6. Угленосная толща

Угленосная толща представляет собой комплекс осадочных пород, обязательной составной частью которых являются пласты угля. Породы, слагающие угленосные толщи, в основном обломочные, различного гранулометрического состава -- конгломераты, гравелиты, песчаники, алевролиты и аргиллиты. Иногда присутствуют хемогенно-органогенные породы морского происхождения.

При кажущемся внешнем сходстве одноименные породы угленосной толщи существенно отличаются по вещественному и гранулометрическому составу, степени окатанносги зерен, сортированности материала, текстурным особенностям и характеру органических и неорганических включений. Все это свидетельствует о большом разнообразии фациальных условий осадконакопления. В то же время между породами угленосной толщи отмечается тесная парагенстическая связь. В угленосных толщах в различных сочетаниях принимают участие следующие группы фаций: морские (преимущественно прибрежные), лагунные, озерные, фации побережья, болотные, речные, конусов выноса (пролювиальные) и вулканогенные.

Палеогеографическая обстановка образования угленосной толщи определяет в каждом конкретном случае комплекс фаций и основные петрографические признаки слагающих их пород. Цвет пород преимущественно серый, иногда темно-серый. Наряду с горизонтальной встречается волнистая или косая слоистость, которая подчеркивается либо прослойками различного гранулометрического состава и цвета, либо скоплениями обугленного растительного детрита.

угольный пласт нарушение слоистость.

7. Виды залегания угольных пластов

Пласты средней мощности и мощные являются очень выгодными для разработки. Разработка пластов тонких и особенно весьма тонких сопряжена с трудностями. Традиционными способами можно разрабатывать пласты мощностью не менее 0,4 м, гак как существующая технология добычи угля требует размещения между кровлей и почвой оборудования и людей. Кроме того, затраты на разработку весьма тонких пластов могут оказаться гораздо выше, чем эффект, который можно получить от использования добытого из этих пластов угля. Поэтому в различных угольных бассейнах и даже в отдельных угольных районах одного бассейна устанавливают так называемую кондиционную мощность пластов, т. е. минимальную вынимаемую мощность пласта, меньше которой пласт в данных условиях разрабатывать нецелесообразно. Если пласт является некондиционным по мощности, то при нынешнем уровне техники добычи угля его считают нерабочим. Например, при подземном способе разработки угольных пластов кондиционной мощностью в настоящее время являются: в Донецком бассейне 0,55—0,60 м (антрациты) и 0,55 (каменные угли), в Кузнецком — 0,7 м (коксующиеся угли) и 1 м (энергетические угли), в Печорском—1,6 м, Подмосковном—1,3 м. При открытом способе разработки на разрезах Иркутского месторождения кондиционная мощность равна 2 м. Кондиции по мощности зависят от уровня угледобывающей техники, качества добываемого угля, района добычи полезного ископаемого, требований потребителя. Если угольный пласт сохраняет на значительной площади (как правило, не менее 4 км2) мощность, колебания которой не превышают 20 % для тонких пластов и 25 % для пластов средней мощности, а участки с нерабочей мощностью отсутствуют, то он считается выдержанным. Выделяют также относительно выдержанные (колебания мощности не более 35—50 %) и невыдержанные. Если пласт характеризуется примерным постоянством элементов залегания на большой площади, то его считают залегающим спокойно. Если в пределах небольшого участка прослеживаются частые изменения угла наклона, простирания, мощности пласта или разрывные нарушения, то его залегание называют неспокойным. При неспокойном и невыдержанном залегании пластов, особенно мощных, помимо изогипс на план наносят изолинии мощности, соединяющие точки с одинаковой мощностью пласта Они позволяют определить наиболее выгодное направление ведения горных работ.  

