Характеристика полезного ископаемого
Колыванское месторождение в пределах участков (участки Северный и Крутихинский) сложено породами кемеровской, ишановской, усятской и алыкаевской свит.
Основное промышленное значение имеют пласты Новый, Главный и Двойные I, II, III, а также сближенные пласты Двойные при слиянии в Двой-ной I-II, Двойной II-III и Двойной I-II-III. В них заключено более 80 % запа-сов антрацита. Остальные пласты на значительных площадях утрачивают рабочее значение мощности и отнесены к пластам попутной добычи.
Краткая характеристика пластов антрацита участков Северный и Кру-тихинский представлена в таблице 2.1.
Таблица 2.1 – Характеристика пластов антрацита участков Северный и Крутихинский
| Наименование пласта | Нормальная | Строение | Степень | Среднее нормальное расстояние между | ||||||||||||||
| по | с | |||||||||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |||||||||||||
| пласты основной добычи | ||||||||||||||||||
| Главный | 2,45-52,00 | 2,55-52,00 | простое и сложное (2-3) | в основном невыдержанный | - | |||||||||||||
| 34 | ||||||||||||||||||
| Новый | 2,10-26,69 | 2,10-26,69 | простое и сложное (2-4) | в основном невыдержанный | ||||||||||||||
| 13 | ||||||||||||||||||
| Двойной I | 2,19-19,94 | 2,19-21,73 | простое и сложное (2) | невыдержанный | ||||||||||||||
| 17 | ||||||||||||||||||
| Двойной II | 4,12-25,86 | 3,28-28,07 | сложное (2-4) | невыдержанный | 17 | |||||||||||||
| 8 | ||||||||||||||||||
Двойной III | 2,29-19,39 | 2,29-20,08 | простое и сложное (2-4) | невыдержанный | ||||||||||||||
| 8 | ||||||||||||||||||
| Двойной I-II | 5,80-47,53 | 5,80-47,70 | сложное (2-7) и простое
| в основном невыдержанный | ||||||||||||||
| 28 | ||||||||||||||||||
| Двойной II-III | 11,47-32,28 | 11,97-32,28 | сложное (2-4) | невыдержанный | 28 | |||||||||||||
| - | ||||||||||||||||||
| Двойной I-II-III | 4,73-54,20 | 5,74-57,09 | сложное (2-7) | в основном невыдержанный | ||||||||||||||
| 29 | ||||||||||||||||||
| пласты попутной добычи | ||||||||||||||||||
| Подновый | 1,88-12,51 | 1,88-14,15 | простое и сложное (2) | в основном невыдержанный | 29 | |||||||||||||
| 18 | ||||||||||||||||||
| Главный в.п. | 2,50-16,32 | 2,50-16,84 | простое и сложное (2) | в основном невыдержанный | ||||||||||||||
| 34 | ||||||||||||||||||
| Спутник I | 1,30-14,56 | 1,30-14,56 | простое, реже сложное (2-4) | невыдержанный | ||||||||||||||
| 17 | ||||||||||||||||||
| Спутник II | 1,53-9,88 | 1,53-9,88 | простое | невыдержанный | ||||||||||||||
| 30 | ||||||||||||||||||
| Спутник III | 1,30-16,23 | 1,30-16,23 | простое | невыдержанный | ||||||||||||||
| 17 | ||||||||||||||||||
| Спутник IV | 1,38-13,61 | 1,38-16,01 | простое и сложное (2) | невыдержанный | ||||||||||||||
| 15 | ||||||||||||||||||
| Нижний I | 1,41-5,81 | 1,41-6,02 | простое, реже сложное (2-4) | в основном невыдержанный | ||||||||||||||
| 29 | ||||||||||||||||||
Нижний II | 2,17-3,18 | 2,19-3,18 | простое | в основном невыдержанный | ||||||||||||||
| 22 | ||||||||||||||||||
| Нижний III | 1,41-11,12 | 1,41-12,08 | простое и сложное (2) | невыдержанный | ||||||||||||||
| 24 | ||||||||||||||||||
| Нижний IV | 1,54-6,42 | 1,54-7,79 | простое | невыдержанный | ||||||||||||||
| 26 | ||||||||||||||||||
| Нижний V | 1,70-17,70 | 1,70-17,70 | простое | в основном невыдержанный | ||||||||||||||
| 25 | ||||||||||||||||||
| Нижний VI | 1,46-2,88 | 1,56-2,88 | простое | невыдержанный | ||||||||||||||
| 32 | ||||||||||||||||||
| Шипунихинский I | 1,39-3,37 | 1,39-3,37 | простое | невыдержанный | ||||||||||||||
| 10 | ||||||||||||||||||
| Шипунихинский II
| 1,38-3,18 | 1,38-3,42 | простое | невыдержанный | 10 | |||||||||||||
| 18 | ||||||||||||||||||
| Шипунихинский III | 1,38-5,51 | 1,38-6,58 | простое и сложное (2) | невыдержанный | ||||||||||||||
| 18 | ||||||||||||||||||
| Шипунихинский IV | 1,36-3,08 | 1,61-3,08 | простое, реже сложное (2-4) | невыдержанный | ||||||||||||||
| 21 | ||||||||||||||||||
| Шипунихинский V | 2,21-3,52 | 2,68-3,52 | простое, реже сложное (2) | невыдержанный | ||||||||||||||
| 19 | ||||||||||||||||||
| Шипунихинский VI | н/д-н/д | н/д-н/д | простое, реже сложное (2) | невыдержанный | ||||||||||||||
| - | ||||||||||||||||||
Попутные полезные ископаемые и полезные компоненты
В пределах участка Северный Колыванского месторождения располо-жено Крутихинское месторождение кирпичных суглинков. Запасы глинисто-го сырья для производства рядового кирпича были подсчитаны и утвержде-ны протоколом № 9710 заседания ГКЗ при Совете Министров СССР от 10.04.1985 г. в количестве 5610 тыс. м³. Позднее, решением Региональной комиссии по запасам общераспространенных полезных ископаемых (прото-кол № 09-12 от 11.09.2012 г.), данные запасы были списаны с территориаль-ного баланса ввиду нецелесообразности и убыточности их добычи.
