Новометелкинское месторождение

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Новометелкинское месторождение

22.05.2020

Месторождение расположено в 80—100 км к юго-западу от станций Залари и Тыреть. Границы месторождения проходят по р. Оке на северо-западе, по выходам пластов на юго-западе и в остальной части по контуру промышленной угленосности. Площадь месторождения около 500 км2 (рис. 106).

Впервые рабочие пласты угля были пересечены скважинами в 1950 г. В последующие годы (1951—1959 гг.) месторождению была дана перспективная оценка и детально разведано его юго-западное крыло площадью 46,6 км2.

Месторождение приурочено к глубокой (до 400 м) и сравнительно широкой (20—28 км) впадине, выполненной юрскими угленосными отложениями. Породы фундамента представлены нижнекембрийскими известняками, доломитами и мергелистыми карбонатными породами, на размытой поверхности которых и залегает угленосная толща. Местами на юрских отложениях залегают пятна неогеновых отложений, представленных глинами, песками с галькой и торфовидным углем.
Новометелкинское месторождение

Четвертичный покров повсеместно перекрывает более древние комплексы. Его мощность в долинах рек достигает 50—100 м (аллювий) и на водоразделах 5—20 м (элювиальноделювиальные образования). В средней части месторождения наблюдаются горельники.

Мощность юрских отложений достигает в среднем 273 м. В разрезе выделяются три свиты: заларинская (0—25 м), черемховская (160—190 м) и при-саянская (0—220 м). Заларинская свита имеет максимальную мощность в юго-западном крыле месторождения, вблизи Хортагнинского поднятия. Здесь она представлена конгломератами, сменяющимися выше грубозернистыми песчаниками, гравелитами и переслаиванием разнозернистых песчаников с алевролитами. В центральной и северной частях, а также на повышенных участках доюрского рельефа в южной части месторождения мощность свиты составляет 5—10 м, местами же свита выклинивается. В этой части месторождения заларинская свита сложена элювиально-делювиальными образованиями, брекчией, аргиллитами, алевролитами и песчаниками.

Черемховская свита имеет сравнительно постоянную мощность. Разрез ее, сложенный песчаниками, алевролитами и углями, подразделяется на три горизонта. Основные промышленные пласты угля сосредоточены в двух нижних горизонтах. Выше залегает присаянская свита, представленная песчаниками и алевролитами, которым подчинены прослойки и линзы угля. Ее мощность до 100 м.

В структурном отношении месторождение приурочено к впадине Присаянского прогиба, имеющей неровное волнистое дно. Пологим поднятием она делится на две части: северную — более глубокую и южную. К северной части впадины приурочена максимальная угленасыщенность с наличием газовых жирных углей — собственно Новометелкинское месторождение. Юго-западное крыло месторождения осложено флексурой с углами падения пород до 25—30°. К северо-востоку флексура переходит в плоское, слегка волнистое дно и затем в пологий (2—5°) северо-восточный склон впадины. Крупных разрывных нарушений на месторождении не выявлено; отмечены лишь нарушения с амплитудами до 1 м.

В разрезе месторождения установлено до 46 пластов и прослоев угля, из которых 6—7 в присаянской свите и остальные в черемховской. Общая суммарная мощность углей изменяется от 3,7 до 52,8 м. Пласты угля в присаянской свите имеют линзообразную форму, непостоянны по мощности и распространению. Рабочей мощности (1—3 м) они достигают на небольших площадях. Черемховская свита более угленасыщенная. Суммарная мощность ее рабочих пластов, число которых достигает 25, изменяется от 6,3 до 50,9 м. Одновременно в разрезе число рабочих пластов не превышает 16, причем мощность отдельных нижних пластов достигает 11—13 м (рис. 107).

Угли черемховской свиты объединяются в группы: нижнюю, среднюю и верхнюю. Нижняя группа пластов совпадает с первым и вторым стратиграфическими горизонтами свиты, включая подгруппу нулевых, первых и вторых пластов. В верхнем горизонте свиты залегают пласты средней и верхней групп. Междупластия в группах пластов обычно составляют 1—10, редко 20 м. Основными рабочими по мощности пластами являются угольные пласты нижней группы: IIв, Iб, IIе, Oб и 0. Заслуживают внимания пласты III и IV средней группы и пласт VIII верхней группы.

Наиболее высокая угленасыщенность приурочена к юго-западному крылу впадины и ее центральной части (рис. 108). В пределах ее коэффициент угленосности по рабочим пластам в среднем равен 8,4%, а по черемховской свите 13%. На отдельных участках коэффициент угленосности черемховской свиты достигает 20—22%. Угленасыщенность заметно снижается в северном, северо-восточном и юго-восточном направлениях от центра впадины. На юго-востоке пласты угля выклиниваются.

Основные мощные пласты угля месторождения — пласты I и II — выходят в юго-западном крыле под четвертичные наносы мощностью 5—10 м. Здесь местами пласты угля выгорели до глубины 15—20 м. Под углом 18—30° пласты угля погружаются на глубину 200—300 м, а далее на северо-востоке залегают пологоволнисто. Нулевые мощные пласты приурочены в основном к центральной части впадины и выклиниваются, не доходя до ее юго-западного крыла. Серия верхних и средних пластов приурочена преимущественно к центральной части впадины.

На месторождении преобладают гумусовые угли, среди которых встречаются маломощные линзы и прослойки гумито-сапропелевых углей и сапропелитов.

Все угли месторождения являются газовыми разной степени спекаемости (от Г6 до ГЖ) и сернистости (Soбс от 0,5 до 8,04%). Средняя качественная характеристика углей приведена в табл. 160.

Угли нижних пластов месторождения в основном представлены технологическими группами Г17 и ГЖ. При этом от нулевых пластов ко вторым наблюдается постепенное снижение сернистости углей и уменьшение их спекаемости. Средние пласты представлены тремя технологическими группами углей от Г6 до Г17. Верхние пласты представлены повсеместно малосернистыми слабо спекающимися углями (рис. 109). Кроме такой закономерности изменения качества угля в вертикальном разрезе, в плане каждого пласта нижней и средней групп качество угля также существенно меняется. Максимальные спекаемость и сернистость углей приурочены к юго-западному крылу и центральной части впадины и совпадают с повышенными мощностями угольных пластов. К периферии месторождения во всех направлениях спекаемость углей и содержание в них серы постепенно уменьшаются и угли переходят в слабо спекающиеся.

Распределение запасов углей в Новометелкинском месторождении по группам сернистости угля показано в табл. 161.


По детально разведанной площади месторождения количество балансовых запасов угля категорий А + В + C1 приведено в табл. 162.

В целом новометелкинские угли характеризуются невысокой влажностью (Wа 1—5%), сравнительно низкой зольностью (Aс в среднем 10— 13%), малым содержанием фосфора (0,001—0,006%), различной сернистостью (Soбс 1—7%) и повышенным выходом летучих веществ (Vг 44—52%). Сера в углях на 70—90% органическая.

Угли обладают легкой и иногда средней обогатимостью и дают малозольные концентраты. Обогатимость и ценность концентратов ухудшаются при наличии в пластах прослойков сапропелита или гумусово-сапропелевого угля.

Полузаводские опыты по коксованию новометелкинских углей, проведенные ВУХИНом, показали возможность использования их для коксования. Из смеси 70% высокосернистых газовых углей и 30% отощающих добавок может быть получен прочный кокс (остаток в барабане 300—307 кг) с содержанием серы 3—3,5%, использование которого возможно только в цветной металлургии.

Малосернистый металлургический кокс может быть получен при условии снижения в шихте доли сернистых углей групп ГЖ и Г17 до 30%. При этом остальными компонентами шихты могут быть: 20—30% газовых умеренно спекающихся малосернистых углей и 40% коксовых и коксовожирных углей Кузбасса. К сожалению, малосернистые умеренно спекающиеся угли (Г13) составляют всего только 7,5% от всех запасов месторождения. Слабо спекающиеся малосернистые угли, запасы которых составляют на месторождении 26,6%, могут применяться в насыпной коксовой шихте в количестве до 15%, а при условии трамбования шихты до 30%. Кроме того, они могут служить сырьем для получения полукокса как отощающей добавки в коксовую шихту.

