитов до крупнозернистых песчаников. Песчаник серого цвета кварц - полевошпатного состава. Песчаники крупнозернистые образуют значительное поле на северо-западе месторождения, а так­же небольшое поле на юге месторождения. Мощность слоев крупнозернистых песча­ников составляет 1,6-25м. Песчаники среднезернистые вскрыты в непосредственной кровле рассматриваемого угольного пласта и образуют обширные поля северо-западного простирания. Мощность слоев среднезернистых песчаников меняется от 1,6м до 11,4м. При больших мощностях песчаников они будут одновременно являться непосредственной и основной кровлей.

Песчаники мелкозернистые в непосредственной кровле пласта К₄ имеют относи­тельно ограниченное распространение. Они образуют удлиненные на север и северо-запад поля, которые сменяются полями среднезернистых песчаников. Слои мелкозер­нистых песчаников достигают мощности 16 м. В целом непосредственная и основная кровли пласта К₄, сложенные песчаниками разной зернистости, относятся к весьма ус­тойчивым, трудно обрушающимся и частично - к среднеустойчивым (на участках с алевролитами). Алевролиты в принятых к отработке границах пласта К₄ имеют ограни­ченное распространение у восточной границы. Они имеют мощность 0,2-0,5 м и будут образовывать «ложную» кровлю. Участки развития «ложной» кровли выделены у восточной границы на весьма ограниченной площади. В непосредственной кровле пласта К₄ преимущественное развитие имеют слабо­трещиноватые и трещиноватые породы. Непосредственная почва пласта К₄ также представлена алевролитом и песчани­ками крупнозернистыми, среднезернистыми и мелкозернистыми. Алевролит крупнозернистый и мелкозернистый достигает мощности 2,0-5,0 м, довольно крепкий (f = 4-7), не размокает и не пучит. Песчаники характеризуются более высокой крепостью (f=7-13). Мощность слоев песчаника в непосредственной почве достигает 8,5-20,5 м. Крепость угля пласта К₄ колеблется от 0,22 до 1,7 при наиболее часто встречае­мых значениях 0,6-0,74. На отдельных площадях в пласте встречается 2-3 прослойка пород, представленных углистой породой. Крепость прослойков составляет от 0,5 до 3. По данным геологического отчета твердые включения (конкреции) в пласте К₄ отсутствуют. Сопротивление угля пласта К₄ резанию составляет 140 кН.

На выходе пласта К₄ под наносы, до глубины 70 м, распространена зона много­летней мерзлоты. Вдоль выхода под наносы зона многолетнемерзлых пород отсутству­ет только на площади, прилегающей к долине руч. Дежневка. Большая часть пласта, залегающая в зоне многолетней мерзлоты вдоль выхода под наносы, отработана участком открытых работ. Вдоль р. Чульман зона многолетнемерзлых пород и угля расположена в целике под водоохранную зону. Природная газоносность пласта низкая, так как пласт находится в зоне газового выветривания до горизонта +450 м, ниже метаноносность достигает 4 м³/т. Склонность к горным ударам прогнозируется ниже глубины 200 м.

Естественная радиоактивность пород и угля низкая - фоновая и надфоновая, поэтому опасности не представляет. Радиоактивность пород колеблется от 10 до 28 мкр/час (средняя 19-20 мкр/час), угля от 2,5 до 12,5 мкр/час (средняя 7,5 мкр/час). Температура горных пород на месторождении с глубиной возрастает. Температура пород изменяется от 1,4°С на глубине 100 м до 6,2-7,8°С на глуби­нах 400-500 м. Температура мерзлых пород - до минус 3°С. Сезонное протаивание многолетнемерзлых пород составляет 1,0-1,5м, увеличиваясь на склонах до 10 м и более.

Угленосность

Общая площадь распространения пласта К₄ - 36,5 км², из них, на площади 12,3 км² пласт отсутствует (в центральной и юго-восточной части). Строительство участка подземных работ намечается на площади 12,2 км² (западная часть площади). Площадь (8,5 км²) к востоку от шахты малоперспективна для от­работки в ближайшее время, так как представляет собой два удаленных участка (через 1,5-2 км), каждый из которых содержит ограниченные запасы угля (отдельно 8,8 млн. т. и 5,6 млн. т.), при этом угол падения пласта изменяется от 2° до 30°, пласт расщепляет­ся на 2-3 пачки, из которых одна имеет рабочее значение, а средняя мощность ее равна соответственно 1,39 м и 1,44 м. Остальная площадь (3,5 км²) - это остаток площади к западу от шахты, между р. Чульман и руч. Китаянка. Здесь пласт в узкой излучине р. Чульман также расщепляется на 2-3 пачки с уменьшением мощности до выклинивания и расположен в водоохранной зоне реки (что предопределяет неэкономичность его от­работки, так как балансовые запасы вне целика под водоохранную зону составляют 2,6 млн. т).

Общей закономерностью для пласта в целом по месторождению является увели­чение мощности его с юго-востока на северо-запад по простиранию. В крайней юго-восточной части на протяжении от 0,3 до 5,5 км, общая мощ­ность пласта изменяется от нулевого значения до 2,7 м (средняя 1,44 м). Западнее, на протяжении 1,5-2,0 км по простиранию пласт отсутствует. Далее, к западу на протяжении 1,0-1,6 км до линии расщепления пласта (восточная граница проектируемого участка подземных работ) общая кондиционная мощность одной из 2-3 пачек, на которые расщепляется пласт К₄, изменяется от нулевого значения до 1,1-2,8 м (средняя 1,39м).

К северо-западу от линии расщепления пласта на пачки, на площади, где намеча­ется строительство участка подземных работ, пласт К₄ имеет сложное и реже простое строение с изменяющейся мощностью от 3,1-3,6 м до 6,5 м по простиранию и до 4,8 м по падению. Затем в узкой излучине р. Чульман пласт вновь расщепляется на 2-3 пачки с уменьшением кондиционной мощности до 2,4 м и полного выклинивания пласта. Характеристика угля пласта К₄ в границах шахты «Денисовская» приведена в таблице 1.