Введение

Краснослободский участок в границах горного отвода является крайней северо-западной частью Старобинского месторождения калийных солей.

Краснослободский участок расположен в пределах Слуцкого и Солигорского районов Минской области. На востоке он примыкает к шахтному полю Второго рудоуправления ОАО "Беларуськалий", а на западе его граница определена контуром распространения Третьего калийного горизонта, основного по запасам промышленных руд Старобинского месторождения.

Краснослободский участок вытянут в субширотном направлении на 15 км, в южно-северо-восточном – на 7 км. Площадь распространения Третьего калийного горизонта составляет около 60 км2.

Рельеф участка равнинный, осложненный непротяженными пологими холмами и грядами. Абсолютные отметки поверхности колеблются от 154 до 183,1 м над уровнем моря.

Климат – умеренно-континентальный, влажный, с прохладным летом, мягкой неустойчивой зимой. Снежный покров образуется в конце декабря и сохраняется до конца марта. Глубина промерзания почвы – 60 см, в отдельные холодные зимы достигает 1,2 м. Среднегодовая температура – +6° ÷ +9°С. Общее количество осадков – 500 ÷ 680 мм в год.

К разработке приняты утвержденные активные балансовые запасы Третьего калийного горизонта, которые составляют - 334,4 млн. тонн. Промышленные (извлекаемые) запасы с учетом коэффициента извлечения 0,5 составляют - 177,2 млн. тонн. При проектной производительности в 6,0 млн. тонн руды в год срок службы рудника определен до 2045 года. После выполнения доразведки и утверждения запасов Второго калийного горизонта, они также будут приняты к разработке, что еще значительно увеличит срок службы рудника.

1 Геологическая характеристика проектируемого участка шахтного поля

Краснослободский участок в границах горного отвода является крайней северо-западной частью Старобинского месторождения калийных солей.

Краснослободский участок расположен в пределах Слуцкого и Солигорского районов Минской области. На востоке он примыкает к шахтному полю Второго рудоуправления ОАО "Беларуськалий", а на западе его граница определена контуром распространения Третьего калийного горизонта, основного по запасам промышленных руд Старобинского месторождения.

Краснослободский участок вытянут в субширотном направлении на 15 км, в южно-северо-восточном – на 7 км. Площадь распространения Третьего калийного горизонта составляет около 60 км².

Четвертый калийный горизонт пользуется самым широким площадным распространением. Горизонт сложен, в основном, равномерно чередующимися пачками каменной соли с прослоями калийной соли, карбонатно-глинистых и сульфатно-карбонатных пород. Имеет промышленное значение.

Глубина залегания кровли четвертого калийного горизонта изменяется от 529,5 м на северо-востоке (скважина № 171) и 592,6 м на юго-западе (скважина № 719) до 1030,4 м на севере (скважина № 732г). Мощность горизонта изменяется от 3,7 м (скважина № 144) до 26,6 м (скважина № 343). В региональном плане мощность возрастает с юго-запада на северо-восток, в этом же направлении увеличивается и полнота разреза калийного горизонта.

Третий калийный горизонт является основным промышленным горизонтом Краснослободского участка. Кровля горизонта залегает на глубине от 479,7 м на юге (скважина № 346) и 477,5 м на юго-западе (скважина № 172) до 832,9 м на севере (скважина № 732). Мощность горизонта в центральной части площади достигает 16 – 18 м (скважины № 138, 160), уменьшаясь к периферии до 10-4 м (скважины № 718г, 172, 178).

Третий калийный горизонт характеризуется сложным внутренним строением, выделяется три пласта: нижний, верхний сильвинитовый и средний глинисто-карналлитовый.

Нижний сильвинитовый пласт состоит из четырех сильвинитовых слоев, разделенных слоями каменной соли.

Слой 1 развит локально. На большей части площади сильвинитовые пакеты в первом слое отсутствуют и слой представлен маломощными прослойками сильвинита. Мощность 1 слоя – 0,12-0,30 м, содержание хлористого калия составляет 12,22-36,75%, нерастворимого остатка – 0,24-2,48%.

Промежуточный слой 1-2 изменяет ся по мощности от 0,32 до 0,64 м и сложен из каменной соли с тонкими прослоями галопелитов. Содержание хлористого калия составляет 0,61-2,0%; нерастворимого остатка – 1,86-4,17%.

Слой 2 вскрыт подавляющим большинством скважин, мощностью от 0,13 до 0,65 м. В его полном разрезе выделяется четыре сильвинитовых пакета, мощностью 9-24 см. Пакеты состоят из отдельных сильвинитовых прослоев мощностью 0,5-11 см. Содержание хлористого калия составляет 30,05-53,78%, нерастворимого остатка – 0,35-3,31%.

Промежуточный слой 2-3 характеризуется мощностью 0,42-0,91 м. Представлен каменной солью грязно-серого цвета с прослойками галопелитов. Содержание хлористого калия колеблется от 1,5 до 6,5%, нерастворимый остаток изменяется от 1,56 до 10,55%.

Слой 3 характеризуется более устойчивыми параметрами и выдержанностью в разрезе и по площади. Его мощность изменяется от 0,46 до 1,11 м, средняя мощность слоя 0,7-0,9 м. Слой 3 характеризуется следующими со-

держаниями: хлористого калия – на большей части площади – 27,5-30%, нерастворимого остатка от 1,73 до 5,0%.

Промежуточный слой 3-4 представлен прослоями каменной соли, которые разделяются прослоями галопелитов. В подошве и кровле развита обильная вкрапленность сильвинита. Суммарная мощность промежуточного слоя 3-4 изменяется от 0,86 до 1,32 м и на преобладающей части площади составляет 1,05-1,15 м. Содержание хлористого калия не превышает 3,66%, а нерастворимого остатка от 2,79 до 8,5%.

Слой 4 также, как и слой 3 относится к числу самых распространенных по площади слоев Третьего калийного горизонта и характеризуется устойчивыми высокими мощностями от 0,77 до 1,66 м. В региональном плане характерно увеличение мощностей с юга на север, причем, уменьшение мощности слоя на юге связано с общим уменьшением мощностей сильвинитовых пакетов и выпадением из разреза отдельных сильвинитовых прослоев в нижней и верхней частях 4 слоя.

В сравнении с нижележащими сильвинитовыми слоями четвертый слой характеризуется более низкой калиенасыщенностью КСI от 12,32 до 34,44%, нерастворимый остаток редко превышает 3-4%.

Второй калийный горизонт имеет меньшее, чем III калийный горизонт распространение. Залегает на глубинах от 398,1 м на севере (скважина № 732) до 679,6 м на востоке (скважина № 713). Мощность горизонта изменяется от 3,35 м (скважина № 408) до 4,2 м (скважина № 738). Имеет промышленное значение.

Первый калийный горизонт представляет собой останец в погруженной части брахисинклинальной складки. Глубина залегания горизонта от 434,1 м (скважина № 717г) до 577,6 м (скважина № 732г), мощность – 12,6 м (скважина № 13г), – 15,1 м скважина № 716г). Промышленного значения не имеет.

В надсолевую глинисто-мергелистую толщу (ГМТ) входит нижняя глинисто-ангидритовая (гематитовая ГМТ₃), средняя – гипсово-глинистая (гипсоносная ГМТ₂) и верхняя глинисто-мергелистая (сланценосная ГМТ₁) подтолщи.

В пределах Краснослободского участка, как на всем месторождении в целом, выделяются следующие водоносные горизонты и водоупоры:

Водоносный комплекс кайнозойских отложений.

Водоносный горизонт туронских отложений верхнего мела.

Водоносный комплекс отложений сенокамского яруса верхнего мела и средней юры.

Водоносный горизонт в песчаниках глинисто-мергелистой толщи верхнего девона.

Водоупорные породы ГМТ верхнего девона.

Водоупорные породы соленосной толщи верхнего девона.

Водоносный комплекс в карбонатных породах верхнего девона.

Водоносный комплекс в терригенных породах верхнего и среднего девона и в песчаниках верхнего протерозоя.

В пределах Краснослободского участка повсеместно обводнены мезозойско-кайнозойские отложения. Первый от поверхности грунтовый водоносный горизонт мощностью 120 - 160 м приурочен к четвертичным отложениям. Уровни грунтовых вод составляют 0 - 15 м и более.

Важнейшим условием, обеспечивающим безопасное ведение горных работ, является определение состава и мощности водозащитной толщи (ВЗТ) над разрабатываемым пластом.

В Западном блоке Краснослободского участка мощность перекрывающих 4 сильвинитовый слой III калийного горизонта соленосных отложений изменяется от 0 м (на южной и западной границе распространения) до 243 м в скважине № 726 (в центральной части мульды вблизи Краснослободского разлома). Включение пород гематитовой (ГМТ₃) и гипсоносной (ГМТ₂) подтолщ глинисто-мергелистой толщи в ВЗТ увеличивает ее мощность от 230 м в скважине № 72 (вблизи южной границы распространения) до 423 м (в центральной части мульды вблизи Краснослободского разлома).

В Восточном блоке Краснослободского участка мощность перекрывающих 4 сильвинитовый слой III калийного горизонта соленосных отложений изменяется от 0 м на южной и северной границах распространения до 328 м в скважине № 732г в погруженной части синклинали у Краснослободского разлома. Суммарная мощность ВЗТ в блоке изменяется от 233 м вблизи южной границы распространения до 509 м в скважине № 732г в погруженной части синклинали на северо-западе блока. В Восточном блоке Краснослободского участка отмечается региональное уменьшение мощности водозащитных отложений с запада на восток. Следует отметить, что в скважине № 11г (расположена вблизи главного Восточного направления ведения горных работ) по результатам гидрогеологических исследований получены притоки рассолов 298 л/ч, минерализацией 189 г/л. В скважине ведутся режимные наблюдения, фиксирующие уменьшение минерализации рассолов. Границы участка вокруг скважины № 11г, в пределах которого от ложения ГМТ (до подошвы 42-й пачки) исключаются из ВЗТ, не определены.