Описание качественной характеристике углей шахты Антоновской

Содержание семивитринита колеблется от 1,0 до 2,0 % (33. пл), а содержание липтинита- 1,2% до 2,6%. (табл.1) Из минеральных примесей присутствуют зерна карбонатов, пирит, глина, содержание их достигает до 9%.

Четких закономерных изменений петрографического состава углей по площади поля шахты в связи с изменением мощности пластов или их расщеплением, не установлено.

Марочный состав угля зависит от регионального метаморфизма, поскольку петрографический состав углей однороден. За стандартный показатель метаморфизма принята отражательная способность витринита, которая увеличивается от верхних стратиграфических горизонтов к нижним. Об изменении степени метаморфизма со стратиграфической глубиной можно судить и по изменению таких показателей, как выход летучих веществ, толщина пластического слоя, содержание углерода, водорода, теплота сгорания угля. Содержание углерода изменяется от 81,4% до 84,9%, увеличиваясь от стратиграфических верхних горизонтов к нижним. Содержание водорода изменяется от 5,3 % до 5,7 %. Нарастание его с увеличением метаморфизма происходит менее интенсивно, чем содержание углерода. Содержание кислорода и азота в ряду метаморфизма уменьшается от 12,9% до 8,3%. Закономерных изменений элементного состава по площади не установлено.

Толщина пластического слоя, содержание углерода, водорода и теплотворная способность углей со стратиграфической глубиной возрастают, а выход летучих веществ уменьшается.

В границах участка II очереди отмечается уменьшение метаморфизма к выходу пласта, особенно четко вино на примере пласта 26а по показателю толщины пластического слоя. К центральной части толщина пластического слоя от 30 мм до 43 мм, от периферии она падает о 25 мм.

Главными показателями, определяющими марочную принадлежность углей, согласно ГОСТ 8162-79, являются выход летучих веществ и толщина пластического слоя.

В пределах района распространяются угли с выходом летучих от 36,2 (пл. 34) до 38,4 (пл.37) и толщиной пластического слоя от 13 мм до 29 мм (средние показатели), соотвествуют марки угля Г, ГЖ, Ж. К газовым группы Г6 относятся угли пластов 37, 33, 30, к газовым группы Г17 относятся пласт 29а, к газово-жирным пласты 34, 32, 31, к жирным -26а пласт.

Высокое содержание группы витринита обусловливает хорошую спекаемость углей. Угли относятся к маркам Г, ГЖО, ГЖ и Ж.

Марка Г (газовый).

Уголь газовый имеет две технологические группы. Витринитовые угли (показатель отражения витринита от 0,5 до 0,89%) с выходом летучих веществ 38% и более, при толщине пластического слоя от 10 до 12 мм образуют группу 1Г, витринитовые и инертинитовые угли с показателем отражения витринита 0,8 - 0,99%, выходом летучих веществ 30% и выше и толщиной пластического слоя от 13 до 16 мм образуют группа 2Г.Влажность газового угля обычно не превышает 10 %, зольность изменяется в пределах от 7 до 35% с преобладанием зольности 10-15%. Газовые угли используются в основном как энергетическое и коммунально-бытовое топливо. На коксование направляют уголь группы 2Г с толщиной пластического слой более13мм.Ограниченная возможность применения газовых углей в шихтах коксохимических заводов, производящих металлургический кокс, связана с тем, что они при слоевом коксовании обусловливают образование микротрещин в коксе, существенно снижающих его прочность. Газовый уголь с толщиной пластического слоя 8-12 мм используются для производства формованного кокса и сферических абсорбентов, а угли с толщиной пластического слоя менее 8 мм - для газификации и полукоксования. Витринитовые малозольные угли марки Г с выходом летучих веществ более 42% являются хорошим сырьем для производства синтетического жидкого топлива.

Марка ГЖО (газовый жирный отощенный).

Угли газовые жирные отощенные по значениям выхода летучих веществ и толщины пластического слоя занимают промежуточное положение между углями марок Г и ГЖ. Выделяют две технологические группы. В технологическую группу 1ГЖО выделены уголь с показателем отражения витринита менее 0,8% и выходом летучих веществ менее 38%, с толщиной пластического слоя от 10 до 16 мм. В группу 2ГЖО входят угли с показателем отражения витринита 0,80-0,99%, выходом летучих веществ менее 38%, с толщиной пластического слоя 10-13 мм, а также угли с показателем отражения витринита 0,80-0,89% с выходом летучих веществ 36% и более при толщине пластического слоя 14-16мм. Влажность марки ГЖО колеблется в пределах 6-8%, зольность - 6-40%. Содержание углерода изменяется в пределах 78-85%, водорода - от 4,8 до 6,0%, серы 0,2-0,8%. Уголь марки ГЖО характеризуются широкой вариацией свойств, что не позволяет рекомендовать для их использования какое-либо одно направление. Уголь группы 1ГЖО при толщине пластического слоя менее 13 мм могут составлять не более 20% шихт коксохимических заводов, и лишь при условии, что остальная часть шихты содержит хорошо спекающиеся угли с показателем отражения витринита от 1 до 1,5%. Уголь группы 2ГЖО являются хорошим сырьем для коксования (особенно при показателе отражения витринита не менее 0,85%) и могут составлять более половины шихты. Фюзинитовый уголь группы 1ГЖО (подгруппа 1ГЖОФ) совершенно непригоден для производства металлургического кокса, и могут использоваться в коммунально-бытовом (крупные классы) или энергетическом (мелкие классы) секторах.

Марка ГЖ (газовый жирный).

Угли газовые жирные занимают промежуточное положение между марками углей Г и Ж и делятся на две группы. Группа 1ГЖ объединяет уголь с показателем отражения витринита 0,5-0,79%, выходом летучих веществ 38% и более и толщиной пластического слоя более 16 мм. Группа 2ГЖ объединяет уголь с показателем отражения витринита 0,8-0,99%, выходом летучих веществ 36% и более, толщиной пластического слоя 17-25 мм. От газовых углей марка ГЖ отличается более высокой спекаемостью, а от углей марки Ж -- более высоким выходом летучих веществ. Угли марки ГЖ в основном используются в коксохимической промышленности и входят в группу марок углей, особо ценных для коксования. В большинстве случаев они могут полностью заменить жирные угли в шихтах коксохимических заводов. Концентраты угля марки ГЖ с зольностью менее 2% целесообразно применять в качестве связующего при производстве электродной и углеграфитовой продукции; угли марки ГЖ пригодны и для производства синтетического жидкого топлива.

Марка Ж (жирный).

Угли жирные подразделяются на две группы. К первой группе (1Ж) относятся уголь с показателем отражения витринита 0,8-1,19%, выходом летучих веществ 28-35,9% и толщиной пластического слоя 14-17 мм. Ко второй группе (2Ж) относятся угли с показателем отражения витринита 0,8-0,99%, выходом летучих веществ 36% и более, при толщине пластического слоя 26 мм и более. К этой же группе относятся угли с такими же значениями показателя отражения витринита, но с выходом летучих веществ от 30 до 36% при толщине пластического слоя 18 мм и выше. Также в группу 2Ж включаются уголь с показателем отражения витринита 1-1,19% с выходом летучих веществ не менее 30% при толщине пластического слоя не менее 18 мм. Уголь марки Ж относятся к особо ценным коксующимся углям и применяются главным образом в коксохимической промышленности, составляя от 20 до 70% коксовых шихт. Кокс, полученный из углей марки Ж, обладает высокой структурной прочностью.

Угли - малозольные, и по зольности чистых угольных пачек почти все рабочие угольные пласты укладываются в I и II группы.

Среднее значение температуры плавления золы изменяется от 1230О (пласт 29а) до 1390о (пласт 33), что характеризует золу как средне- и тугоплавкую. Обогатимость всех разрабатываемых углей легкая или средняя.

Почти все угли Байдаевского района хорошо коксуются и шихте с коксовыми углями, широко используются для коксования и частично для энергетики.

