Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Тарбагатайское угольное месторождение

28.02.2020

Общие сведения. Тарбагатайское месторождение расположено в Петровско-Заводском районе Читинской области между железнодорожными станциями Кули и Новопавловка, в долине р. Хилок. Протяженность месторождения с запада на восток 21,5 км при ширине 4—9,5 км; площадь его 155 км2 (рис. 27).

Морфологически месторождение приурочено к межгорной депрессии, обрамленной с севера хр. Цаган-Хуртэй, с юга — Малханским хребтом.

Краткий обзор истории геологических исследований. Первые упоминания о Тарбагатайском месторождении встречаются у А.Д. Озерского. В 1895—1899 гг. здесь работал В.А. Обручев, в 1897 г. — М.В. Сергеев, в 1908 г. — К.Ф. Егоров. Благодаря хорошему качеству углей и весьма благоприятному географическому положению Тарбагатайское месторождение всегда привлекало к себе внимание, особенно после постройки Транссибирской железной дороги. В 1931 г. Б.А. Максимов провел впервые геологическую съемку месторождения. В 1933—1934 гг. Н.С. Серебряков разведал западную часть депрессии (участок Кули-1); в это же время Б.А. Иванов и В.Н. Верещагин провели геологическую съемку месторождения и прилегающих областей, а А.С. Стругов разведал Тигнинский участок. В результате проведенных работ были выявлены основные черты геологического строения Тарбагатайской депрессии и ее угленосность.
Тарбагатайское угольное месторождение

В 1936—1949 гг. проводились разведочные работы, основные результаты которых выразились в приросте общих запасов углей, а также в открытии новых угольных пластов на Зугмарском и Тигнинском участках.

В 1950—1955 гг. Г.П. Говорухин (трест «Иркутскуглегеология») провел детальную разведку северо-западной части депрессии (участки Кули-2, Кули-3 и др.), результатом которой явилось установление промышленной угленосности этой части месторождения. В 1952—1954 гг. Г.Г. Мартинсон провел биостратиграфические исследования угленосной толщи.

В 1955, 1956, 1959 и 1963 гг. В.В. Богданов изучал литологию и палеогеографическую обстановку формирования угленосной толщи.

С 1963 г. Читинским геологическим управлением проводятся разведочные работы в пойменной части долины р. Хилок и ее левобережья.

Месторождение эксплуатируется с небольшими перерывами с 1902 г.; разработки велись в основном в восточной части месторождения (Тигнинский участок), а с 1935—1951 гг. уголь добывался в западной части (участок Кули-1). В настоящее время уголь добывается открытым способом на пойменной террасе р. Хилок, к югу от пос. Hoвопавловка. В 1956 г. добыча угля составила 0,11 млн. т.

Стратиграфия. Тарбагатайское месторождение приурочено к пресноводно-континентальной угленосной толще, которая залегает со структурным несогласием на кристаллических породах протерозойского и раннепалеозойского возраста и перекрыта чехлом аллювиальных четвертичных отложений мощностью до 30—50 м.

Г.Г. Мартинсоном (1954—1958 гг.) в составе угленосной толщи Тарбагатайского месторождения выделено три свиты: букачачинская, улангангинская и тургино-витимская (рис. 28). Улангангинская свита Г.Г. Мартинсона соответствует тугнуйской свите унифицированной стратиграфической схемы расчленения мезозойских отложений Забайкалья, принятой в мае 1961 г., а тургино-витимская свита — гусино-озерской свите.

В.В. Богдановым на основании литолого-фациальных признаков и характера угленосности в улангангинской свите выделено две подсвиты: кандагайская и тарбагатайская, а в тургино-витимской — пять подсвит: шебартуйская, зугмарская, тигнинская, новопавловская и хилокская (см. рис. 28), соответствующие примерно по объему пяти горизонтам, выделенным в 1950 г. Г.П. Говорухиным. По данным М.А. Седовой, нижняя часть кандагайской подсвиты имеет позднеюрский возраст, верхняя часть этой подсвиты и тарбагатайская подсвита относятся к валанжину; шебартуйская подсвита — к готериву; зугмарская и тигнинская подсвиты имеют переходный возраст от готерива к баррему; новопавловская подсвита М. А. Седовой отнесена к баррему, хилокская — к баррем — апту.

Букачачинская свита выполняет неровности палеорельефа, в связи с чем ее мощность резко непостоянна и изменяется на коротких расстояниях от 4 до 167 м.

Мощность кандагайской подсвиты увеличивается с запада на восток от 243 до 409 м, мощность тарбагатайской подсвиты — от 105 до 120 м. Общая средняя мощность улангангинской свиты составляет 450 м.

Мощность шебартуйской подсвиты увеличивается с северо-востока на юго-запад от 120 до 340 м; зугмарекой, тигнинской и новопавловской подсвит — соответственно от 90, 60 и 125 до 225, 144 и 220 м; мощность хилокской подсвиты (пелециподового горизонта, по В.Н. Верещагину и Г.П. Говорухину) составляет 202 м. Общая мощность тургино-витимской свиты изменяется от 725 м на крайнем северо-востоке месторождения до 1125 м в центральной части.

Суммарная мощность угленосной толщи, выполняющей Тарбагатайскую депрессию, превышает 1500 м. Букачачинская и улангангинская свиты, развитые в западной части месторождения, и тургино-витимская свита, наблюдаемая в основном в восточной части, не образуют единого разреза. Поэтому суммарная мощность угленосной толщи не соответствует глубине депрессии, которая, по геофизическим данным, равна в центре 1200—1300 м.

Угленосная толща Тарбагатайского месторождения характеризуется большой пестротой литологического состава пород. Угленосные отложения представлены переслаивающимися между собой терригенными породами различной крупности зерна — от валунников до аргиллитов, углистыми породами и углями. Распределение различных пород по разрезу и по площади месторождения неравномерное, что обусловлено всем ходом процесса осадконакопления.

Букачачинская свита сложена на две трети песчаниками и алевролитами; одну треть составляют аргиллиты, углистые породы и угли (12%). Гравелиты и конгломераты имеют подчиненное значение (5%), еще меньшую роль играют карбонатные породы (0,9%). Накопление осадков букачачинской свиты происходило, по-видимому, в обширной плоской межгорной депрессии; нижние горизонты свиты, вследствие неровности палеорельефа, имеют локальное распространение. Породы, слагающие свиту, представляют собой аллювиальные, дельтовые и озерные отложения, а также отложения застойных водоемов и торфяных болот

Кандагайская подсвита характеризуется накоплением мелкозернистых терригенных осадков (алевролиты и аргиллиты составляют 82%) с прослоями карбонатных пород (0,9%), отлагавшихся в озерах и застойных водоемах. Формирование подсвиты происходило в условиях колебательных движений незначительной амплитуды, что привело к образованию многочисленных маломощных, часто неполнокомпенсированных ритмов осадконакопления.

Время формирования тарбагатайской подсвиты характеризуется колебательными движениями большой амплитуды, что привело к образованию многочисленных эрозионных ритмов, сложенных крупнозернистыми отложениями аллювиального происхождения.

Поднятие поверхности седиментации в начале раннего мела, вызванное фазой тектогенеза, привело к незначительной дислоцированности осадков букачачинской и улангангинской свит и обусловило несогласное залегание на них тургино-витимской области. Область седиментации значительно сократилась по площади; осадконакопление тургино-витимской свиты происходило в довольно узких долинах-синклиналях, простирание которых унаследовано от более древних структур.

Осадки шебартуйской подсвиты выполняли неровности палеорельефа, сформировавшегося после складчатости. В северо-восточной части месторождения развиты мощные толщи конгломератов и галечников, представляющих собой делювий; к юго-западу они сменяются песчано-гравелитовыми осадками аллювиальных равнин и речных дельт и еще далее — осадками озер, на берегах которых временами развивались торфяники. В составе обломочного материала подсвиты встречаются обломки пород нижележащих свит, а также для подсвиты характерны «обломочные» угли.

Характер осадконакопления трех вышележащих подсвит — зугмарской, тигнинской я новопавловской — в общих чертах подобен друг другу. Они сложены в основном мелкозернистыми терригенными породами, углями и углистыми породами — осадками озер, застойных водоемов, торфяных болот и речных дельт; типично аллювиальных отложений в них мало. Область сноса по-прежнему располагалась на северо-востоке, но по мере денудации окраинных гор отодвигалась на все большее расстояние.

Хилокская подсвита представлена мелкозернистыми терригенными — алевролиты и аргиллиты (96%) — и карбонатными породами (0,8%), накопившимися в озере и застойных водоемах, расположенных на равнине, вдали от областей сноса; по характеру осадконакопления эта подсвита аналогична кандагайской.

Тектоника. Мезозойские угленосные отложения залегают со структурным несогласием на кристаллических породах протерозойского и нижнепалеозойского возраста; нижние горизонты угленосного комплекса выполняют неровности палеорельефа (см. рис. 27). Угленосные отложения смяты в две складки мульдообразного характера, замыкающиеся на западе, оси которых имеют восточно-северо-восточное простирание: Кулевскую в западной части месторождения и Новопавловскую — в восточной. Кулевская мульда выполнена всеми тремя свитами угленосного комплекса, а Новопавловская — одной тургино-витимской (букачачинская и углангангинская свиты находятся на значительной глубине или срезаны эрозией перед накоплением верхней свиты). Северное крыло Кулевской мульды осложнено серией мелких складок субмеридионального простирания с углами падения пород на крыльях 5—20° в западной и до 30—45° в восточной частях мульды, достигая максимальных значений 70—80° в ядре Тарбагатайской антиклинали. Новопавловская мульда осложнена двумя крупными брахисинклинальными складками (Зугмарской и Тигнинской), разделенными антиклинальным перегибом. С востока мульда оборвана двумя параллельными ступенчатыми сбросами меридионального простирания. Углы падения пород на крыльях брахисинклиналей колеблются от 10 до 45°.

На северных крыльях обеих мульд угленосные отложения имеют с породами фундамента стратиграфические контакты; южные крылья оборваны крупным надвигом и породы фундамента надвинуты на угленосные отложения. Амплитуда надвига 550—650 м; падение поверхности смещения на юго-восток под углом от 5—10° в восточной части месторождения до 30—45° в западной.

Угленосность. На Тарбагатайском месторождении насчитывается до 22 угольных пластов и прослоев, из которых 16 на отдельных участках являются рабочими. Характеристика угленосности Тарбагатайского месторождения приведена в табл. 50.

Улангангинская свита неугленосна. He обнаружены пласты угля в хилокской подсвите тургино-витимской свиты. Практически неугленосна центральная часть месторождения между участками Кули-3 и Шебартуй. Угленасыщенность тургино-витимской свиты в Новопавловской мульде убывает в северо-восточном направлении, что связано с общей историей формирования угленосной толщи.

Характеристика пластов угля букачачинской свиты Тарбагатайского месторождения приведена в табл. 51.

Самая нижняя угленосная букачачинская свита характеризуется непостоянными условиями угленакопления. Три нижние пласта угля встречаются лишь в изолированных немногочисленных депрессиях палеорельефа, тогда как верхние пласты имеют большую площадь распространения, а VI угольный пласт развит на всей площади распространения свиты.

Наиболее выдержанным по мощности является, по разведочным данным, VI угольный пласт; мощность отдельных угольных пачек в нем колеблется от 0,1 до 4,2 м. Также хорошо выдержан V пласт, каждая угольная пачка которого имеет мощность до 3,5 м.

Для всех шести пластов букачачинской свиты характерна тенденция к увеличению мощности как всего пласта, так и угольной массы в восточном направлении; в этом же направлении наблюдается усложнение строения пластов.

К шебартуйскон подсвите приурочено четыре пласта и прослоя угля, два из которых нерабочей мощности.