На стадии геологоразведочных работ были изучены физико-механические свойства вмещающих пород (песчаников) на пригодность их использования в качестве щебня. Испытания показали крайнюю невыдер-жанность качества песчаников по площади и в разрезе, что обусловлено ин-тенсивной тектонической нарушенностью пород и проявившимися по текто-ническим трещинам процессам выветривания. Это обстоятельство исключает возможность использования песчаников в качестве сырья для производства стандартного щебня. Песчаники могут быть использованы лишь для отсыпки карьерных и отвальных грунтовых дорог, с целью улучшения их эксплуата-ционных характеристик.
|
|
|
Геологоразведочными работами изучалось содержание редких и рас-сеянных элементов в породах и антрацитах. Промышленные концентрации элементов не выявлены.
Горно-геологические условия эксплуатации
Горно-геологические условия Колыванского месторождения весьма сложные. Основными взаимосвязанными факторами, определяющими горно-геологические условия разработки, являются: сложность геологического строения, значительная мощность рыхлых отложений, интенсивная трещи-новатость.
Угленосные отложения и кора выветривания повсеместно перекрыты мощным чехлом четвертичных отложений, мощность которых изменяется от 3 до 78 м. Среди пород четвертичного чехла выделено три инженерно-геологических комплекса пород: суглинки, глины и супеси.
|
|
|
Суглинки пользуются повсеместным распространением. Мощность их колеблется в пределах 5-20 м.
Глины имеют ограниченное распространение. Им свойственны макси-мальные значения объемной массы, угла внутреннего трения и сдвигающего усилия, критического значения коэффициента фильтрации. В тоже время они обладают минимальными значениями пористости, пластичности, предела те-кучести, критерия просадочности. При замачивании глины набухают.
Наиболее сложными для ведения горных работ являются глины и тя-желые суглинки сагарлыкско-сергеевского горизонта. По трудности экскава-ции они относятся к III категории. Эти глины твердые, тугопластичные с мак-симальными значениями: удельного веса – 2,79 г/см³, пористости – 41,9 %, влажности – 24,3 %, предела текучести – 44,8, сил сцепления – 1,6 кг/см², уг-ла внутреннего трения – 28° и сдвигающего усилия – 2,95.
Супеси имеют очень ограниченное распространение. В супесях воз-можно развитие суффозионных процессов при фильтрации подземных вод в сторону откосов карьерной выемки. В осушенном состоянии они будут об-ладать достаточной устойчивостью в бортах.
Краткая характеристика физико-механических свойств четвертичных отложений приведена в таблице 2.2.
Таблица 2.2 – Краткая характеристика физико-механических свойств четвертичных отложений
| Наименование породы | Плотность, г/см³ | Пористость, % | Естественная влажность, % | Полная влагоемкость, % | Текучесть, % | Число пластичности | |
| Суглинки | 1,73-2,17 1,95 | 30,7-48,7 41,5 | 3,10-32,4 21,4 | 1,4-35,4 25,2 | 21,5-40,3 30,5 | 5,8-18,8 11,6 | |
| Супесь | 1,91-2,19 2,01 | 28,3-39,7 35,5 | 4,3-19,0 14,3 | 14,5-24,2 20,4 | 20,2-27,7 23,1 | 2,8-11,0 6,14 | |
| Глина | 1,89-2,04 2,00 | 34,5-41,8 38,5 | 10,1-22,3 18,7 | 19,2-26,3 23,1 | 32,7-41,4 37,5 | 15,4-20,8 17,8 |
Образования коры выветривания коренных пород представляют собой продукт глубокого физического и химического выветривания коренных по-род: песчаников, алевролитов и аргиллитов, измененных до суглинистого и глинистого вещества. Мощность отложений коры выветривания на место-рождении очень изменчива и колеблется в пределах 18-43 м. В основном, кора выветривания распространена на водоразделах.