При коксовании шихт из новометелкинских углей значительно увеличиваются выходы химических продуктов коксования по сравнению с обычными производственными шихтами. Кроме того, наблюдается существенное различие в качестве химических продуктов. Смола отличается повышенным содержанием фенолов и оснований и низким содержанием антрацена и нафталина. Газ обладает высоким содержанием непредельных соединений и сероводорода и низким содержанием водорода, азота и метана. Сырой бензол характеризуется высоким содержанием толуола.

Все новометелкинские угли характеризуются повышенным выходом смолы (18—19%) и могут рассматриваться как пригодные для полукоксования. Они являются также высококалорийным энергетическим топливом. Теплота сгорания на горючую массу составляет 7800—7270 ккал/кг, а средняя низшая теплота сгорания на рабочее топливо — 5880—6200 ккал/кг, при максимальной влажности углей на рабочее топливо 6—9%.

Состав золы углей нижних пластов характеризуется низким содержанием кремнезема (до 50%) и SO3 (до 1%), весьма высоким содержанием окиси железа (до 18—29%) и окиси алюминия (20—36%). В золе углей верхних пластов повышается содержание кремнезема и уменьшается содержание окиси железа. Температура плавления золы 1400—1500°.

Глубина зоны окисления углей на месторождении в среднем равна 35 м. При этом до глубины 10 м угли относятся к выветрелым. Рабочая влажность окисленных углей равна 13—17%, а теплота сгорания на горючую массу 7700—8000 ккал/кг.

Подземные воды на площади Новометелкинского месторождения обнаружены в четвертичных, юрских и нижнекембрийских отложениях. Гидрогеологический режим месторождения определяют главным образом воды юрской толщи. Глубина вскрытия этих вод колеблется от 10 до 50 м. По степени обводненности вся юрская толща разделяется на два горизонта: верхний мощностью 75—125 м, с высокой обводненностью, с удельными дебитами от 0,3 до 9,3 л/сек и коэффициентом фильтрации от 0,02 до 6,78 м/сутки, и нижний мощностью от 50 до 274 м, с низкой обводненностью, с удельными дебитами от 0,001 до 0,35 л/сек и коэффициентами фильтрации 0,005—0,2 м/сутки. По химическому составу воды верхнего горизонта гидрокарбонатно-кальциевые и гидрокарбонатно-кальциево-магниевые, а нижнего горизонта — сульфатно-кальциевые.

Обводненность горных выработок определится притоками юрских вод в основном из верхнего более обводненного горизонта. Ожидаемые притоки воды в карьер в начальный период при вскрытии углей в юго-западном крыле месторождения до гипсометрической отметки +500 (глубина в среднем около 80 м) — до 40 м3/час и на максимальной глубине карьера при коэффициенте вскрыши 1:10 до 600 м3/час.

Горнотехнические условия месторождения относительно сложные. Вследствие быстрого погружения пластов на большую глубину (до 240—300 м) отработка месторождения открытым способом возможна лишь на площади около 60 км2, прилегающей к юго-западному крылу, где коэффициент вскрыши не превышает 1:10, в среднем 5,2—7,4 м3/т. Из этой площади детальной разведкой освещено около 20 км2. На остальной площади месторождения коэффициенты вскрыши превышают 1:10.

Коренные породы юрского возраста относятся к скальным, не пучащим и не переходящим в плывуны. Процентное содержание пород в разрезе месторождения характеризуется следующими данными: песчаники 52%, алевролиты и аргиллиты 36% и угли 12%.

В кровле и почве угольных пластов обычно залегают алевролиты или углистые сланцы, реже наблюдаются песчаники. Все породы довольно трещиноватые. Уголь нижних пластов характеризуется высокой хрупкостью и склонен к самовозгоранию.

Основные угольные пласты месторождения относятся к мощным, но наряду с ними в разрезе присутствует большое количество пластов средней мощности, тонких и весьма тонких.

Распределение запасов углей по мощности пластов приведено в табл. 163.

В соответствии с новыми кондициями утверждены балансовые запасы угля на месторождении для открытых работ в количестве 662,8 млн. т по категориям А + В + C1.

На остальной площади месторождения поисковыми работами в 1958 и 1959 гг. выявлены запасы для открытых работ в количестве 385,8 млн. т по категории C1 и 793,1 млн. т по категории C2.

Новометелкинское месторождение является крупнейшим месторождением газовых и газовых жирных углей в бассейне, которые могут служить технологическим, химическим и высококалорийным энергетическим сырьем.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: