1.1.3 Тектоника

В геолого-структурном отношении площадь участков расположена по периферии юго-западной части Ерунаковской брахисинклинали и представляет собой часть чашеобразной моноклинали с направлением падения толщи на восток, северо-восток и север.

Углы падения пород и угольных пластов в северо-западной оконечности участков изменяются от 6-7° на глубине и восточном фланге площади до 12-14° на выходе нижних пластов. В юго-западной части участка углы падения изменяются от 5-6° на глубине и на восточном фланге до 33-35° на выходе нижних пластов.

На юге и юго-востоке, аналогично выше описанному, углы падения в центре складки 5-8°, а на выходе нижних пластов под наносы, углы падения возрастают до 30-35°. В дополнение к вышесказанному следует добавить, что, начиная от Усковско-Ульяновского профиля в южном и юго-восточном направлениях, наблюдается некоторое выполаживание углов, а сама чашеобразная структура в этой части как бы претерпевает некоторое погружение, из-за чего в этом месте возникает подобие слабовыраженного флексурообразного прогиба.

Из элементов пликативной тектоники следует отметить слабовыраженное волнистое залегание угольных пластов, которое отчетливо просматривается по изменению межпластовых расстояний в разрезе и по гипсометрическим подсчетным планам пластов.

Кроме элементов пликативной тектоники, в пределах участков получила развитие и разрывная (дизъюнктивная) тектоника, причем по мере удаления от центра структуры к ее периферии, наряду с нарастанием углов падения, происходит нарастание интенсивности разрывной нарушенности толщи. Основными наиболее крупными дислокациями в пределах участков являются взбросы II, IIa, VII, VII’, 2, 3, 3а и т.д.

Помимо указанных разрывных нарушений в пределах участка имеется сеть более мелких по амплитуде и протяженности разломов, как установленных проведенными геологоразведочными работами, так и не выявленных разведочными скважинами. Судя по наличию зон повышенной трещиноватости в пределах угольной толщи, следует ожидать проявления еще целого ряда нарушенности как с разрывом сплошности угольных пластов, так и без разрыва, но способных оказывать вредное влияние на отработку запасов угля.

По интенсивности нарушенности, наличию в разрезе сложно построенных угольных пластов малой мощности на отдельных площадях и отдельных пластах, можно выделить вторую группу сложности по геологическому строению, но в целом участки больше соответствуют первой группе, поэтому характеризуемая площадь в целом отнесена к месторождениям первой группы сложности по геологическому строению.

1.1.4 Характеристика угольных пластов

Угли пластов участка по элементному и петрографическому составу мало чем отличаются друг от друга. Какое–то различие просматривается только в степени метаморфизма, закономерно нарастающей от верхних пластов к нижним.

В соответствии с параметрами ГОСТ 25543-88 (классификация по генетическим и технологическим параметрам) угли пластов 59 (условно), 58,57,56,53,51 в.п., отнесённые к марке ГЖО (газовый жирный отощенный), группе 2ГЖО (второй газовый жирный отощенный), подгруппе 2ГЖОВ (второй газовый жирный отощенный витринитовый), характеризуются выходом летучих веществ V^daf (по средним значениям) от 33,6 до 37,4%, величиной пластического слоя у – 14-16мм, величиной показателя отражения витринита R^o от 0,84 до 0,86%.

