Раздел 1 геология и разработка месторождений полезного ископаемого

1.1 Характеристика месторождения и запасы полезного ископаемого

1.1.1 Общие сведения.

Поле шахты «Самарская» расположено на территории Павлоградского района Днепропетровской области, в 25 км к северо-востоку от города Павлограда. Шахта подчинена производственному объединению “Павлоградуголь”.

В непосредственной близости расположены город Терновка и село Богдановка. В границах шахтного поля расположены села Богдановка, Самарское, Олефировка, Мерцаловка и часть города Терновка.

Ближайшими действующими шахтами являются «Терновская», «Западно-Донбасская», «Днепровская», и им. Сташкова.

Железнодорожная магистраль Ясиноватая-Павлоград-Днепропетровск проходит в 5 км и связана с шахтой подъездными путями через станцию Богуслав. Параллельно железнодорожной магистрали проходит автодорога Донецк-Киев, от которой ответвляется асфальтированные дороги, идущие на действующие шахты.

Большая часть поверхности шахтного поля представляет собой пойму реки Самара, по которой меандрирует река с многочисленными старицами. Долина реки достигает 3 км ширины и в паводковый период почвы полностью заливаются водой.

В восточной и северо-восточной части рельеф шахтного поля представляет собой равнину, изрезанную балками и оврагами. Максимальная отметка на водоразделе плюс 132 м, минимальная в пойме – плюс 65м.

Энергоснабжение шахты осуществляется от Павлоградской подстанции Днепроэнерго. Источником водоснабжения является Самарский водозабор.

Вдоль северной границы шахтного поля проходит балка Таранова с пологими задернованными склонами. К востоку от промплощадки шахты по балке Таранова пруд-накопитель, куда сбрасываются шахтные воды.

Климат района умеренный и характеризуется сравнительно малоснежной зимой и продолжительным теплым ветром. Господствующие ветры - восточные и северо-восточные.

Добываемый шахтой «Самарской» уголь отправляется на обогатительные фабрики. Концентрат мелких классов (0-13 мм) поступает в качестве энергетического топлива на Запорожскую, Кураховскую, Ладыжинскую ГЭС. Концентрат крупных классов (13-100мм ) – на коммунальные нужды.

1.1.2 Геологическое строение в пределах технических границ шахты «Самарская».

Поле шахты «Самарская» находится в центральной части Павлоградско-Петропавловского геолого-промышленного района Западного Донбасса.

Осадочная толща в пределах шахтного поля представлена породами нижнего карбона, перекрытыми наносами палеогенового, неогенового и четвертичного возрастов.

Промышленная угленосность приурочена к отложениям самарской свиты нижнего карбона С³₁, которые представлены чередованием различных по мощности слоев песчаников, аргиллитов и алевролитов с подчиненными им слоями углей и известняков.

Толща пород, содержащая угольные пласты, заключена между известняком С₁ и угольным пластом С₈^В. В ней содержится 25 угольных пластов и пропластков, из которых промышленное значение имеют пласты С₆, С₅, С₄², С₄¹, С₄ и С₁.

Большая часть поверхности шахтного поля представляет собой пойму реки Самары, по которой меандрирует река с многочисленными старицами.

Долина реки достигает 3 км ширины и в паводковый период почти полностью заливается водой.

Высотные отметки рельефа в этой части колеблются от +65,29 до 70 м. В восточной и северо-восточной частях рельеф шахтного поля представляет собой равнину, изрезанную балками и оврагами, впадающими в пойму реки Самары.

Максимальная отметка на водоразделе +132 м. Разность отметок на шахтном поле составляет 67 м.

В пределах шахтного поля подземные воды заключены в четвертичных, неогеновых, палеогеновых и каменноугольных отложениях.

Подземные воды в четвертичных отложениях содержатся в линзах и прослоях пылеватых песков или супесей, залегающих в толще лессовидных суглинков и красно-бурых глин. Общая мощность отложений достигает 27 м. К линзам обводненного песка приурочен водоносный горизонт, именуемый «верховодка», питание которого происходит за счет инфильтрации атмосферных осадков. Глубина залегания уровня воды составляет 0,30-6,00 м.

Неогеновые отложения представлены сарматским ярусом и распространены на водоразделах.

Сарматские отложения сложены желтовато-серыми, серыми, белыми мелко- и тонкозернистыми сыпучими песками и пестроцветными глинами. Водоносными являются пески, залегающие в нижней части разреза, а в верхней части они дренируются в долинах рек и балок. Мощность водосодержащих песков колеблется от 0 в долинах рек до 19,85 м на водоразделах. Общая мощность неогеновых отложений составляет 35 м.

Водоносный горизонт имеет в основном свободную поверхность, реже - напорную. Статический уровень воды находится на глубинах 42,2 - 58,5 м от поверхности земли.

В палеогеновых отложениях выделяются горизонты киевско-харьковского и бучакского возрастов.

