Гидрогеологическая характеристика Калужско-Сухиничского угленосного района

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Гидрогеологическая характеристика Калужско-Сухиничского угленосного района

22.04.2020

Структурные особенности района и связанные с ними изменения геологического разреза обусловливают различные гидрогеологические условия месторождений. По сложности гидрогеологических условий месторождения района разделяются на три группы: первая — месторождения сводовой части поднятий (Калужского, Козельского, Сухиничского) и крайней южной и юго-западной частей угленосного района; вторая — месторождения юго-восточного склона Брянско-Рославского прогиба; третья — месторождения осевой зоны Брянско-Рославского прогиба.

К первой группе относятся месторождения: Калужское (северо-восточная часть), Азаровское, Шлиповское (южная часть), Середейское (северная часть), Козельское I (шахты I—2), Козельское II (шахты 3, 4, 5), Гранново-Марьинское, Окское I, Окское II, Зеленинское, Буденновское, Палико-Андреевское, Палико-Будское, Киреевская площадь, Ногайская и Ленинская залежи. Эти месторождения характеризуются гидрогеологическими условиями средней сложности. Глубина залегания основного угольного пласта от 10 до 70—80 м (преобладает 30—50 м), абс. отметки подошвы его 100—190 м (преобладают 130—160 м), в разрезе имеются три-четыре водоносных горизонта: четвертичный, мезозойский (ограниченно развитый), надугольный (тульский) и упинский. Серпуховско-окский и верхняя часть тульского горизонта в разрезе указанной группы месторождений отсутствуют. На обводнение горных выработок оказывают влияние надугольный и упинский горизонты. Надугольный горизонт, преимущественно безнапорный, развит повсеместно и представлен мелко- и тонкозернистыми песками. Средние величины напора столба вод этого горизонта 15—20 м; удельный дебит 0,4— 0,8 м3/час; коэффициент фильтрации 0,8—1,5 м/сутки.

Упинский водоносный горизонт, приуроченный к трещиноватым известнякам, имеет напор над подошвой угольного пласта 10—20 м и удельный дебит 1,5—4 м3/час. В результате неглубокого залегания известняков от поверхности, их выветрелости и трещиноватости коэффициент фильтрации достигает значительно больших размеров, чем на месторождениях второй и третьей групп, и в среднем равен 1,5—3 м/сутки. Вдоль pp. Оки, Угры, Брыни коэффициент фильтрации этих известняков составляет 10—30 м/сутки. Ожидаемые притоки воды в горные выработки на период сдачи шахт в эксплуатацию равны 100—500 м3/час. Рабочий угольный пласт этих месторождений лежит преимущественно выше уреза основных рек района, отметки зеркала воды которых в пределах месторождений составляют: р. Ока — 117—121 м, р. Угра — 120—117 м, р. Жиздра — 126—129 м, р. Брынь — 171—179 м. Эти реки непосредственно не питают водоносные горизонты, расположенные выше основного угольного пласта.

Ко второй группе месторождений относятся: Перемышльское, Середейское (центральная и южная части), Северо-Козельское (южная часть). Эта группа характеризуется сложными гидрогеологическими условиями и занимает промежуточное положение между первой и третьей группами. Глубина залегания основного пласта на месторождениях этой группы 70—90 м, абс. отметки подошвы пласта 115—135 м. В геологическом разрезе развито до семи водоносных горизонтов: четвертичный, мезозойский, окский (главным образом алексинский и михайловский), верхнетульский (известняки), нижнетульский (надугольный), подугольный (ограниченно развитый) и упинский.

Непосредственное влияние на обводнение горных выработок будут оказывать, также как и в первой группе, надугольный и упинский горизонты. Однако значительную роль будут играть окский и верхнетульский горизонты, представленные обводненными известняками. Надугольный горизонт имеет напор на кровлю угольного пласта 30—40 м; удельный дебит 0,6—1,5 м3/час; коэффициент фильтрации 1,5 м/сутки. Напор упинского горизонта на подошву угольного пласта от 30 до 60 м; удельный дебит 0,2—0,4 м3/час; коэффициент фильтрации от 0,4— 0,7 м3/сутки. Окский горизонт имеет напор на кровлю угольного пласта 15—20 до 30 м; удельный дебит 4—6 м3/час; коэффициент фильтрации 14—16 м/сутки. Ожидаемые притоки воды в горные выработки для второй группы месторождений 500—1200 м3/час. Угольный пласт лежит преимущественно ниже уреза воды рек.

К третьей группе относятся самые крупные месторождения района, превышающие по запасам в два раза месторождения первой и второй групп. К ним относятся: Воротынско-Чапаевское, Калужское (юго-западная часть), Северо-Козельское (центральная и северная части), Антоновское, Кудринское, Шлиповское (северная часть), Неполодская залежь. Для месторождений этой группы характерны: глубина залегания угольного пласта 110—130 м; абс. отметки подошвы пласта 70—90 м; наличие в разрезе восьми водоносных горизонтов. К горизонтам, развитым во второй группе месторождений, добавляется серпуховский горизонт известняков, а окский горизонт увеличивается в мощности за счет известняков веневского горизонта. Значение надугольного, упинского и окского горизонтов такое же, как и во второй группе. Надугольный горизонт всюду имеет напор на кровлю угольного пласта 50—70 м; удельный дебит 0,6—1,5 м3/час; коэффициент фильтрации 1,5—2 м/сутки. Упинский горизонт имеет напор на подошву угольного пласта 50—70 м; удельный дебит 0,03—0,4 м3/час; коэффициент фильтрации 0,02—0,2 м/сутки. Окский горизонт при напорах 20—35 м обладает значительным коэффициентом фильтрации — 80—90 м/сутки. В восточной части Воротынско-Чапаевского месторождения коэффициент фильтрации алексинских известняков достигает 500 м/сутки, а михайловских — 391 м/сутки. Ожидаемые притоки воды в горные выработки 1200—1400 м3/час.

В северной части района, освещенной редкими структурными скважинами, где угольный пласт погружается до глубины 200 м, гидрогеологические условия будут еще более сложными. Гидрогеологические показатели по отдельным месторождениям Калужско-Сухинического угленосного района приведены в табл. 75.

Общими чертами всех трех групп месторождений являются: наличие гидравлической взаимосвязи водоносных горизонтов; сходство литологического и гранулометрического состава надугольного водоносного горизонта; сходство химического состава вод, общность источников питания.

Питание водоносных горизонтов осуществляется за счет инфильтрации атмосферных осадков, гидравлической связи водоносных горизонтов, взаимосвязи с речными водами, наличия обширной области питания по южной окраине синеклизы. Водоносные горизонты четвертичных, меловых, окских и тульских отложений там, где они лежат непосредственно под четвертичными, получают питание главным образом за счет атмосферных осадков. Проникновению осадков в окский горизонт способствует наличие карстовых воронок, имеющих широкое развитие севернее Шлиповского месторождения. Воронки диаметром от 3—4 до 70 м, глубиной до 6—8 м располагаются в тальвегах сухих оврагов и поглощают атмосферные осадки и талые воды; на дне их наблюдаются трещины шириной до 1 м.

По химическому составу воды всех водоносных горизонтов, за исключением девонского, который был вскрыт двумя скважинами в районе Середейского и Козельского месторождений, относятся к слабо минерализованным гидрокарбонатно-кальциевого, либо гидрокарбонатно-кальциево-магниевого типов. Минерализация вод обычно небольшая и достигает величин 0,1—0,5 г/л, увеличиваясь с глубиной. Жесткость 5,3—7,8 мг*экв. Воды девона сульфатно-кальциевые, имеют минерализацию 1,0—3 г/л и жесткость около 14,3 мг*экв.

Основным источником водоснабжения для первой группы месторождений служат воды упинского горизонта. Для месторождений второй и третьей групп могут использоваться воды окского горизонта, обладающие большими удельными дебитами и хорошим качеством.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: