Основные технологические процессы на разрезе "Томусинский" (стр. 2 из 22)

1.2.2 Тектоника карьерного поля

Основным структурным элементом поля разреза является осложненный дополнительной складчатостью и дизъюнктивами главный моноклинал. Этим вероятно и объясняется то, что продуктивная толща почти всей своей протяженностью сохраняет северо-западное пологое падение под углом 6-20 градусов. Карьерное поле осложнено рядом дизъюнктивных и пликативных нарушений, а также интрузией магматических пород, представленной дайкой диабазов.

В настоящее время на поле карьера выделено в основном четыре дизъюнктивных и пликативных нарушения, ниже приводится их описание.

Нарушение 1-1, типа несогласный надвиг, на площади карьера имеет, наибольшее распространение, пересекая его с юга на северо-восток. Оно имеет вертикальную амплитуду смещения от 8 до 30 метров. Амплитуда смещения волнистая с общим падением на северо-восток под азимутом 30-60° и углом падения 10-15 градусов (на отдельных перегибах 50°).

Необходимо отметить, что висячее и лежачее крыло нарушения осложнено рядом апофизных разрывов того же типа, что и основное нарушение. Так при ведении горных работ на горизонте +375 был выявлен надвиг в лежачем крыле основного нарушения, амплитуда которого 4 м. На горизонте +405 м подобная апофиза встречена в висячем крыле основного нарушения с амплитудой 4 м. Разведочной скважиной №2924 пласт 3 подсечён дважды, при котором мощность второго подсечения составила 16 м, что также указывает на наличие апофизы в лежачем крыле основного нарушения с амплитудой порядка 7-8 м.

Вместо «кругового» нарушения 2-2, которое по материалам Усинской ГРЭ прослеживалось только по профилю «Б», выявлено нарушение типа «несогласный надвиг» с амплитудой от 8 до 30 метров.

В юго-западной части карьерного поля горными и геологоразведочными работами выявлено нарушение типа «несогласный надвиг» пласта 6, хорошо увязывающегося с выше указанными нарушениями пласта 4-5. В этом нарушении обнаружено минимум две тектонические трещины. Основная трещина амплитуды cмeщeния, по которой достигает 3-5 м, а в висячем крыле имеется ещё одна трещина, амплитуда смещения по которой достигает 1-2 м. Распространяется нарушение на северо-восток. Параллельно нарушению в висячем крыле пласта обнаружена антиклинальная cкладкa, направление оси складки на северо-восток. Юго-восточное крыло её падает несколько круче, чем северо-западное. Максимальный угол падения достигает 10-12 градусов.

Нарушение горстового типа, выполненное согласным и несогласным сбросами было встречено горными работами по пласту 3 гор. +405 м, и вскрышным уступом гор. +420 м амплитудой смещения от 4 до 10-12 м. Впервые это нарушение было зафиксированного по угольному забою в почве пласта 3 гор. +405 м в форме несогласного сброса с амплитудой 4 м, и углом падения 60-65 градусов на юго-запад. При дальнейшей отработке по падению пласта, нарушение было встречено в форме согласного сброса с амплитудой 4-8 м, падение плоскости смесителя на СВ под углом 80 градусов. Оба сместителя простираются почти пapaллeльнo, в 8-10 м друг от дpyгa, с некоторым сближением на СЗ под острым углом к простиранию дайки.

Амплитуда нарушения резко увеличивается с ЮВ на СЗ и при подходе к дайке достигает 10 м. При ведении горных работ по пласту 6 встречено тектоническое нарушение типа согласный сброс на расстоянии 20-50 м от дайки диабазов. Амплитуда этого нарушения 3-5 м, падение плоскости сместителя под углом 76-82 градусов.

Нарушение типа 5-5 несогласный надвиг встречено на юго-востоке между разведочными линиями 7-7 и 1-1. Амплитуда смещения 8-15 м, угол падения сместителя 9-20 градусов.

Пликативные нарушения по полю карьера выражены рядом синклинальных складок

с почти параллельными и одинаково направленными осями. Как правило, складки расположены между надвиговыми нарушениями, что указывает на одновременное их образование. Дайка диабазов пересекает продуктивную толщу диагональю с ЮВ на СЗ. Мощность её по горным работам 18-35 м, падение часто меняется от 90 до 80 градусов в обе стороны. При внедрении дайка не только разорвёт угольные пласты, но и поднимет их своим контактом на 10-20 м от нормального их залегания. Кроме того, угольные пласты на контакте с дайкой в пласте шириной 15-20 м почти сплошь пронизаны диабазом, местами полностью заменившим угольный пласт.

1.2.3 Характеристика угольных пластов

В настоящее время карьером отрабатывается три пласта угля: 3,4-5,6.

Пласт 3 является одним из мощных пластов разреза, залегает ниже пласта 1 в 38-40 м. Пласт устойчивый, мощность его изменяется в пределах от 8,2 и до 11,5 м, но наиболее часто встречается 9,5 м. Строение пласта в основном выдержанное.

Пласт содержит в себе от 1 до 3 породных прослоек, представленных углистым аргиллитом и алевролитом. Прослойки приурочены к кровле и почве, мощность их колеблется от 0,02 м до 0,3 м, слабые, разбиты трещинами. Суммарная мощность прослойков от 0,35 м до 0,45 м. Уголь пласта 3 относится ко второму классу крепости. По крепости пласт 3 можно разделить на две почти равные пачки: верхнюю более крепкую и нижнюю с несколько ослабленной механической крепостью.