Водоносный горизонт в киевско-харьковских отложениях приурочен к серым, зеленовато-серым и зеленым кварцевым и кварцево-глауконитовым пескам, средне,-мелко- и тонкозернистым с прослоями, кварцево-глауконитовых песчаников и глин. Кровлей являются неогеновые пески. Общая мощность колеблется от 3,5 до 3,9 м, в среднем составляет 25,0 м. Водоносный горизонт межпластового типа, напорный, величина его составляет 2-20,9 м над кровлей. Пьезометрические уровни устанавливаются на глубине 6,0-3,0 м от поверхности земли в зависимости от рельефа местности.

Водоносный горизонт в бучакских отложениях приурочен к мелко- и тонкозернистым пескам. Мощность их изменяется от 0 до 42 м, при средней - 30 м. В нижней части прослеживается слой галечника от 0,1 до 0,5 м. Этот горизонт обладает значительным напором, достигающем 70 м над кровлей.

В отложениях карбона водосодержащими являются пласты углей и песчаников. Средняя мощность песчаников составляет 14-18 м.

Среднегодовой приток воды в шахту за 2003 год составил 420 м.

Горно-геологические условия эксплуатации по фактору устойчивости вмещающих пород сложные по всем пластам, ввиду низких значений прочности вмещающих пород, а в случае обводнения - весьма сложные.

Кроме того, факторами, осложняющими отработку всех пластов, являются: неровность гипсометрии пластов, неустойчивые породы кровли и почвы угольных пластов, теряющие несущую способность при обводнении, наличие размывов пластов, весьма неустойчивые породы в зонах размывов, в зонах повышенной трещиноватости, в зонах смены литологических типов пород непосредственной кровли, в зонах расщепления пластов.

Краткая характеристика оцениваемых пластов С₆, С₅, С₄², С₄¹, С₄ и С₁:

Пласт С₆. Пласт относительно выдержанный как по строению, так и по мощности, изменяющейся в пределах 0,55-1,16 м. Строение в основном простое. В крайней восточной части отмечен размыв пласта.

Пласт С₅. Залегает на 30 м ниже пласта С₆ , пласт относительно выдержанный. Мощность изменяется от 0,72-1,30 м.

Пласт С₄² расположен на 10 м ниже пласта С₅ . На большей части пласт полностью размыт. Кондиционную мощность 0,64-1,10 м пласт сохраняет лишь в восточной части площади. Строение в основном простое.

Пласт С₄¹ залегает на 14 м ниже пласта С₄². На всей площади преобладают небольшие мощности - 0,52-0,65 м. В крайней юго-западной части поля отмечен полный размыв пласта. Строение пласта простое.

Пласт С₄ залегает на 18 м ниже пласта С₄¹. Рабочую мощность (0,8-1,05 м) при простом строении пласт сохраняет на значительной части поля – западнее и южнее горных работ. К востоку строение пласта меняется на сложное, в основном двухпачечное. Характерными для пласта являются размывы, выявленные горными работами и разведочными скважинами.

Пласт С₁ расположен на 46 м ниже пласта С₄. На большей части поля пласт сохраняет рабочую мощность 0,8-1,50 м и простое строение. Характерным является для пласта наличие в кровле мощного обводненного песчаника. В центральной части поля по данным скважин и горных работ прослеживается размыв пласта, ширина размыва 200-300 м.

Несмотря на простое тектоническое строение, шахтное поле отнесено ко II группе сложности в связи с очень сложными горно- и гидрогеологическими условиями эксплуатации и сложной угленосностью (размывы, утончения, расщепления, наличие обводненных песчаников в кровле).

Угленосные отложения в пределах шахтного поля дегазированы до глубины 150-200м. Прогнозная максимальная газоносность угольных пластов С₆ и С₅ составляет 5 м3/т.с.б.м., пластов С₄², С₄ и С₁ - до 10 м3/т.с.б.м.

Все угольные пласты и песчаники в границах шахтного поля - невыбросоопасны.

Температура пород у нижней технической границы шахты (глубина 310 м) колеблется в пределах 17,7-21,3°С.

Выработки, проходимые по вмещающим породам, силикозоопасны.

Угольная пыль взрывоопасна.

Угольные пласты не склонны к самовозгоранию.

Утвержденными техническими границами шахты являются:

- на северо-западе - условная линия, проходящая через скважины №1446, 12940 до пересечения с условной линией, проходящей через скважины №1442 и НЗ-2525, и до пересечения со сбросом А, по сбросу А до пересечения с руслом реки Самары (общая с полем шахты «Терновская»), далее по руслу реки до пересечения с условной линией, проходящей через скважины №328,6728 до пересечения со сбросом В;

- на юго-западе и юге - сброс В, Богуславский сброс и выход угольных пластов на поверхность карбона;

- на востоке и юго-востоке - Богдановский сброс;

- на северо-востоке и севере - Алиферовский и Терновский сбросы.