Таблица 3 - Микропетрографическая характеристика углей

4.2 Содержание в углях примесей

Основные компоненты и составе золы углей - кремнезем и глинозем, содержание которых изменяется от 42 до 56% и от 21 до 30%. В золе присутствуют также окислы железа, титана, магния, кальция, натрия. Содержание окислов натрия и калия невысоки, колеблется от 2,1% (пл.30) до 3,52% (26а) . Выявлено, что содержания окислов калия и натрия в золе углей поля шахты Антоновской не зависит от количества зольности. Содержание углерода изменяется от 81,4 (пласт 37) до 86,9% (пласт 5), а водорода - от 5,3 (пласт 34) до 5,9% (пласт 17) .

К вредными примесям относятся: сера, мышьяк, ртуть, бериллий, фтор, для коксующих углей - фосфор. Содержание серы изучено по многочисленным пробам.

Среднее содержание серы по большинству проб углей менее 1%, за исключение пласта 37, содержание серы составляет 1%. Повышенное содержание связано с серой органической. Но в целом угли малосернистые , не представляют никакой опасности.

Содержания в углях элементов - мышьяк, бериллий и фтор ниже предельно допустимых концентраций (ПДК). Содержание ртути по многим пробам выше ПДК. Содержание ртути было изучено по 47 пробам, из них 11 проб не имеют ртути, 18 проб имеют содержание меньше 1 г/т, а остальные 18 проб выше 1 г/т.

Содержание ртути, мышьяка и фтора возрастает с увеличением метаморфизма. По пластам 37, 36 содержание ртути и мышьяка максимальное. Установлено, что это связанно с содержанием серы. Выявлена тесная зависимость содержание ртути с серой. Кроме того, выявлена тесная связь ртути и мышьяка между собой.

Для коксующих углей к вредным примесям относят фосфор. Содержание фосфора в углях поля шахты Антоновской колеблется от 0,002 % до 0,184%.

Оценка содержания редких металлов и редких земель в углях проведена по данным многолетних исследований начиная с 1988 года С.И. Арбузовым и другими. Некоторые элементы в углях Байдаевкого геолого-промышленного района являются: La (Лантан), Ce (Церий), Sm (Самарий), Eu (Европий), Tb, Yb (Иттерибий), Lu (Лютеций), N (азот).Таблица 4. Химический состав углей

4.4 Характеристика полезного ископаемого шахты

Пласт 26а - относится к марке «Ж», зольность чистых угольных пачек - 6,8%, общепластовая - 11,6%, выход летучих - 38%, толщина пластического слоя - 29 мм, содержание серы - 0,63%, фосфора - 0,054%, теплота сгорания - 8533 Ккал/кг, производительность - 2,46 т/мІ. Пласт относительно выдержанный, умеренно-сложного строения, мощность пласта варьирует в пределах 0,4-2,7 м, средняя - 2,02 м (2,00 м). Наличие ложной кровли и почвы.

В центральной части пласта развита рукавообразная в плане песчаная толща средней мощностью 10-12м. С песчаниками связаны труднообрушающаяся основная кровля, которая отделяется от легкообрушающейся кровли, развитой с ней примерно одинаково, полосой среднеобрушающейся кровли. Смена типов основной кровли контролируются измерением сочетаний литологических типов. Легкообрушающаяся кровля содержит в своем составе лишь отдельные прослои алевролита крупнозернистого, а среднеобрушающаяся - сложена преимущественно такой породой.

Устойчивость непосредственной кровли заметно контролируется мощностью слоя алевролита мелкозернистого, лежащего над пластом. Неустойчивый и среднеустойчивые типы непосредственной кровли пользуются примерно одинаковым развитием.

Большую часть почвы пласта отличает несклонность к пучению. При этом необходимо учитывать наблюдаемую пространственную приуроченность: контур труднообрушающейся основной кровли приближенно совпадает с контуром несклонной к пучению кровли.

Пласт 29а - относится к марке ГЖ, зольность чистого угля - 5,4%, общепластовая - 6,9%, выход летучих -37,2%, толщина пластического слоя - 19мм, содержание серы - 0,40%, фосфора - 0,038%, теплота сгорания - 8448Ккал/кг, производительность - 3,62 т/мІ. Пласт относительно выдержанный, умеренно-сложного строения, мощность пласта варьирует в пределах 1,0-4,2м, средняя - 2,91 м (3,56 м). Ложная почва имеет мощность до 0,3 м, ложная кровля не характерна.

Основная кровля представлена мощной пачкой мелкозернистого алевролита, в которой, как правило, наблюдаются линзовидные тела крупнозернистых алевролитов, реже песчаников. И в соответствии с этим обрушаемость меняется от легкой (собственно алевролит мелкозернистый) до сренеобрушающейся (в строении заметное участие принимают крупнозернистые алевролиты). Эпизодически кровля труднообрушающаяся, что создает наличие в нижней части основной кровли пачки прочных песчаников мощностью 5-7м.

Непосредственная кровля характеризуется отчетливой сменой литологического состава по площади. Западная третья часть пласта перекрывается мелкозернистыми алевролитами, а остальная аргиллитами, характерно присутствие на границе аргиллитовой непосредственной и алевритовой основной кровли пластообразного конкреционного тела толщиной 0,5-0,6м прочность ее до 1000-2000 кг/см2. Данное тело служит границей основной и непосредственной кровли и включалось в мощность последней, поскольку прочность контакта конкреции и вмещающих пород незначительна. Выдержанная и повышенная мощность аргиллитового слоя определяет средне устойчивый характер поведения кровли. Уменьшение мощности аргиллитов, а также появление маломощного слоя алевролита мелкозернистого в непосредственной кровли предопределяет ее неустойчивость.

Непосредственная почва, сложенная мелкозернистым алевролитом, характеризуется преимущественно несклонностью к пучению. В местах утоншения мощности слоя алевролита, относимого к непосредственной почве, а также увеличение углов падения толщи, образуются участки склонной к пучению почвы.

Пласт 30 - относится к марке ГЖО, зольность чистого угля - 6,7%, общепластовая - 10,7%, выход летучих - 37,4%, толщина пластического слоя - 16 мм, содержание серы - 0,46%, фосфора - 0,038%, теплота сгорания - 8410Ккал/кг, производительность пласта - 2,64 т/мІ. Пласт относительно выдержанный умеренно-сложного строения, мощность пласта варьирует в пределах 0,2-4,2 м, средняя - 2,14 м (3,36 м), характерно наличие ложной кровли и почвы.

Основную кровлю отличает значительное распространение средне- и труднообрушающихся типов, которым подчинена легкообрушающаяся кровля. Труднообрушающаяся кровля образует три изолированных контура. В центральной части пласта наблюдается полоса песчаников шириной около 1км, протягивающаяся от северной границы шахтного поля до южной. В западной и восточной частях пласта основная кровля также сложена песчаниками. Поскольку слой песчаных пород имеет значительную мощность (более 10м.) и прочность (свыше 800 кг/см2), с ним связано возникновение труднообрушающейся кровли. Утоньшение мощности песчаной толщи ведет к переходу труднообрушающейся кровли в среднеобрушающуюся. Эти типы кровли развиты по площади примерно одинаково, в местах отсутствия песчаников в активной кровле пласта, она целиком сложена литологически однородной толщей мелкозернистых алевролитов. В этом случае верхняя граница непосредственной кровли проводилась:

а) по конкреционному линзовидному телу;

б) локальным скоплением листовой флоры;

в) по зонам трещиноватости;

г) по единичным прослоям крупнозернистого алевролита;

Следовательно, граница непосредственной и основной кровли принималась не условно, а связывалась с явными или потенциальными поверхностными ослаблениями.

Непосредственная кровля пласта 30 характеризуется неустойчивым характером на всей площади. Это связано с тонкозернистым составом пород кровли и их небольшой мощностью.

Пласт 31 - относится к марке ГЖО, зольность чистого угля - 11,5%, общепластовая - 20,0%, выход летучих - 36,9%, толщина пластического слоя 16 мм, содержание серы - 0,43%, фосфора - 0,017%, теплота сгорания - 8341 Ккал/кг, производительность пласта - 1,57 т/мІ. Пласт невыдержанный, сложного строения, мощность пласта варьирует в пределах 0,5-2,9 м, средняя - 1,8 м. Ложная кровля не характерна, а ложная почва развита повсеместно.

Среднеобрушающаяся основная кровля тяготеет к восточной и северо-западной частям пласта, где он теряет рабочее значение, а труднообрушающаяся, связанная с вкраплениями песчаников, образует незначительные площади.

Непосредственная кровля, сложенная аргиллитами и мелкозернистыми алевролитами, повсеместно неустойчива.

Непосредственная почва, представленная мелкозернистым алевролитом неоднородной текстуры и прочности, характеризуется различной склонности к пучению.

Пласт 32 - относится к марке ГЖО, зольность чистого угля - 5,7%, общепластовая - 8,9%, выход летучих - 36,6%, толщина пластического слоя - 15 мм, содержание серы - 0,41%, фосфора - 0,012%, теплота сгорания - 8334Ккал/кг, производительность пласта - 1,44 т/мІ. Пласт выдержанный, умеренно - сложного строения, мощность его варьирует 0,6-2,4 м, средняя 1,16м (1,53 м), ложная кровля отсутствует, а ложная почва имеет мощность 0,1-0,3 м.

Единственный пласт характеризующийся легкообрушающейся основной кровлей по всему шахтному полю. Особенностью активной кровли пласта является развитие в ней 10-12 метрового слоя аргиллита. Тщательное литологическое описание этой части разреза позволило расчленить аргиллитовый слой на две инженерно-геологические разности. Первая (мощностью 2,2- 2,6 и 5,2- 7,2) лежит сразу над пластом, образуя непосредственную кровлю, а вторая - подобной мощностью(2-7м), слагает основную кровлю. Аргиллиты непосредственной кровли алевристые с редкой послойной сидеритизацией, порода переполнена отпечатками фауны полиципод, что обуславливает ее расслоение на тонкие плитки. Данные аргиллиты обладают пониженной механической прочности, которая составляет в среднем180кг/см2. Аргиллиты основной кровли отличает очень частая послойная сидеритизация, редкая фауна полиципод. Породы не расслаиваются на тонкие плитки и предел прочности на сжатие, достигая 570 кг/см2, составляет в среднем 300 кг/см2. Целесообразность такого расчленения очевидна, поскольку характер поведение выделенных пачек аргиллитов, судя по текстурным и прочностным особенностям, нужно предполагать различным. Повсеместная неустойчивость непосредственной и легкая обрушаемость основной кровли явно предопределяется описанными особенностями слагающих их аргиллитов. Появление в составе основной кровли алевролитов не влияет на степень обрушаемости.

Непосредственная почва пласта характеризуется преимущественно как несклонная к пучению. В центральной наиболее погруженной части пласта, а также в северной части почва склонна к пучению.

Пласт 33 - относится к марке ГЖО, зольность чистого угля - 7,3%, общепластовая - 12,8%, выход летучих - 37,.5%, толщина пластического слоя -14 мм, содержание серы - 0,67%, фосфора - 0,085%, теплота сгорания - 8288Ккал/кг, производительность пласта - 1,66 т/мІ.

Пласт невыдержанный, умеренно-сложного строения, мощность его варьирует в пределах 0,2-2,8 м, средняя - 1,39 м (1,87 м). Ложная кровля и почва распространена по всей площади пласта.

Относительно грубозернистый состав основной кровли, в сочетании с небольшой мощностью непосредственной кровли создают среднюю и труднуюю обрушаемость.

Непосредственная кровля повсеместно характеризуется как неустойчивая и лишь эпизодически- среднеустойчивая. Последняя развита под труднообрушающей основной кровли в условиях повышения мощности алевролитового слоя, относимого к непосредственной кровли.

Выдержанная мощность непосредственной почвы в сочетании с характером обрушения основной кровли и другими факторами обусловливает наличие в равной степени склонной и несклонной к пучению почвы.

Пласт 34 - относится к марке ГЖО, зольность чистого угля - 6,6%, общепластовая зольность - 13,4%, выход летучих - 36,2%, толщина пластического слоя - 13 мм, содержание серы - 0,70%, фосфора - 0,035%, теплота сгорания 8103 Ккал/кг, производительность пласта 1,1 т/мІ. Пласт невыдержанный, умеренно-сложного строения, мощность его варьирует в пределах 0,2-1,4 м, средняя - 0,92 м (1,00 м). Ложная кровля отсутствует, ложная почва имеет мощность 0,1-0,3 м.

Средняя обрушаемость основной кровли определяется наличием в ее нижней части достаточно выдерженного и прочного слоя песчаника, переходящего в алевролит крупнозернистый. В местах отсутствия этого упрочающего литологического элемента основная кровля характеризуется как легкообрушающаяся. В западной части пласта увеличение мощности песчаного слоя до 8-10м. и создает труднообрушающуюся основную кровлю.

Незначительная мощность непосредственной кровли делает ее неустойчивой. Увеличение мощности слоя аргиллита, относимого к непосредственной кровли, до4-5м ведет к повышению до средней.

4.5 Горно-геологические условия

Физико-механические свойства углей и вмещающих пород. В табл. 80 приведены данные но механическим свойствам углей (образцы отобраны из шахт Байдаевского района). Плотность углей изменяется от 1430 до 1,36 г/см3, в зависимой и от их зольности.

Основные литотипы углевмещающих пород достаточно четко дифференцируются по своим прочностным характеристикам (табл.6). Плотность всех литотипов изменяется несущественно: от 2,6 г/см3 у песчаников до 2,46 г/см3 у аргиллитов. Влажность и пористость изменяются от аргиллитов к песчаникам с 0,92 и 4,12 до 4,07 и 8,55 % соответственно. Показатель влажности изменяется незначительно, но у песчаных разностей влажность несколько ниже. Песчаники и алевролиты - крупные в водонасыщенном состоянии теряют 24-36% прочности, а аргиллиты разрушаются. Показатели размокаемости пород кровли п почвы основных разрабатываемых пластов следующие: у пласта 32 -- от 14 до 18, у пласта 30 - от 15 до 18, у пласта 29а - от 15 до 22 и у пласта 26а - от 14 до 15.

Таблица 6 - Физико-механические свойства углевмещающих пород Байдаевского района

Особыми физико-механическими свойствами обладают конкреции. Они менее пористые и уступают но показателю сжатия лишь песчаникам (см. табл. 6). Образимость пород контролируется гранулометрическим составом. Она максимальна (до 68 mг, в среднем 34) у песчаников и минимальна (1,7 мг) у аргиллитов.

Прогноз устойчивости основной кровли, обрушаемость непосредственной кровли и склонность к пучению почвы изучались в процессе разведки и тематических работ. Прогноз выполнен по методике ВНИГРИ угля и методом аналогии. Сопоставление с данными эксплуатации показало, что последний метод дает более высокую (около 72%) сходимость. Для построения прогнозных карт использовались данные литолого-фациального анализа, интенсивность трещиноватости, прочность пород на сжатие, мощность, угол падения пласта, марка угля, выход керна, глубина залегания, положение н складчатой структуре и т.д. Характеристика кровель и почв, полученная по результатам машинной обработки данных, приведена в табл. 7.[2]

Таблица 7 - Характеристика кровли и почвы основных рабочих пластов Байдаевского района

Газоносность угольных пластов до горизонта - 300 м изучена но данным эксплуатационных н геологоразведочных работ. Все предприятия Байдаевского района, кроме шахты “Большевик", опасны по газу и отнесены к сверхкатегорийиым. Состав газов типичный для угольных месторождений и представлен смесью метана с углекислым газом и азотом. Тяжелые углеводороды и водород встречаются в незначительном количестве. Содержание тяжелых углеводородов (этана, пропана и бутана) колеблется от следов до 15,6%. Отмечается незначительное увеличение их содержания с глубиной. Водород обнаружен только в 10 % проб, содержание его изменяется от следов до 11%.

Геологоразведочными работами установлено, что по падению угольных пластов на глубину происходит закономерное увеличение содержания метана, соответственно уменьшение азота и углекислого газа с последующей сменой газовых зон.

В разрезе угленосной толщи с глубиной выделяются две газовые зоны:

зона газового выветривания;

зона метановых газов.

В зоне газового выветривания в составе газов угольных пластов преимущественно присутствуют углекислый газ и азот при незначительных концентрациях метана. С увеличением глубины залегания угольных пластов метан приобретает доминирующее значение.

Нижней границей зоны газового выветривания служит поверхность, ниже которой угольные газы содержат 70 % метана, а метаноносность угольных пластов более 3-4 м3/т.с.б.м. Закономерное нарастание природной метаноносности угольных пластов, а следовательно, и газообильности горных выработок шахты начинается ниже границы метановой зоны.

Зона деметанизации, объединяющая азотно-углекислую и углекисло-азотную зоны, распространена от дневной поверхности в зависимости от рельефа местности на глубину от 15 до 90 м.

По химическому составу и соотношению основных газовых компонентов четко выделена только метановая зона. Зоны азотно-углекислая, углекисло-азотная, метано-азотная и азотно-метановая практически отсутствуют, так как на большей части района верхние горизонты отработаны.

Метаново-азотная и нижележащая азотно-метановая зоны характеризуются значительным присутствием метана как в качественном отношении (50-80%), так и в количественном до 3,5 м3/т. Глубина залегания зон в пониженных формах рельефа составляет 25-40 м, на склонах и водоразделах - 40-190 м.

Метановая зона характеризуется доменирующим содержанием метана как в качественном отношении от 88,0 до 97,7%, так и в количественном от 5,5 до 23,8 м3/т.с.б.м.

Установлено, что от гор.+200 м (абс.) до гор.+100 м (абс.) происходит быстрое нарастание газоносности угольных пластов. Градиент нарастания составляет 5,1 м3/т.с.б.м. С глубиной величина градиента падает и от гор. -100 м (абс.) до -200 м (абс.) составляет 2,2 м3/т.с.б.м.

Распределение содержания газовых компонентов но зонам приведено в табл. 8.

Таблица 8 - Состав газов (в %) в угольных платах Байдаевского района

Геотермические условии Байдаевского месторождения изучены по данным замеров в скважинах до горизонта -900 м. До глубины 180-270 м от поверхности температурный режим в массиве нарушен горными работами. До горизонта -300 м температурный режим благоприятный: температура не превышает 25,5°. Ниже этого горизонта геотермический градиент изменяется от 2,4 до 3,8 оС/300 м. Максимальные температуры ( в оС) отмечались па горизонтах (в м); -400 м - 28,4; -500 - 31.9; -600 - 35,2; -700 - 38,6; -800 - 42,1 и -900 - 41,2.

Все пласты Байдаевского района взрывоопасны по пыли и газу, а вмещающие породы силикозоопасны: содержание свободной двуокиси кремния (в %) в песчаниках - в среднем 40, в алевролитах - 35, в аргиллитах - 26.

Бее угольные пласты склонны к самовозгоранию. Неоднократные случаи самовозгорания углей отмечены но пласту 29а, в шахтах "Байдаевская", “Юбилейная", "Зыряновская" и ''Новокузнецкая", а также но пласту 30 шахты "Зыряновская”. [2]

4.6 Запасы шахтного поля

Согласно лицензии на добычу каменного угля подземным способом КЕМ 00561 ТЭ от 27.11.98 г. на участке шахты «Антоновская» заключено балансовых запасов по категории В+С1 68318тыс.т. Запасы угля в границах шахты «Антоновская» утверждены в ГКЗ протоколом №9317 в 1983 г. и ВКЗ протоколом №7602 в 1952 г.