Угли остальных пластов участка 54, 51, 50, 48 и 45 относятся к марке ГЖ (газовый жирный), группе 2ГЖ (второй газовый жирный) с выходом летучих веществ V ^daf от 35,7 до 39,3% и толщиной пластического слоя (для пластов 54, 51, и 50) 17-18 мм, а для пластов 48 и 45 – от 19 до 21 мм, причем по крайним значениям толщина пластического слоя колеблется от 13-15 до 27-28 мм. Следует заметить, что чувствительные к зольности угля значения толщины пластического слоя в пробах с низкой зольностью, как правило, обладают максимальной величиной (у пластов 48 и 45 это 25-28 мм), а в засоренных и даже предварительно отфлотированных толщина пластического слоя понижается до 15-20 мм. Причины таких резких колебаний пока не установлены и труднообъяснимы, но это необходимо учитывать при определении направления использования углей. Если брать во внимание результаты исследований только изначально низкозольных проб и опираться на результаты исследования углей по пробам из горных выработок (уклонов), то уверенно можно заключить о принадлежности угля пласта 50 к марке ГЖ (газовый жирный), группа 2ГЖ (второй газовый жирный), а угля пластов 48 и 45 – к марке Ж (жирный), группа 2Ж (второй жирный). Для большей уверенности в вышесказанном необходимо провести дополнительные исследования угля пл.48 по большевесным пробам, которые нужно отобрать ниже зоны окисления в проходимых шахтой наклонных стволах или даже штреках. Только в этом случае можно будет уверенно и однозначно определиться со спекающейся способностью угля, его марочной принадлежностью и, возможно, исследовать в полузаводских условиях коксующиеся свойства и даже определить долю угля данного пласта в шахте при коксовании.

Максимальная влагоемкость (W^max, %) углей участка, как и аналитическая влажность (W^a, %), сравнительно невысокие и вполне закономерно имеют тенденцию к небольшому снижению от верхних пластов к нижним. (W^a от 2,0 до 1,7%, W^max от 3,9 до 2,9 %)

Элементный состав углей по средним значениям характеризуется следующими величинами:

- углерод - от 82,8 до 85,0 %;

- водород - от 5,40 до 5,85 %;

- азот + кислород - от 9,94 до 11,60%.

По этим величинам и колебаниям их значений отчетливо видно, что угли пластов участка обладают довольно однородным элементным составом и каких-либо заметных изменений с нарастанием стратиграфической глубины залегания в этом плане не претерпевают.

Содержание серы (S_t^d, %) в углях по крайним значениям колеблется от 0,30 до 1,94 %, по средним значениям – от 0,38 до 1,60%. При этом уголь нижних, наиболее мощных и поэтому наиболее ценных угольных пластов 51, 50, 48 и 45 характеризуется содержанием серы от 0,38 до 0,55%, а уголь верхних, небольших по мощности, пластов от 56 до 51 в.п. имеет более высокое ее содержание - от 0,78 до 1,60%. Самые верхние пласты, имеющие в пределах участка незначительное площадное распространение, из-за чего исследованные по единичным пробам, вновь, как бы, снижают содержание серы до 0,42 – 0,54%.

В целом угли пластов участка, за исключением угля пласта 54, относятся к малосернистым, а уголь пласта 54 – к среднесернистым.

Содержание фосфора (P^d, %) в углях по крайним значениям колеблется от 0,016 до 0,210%, по средним значениям - от 0,028 (Пл.56) и 0,038 до 0,087%, что наглядно указывает на принадлежность углей всех угольных пластов к фосфористым, в том числе и углей пластов 51 и 50, в которых содержание фосфора заметно выше чем в остальных пластах.

Теплота сгорания (Q_s^daf) неокисленного угля пластов участка изучена по 91 пробе, отобранной по всем угольным пластам участка. Величина теплоты сгорания неокисленных углей по крайним значениям изменяется от 34320 до 35870 кДж/кг (от 8200 до 8570 ккал/кг), по средним значениям - от 34620 до 35340 кДж/кг (от 8270 до 8440 ккал/кг), что указывает на довольно высокое значение теплотворной способности всех углей участка от нижних пластов до верхних.

Исходными данными для расчетов низшей теплоты сгорания угля служили определенные лабораторным путем показателей Q_b^daf, W^max, Wa, Ad, H_t^d по каждому из характеризуемых угольных пластов.

Определенная по вышеуказанной методике низшая теплота сгорания сухого беззольного угля по пластам, по средним значениям изменяется от 30050 до 31130 кДж/кг (от 7180 до 7440 ккал/кг), по крайним значениям - от 29620 до 31720 кДж (от 7080 до 7580 ккал/кг).