Месторождение Кушмурун

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Месторождение Кушмурун

27.04.2020

Месторождение приурочено к впадине в породах фундамента, выполненной юрскими угленосными отложениями. Длина впадины 20 км, ширина 4—5 км, глубина около 500 м (рис. 24). Оно находится в Семиозерном районе Кустанайской области и расположено в 40 км к северо-востоку от районного центра пос. Семиозерйого и в 140 км к юго-востоку от областного г. Кустаная. Северная часть месторождения в районе ст. Кушмурун пересекается железнодорожной магистралью Магнитогорск—Целиноград. Месторождение открыто в 1948 г. трестом "Свердловскуглегеология" и закончено детальной разведкой в 1955 г. Результаты разведки сведены Б.С. Терещенко, М.В. Буниной, Д.А. Венковым, Р.В. Шулятиковой, Е.И. Новиковым, А.Н. Губаревым и др.

Месторождение относится к числу закрытых. Поисковые линии разбуривались через 3 км с расстоянием между скважинами в 1 км. Для предварительной разведки сеть сгущалась до 1 км на 500 м, а через линию скважины бурились с интервалами в 250 м. Для детальной разведки была принята сеть 250x250 м, обеспечивающая подсчет запасов углей по высоким категориям. В местах расщепления и выклинивания пластов, а также в зонах тектонических нарушений скважины на линиях иногда сгущались в 2 и даже 3 раза. Всего на месторождении пройдено 1885 скважин механического колонкового бурения общим метражом 397 960 м. Максимальная глубина скважин около 500 м.

На площади месторождения было выделено 30 шахтных полей. Длина каждого из них 3 км, ширина от 800 до 1000 м. За исключением одного участка (шахтное поле 13), месторождение полностью разведано по сети 250x250 м. Шахтное поле 13, расположенное в северном замыкании месторождения, к северу от железнодорожной магистрали Магнитогорск—Целиноград, разведано предварительно, так как не несет промышленной угленосности.

Для изучения гидрогеологических условий месторождения на его площади проходились как одиночные гидрогеологические скважины, так и узлы гидрогеологических скважин. Наблюдательные скважины закладывались на каждый из водоносных горизонтов. Всего на месторождении пройдено 10 гидрогеологических узлов, состоящих из 10 центральных и 28 наблюдательных скважин, и 40 одиночных гидрогеологических скважин. Общий метраж гидробурения 12 тыс. м. Кроме того, на участке 1—4 были выполнены специальные опытные работы партией треста «Союзшахтоосушение».

В связи с подготовкой к вскрытию месторождения в соответствии с проектом его освоения были выполнены буровые работы в пределах разрезной и выездной траншей.

Месторождение приурочено к самой пониженной части широкой долины р. Убаган. Выровненный рельеф его осложняется системой оврагов, сухих русел, блюдцеобразных озер, стариц и имеет абсолютные отметки 106—125 м. Река Убаган пересекает южную часть месторождения. Русло ее не имеет постоянного водотока, а вода отличается горько-соленым вкусом, обусловленным повышенной минерализацией.

Наиболее древними среди пород фундамента, слагающих ложе и борта Кушмурунской впадины, являются липариты верхнепермского возраста. В районе Убаганской группы месторождений они образуют крупный купол, осложненный тектоническими нарушениями типа сбросов. При этом под меловые или кайнозойские образования липариты выходят только в отдельных приподнятых блоках.

Значительно больше распространен эффузивно-осадочный комплекс туринской серии (Т1+2). Литологически это кайнотипные эффузивы основного состава — базальты, образующие целую серию наложенных друг на друга покровов. Отдельные покровы разделяются небольшими по мощности пачками осадочных пород или глинами коры выветривания.

Впадина, образовавшаяся в породах перми и триаса, выполнена осадками убаганской серии, среди которых выделяются четыре свиты: нижнеюрские черниговская и кушмурунская и среднеюрские караганская и дузбайская. Две последние распространены ограниченно: сохранились от последующей эрозии лишь в местах наибольшего погружения ложа впадины.

Черниговская свита представлена преимущественно крупно- и грубообломочными породами грауваккового состава. В целом она непродуктивная. Однако местами в верхней ее части появляются не выдержанные по мощности и протяженности пласты угля А, Б и В. Мощность свиты изменяется от нескольких метров по оси впадины до 100—120 м в краевых ее частях.

Кушмурунская свита является основной продуктивной толщей месторождения. Она сложена чередующимися прослоями песчаников, алевролитов, аргиллитов, угля и горючих сланцев. Породы имеют граувакковый и аркозо-граувакковый состав. Мощность свиты от 110 до 270 м.

Караганская свита с размывом ложится на осадки кушмурунской. В основании ее обычно залегают галечники, которые выше по разрезу сменяются пестроокрашенными или белесыми алевролитами, аргиллитами и песчаниками. Угленосность отсутствует. Максимальная мощность 60 м.

Дузбайская свита является верхним продуктивным членом серии. На месторождении сохранилась только нижняя ее часть мощностью до 112 м, представленная аргиллитами, алевролитами и песчаниками, среди которых залегают пласты угля. Последние в отдельных участках месторождения составляют до 50% вскрытой мощности свиты.

Угленосные осадки перекрываются меловыми и кайнозойскими образованиями мощностью от 30 до 120 м. Это континентальные отложения альб-сеномана с подчиненными им залежами бокситов, толща песков и рыхлых песчаников верхнего мела, опоки, опоковые глины и глауконит-кварцевые песчаники эоцена и бурые четвертичные суглинки, которые в древней долине Убагана иногда залегают непосредственно на угленосных образованиях и имеют мощность 60—80 м.

Угленосные отложения сложены в брахисинклинальную складку северо-восточного простирания, осложненную дизъюнктивными (типа сбросов) и пликативными нарушениями (рис. 25). Сбросы разбивают основную мульду на блоки преимущественно северо-восточного простирания, имеющие различную степень погружения. Местами в западной прибортовой части месторождения наблюдается ступенчатое строение. В пределах отдельно взятых тектонических блоков залегание пород обычно спокойное с углами падения пород 3—5°, редко до 10°. Крутые углы падения (60—85°) при сильной перемятости и раздробленности пород наблюдаются лишь непосредственно в зонах разрывных нарушений.

Наиболее крупными разломами, протягивающимися за пределы впадины, являются Восточно-Бортовой и Генеральный сбросы, соответственно обрывающие восточное и западное крылья основной брахисинклинали. Остальные сбросы (Центральный, а также I—VI) прослеживаются только в пределах развития угленосных осадков внутри синклинали. Некоторые блоки приподняты настолько, что в них под мезо-кайнозойские образования выходят породы туринской серии (см. рис. 4 и рис. 24, линия 52). Другие опущены на глубину более 500 м. Плоскости сбросов падают чаще на северо-запад, реже на юго-восток под углом 50—85°. Амплитуда нарушений изменяется от 20 до 200 м, а для прибортовых нарушений она местами превышает 500 м.

Пликативные дислокации, осложняющие основную складку, играют подчиненную роль. С ними связано образование отдельных пологих мульд второго порядка. Наиболее крупными из них являются Восточная и Западная брахисинклинали, приуроченные к участкам наибольшего погружения ложа впадины, в которых сохранились и отложения дузбайской свиты.

Кушмурунской свите подчинено от 12 до 17 промышленных пластов угля суммарной мощностью до 118 м. Наиболее угленасыщенной является нижняя половина свиты, содержащая пласты Нижний Мощный (НМ), Верхний Мощный (BM), а в разделяющей их пачке — группу пластов Промежуточных (Пр. 1, Пр. 1а, Пр. 2, Пр. 2а, Пp. 3, Пр. 3а). К верхней половине свиты приурочены маломощные невыдержанные пласты 1, 1а, 2, 3, 4 и 5.

Пласт HM является самым нижним, наиболее мощным (от 10 до 63 м) и выдержанным пластом месторождения. Балансовые запасы его составляют около половины всех запасов месторождения. Кровля пласта располагается на глубинах от 65 до 440 м и сложена обычно, так же как и почва, алевролитами и аргиллитами, реже песчаниками. Пласт имеет простое строение и представлен одной монолитной толщей угля. Только в прибортовых частях месторождения он расщепляется на отдельные быстро выклинивающиеся пачки. Угли пласта представлены гумусовыми, меньше сапропелево-гумусовыми и гумусово-сапропелевыми разностями. Еще реже встречаются сапропелиты (богхеды) и горючие сланцы. Угли преимущественно полублестящие и полуматовые, штриховатые, а в нижней части пласта часто матовые.

Пласт BM имеет мощность от 7 до 30 м, расположен на 10—80 м выше пласта HM и залегает на глубинах 37—335 м от дневной поверхности. В западной части месторождения он имеет простое строение, а к востоку расщепляется на три пачки (BM1, BM2, BM2), приобретающие значение самостоятельных пластов. Угли гумусовые, реже сапропелево-гумусовые и горючие сланцы. Как исключение встречаются сапропелиты. Преобладают полублестящие клареновые угли. В подчиненном количестве наблюдаются полуматовые и матовые разности.

Пласты Промежуточные характеризуются значительным непостоянством мощности, обычно не превышающей 0,7—5 м. Для наиболее выдержанного из них пласта Пр. 1 мощность иногда возрастает до 14 м. Местами он практически сливается с пластом НМ. Для Промежуточных пластов характерен гумусово-сапропелевый состав, а местами угли переходят в сапропелита: и горючие сланцы. Запасы последних подсчитаны отдельно.

Пласты 1—5 обычно маломощные, имеют небольшое распространение на месторождении и значительная часть их запасов отнесена к забалансовым. Наиболее выдержаны пласты 3 и 4, мощность которых местами до 5—6 м. Угли обычно гумусовые полублестящие и штриховатые клареновые. Реже встречаются полуматовые разности.

Дузбайской свите подчинена группа сближенных пластов угля 6—11 суммарной рабочей мощностью 50 м. Распространены они ограниченно, так как сохранились только на участках максимального прогибания. Наибольшее значение имеют пласты 8, 10 и 11, мощность которых местами 10—19 м. Строение пластов простое, реже сложное. Нередко каждый пласт состоит из двух пачек, приобретающих значение самостоятельных пластов. По составу угли преимущественно гумусовые. Иногда присутствуют фюзенизированные разности или наблюдается примесь сапропелевого материала.

В верхней части разреза черниговской свиты пройденными в северной части месторождения тремя скважинами встречен пласт Блуждающий. Он представляет собой крупную линзу мощностью 1—15 м. Запасы пласта отнесены к забалансовым. В южной половине месторождения распространены пласты А, Б и В мощностью от 0,5 до 6,5 м. Максимальная мощность 17 м наблюдалась для пласта Б, расположенного близ почвы пласта НМ.

Угли месторождения типичные бурые марки Б2. Балансовые их разности сравнительно малозольны (средняя Aс = 17%). Наименьшей зольностью отличаются средние части мощных пластов. В их кровле и почве, а также в мелких пластах зольность несколько повышается. Промышленное значение могут иметь также горючие сланцы, представляющие собой высокозольные разности гумусово-сапропелевых углей. Основное распространение они имеют в пластах Промежуточных. Температура плавления золы гумусовых углей 1090—1590° С, а горючих сланцев 1220—1660° С.

Месторождение Кушмурун

Качественные показатели углей и горючих сланцев приводятся в табл. 27, из которой видно, что иногда угли обладают повышенным выходом летучих в связи с наличием сапропелевых разностей. Характерно также повышенное содержание общей серы. Наиболее сернистыми являются угли пластов А и Б черниговской свиты (табл. 28). Основная роль здесь принадлежит сере пиритной, меньше — органической. Сера сульфатная присутствует в десятых и сотых долях процента. Однако в пласте А ее содержание иногда достигает 2,3%.

Пласты кушмурунской свиты также отличаются повышенной, но меньшей сернистостью при колебаниях среднего ее содержания от 0,4 до 5,7%. Наиболее сернистыми являются угли пластов мощных (НМ и BM) и пласта Пр. 1, самыми сернистыми — угли участка 18—19 (западная мульда); наименьшее количество серы характерно для углей южной части месторождения (участки 24—30).

Из разновидностей серы в углях кушмурунской свиты, как правило, преобладает сера органическая. Средние ее содержания изменяются от 0,4 до 4,4%. Содержание серы сульфидной (пиритной) от 0,02 до 3,0%.

Пласты дузбайской свиты, как правило, малосернисты. Среднее содержание общей серы в них изменяется от 0,5 до 1,6%. Основная роль здесь принадлежит сере сульфидной, меньше органической и еще меньше сульфатной.

Специальные работы по изучению сернистости углей, выполненные Д.Н. Мясниковым, показали, что запасы углей месторождения с содержанием серы до 2% составляют 38% общих запасов. Запасы малосернистых углей составляют 62% общих запасов углей месторождения. Среди высокосернистых углей 8% запасов приходится на угли со средним содержанием общей серы 3,33%- Особо сернистые угли, содержащие в среднем 6% серы, составляют 30% общих запасов углей месторождения.

В золе углей отмечается повышенное содержание германия.

А.Н. Губарев и В.М. Миловидов устанавливают на месторождении Кушмурун шесть водоносных горизонтов (табл. 29). Для питьевых и технических целей могут быть использованы воды четвертичных и палеогеновых отложений. Предполагаемые водопритоки в будущие карьеры месторождения приведены в табл. 23.

Балансовые запасы углей месторождения по сумме категорий A+B+C1 составляют 2,78 млрд. т, в том числе по А+В — 2,0 млрд. т. Запасы углей, пригодных для открытых работ, — 2,6 млрд. т. при среднем коэффициенте вскрыши 5,8 м3/т. Запасы пластов угля мощностью 0,7—1,3 м 16,1 млн. т, а запасы средних по мощности пластов (1,3—3,5 м) 333,2 млн. т. Подавляющая часть запасов (2433,3 млн. т) падает на мощные пласты. Основные запасы углей подсчитаны в интервале до 300 м и только 17% запасов находится на глубине от 300 до 600 м. Кроме углей на месторождении имеются горючие сланцы, действительные запасы которых составляют 73 млн. т, в том числе 50 млн. т до-глубины 300 м. Средняя фактическая углеплотность месторождения 35 млн. т на 1 км2 площади. В отдельных местах она возрастает до 70 млн. т (участки 18—19).

Месторождение разведано. Запасы суммы категорий А+В по разным участкам колеблются от 56 до 78%, а запасы категории А составляют 30—45%. В 1957 г. начинались работы по освоению месторождения, но были законсервированы в 1959 г. При открытой разработке кроме основных пластов HM и BM попутно могут быть отработаны пласты Промежуточные, значительная часть пластов 3 и 4, пласты А, Б и В черниговской свиты (в южной половине месторождения) и пласты 7—11 дузбайской свиты. Для значительной части площади месторождения коэффициенты вскрыши в среднем составляют: объемный — 3,8—6,2, объемно-весовой 2,92—5,2 и весовой 5,46—9,7. Краевые части месторождения, где встречаются в основном маломощные пласты угля, могут быть отработаны подземным способом.

Отработку месторождения возможно производить тремя карьерами суммарной производственной мощностью 29 млн. т в год. Участки этих трех карьеров являются резервом первой очереди.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: