Геолого-промышленная оценка запасов угля в пределах угольного шахтного поля

курсовая работа

3. Угленосность и качество углей

В данном геологическом разрезе угольные толщи приурочены к бобринскому горизонту С1bb и частично к тульскому горизонту. Угли встречаются в девонских, турнейских, визейских и юрских отложениях. Однако промышленные пласты угля приурочены в основном к бобриковскому и частично тульскому горизонтам. Здесь до глубины 150-200 м установлено 14 угольных пластов, из них четыре основных и три пласта-спутника в бобриковском горизонте. В тульском горизонте прослеживаются один-два угольных пласта мощностью более 1,3 м.

Пласт I залегает в первом (нижнем) углисто-глинистом комплексе в виде небольших по площади линз, редко достигающих рабочей мощности. В Скопинском районе он служит основным рабочим пластом (Поплевинское, Моховское, Верденское и другие месторождения). Этот же пласт разрабатывается на Глубоковском месторождении. Здесь мощность пласта достигает 4-5 м, преобладающая 1,5-1,9 м. Строение пласта обычно сложное (до 2-3 прослоев глины мощностью 0,1-0,3 м). Небольшие линзы пласта I e рабочей мощностью известны на месторождениях западной части южного крыла (Полдневское месторождение).

На Всходском месторождении угольному пласту I соответствует сложный пласт углисто-глинистого сланца мощностью до 4-5 м с прослоями глинистых гумусо-сапропелевых углей.

На многих месторождениях в нижнем углисто-глинистом комплексе выше пласта I встречаются линзы пласта IВ, которые по условиям залегания и близости спорово-пыльцевого комплекса считаются спутником пласта I.

Пласт II залегает в среднем (втором) углисто-глинистом комплексе. Он является основным рабочим пластом бассейна и образует наиболее крупные залежи в центральной и западной частях южного крыла, а также в Сафоновском, Нелидовском и Андреапольском районах западного крыла. В восточной и северной частях южного крыла (Кораблинский, Львовский, Каширско-Серпуховский и Алексинский районы) угленакопление пласта II заметно падает. К северу от Нелидовского и Вельенского месторождений (западное крыло) пласт II полностью отсутствует. Здесь промышленное значение имеют пласты III и IV.

Наибольшую мощность и выдержанность пласт II имеет на площади центральных промышленных районов бассейна; здесь средняя мощность его равна 2-2,5 м, наибольшая - 6,5 м. В западной части южного крыла (Всходский район) средняя мощность этого пласта равна 2 м. На остальной площади она изменяется от 1,4 до 2 м.

Пласт II имеет сложное строение; он содержит от одного до пяти прослоев глин мощностью от 0,01-0,05 м (в центральном районе) до 0,1-0,3 м и более (в западной части южного крыла и на юге западного крыла бассейна).

В центральной части южного крыла ниже пласта II встречаются линзы угольного пласта, которые содержат аналогичный пласту II споровопыльцевой комплекс и являются спутником пласта II.

Пласт III развит преимущественно в западной и юго-западной частях бассейна, где местами образует угольные залежи промышленного значения (в Селижаровском районе, в южной части Ельнинского и Спасс-Деменского районов); средняя его мощность 1,4-2 м.

Пласт IV имеет распространение во многих районах бассейна. Он является основным в восточной части Алексинского, в Серпуховско-Каширском, Львовском и Кораблинском угленосных районах и частично в западной части южного крыла Кировской угленосной площади, Сильковическом и Князевском месторождениях. На Всходском месторождении этот пласт образует небольшую залежь гумито-сапропелитового угля. Угольный пласт IV по площадному распространению и промышленному значению занимает второе место в бассейне после пласта II. Средняя рабочая мощность пласта изменяется от 1,4 до 2 м. Он имеет сложное строение и содержит до трех прослоев пород мощностью от 0,03 до 0,6 м. На некоторых месторождениях (Деевское, Рюриковское и др.) строение пласта простое.

Ниже пласта IV в одном и том же комплексе местами встречаются линзовидные залежи угля, которые не имеют промышленного значения и являются спутниками пласта IV.

Основные угольные пласты бобриковского горизонта образуют залежи различного размера со сложной конфигурацией. Максимальная площадь залежей изменяется от 20 до 170 км2. Преобладают площади 6-55 км2.

Размеры и характер контуров угольных залежей зависят как от условий формирования торфяников, так и от позднейших эрозионных процессов.

Почва угольных пластов представлена разного типа болотными глинами (60-90%), иногда аргиллитовидными и углисто-глинистыми сланцами, реже песками. Залегание угля на известняковых породах наблюдается в единичных случаях.

В кровле угольных пластов также преобладают глины (50- 80%), реже пески.

В северной части западного крыла (Боровичский и Валдайский районы) в тульских отложениях установлено до четырех устойчивых угольных пластов, приуроченных к двум глинистым комплексам. Мощность пластов достигает 1,5-2 м, площадь залежей 3-8 км2.

В центральной части южного крыла в тульском горизонте установлено до девяти угольных пластов и прослоев, залегающих в виде линз мощностью от 0,1-0,2 до 0,7-1,4 м. Угольные пласты рабочей мощности расположены в глинах нижней части горизонта. Например, Алексинском и Тульском районах к этим глинам приурочены два угольных пласта, в Щекинском - четыре, в Скопинском - один.

Угленосность юрских отложений установлена в юго-западной части шахтного поля, где угольный пласт мощностью до 1,5 м встречается в виде небольших линз в углистых глинах на глубине 10-40 м под четвертичными и меловыми отложениями. Единичные пункты углепроявления известны в Серпуховском и Труфаново-Веригинском угленосных районах и на площади Северо-Тульского месторождения. Угли двух месторождений - у г. Серпухова и у г.Малоярославца- использовались местной промышленностью в 1943-1944 гг. Здесь прослеживаются два угольных пласта мощностью 1,20-1,5 м, разделенные глинами мощностью 4-5 м.

В отдельных местах Веневского района выявлено до 14 линз углей юрского возраста мощностью от 0,1 до 3,5 м на глубине 15-24 м. Угли юрских отложений гумусовые, землистые, с лигнигом и серным колчеданом; средняя зольность угля 25-30%.

Угли Подмосковного бассейна, несмотря на древний геологический возраст, относятся к типичным бурым слабометаморфизованным. Они отличаются повышенной зольностью, влажностью и сернистостью и делятся на две группы: гумусовые и смешанные гумусово-сапропелевые. В группе гумусовых выделяются две подгруппы - неокисленных и окисленных; первые составляют основную часть запасов бассейна и разрабатываются большинством шахт. Зольность углей в естественном залегании изменяется от 8 до 45%, в среднем около 30% на сухое вещество. Зольность товарного угля изменяется в пределах 20-45%, в среднем около 30% на сухое вещество.

Минеральная часть углей на 85-90% состоит из каолинита и, частично, гидроокислов алюминия; остальные 10-15% приходятся на кварц, гипс, кальцит и слюду.

Сера в углях содержится как в виде органических, так и минеральных соединений - колчедана (пирит, марказит), встречающихся в виде неравномерно распределенных включений различной величины. Содержание серы в углях колеблется от 2 до 10%. Выход летучих изменяется в пределах 42-54% на горячую массу. Высокозольные угли содержат много (до 23% от веса золы) негорючих летучих продуктов (кристаллизационная влага, углекислота).

Окисленные угли отличаются интенсивной трещиноватостью и разрушенностью до бесструктурной массы, низкой теплотой сгорания, (Qнр =1800-2000 ккал/кг), повышенной влажностью. Эти угли встречаются преимущественно в верхних слоях пластов в зонах размыва угленосной толщи, а также в зонах карстовых нарушений.

Цвет гумусовых углей обычно черный, но в зависимости от их сохранности, преобладания различных петрографических разностей и зольности окраска имеет различные оттенки - коричневатый (окисленные угли), черный (фюзеновые разности), серый (глинистые). Во влажном состоянии угли по цвету практически трудно отличать. По блеску выделяются полублестящие, полуматовые и матовые угли. Глинистые, окисленные и сапропелевые угли не имеют блеска.

Гумусовые угли имеют полосчатое, слоистое и реже массивное сложение, малую механическую прочность, излом угловатый, землистый. Кливаж (отдельность) в углях имеет ограниченное развитие.

Гумусово-сапропелевые угли имеют распространение на отдельных месторождениях и приурочены большей частью к пластам I, II, IV. Различают четыре разновидности этих углей: богхед, кеннель-богхед, полубогхед и кеннель, причем последний занимает промежуточное положение между сапропелитами и гумусовыми углями. Богхеды отличаются высокой теплотой сгорания (9160 ккал/кг на горячую массу), пониженным содержанием влаги (не более 12-18%), высоким выходом летучих (80%) и первичных смол (до 67%); а также углерода (75-79%) и водорода (8-l0%).

Богхед имеет зеленовато-бурый цвет, значительную плотность (трудно дробится), излом раковистый. Богхеды сложены водорослями, сцементированными бесструктурным сапропелевым веществом, составляющим не менее 30%. Слои сапропелитов чаще всего залегают в нижней части угольных пластов, мощность отдельных слоев от 0,05 до 1,0 м, иногда больше. Обособленных залежей сапропелевые угли не образуют и поэтому не выделяются отдельно при добыче, однако наличие их существенно улучшает качество товарного угля.

Делись добром ;)