По горным работам уголь пласта 3 имеет ясно выраженные трещины кливажа эндогенного и экзогенного происхождения. Экзогенные трещины представлены двумя системами трещин, почти перпендикулярными друг к другу и к напластованию. Основные плоскости отдельностей, почти совпадающие с простиранием пласта, выделяются отчётливо, уголь по ним легко разбирается. Углы падения основных плоскостей колеблются в пределах 85-87 градусов, азимут падения 0-10 градусов. Расстояние между трещинами первой системы колеблется от 4-5 см до 20-30 см.

Торцевые плоскости, ориентированные по падению, развиты гораздо слабее основных. Углы падения плоскостей колеблются от 80 до 85 градусов, азимут 270-265 градусов. Расстояние между трещинами второй системы 1-10 см. Экзокливаж представлен диагонально-секущими пласт трещинами первого и второго порядка. В трещинах первого порядка чётко заметны перетёртые землистого цвета порошки угля, что свидетельствует о происходивших подвижках по этим трещинам. Расстояние между трещинами первого порядка от 20-30 см до 50 см, второго порядка 10-15 см. Породы кровли и почвы пласта разбиты темижетрещинами, чтоиуголь, однакоторцевыеплоскостивыраженыгораздочетчеи расстояниемеждунимизначительноменьше. Породыкровлипластапредставленымощнымслоем, до 7-9 м, грубыхалевролитов. Непосредственнойпочвойпластаявляется сильнотрещиноватыйаргиллит, мощностью 2-2,5 м, переходящийвалевролит, мощность которогодостигает 10 м. Навыходахподнаносыпопласту 3 оконтурено 4 отдельных выгоранияпласта.

Пласт 4-5 самыймощныйнаполекарьера, залегаетнижепласта 3 на 24-26'м. Мощностьегоколеблетсяот 8,6 до 11,0 м. Строениепластасравнительнопростое. Пластсодержитвсебе 1-3 породныхпрослойки, представленныхвосновномуглистымаргиллитом. Большинствопородныхпрослойковприуроченокверхнейпачкепласта. Мощностьпородныхпрослойковколеблетсявпределахот 10 до 30 см. Этипородныепрослойкислабые, разбитытемижетрещинамикливажа, чтоиугольпласта.

Угольпласта 4-5 относитсяковторомуклассукрепости. Попласту 4-5 легкопрослеживаетсяэндокливаж. Особенночётковыраженаосновнаяплоскость, ориентированнаяпо простираниюпласта. Поверхностьплоскостипокрытаналётомгидроокисловжелеза. Торцеваяплоскостьпрослеживаетсяоченьчёткоиимеетвесьмаограниченноераспространение. Расстояниемеждуэндогеннымитрещинамиколеблетсяот 0,1 до 0,8 см.

Впластенаблюдаютсядиагональносекущиетектоническиетрещины, параллельныеиодинаковоориентированы. Расстояниемеждутрещинамиколеблетсяот 3 до 7 м. Породыкровлиразбитытрещинамитойжеориентации, чтоиуголь, однакорасстояние 1 междутрещинамиувеличивается. Многиетрещиныэндокливажавпородахкровлиимеют толщинудо 1-5 см изаполненыколлоиднойглиной. Непосредственнаякровляпласта представленаконгломератамиипесчаниками. Основнаякровля«снизувверх»1 сложена конгломератамисредне- имелкогалечногосоставаот 1-1,5 м до 3-4 м, переходящимив слойгравелита, мощностью 1-1,5 м. Затемследуетпесчаникспрослойкамиконгломерата, общеймощностью 0,2-0,7 м. Конгломератыипесчаникикровлипластаимеютвысокую крепость (коэффициенткрепостипошкалепрофессораПротодьяконоваравен 8-10). Почвойпластаслужитгрубыйалевролит, переходящийвмелкозернистыйпесчаник. Навыходахпластаподнаносывыделено 3 отдельныхвыгоранияпласта. Пласт 6 залегает ниже пласта 4-5 в 28-34 метрах. Устойчивый, мощность его колеблется от 4,8 до 6,6 м. Строение пласта сложное. Пласт состоит из двух основных угольных пачек, разделённых породными прослойками, представленными тёмно-серым алевролитом с характерными точечными вкраплениями каолинита, мощность прослоя часто меняется как по падению, так и по простиранию и колеблется от 0,3 до 1,1 м.

Таблица 1.1 - Характеристика угольных пластов

Наименование пласта	Мощность,м	Вмещающиепороды		Степень выдержанности пласта	Строениепласта	Расстояниемеждупластами,м	Угол падения пласта,град
		кровля	почва
1	2	3	4	5	6	7	8
III		алевролит	аргиллит,алевролит	Выдержан.	Простое и сложное (из 2-3пачек угля)	38-40	8
IV-V		средне и мелко галечный конгломерат, песчаник	алевролит	Относит.выдержан.	Сложное (из 2-7пачек угля)	24-26	8
VI		песчаник	алевролит	Относит. выдержан.	Сложное (2 пачки, 4-7прослоями породы)	24-44	8

Нижняя пачка пласта гораздо выдержанней, мощность её 2,7-3,5 м. Однако число породных прослойков увеличивается вдвое, суммарная мощность их не велика - до 0,3 м. Прослойки представлены алевролитом и аргиллитом. Все породные прослойки не устойчивы по мощности, часто выклиниваются как по падению, так и по простиранию пласта.