Для пород коры выветривания также характерна неустойчивость в бортах карьерной выемки при наличии природных факторов, влияющих на их физико-механические и водно-физические свойства. Отличительной осо-бенностью пород коры выветривания, в зонах тектонических дроблений, яв-ляется наличие в их основании твердых полускальных пород крутого паде-ния. В условиях интенсивного увлажнения поверхностей скольжения, при вскрытии в нижней части пород коры выветривания, может произойти сме-щение пород в карьерную выемку.
Физико-механические свойства четвертичных отложений и коры вы-ветривания по плотностным характеристикам, по прочности и водно-физическим свойствам отличаются незначительно.
Комплекс пород верхнего палеозоя (коренные породы) представлен переслаиванием четырех инженерно-геологических типов, различающихся между собой как по своему литологическому составу, так и по физико-механическим, водно-физическим и прочностным свойствам: песчаников, алевролитов, аргиллитов и антрацита, собранных в серию крупных складок и тектонических блоков. Мощности слоев этих пород изменяется от единиц до десятков метров.
Краткая характеристика физико-механических свойств коренных пород приведена в таблице 2.3.
Таблица 2.3 – Краткая характеристика физико-механических свойств коренных пород
| Наименование | Плотность, г/см³ | Временное | Пористость, % | Водопоглощение, % | Естественная влага, % | ||
| действительная | кажущаяся | сухого | водонасыщенного | ||||
| Песчаник | 1,65-2,77 2,45 | 2,61-2,99 2,71 | 101-1310 | 131-842 | 0,3-31,6 | 0,2-8,4 | 0,2-15,5 |
| Алевролит | 1,81-2,60 2,40 | 2,27-2,90 2,70 | 52-1478 | 132-631 | 0,4-32,7 | 0,14-9,93 | 0,3-22,2 |
| Аргиллит | 1,72-3,12 2,05 | 2,03-3,37 2,37 | 89-206 | - | 2,5-35,9 | 1,06-10,1 | 2,0-27,3 |
| Углистый аргиллит | 1,56-2,90 2,10 | 2,03-3,37 2,57 | - | - | 5,9-36,5 | 1,31-2,46 | 2,5-3,3 |
| Антрацит | 1,52-1,80 1,69 | 1,59-1,82 1,79 | - | - | 6,8-33,0 | 1,05-5,09 | 3,1-21,4 |
В зоне нарушений пласты антрацита претерпевают сильное дробление, засоряются боковыми породами, изменяется их строение и мощность. В этой зоне возможны обвалы, оползни, повышенные притоки воды.
Наиболее опасной и сложной для открытой разработки является зона, отстоящая от нарушения в 15-20 м. Породы зоны нарушения разбиты густой системой различно ориентированных трещин с зеркалами скольжения.
Степень трещиноватости пород определяется их литологическим соста-вом и принадлежностью к зонам тектонического нарушения или замка скла-док. Так, наиболее трещиноватыми следует считать антрациты, затем аргил-литы; а наиболее сложными в горно-геологическом отношении будут все по-роды в зонах влияния дизъюнктивных нарушений и в замках складок.
По трещиноватым коренным породам вскрыши преобладают участки со значением удельной трещиноватости 13-15, в зонах же нарушений или в замках складок значение удельной трещиноватости достигает 50 и более.
На участках спокойного залегания пород коэффициент удельной тре-щиноватости находится в пределах 2-10 дм²/дм³. В песчаниках этот показа-тель изменяется от 2 до 15 дм²/дм³, в алевролитах и аргиллитах – до 30 дм²/дм³. Трещиноватость и раздробленность пород резко снижает их плотностные характеристики, что в свою очередь снижает устойчивость по-род и антрацита.
Распределение горных пород по категориям крепости, трудности экс-кавации, буримости и блочности приведено в таблице 2.4.
Таблица 2.4 – Распределение горных пород по категориям крепости, трудности экскавации, буримости и блочности
| Наименование литологической разности пород | Коэффициент крепости по шкале проф. М.М. Протодьяконова | Категория пород | ||
| по буримости (по В.В. Ржевскому) | по трудности экскавации | по блочности | ||
| Суглинки | - | 1-3 | II-III | I |
| Глина | ||||
| Песок, супесь | ||||
| Песчаник | 6,0-7,0 | 4-6 | III-IV | I-II |
| Алевролит | 4,0-7,0 | 4-6 | III-IV | I |
| Аргиллит, углистый аргиллит | 3,0-4,0 | 3-5 | III | - |
| Антрацит | 1,0-2,0 | 3-5 | II-III | - |
Дата добавления: 2019-11-16; просмотров: 399; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!