При неспокойном залегании пласта наблюдаются различные формы геологических нарушений. К пликативным (плавным) нарушениям относятся складки, флексуры, резкое уменьшение (утонение) и увеличение (раздутие) мощности пласта. Широко распространенной формой пликативного нарушения является складка или прогиб пластов (рис. 1.4). В разрезе складки по горизонтальной плоскости в центре расположено ядро, а вокруг — боковые части или крылья складки. Если в -ядре залегают более молодые породы, чем в крыльях, то складку называют синклинальной или сокращенно синклиналью (см. рис. 1.4, а). Если ядро складки сформировано более древними породами, чем крылья, то такую складку называют антиклинальной или антиклиналью (см. рис. 1.4, б). В синклинальной складке падение направлено к ядру, в антиклинальной— от ядра к ее краевым частям. Геосинклинали образуют складку не только в продольном направлении, по простиранию складки, но и в поперечном, вкрест простирания. Брахискладкой называют такую складку, у которой длина на уровне поверхности больше ширины в 2—5 раз. Купол — антиклиналь, у которой длина на уровне поверхности превышает ширину не более чем в 2 раза. Мульда — синклиналь, у которой длина на уровне поверхности не превышает ширину более чем в 2 раза. Синклинали и антиклинали обычно связаны друг с другом как по простиранию, так и вкрест простирания. Часто встречается увеличение или уменьшение мощности пласта. Последнее может сопровождаться полным исчезновением угольного пласта — выклиниванием. Флексура — складка пласта коленоподобной формы. Если залегает свита пластов, то флексура может затрагивать все пласты в свите. К дизъюнктивным (разрывным) нарушениям относят сброс, взброс, надвиг, сдвиг, грабен, горст. Для дизъюнктивного нарушения характерно наличие поверхности внутри горного массива, по которой произошли разрыв и последующее перемещение блоков,— с мести те л я. Породы, залегающие над смести-телем, называют его висячим крылом, под сместителем — лежачим крылом. Угол между плоскостью сместителя и горизонтальной плоскостью называют углом падения сместителя. Сброс образуется в том случае, если породы висячего крыла в результате тектонических движения оказываются опущенными по отношению к породам лежачего крыла (рис. 1.5). Взброс — такое разрывное нарушение залегания пласта, когда породы висячего крыла смещены вверх над породами лежачего крыла (рис. 1.5, б). Плоскость смещения при взбросе называют взбрасывателем. Для безошибочного распознавания типа нарушения следует пронумеровать слои пород и пласты в порядке убывания их геологического возраста и через плоскость смещения мысленно провести вертикальную скважину. При сбросе по линии скважины наблюдается пропуск слоев или пластов, при взбросе—их повторение. Надвиг — взброс, у которого плоскость взбрасывателя наклонена на угол до 45° при значительном горизонтальном смещении взброшенного крыла (рис. 1.5, в). Сдвиг — разрыв с перемещением (раздвижкой) крыльев в горизонтальном направлении. Грабен и горст представляют собой блокообразное опускание и поднятие горных пород. Каждый из них имеет два разрыва и три крыла. Перемещение какой-либо точки горных пород от начального ее положения по горизонтали (отрезок А1М) называют горизонтальной, по вертикали (отрезок AM)—вертикальной амплитудой нарушения. На рис. 1.6 показаны элементы разрывных нарушений: простирание, характеризуемое азимутом линии простирания, и падение, характеризуемое углом падения, азимутом линии падения и амплитудой. Для правильного выбора способа, технологии и средств механизации ведения горных работ важно возможно точнее знать не только форму, простирание, падение и мощность угольных пластов, но и тип, число и элементы залегания геологических нарушений.

Список используемой литературы

1. Основы горного дела: Учебник для вузов / П.В. Егоров, Е.А. Бобер, Ю.Н. Кузнецов и др. – М.: Издательство Московского государственного горного университета, 2000. – 408с.

2. Семенихин А.Я. Процессы очистных работ и системы разработки. Учебное пособие / А.Я. Семенихин, В.В. Соин. - Новокузнецк: СибГИУ, 2003. -100 с.

3. Власкин Ю.К. Оформление расчетно-графической документации при выполнении курсовых и дипломных проектов. Методические указания /Ю.К. Власкин, В.Н. Фрянов, Г.И. Лубяная. - Новокузнецк: СибМИ, 1988. - 25 с.

4. Правила безопасности в угольных шахтах. - Самара: Самар. Дом печати, 1995.-242с.

5. Инструкции к правилам безопасности в угольных шахтах.- Самара: Самар. Дом печати, 1995. - 352 с.

6. Нормы технологического проектирования угольных и сланцевых шахт. ВНТП-1 86. М.: Минуглепром СССР, 1986. - 62 с.