Балансовые запасы каменного угля по пластам в пределах ш. «Антоновская» по состоянию на 01.01.2010 г. составили по категориям В+С1 52147 тыс. тонн, в том числе по категории В - 12938 тыс. тонн. Балансовые запасы угля по пластам в действующих границах горного отвода по лицензии КЕМ 00561 ТЭ от 27.11.98 г. с разделением по категориям приведены в таблице 9.

Таблица 9 - Сводная таблица балансовых запасов каменного угля по состоянию на 01.01.2011 г.

Рассчитаны промышленные запасы по пластам 29а и 26а в действующих и утвержденных 12.01.99 г. актом №1266 границах горного отвода в соответствии с лицензией КЕМ № 00561 ТЭ.

Промышленные запасы угля в границах шахты «Антоновская» подсчитаны на основе материалов геологического отчета «Поле шахты «Антоновская» (II очередь) в Байдаевском районе Кузбасса» (Геологическое строение, качество и запасы каменного угля по состоянию на 01.05.83).

Подсчет запасов угля выполнен методом геологических блоков на гипсометрических планах масштаба 1:5000 с сечением изогипс через 25 м.

Средние параметры блоков (мощность, зольность) определены как среднеарифметические величины из показателей по всем скважинам, входящим в данный блок, раздельно для чистого угля и горной массы.

По степени изученности запасы угля относятся к категориям В и С1.

В результате расчета промышленные запасы чистого угля по выемочным участкам в пределах рассмотренной площади пласта 29а составили 2487 тыс.тонн (с учетом выемочных штреков), а для пласта 26а (I очередь) - 1384 тыс. тонн.

Заключение

Продуктивная толща в границах описываемого поля участка «Антоновский-2» представлена ленинской свитой ерунаковской подсерии кольчугинской серии верхнего отдела пермской системы и включает в себя пласты от 26а до 37. Литология вмещающих пород типична для угленосных отложений: песчаники, алевролиты, аргиллиты и конкреции.

Угли относятся к маркам Г, ГЖО, ГЖ, Ж. Высокое содержание группы витринита обусловливает хорошую спекаемость углей. Можно сказать, что угли пригодны для производства синтетического жидкого топлива.

Почти все угли Байдаевского района хорошо коксуются, широко используются для коксования и частично для энергетики.

Список литературы

1. Геологический отчет «Поле шахты «Антоновская» (II очередь) в Байдаевском районе Кузбасса» (геологическое строение, качество и запасы каменного угля по состоянию на 01.05.83);

2. Череповский В.Ф. и др. «Угольная база России», Том II. Угольные бассеины и месторождения Западной Сибири», ООО «Геоинформцентр», Москва, 2003 г.

3. Иванов Н.Г., Коваленко Ф.И. и др- Участок Есаульский 3-4 Байдаевского района Кузбасса. «Запсибгеология», 1953.

4. Звонорёв И.И. - Геология Ново-Осиновского каменноугольного месторождения Кузбасса. Материалы по Геологии Зап.Сиб.Края. Вып. 19., 1935.

5. Звонорёв И.И. - Геология Ново-Осиновского каменноугольного месторождения Кузбасса. Материалы по Геологии Зап.Сиб.Края. Вып. 9., 1940.

6. Коваленко Ф.И., Костаманов Г.М. и др. - Участок Есаульский 5 Байдаевского района Кузбасса. Фонды «Запсибгеология», 1954.

7. Арбузов, С.И. Редкие элементы в углях Кузнецкого бассейна/ С.И. Арбузов, В.В. Ершов, А.А. Поцелуев, Л.П. Рихванов.Кемерово: Кемеровский полграфкомбинат, 1999.-248с

8. Еремин И.В., Арцер А.С., Броновец Т.М. Петрология и химико-технологические параметры углей Кузбасса. Кемерово, 2001 г - С.135.

9. Еремин И.В., Арцер А.С., Броновец Т.М. Петрология и химико-технологические параметры углей Кузбасса. Кемерово, 2001 г - С.135.

Размещено на Allbest.ru