1.2. Геологическая характеристика Воркутского месторождения и шахтного поля шахты "Северная".

Промышленная угленосность Воркутского месторождения связана с пермскими отложениями, залегающими на карбонатных отложениях каменноугольного периода и перекрытых сверху антропогенными отложениями. Суммарная мощность угленосных отложений составляет 2500-2700 метров. Литологический состав угленосной толщи представлен переслаивающимися конгломератами, песчаниками (48%), алевролитами (38%), аргиллитами (9%), пластами и пропластками углей.

В отложениях пермского возраста выявлено около 150 пластов и пропластков угля. Количество рабочих пластов на различных участках колеблется от 1 до 9.

Толща угленосных пермских отложений обводнена весьма неравномерно и тесно связана с характером их трещиноватости и литологическим составом. Средние годовые водопритоки от 100 до 900 м³/ч, выше на участках, где развиты поверхностные водоемы и водотоки.

Общие геологические ресурсы месторождения составляют около 400 млрд. тонн, в том числе около 50 млрд. тонн коксующихся углей. Балансовые запасы по категории А+В+С₁ составляют около 14 млрд. тонн, в том числе 2 млрд. тонн - коксующихся. Освоено промышленностью около 1 млрд. тонн запасов.

В геологическом строении шахтного поля шахты "Северная" участвуют отложения нижней и верхней перми мощностью около 1500 м, перекрытые рыхлым чехлом четвертичных отложений мощностью от 10 до 120 метров при средней - 75 метров.

Обнажение коренных пород отсутствует.

Пермские отложения вскрыты в разрезе воркутской и печорской серий.

Отложения воркутской серии подразделены на две свиты: лекворкутскую (Р₁lvd) и интинскую (Р_2i) и представлены переслаиванием аргиллитов, алевролитов и песчаников, которые являются вмещающими породами для угольных пластов.

Промышленная угленосность поля шахты "Северная" приурочена к разряду рудницкой подсвиты, являющейся верхней частью лекворкутской свиты. Здесь расположены пласты коксующегося угля n_14+13+12+11 (пласт Мощный), который расщепляется на два пласта - n_14+13+12 (пласт Тройной) и n₁₁ (пласт Четвертый), и нижележащий пласт n₇ (пласт "Пятый").

В печорской серии промышленный интерес может представить пласт i₄ с энергетическими углями средней мощностью 3,0 метра, расположенный на 270 метров выше верхнего рабочего пласта n₆, отрабатываемого в настоящее время шахтой "Аяч-Яга".

В структурном отношении поле шахты "Северная" расположено в районе сопряжения восточного и северного крыльев Воркутинской мульды, в тектоническом - в спокойном блоке между северо-западной и юго-восточной подвижными зонами мульды.

На поле шахты "Северная" выделяются три нарушенных зоны: первая и вторая приурочены к участкам резкого изменения простирания угленосной толщи и характеризуются развитием флексур, которые сопровождаются мелкоамплитудными разрывами. Первая зона расположена на границе шахт "Северная" и "Юр-Шор", вторая - на границе бывших шахт №5, №7 и шахты "Северная".

Третья зона расположена на участке III горизонта в южном крыле шахтного поля. К этой зоне отнесено среднее тектоническое нарушение "Л", являющееся естественной границей полей шахт "Северная" и "Воркутинская". Нарушение сбросового типа с увеличивающейся амплитудой по падению сместителя. В юго-западной части шахтного поля оно располагается диагонально к простиранию пластов.

Севернее располагается дизъюнктивное нарушение "Е₂" субширотного направления, пересекающее поле шахты "Северная" у западной границы и простирающееся на поле шахты "Комсомольская", где достигает максимальной амплитуды (40-50 м). Падение сместителя на севере.

Рабочими пластами на площади III горизонта шахты являются пласты Мощный (n_14+13+12+11), Тройной (_n14+13+12), Четвертый (n₁₁) и Пятый (_n7).

Пласт Мощный распространен в западной части шахтного поля и имеет развитие в пределах северной половины площади III горизонта шахты. Горными выработками шахты "Северная" не вскрывался. Строение пласта в границах шахты в основном сложное. Состоит из двух угольных пачек, разделенных прослоем породы, мощностью до 0,40 м, при средней 0,20 м, представленным углистым аргиллитом или алевролитом.

Верхняя пачка (слой) является аналогом пласта Тройного после расщепления пласта Мощного и имеет в основном простое строение, общая мощность 2,25-2,77 м.

Нижняя пачка (слой) соответствует пласту Четвертому после расщепления пласта Мощного и во всех пластопересечениях имеет простое строение, мощность 1,26-1,64 м.

Мощность пласта Мощного 3,74-4,68 м.

Пласт Тройной имеет устойчивую рабочую мощность. Строение пласта в основном простое. Однако на отдельных участках пласт содержит породный прослой мощностью 0,06-0,15 м, представленный углистым аргиллитом. Мощность пласта 2,04-2,8 м.

Пласт Четвертый залегает ниже пласта Тройного на 15 метров, имеет устойчивую рабочую мощность 1,22-1,52 м. Строение пласта простое.

Пласт Пятый залегает ниже пласта Четвертого в среднем на 32 м и на всей площади шахтного поля характеризуется устойчивой мощностью 0,8-0,93 м.

На площади шахтного поля выделяется два водоносных комплекса: рыхлых четвертичных отложений и коренных пород. Питание водоносного комплекса четвертичных отложений происходит в основном за счет инфильтрации атмосферных осадков и поверхностных вод.

Водоносный комплекс пермских отложений имеет повсеместное распространение. Водовмещающими породами служат переслаивающиеся трещиноватые песчаники и крупнозернистые алевролиты. Распределение наиболее обводненных зон определяется характером трещиноватости пород. Зона наиболее интенсивной трещиноватости отмечается до глубины порядка 300 метров. С глубиной трещиноватость постепенно затухает и обводненность уменьшается. Начиная с отметки минус 50 м коренные породы практически не обводнены.

В целом гидрогеологические условия при отработке запасов угля горизонта характеризуются как простые.

Наблюдения за водопритоком шахты "Северная" свидетельствуют о закономерности их уменьшения: в 1971г. - 130м³/ч; в 1972г. - 117 м³/ч; в 1973г. - 97 м³/ч. Начиная с 1984 года отмечено уменьшение водопритока на горизонте минус 565 м с 70 м³/ч до 20 м³/ч, а общешахтный стабилизировался на уровне 115 - 130 м³/ч.

Запасы шахты "Северная" по пластам на 01.01.98 года составляют:

- по пласту Мощному (n_14+13+12+11):

балансовые А+В+С₁ = 12687+11455+0 = 24142 млн.т,

промышленные - 19559 млн.т;

- по пласту Тройному (n_14+13+12):

балансовые А+В+С₁ = 24302+17572+8810 = 50684 млн.т,

промышленные - 36893 млн.т;

- по пласту Четвертому (n₁₁):

балансовые А+В+С₁ = 9114+9795+5347 = 24256 млн.т,

промышленные - 17801 млн.т;

- по пласту Пятому (n₇):

балансовые А+В+С₁ = 15625+12924+4210 = 32759 млн.т,

промышленные - 25545 млн.т.

Всего балансовые запасы - 131841 млн.т., промышленные - 99798 млн.т.

Качественные характеристики полезных ископаемых представлены в таблице 1.2.

Таблица 1.2.

Качество полезных ископаемых.

Наименова-	Влажность,%		Золь-	Выход лет.	Содерж	Теплотв	Толщ.	Марка	Область
ние пласта	Рабоч	Аналит	ность,%	веществ, %	серы,%	спос-ть МДж/кг	пласт. сл., мм	угля	применения
Мощный n14+13+12+113	3,7	0,9	17,9	32,4	0,5	35,2	21	Ж	Для коксо вания,
Тройной n14+13+12	3,7	0,9	15,4	32,2	0,8	35,2	22	Ж	энергетика,гор.
Четвертый n11	3,8	1,0	13,6	32,1	0,8	35,4	22	Ж	нужды
Пятый n7	4,1	1,2	17,6	32,0	0,6	35,6	22	Ж