Пласт VII выходит под наносы на Шебартуйском участке вдоль северо-западной границы месторождения. Расстояние от нижней границы шебартуйской свиты до почвы пласта 5—47 м. Мощность пласта 0,1—0,3 м; он сложен «обломочным» дюреновым типом угля. На участке Кули-1 пласт невыдержан по мощности, строению и составу слагающих его углей. Расстояние его почвы от контакта с тарбагатайской подсвитой 30—50 м. Строение сложное (число пачек угля достигает 7); мощность изменяется от 0,8 до 4,5 м при максимальной мощности угольной массы до 3,1 м и при мощности отдельных пачек угля до 0,8 м. Пласт сложен в основном клареновым и дюрено-клареновым типами угля.

Пласт VIII прослежен в центральной части Шебартуйского участка и имеет ограниченную площадь распространения. Строение простое; мощность 0,2—0,3 м. Уголь представлен дюреновым типом алло-хтониого происхождения.

Пласт IX выдержан достаточно хорошо и прослеживается почти на всей площади распространения подсвиты. На Шебартуйском участке строение пласта местами простое, мощность 0,2—2,2 м (в среднем 1,0—1,5 м), а местами сложное (мощность изменяется от 1,7 до 6,0 м); промышленное значение может иметь лишь нижняя пачка угля мощностью 0,5—1,9 м. На участке Кули 1 пласт простого строения мощностью 0,2—0,55 м. Мощность пласта на Зугмарском участке 0,3 м. Пласт сложен клареновым типом угля. Местами наблюдаются признаки аллохтонного накопления угольной массы.

Пласт X имеет незначительную площадь распространения на Шебартуйском участке, но на Зугмарском участке он развит, по-видимому, повсеместно. Расстояние его от пласта IX составляет около 30 м. Пласт имеет простое строение и мощность 0,2—0,6 м. По качеству и составу уголь аналогичен углю IX пласта.

Угленасыщенность зугмарской подсвиты весьма высокая на Зугмарском участке; в северо-восточном и восточном направлениях (на Тигнинском участке) резко снижается, в настоящее время там известен лишь один угольный пласт.

В табл. 52 приведена характеристика угольных пластов зугмарской подсвиты Тарбагатайского месторождения.

Основное промышленное значение могут иметь пласты XlX и XX, отчасти XIV, XI и XVII (два последних пласта не выдержаны по мощности и имеют линзообразную форму залегания).

Пласты XIX и XX распространены в пределах всего Зугмарского участка. В северо-западной части они местами пригодны для добычи открытым способом. В пласте XIX практическое значение может иметь нижняя пачка угля, мощность которой изменяется от 1,65 до 3,9 м. В пределах антиклинального перегиба, отделяющего Зугмарскую брахисинклиналь от Тигнинской, мощность XIX пласта уменьшается до 0,2 м. Далее на восток и северо-восток пласт выклинивается.

Пласт XX не выдержан по мощности и строению. Суммарная мощность прослоев угля колеблется от 0,1 до 13,2 м; резкое изменение их мощности наблюдается на сравнительно коротких расстояниях. Отношение мощности прослоев к мощности угольной массы закономерно уменьшается с северо-запада на юго-восток за счет увеличения мощности угольных пачек. В восточной части Зугмарского участка нижние пачки угля выклиниваются. Мощность отдельных пачек угля колеблется от 0,15 до 6,0 м.

В тигнинской подсвите развит Тигнинский (XXI) пласт угля; вследствие большой мощности, относительной устойчивости и хорошему качеству слагающих углей, этот пласт является единственным разрабатываемым на месторождении пластом (ранее разрабатывались на отдельных участках пласты VII и XXII). Пласт, кроме горных выработок, вскрыт 450 разведочными скважинами. Строение пласта сложное. Количество пачек угля, их мощность, количество и мощность прослоев пустой породы сильно меняются по площади распространения пласта. На Зугмарском участке этот пласт (здесь он называется Мощным) состоит из двух-трех (редко пять) пачек угля мощностью от 0,1 до 6,6 м (в среднем 1,7—2,6 м); иногда пачки угля сливаются в единый пласт мощностью до 12,4 м. Мощность породных прослоев в пласте угля увеличивается с востока на запад и с севера на юг. Так, в северной части Зугмарской брахисинклинали средняя суммарная мощность их составляет 0,7—1,0 м, а в южной части увеличивается до 40—50 м (пласт расщепляется здесь на ряд самостоятельных пластов).

На левобережье р. Хилок (в юго-восточной части месторождения) пласт имеет простое строение, мощность 2,0—2,8 м. В районе угольного карьера Тигнинский пласт состоит из большого числа тесно сближенных угольных пачек, разделенных прослоями пустой породы, количество которых постепенно уменьшается в юго-западном и южном направлениях. Суммарная мощность пласта на этом участке колеблется от 17 до 30 м и более при мощности угольной массы до 28—29,5 м.

Вблизи обрыва верхней террасы р. Хилок мощность Тигнинского пласта резко уменьшается до 8 м и менее за счет отделения и выклинивания нижних угольных пачек. Более устойчива верхняя пачка сложного строения, именуемая здесь пластом Д. Этот пласт состоит из ряда угольных пачек, объединяемых в две-четыре группы угольных пластов мощностью по 0,4—0,5 м каждая. Последние разделены породными прослоями мощностью 0,5—25,0 м (в среднем 2—8 м). Суммарная полезная мощность группы пластов достигает 18,4 м, уменьшаясь в северо-восточном и юго-восточном направлениях до 2—3 м.

Тигнинский пласт сложен переслаивающимися пачками тусклоблестящего кларенового и полублестящего дюрено-кларенового угля с редкими и маломощными линзами и прослоями матового дюренового угля. Значительную роль в углях первых двух типов играют линзы витрена, достигающие толщины 5—10 см при длине до 20—50 см и более.

К новопавловской подсвите приурочен один пласт угля Нежданный (XXII), имеющий сложное строение. От почвы подсвиты пласт отстоит на 30—75 м. На Зугмарской участке строение пласта простое; его мощность изменяется от нерабочей до 3,4 м. В районе угольного карьера пласт состоит из различного числа угольных пачек (от двух до девяти); суммарная мощность пласта 1,0—10,1 м при мощности угольной массы 1,0—6,2 м; мощность отдельных пачек угля достигает 4,1 м. В пределах верхней террасы р. Хилки пласт расщепляется на два самостоятельных: А и В. Оба эти пласта почти полностью выработаны. Пласт В простого строения мощностью до 3,8 м; пласт А имеет мощность до 3,9 м, а мощность разделяющих их пород колеблется в пределах 0,6—21,5 м. Пласт Нежданный сложен полуматовым кларено-дюреновым и матовым дюреновым типами угля.

Характеристика качества углей. Все угли Тарбагатайского месторождения гумусовые, как правило, в той или иной степени выветрелые, разбитые трещинами кливажа. Характерна полосчатая структура углей, обусловленная наличием тонких линзочек витрена или чередованием слоев различного петрографического состава.

На месторождении выделено пять петрографических типов углей: кларенсвый, дюрено-клареновый, кларено-дюреновый, дюреновый и тип переотложенных («обломочных») углей, обладающих всеми признаками аллохтонного происхождения. Наиболее распространены клареновые и дюрено-клареновые угли. Исходным материалом для образования углей послужили остатки наземных растений: мхи, плауновые, папоротники, кордаиты, беннетиты, саговые гинкговые, хвойные и различные покрытосемянные (орех, мирт и др.).

Гелифицированные микрокомпоненты углей представлены однородной основной массой, витреном, ксиленом и ксиловитреном, а также светло-красными округлыми телами; преобладающими являются основная масса и остатки тканей группы витрена. Слабофюзенизированные микрокомпоненты представлены нитевидными волокнами тканей, семифюзено-аттритом и округлыми телами. Липоидные микрокомпоненты (микроспоры, пыльца, кутикулы, смоляные тела и субериновые ткани) составляют 0,5—3% органической части угля.

Вещественный состав углей позволяет выделить два класса, каждый из которых объединяет несколько типов угля: класс гелитолитов и класс микстогумолитов. Для углей первого класса характерно преобладание гелифицированных микрокомпонентов (70—80%). К этому классу относятся два типа углей: клареновый тусклоблестящий уголь и дюрено-клареновый полублестящий уголь.

Класс микстогумолитов характеризуется углями, в образовании которых участвуют микрокомпоненты всех выделенных групп, но при этом количество гелифицированных микрокомпонентов составляет менее 65% от органической массы угля. К этому классу относятся кларено-дюреновый и дюреновый типы угля, а также переотложенный уголь, близкий по составу слагающих микрокомпонентов к дюреновым углям. В матовой основе беспорядочно расположены многочисленные обломки блестящего черного угля. Уголь представляет собой скопления отдельных тканей, расположенных в цементирующем гумусовом веществе. Отдельные обломки по составу микрокомпонентов можно отнести к кларену и дюрено-кларену, а обломки тканей — к витрену, ксиловитрену, фюзену и витрено-фюзену. Угли этого класса имеют ограниченное распространение.

Показатели качества углей Тарбагатайского месторождения приведены в табл. 53. Угли относятся к бурым группы Б3, типа переходных к каменным (БД). Они характеризуются высокой теплотой сгорания и малой зольностью.


Угли Тигнинского пласта подвергались сухой перегонке; выход смолы на горячую массу составил 8,3—16,5%, что позволяет считать эти угли пригодными для промышленного получения из них первичной смолы.

Химический состав золы углей Тигнинского пласта следующий: SiO2 56,6-66,7%; Al2O3 7,8-18,1%; Fe2O3 7,5-19,6%; CaO 2,4-6,5%; MgO 0,2-1,4%; SO3 2,4-5,8%.

Гидрогеологические и горнотехнические условия. Условия эксплуатации Тарбагатайского месторождения зависят от способа разработок и ожидаемого притока подземных вод в горные выработки, резко колеблющегося в зависимости от их местоположения.

Подземные воды месторождения представлены аллювиальными (с глубиной залегания их от нескольких десятков сантиметров на пойменной террасе Хилка до нескольких метров на надпойменной террасе) и пластово-трещинными водами, приуроченными к песчаникам, реже к углям. Верхняя граница трещинных вод находится на глубине 25—135 м.

По данным многолетних наблюдений, притоки воды в горные выработки достигают следующих размеров: 1) в карьерах на пойменной террасе р. Хилок 840 м3/час на глубине 0—25 м и 1040 м3/час на глубине до 50 м; 2) в шахте «Тигня» (на надпойменной террасе) 89,5 м3/час в июне и 126 м3/час в августе (среднегодовой 107,6 м3/час); 3) в подземных выработках на пойменной террасе р. Хилок в пределах Зугмарского участка 150 м3/час на глубине 0—50 м и 300 м3/час на глубине до 100 м; 4) в подземных выработках на участках Кули-2 и Кули-3 40—100 м3/час.

Устойчивость кровли в подземных выработках весьма низкая вследствие малой степени литификации пород.

На Тарбагатайском месторождении разработки угля лучше вести открытым способом, но при этом во время работ на пойменной террасе потребуется отвод русла р. Хилок.

Запасы углей. По общесоюзному подсчету 1956 г. общие (балансовые) запасы углей Тарбагатайского месторождения оценены до глубины 300 м в 170 млн. т, в том числе действительные 67 млн. т, вероятные 66 млн. т и возможные 37 млн. т.

Запасы под открытые работы (31 млн. т) учтены только на Тигнинском участке (в районе действующего карьера). На Зугмарском участке, где возможна открытым способом отработка пластов Тигнинского, XX и частично XIX, запасы не подсчитывались.

На 1/I 1967 г. учтены запасы до глубины 120 м в количестве 89,1 млн. т. Распределение учтенных запасов по участкам Тарбагатайского месторождения приведено в табл. 54.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: