Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Свободное (Нылгинское) и Мухинское (Шимановское) угольное месторождения

28.02.2020

Общие сведения. В 1964—1965 гг. Дальневосточным геологическим управлением специальными поисковыми работами, проведенными на уголь в пределах северо-западного окончания Нижне-Зейского бассейна, были выявлены новые месторождения и участки высокой промышленной угленосности.

Угленосные палеогеновые отложения прослеживаются вдоль Забайкальской железнодорожной магистрали к северу от г. Свободного более чем на 150 км при ширине 50—70 км. Здесь находятся Мухинское и Свободное промышленные месторождения (рис. 54).

Нижне-Зейский бассейн изучен слабо. До 1943 г. геологическое исследование района проводилось разрозненно. Поиски углей проводились преимущественно на площади Кивда-Райчихинского месторождения, разработка которого была начата в 1933 г. и вблизи него, а также среди мезозойских отложений Амуро-Зейского района и Еврейской автономной области. Изучение мезозойских отложений не дало положительных результатов вследствие невыдержанности пластов и сильной нарушенности выявленных небольших угольных месторождений.

В 1943 г. на площади Амуро-Зейского междуречья С.А. Музылеевым была проведена геологическая съемка, а Э.А. Борманом — гидрогеологическая съемка. В 1958 г. А.А. Кончаковой составлена гидрогеологическая карта района с нанесением элементов геологии, устанавливающая наличие нерасчлененных песчаных отложений палеогена и неогена.

В 1954—1963 гг. на площади Амуро-Зейского междуречья Н.А. Мироновым, И.И. Вайманом, В.Г. Вебером, А.И. Куриной, Л.В. Голубевым, Т.Г. Грецовой, М.Г. Гусак, Э.Л. Рейнлиб, А.С. Щупаком и др. проводились геофизические работы, результаты которых обобщены в 1963 г. Э.И. Лишневским. Этими работами установлено наличие здесь ряда прогибов и поднятий докайнозойского фундамента. Между городами Свободным и Шимановским выделен Амуро-Мамынский (или Шимановский) выступ, а западнее г. Свободного — Спасовский прогиб.

Угленосность кайнозоя была выявлена при детальной комплексной геологической и гидрогеологической съемке, выполненной в 1961—1962 гг. партией Дальневосточного геологического управления под руководством В.Г. Трачука. Впервые пласты бурого угля мощностью от 0,3 до 4,5 м были вскрыты скважинами вблизи железнодорожной магистрали. Одновременно в 1962 г. трестом «Востокбурвод» на глубине 42 м был установлен пласт угля мощностью 13 м. Позже контрольная разведочная скважина подтвердила наличие пласта угля мощностью 4,2 м на глубине 39 м.

Все обнаруженные в районе угольные пласты приурочены в основном к бузулинской свите, возраст которой на основании палинологического анализа и определения флоры определяется как олигоцен-миоценовый. Эта свита является одной из основных угленосных свит района.

Материалы по угленосности района были обобщены Дальневосточным геологическим управлением, что позволило приступить к работам по поискам угольных месторождений.

В 1964—1965 гг. буровыми работами было выявлено Свободное и Мухинское буроугольные месторождения, расположенные в пределах Амурско-Мамынского выступа. Одиночными скважинами установлены рабочие пласты угля на участках Актайского прогиба. В 1965 г. была начата предварительная разведка Свободного месторождения. Одновременно продолжались поисковые и региональные геологические работы.

С 1966 г. начата детальная разведка Свободного месторождения, наиболее благоприятного для строительства мощного угольного карьера.

Стратиграфия и тектоника. Район рассматриваемых месторождений сложен двумя структурными комплексами: нижним, слагающим фундамент, представленным метаморфическими породами допалеозоя, дислоцированными осадочными породами палеозоя, интрузиями позднего палеозоя, осадочно-вулканогенными образованиями нижнего мела, и верхним — с почти горизонтально залегающими рыхлыми или слабосцементированными континентальными осадками позднемелового и послемелового возраста.

По данным геофизических исследований, молодые отложения залегают на неровной поверхности пород нижнего этажа, рельеф которого характеризуется чередованием поднятий и прогибов. Среди положительных структур района выделяются Амуро-Мамынский выступ, сложенный в окрестностях г. Шимановска позднепалеозойскими гранитоидами. Наиболее крупной впадиной является Актайский прогиб, в пределах которого мощность пород верхнего этажа достигает 750 м. Породы фундамента в верхней части сильно каолинизированы. Мощность коры выветривания 20—40 м.

Рыхлые отложения выполняют все неровности древнего рельефа и слои их непосредственно примыкают к склонам положительных форм фундамента. В разрезе верхнего комплекса выделяются свиты (снизу вверх): кивдинская (датский ярус — палеоцен), бузулинская (олигоцен-миоцен), сазанковская (миоцен) и белогорская (плиоцен-древнечетвертичные), которые перекрыты нерасчлененными четвертичными образованиями мощностью до 25 м. Угленосность связана с кивдинской и бузулинской свитами.

Кивдинская угленосная свита встречена лишь на Мухинском месторождении, в самых глубоких впадинах нижнего структурного этажа. Бузулинская угленосная свита имеет значительно более широкое распространение. Она несогласно перекрывается песками сазанковской свиты и более поздней плиоцен-нижнечетвертичной белогорской, представленной глинами с прослоями песков.

Кивдинская и бузулинская свиты слабодислоцированы. Они образуют широкие симметричные мульды с размахом крыльев 2—3 км и углами падения до 1—2°. Сазанковская и белогорская свиты залегают горизонтально.

На площади распространения верхнего комплекса имеются небольшие разрывные нарушения типа сбросов, являющиеся отражением поздних разломов фундамента.

Приуроченные к кивдинской и бузулинской свитам 10—15 угольных пластов имеют различную мощность от нескольких сантиметров до 80 м. Угли кивдинской свиты бурые, группы Б2 и бузулинской — группы Б1.

Свободное (Нылгинское) месторождение расположено в Свободненском районе Амурской области, между долиной р. Амура на западе и Забайкальской железнодорожной магистралью на востоке. Оно удалено от железной дороги на 40 км и находится в 60 км северо-западнее г. Свободного.

Район месторождения представляет собой слабо всхолмленную равнину, расчлененную долинами небольших речек и ключей на отдельные широкие увалы. Относительные превышения возвышенностей над урезами речных долин от 30 до 80 м.

Непосредственно через месторождение протекают рч. Малая Пёра и ее правый приток Нылга. Ширина речек и ключей в пределах месторождения не превышает 2—7 м, а глубина в межень 0,7 м. Все речки и ключи относятся к системе р. Бол. Пёра, впадающей в р. Зею. Район покрыт местами смешанным лесом, большая же часть его представляет посевные площади.

В юго-восточной части месторождения расположен пос. Нылга, который связан улучшенной грунтовой дорогой с г. Свободным. В районе имеется ряд сел — Семеновка, Климовцы, Сукромли. Население занято в основном сельским хозяйством.

Месторождение приурочено к юго-западной окраине Амуро-Ма-мынского выступа, который разделяет две межгорные впадины — Амуро-Зейскую и Нижне-Зейскую. Границы месторождения определяются контурами выклинивания основного угольного пласта II, распространенного на площади около 700 км2.

В северо-восточной части месторождения буровыми скважинами вскрыты кремнистые сланцы условно силурийского возраста, пронизанные серией тонких прожилков микрокристаллического кварца молочно-белого цвета. Эти породы с резким несогласием перекрываются сравнительно слабодислоцированными образованиями, условно отнесенными к нижнемеловой завитинской свите. Эта свита представлена туфогенными алевролитами, песчаниками, аргиллитами, порфиритами, андезитами, реже кварцевыми порфирами и фельзит-порфирами, их туфами и лавоконгломератами. Из интрузивных пород выделяются интенсивно катаклазированные биотит-роговообманковые граниты, относимые к образованиям позднепалеозойского времени.

На сильно выветрелой, каолинизированной поверхности древних образований с резким несогласием залегают осадочные отложения кайнозойского возраста, представленные бузулинской, сазанковской и белогорской свитами.

Бузулинская свита (40—80 м) сложена в основном песками от мелко- до крупнозернистых, часто содержащими примесь гравия и гальки. Глины встречаются в виде прослоев и линз мощностью от нескольких сантиметров до 5 м. В разрезе свиты установлено от 1 до 9 сближенных пластов бурого угля суммарной мощностью до 25 м. Количество пластов угля увеличивается к юго-восточной и южной границам месторождения в основном за счет бифуркации основного пласта II. Угольные пласты залегают среди глин.

Сазанковская свита (50—60 м) залегает на размытой поверхности бузулинской свиты. Она сложена различной зернистости каолинизированными песками с примесью каолина, гравия и гальки; встречаются маломощные линзы глин и алевритов.

Белогорская свита встречается на возвышенных участках рельефа и сложена охристыми различной крупности зерен песками мощностью от 5 до 30 м.

Среди четвертичных аллювиальных образований встречаются глины, пески и галечники общей мощностью до 10—15 м.

Осадки неогена залегают горизонтально; кивдинская и бузулинская свиты местами имеют слабо наклонное (1—2°) падение пород. Разведочными работами установлено три сброса с амплитудой смещения 6—23 м, два из которых субширотного и один северо-западного простирания.

На площади Свободного месторождения промышленная угленосность связана с бузулинской свитой. Рабочими пластами являются I, II, IIа, IIб, III средней мощностью от 2,6 до 10,4 м. Расстояние между пластами угля в разрезе изменяется от 0,5 до 15—18 м.

Пласт II, имеющий повсеместное распространение, является основным рабочим пластом месторождения (рис. 55, 56). Он имеет промышленное значение на площади около 100 км2 при глубине залегания почвы пласта от 35 до 121 м. Запасы его составляют 81% от всех подсчитанных на месторождении запасов угля. В северо-западной части месторождения пласт II имеет простое строение и характеризуется средней мощностью 11,3 м (от 4,8 до 24,0 м). На юго-востоке месторождения, в результате расщепления этого пласта, появляются пласты I, IIа и IIб. Здесь же получает ограниченное развитие нижний пласт III мощностью от 2,0 до 8,9 м и Кивдинский пласт мощностью 2,0—3,2 м.

На отдельных участках месторождения установлены площади с отсутствием угленосных свит вследствие выступов пород фундамента.

По качеству угли месторождения относятся к бурым группы B1. Макроскопически угли светлого и темно-бурого цвета, матовые, с редкими включениями буровато-черного и черного угля. Преобладает клареновый смешанный тип угля, содержащий значительное количество фюзенизированных компонентов и примесь сапропелевого материала. Нередко в пластах угля хорошо выражено чередование плотных и землистых разностей; встречаются включения весьма слабо гелифицированных стеблей высших растений и мелких пылевидных смоляных телец. Угли плотные вязкие, с массивной или слоистой текстурой. На воздухе они быстро теряют влагу и рассыпаются в мелочь.

Средние качественные показатели углей рабочих пластов по керновым пробам с учетом засорения внутрипластовыми прослойками зольного угля или углистых глин приведены в табл. 81.
Свободное (Нылгинское) и Мухинское (Шимановское) угольное месторождения

В ряде представительных специально отобранных среднепластовых проб была установлена зольность не выше 15%- Рабочая влажность угля, вследствие низкой степени его углефикации, очень высокая (50—57%), что подтверждается также определениями максимальной влагоемкости (Wмакс), равной 51—54%. Угли месторождения малосернистые и малофосфористые.

Химический состав золы довольно разнообразен и изменяется в зависимости от зольности. С повышением зольности количество компонентов суммы Al2O3+SiO2 увеличивается, a CaO+MgO уменьшается, что указывает на увеличение зольности топлива за счет глинистых пород. Средний химический состав золы следующий (%): SiO2 53,2; Al2O3 22,7; Fe2O3 8,6; CaO 7,2; MgO 1,5; SO3 2,2; TiO2 1,4; ENa2O+K2O 1,3. Температура плавления золы от 1170 до 1310° С.

При полукоксовании получен выход смолы на горючую массу от 11,4 до 26% (в среднем 18%). Выход воска в битумах 52%. Технологические исследования, произведенные на крупных пробах (весом 120—2680 кг), показали, что угли характеризуются очень трудной обогатимостью и легкой брикетируемостью без связующих веществ, с высоким качеством брикетов.

Запасы углей Свободного месторождения оценены в пластах мощностью 2 м и более и зольностью угля не свыше 30% на сухое топливо в количестве 1,7 млрд. т в контуре, ограниченном линейным коэффициентом вскрыши для открытой разработки 1:10 (в том числе категорий А 0,68 и В 0,7 млрд. т). Около 0,6 млрд. т составляют запасы на более глубоких горизонтах с коэффициентом вскрыши 1:15.

Горногеологические условия разработки угольных пластов месторождения сложные в связи с высокой обводненностью пород ниже поверхностных водотоков на высоту уступа от 20 до 75 м. Коэффициенты фильтрации пород водоносных горизонтов в кровле и почве основного пласта угля в среднем составляют 14—16 м/сутки. Воды под-угольного водоносного горизонта мощностью 5—10 м обладают напором до 65 м.

Ожидаемые притоки воды в разрезную траншею в период строительства карьера определяются на 100 м ее длины в 1180—1510 м3/час. В дальнейшем по мере развития горных работ водопритоки значительно увеличатся, ориентировочно они оцениваются в 4000—6600 м3/час в первые пять лет отработки. Большие притоки воды возможны за счет ливневых осадков в пересчете на площадь карьера до 60 000 м3/час.

При промышленном освоении месторождения потребуется предварительное осушение надугольных пород и пластов угля.

Углы откосов карьера рекомендуется принимать 60—65° по углю и 18—33° (в зависимости от мощности вскрыши) по пескам.

Согласно предварительным проектным разработкам, на месторождении рекомендуется строительство карьера производственной мощностью 17 млн. т угля в год.

Народнохозяйственное значение месторождения Свободного, как источника дешевого топлива для крупной энергетической базы Дальнего Востока, велико, особенно если учесть быструю отработку Райчихинского месторождения бурых углей.

Мухинское (Шимановское) месторождение расположено в 120 км северо-западнее г. Свободного, в 40 км от г. Шимановского. Через месторождение проходит Забайкальская железнодорожная магистраль.

В структурном отношении месторождение приурочено к глубокому понижению, выполненному угленосными отложениями позднемелового — палеоген-неогенового возраста мощностью от 120 до 300 м.

В наиболее глубокой части депрессии на породах докайнозоя залегает кивдинская свита, сложенная глинами, алевролитами и песками с прослоями слабосцементированных песчаников, аргиллитов и алевролитов общей мощностью около 100 м. В разрезе свиты на глубине 186 м одной из скважин вскрыт пласт бурого угля (Нижний) мощностью 50 м (рис. 57). Этот пласт, по-видимому, имеет ограниченное площадное распространение, так как ближайшими скважинами, пробуренными в 5 км северо-западнее и в 10 км юго-восточнее, он не вскрыт. В указанных направлениях отмечается резкое поднятие докайнозойского фундамента и уменьшение мощности кайнозойских осадков.

Бузулинская свита, перекрывающая кивдинскую, выходит за пределы оконтуренной части месторождения. Этой свите на месторождении подчинен Верхний пласт бурого угля мощностью от 14 до 21 м, залегающий на глубине 107—112 м.

Угольные пласты перекрываются толщей разнозернистых песков, обводненных на 30—40 м от поверхности.

Макроскопически угли Верхнего пласта аналогичны углям Свободненского месторождения. Они характеризуются матовым блеском, светло-бурым до темно-бурого цветом и однородной структурой, плотные, вязкие, с массивной, реже слоистой текстурой.

Микроскопически уголь состоит из буровато-оранжевой ксиловитреновой основной массы (ксило-витро-аттрит и их десмит 69,7—93%) и фрагментов тканей, представленных ксиленитом и витринитом (12,7—27,2%). Единичными компонентами являются обрывки суберинизиро-ванной перидермы, смоляные тела, оболочки микроспор и пыльцы, а также частиц фюзено- и семифюзено-аттрита и включения ортосклеротинита. Общее содержание липоидных компонентов, в том числе обрывков суберинизированной перидермы, изменяется в пределах от 2,3—4,5 до 5,1—10,7%, а фюзенизированных — от 0,5—2,0 до 4,5%. Угли представлены в основном клареновым и дюрено-клареновым типами, содержащими в большей или меньшей мере примесь сапропелевого материала.

По качеству угли Нижнего и Верхнего пластов существенно различны. Уголь Верхнего пласта относится к группе Б1. Выход смолы на горючую массу от 5 до 22%. Уголь Нижнего пласта — черный, клареновый и дюрено-клареновый, с примазками фюзена, полосчатый или линзовато-полосчатый, по общему типу приближается к углю Кивда-Райчихинского месторождения. Качество углей Мухинского месторождения характеризуется следующими показателями: Wр 52%; Aс 10— 25%; Sобс 0,4%; Vг 55—65%; Cг 65—70%; Нг 5—7%; Qбг 6100—6600 ккал/кг; Qнр 2000 ккал/кг.

Месторождение не разведывалось из-за относительно глубокого залегания угольных пластов и близости железнодорожной магистрали, которая при вскрытии пластов попадает в зону подработки. Запасы угля месторождения в пределах площади, освещенной поисками, оцениваются в 2 млрд. т, в том числе около 1 млрд. т в Нижнем пласте.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: