Северный блок ограничен с севера нарушением ²Жс² и с юга нарушением ²Ж4². Центральный блок размещается между нарушениями ²Ж4² и ²Зк² и южный - между ²Зк² и ²З3² . Северный блок имеет протяжённость по простиранию от 2 - х
до 4 – х км ( в приосевой части мульды ) . Особенностью блока является слабая дислоцированность и северо-восточное простирание пород с углами падения 10° – 15° . В средней части блока выражен флексурный перегиб шириной 0,7 - 0,8 км с углами падения 18° -22°, в северо – западном направлении перегиб выполаживается . Амплитуда разрывных нарушений в пределах блока колеблется от 4 до 70 метров .
Центральный блок, протяжённостью 1,8 – 3,2 км имеет преимущественно субмеридиональное простирание пород и характеризуется более интенсивной складчатостью . Разрывные нарушения в пределах блока имеют малую амплитуду - менее 10 метров. В нижней и верхней части блока углы падения составляют 5˚-10˚ выходах пластов, ниже - 13˚-19˚.В пределах центрального блока установленно до 30 разрывных нарушений малой амплитуды и небольшой протяженности.
Южный блок имеет форму клина, длиной 4 – 5 км, расширяющегося по восстанию и ограниченного разрывными нарушениями . Простирание пород в пределах блока меридиональное с падением на восток под углами 5°- 15°. Южный блок харктеризуется наибольшей дислоцированностью, чем другие блоки шахтного поля. Все выявленные разрывные нарушения блока образуют единую зону с падением сместителей на юго – востоке под углами 15°- 45° и амплитудами разрывов от 2 до 25 метров. В целом, по тектоническим особенностям поле шахты ²Заполярная² относится к первой группе, а на нижних горизонтах южного блока приближается к второй сложности .
Промышленная угленоснось шахтного поля связана с пакетом N , рудницкой подсвиты , воркутской серии . Из пластов этой подсвиты в пределах шахтного поля залегают пласты : Тройной ( n14 + 13 + 12 ) , Верхний (n 14+13 ) , Четвёртый (n11) , Пятый (n 7 ) , Восьмой ( n 6 ) и n 1 .
Пласт Тройной (n14+ 13 + 12 ) является верхним рабочим пластом и залегает в пределах северного и центрального блоков шахтного поля . В южном блоке этот пласт расщепляется на пласты Верхний ( n14 + 13 ) и Третий ( n12) . Последний имеет небольшую мощность . Пласт Тройной преимущественно простого строения , средней мощности . Усложнение пласта отмечается на нижних отметках третьего горизонта за счёт появления в средней части пласта прослоя породы мощностью от 0,05 до 0,17 метра . Мощность пласта колеблется в пределах 2,5 – 2,9 метра при средней - 2,63 метра . Непосредственная кровля пласта представлена мелкозернистыми алевролитами , слоистыми аргиллитами и реже песчаниками . Основная кровля сложена слоистыми тонкозернистыми песчаниками и алевролитами . Непосредственная кровля разделяется на несколько пачек . Одна из них ( пачка ²а²) образует ²ложную² кровлю, мощность которой изменяется от 0,2 до 0,15 метра . При среднем значении 0,55 метра . Распространена она в северной части поля . Из –за неустойчивости эта пачка обрушается в призабойное пространство . Для её удержания и сохранения качества угля на шахте выемка пласта ведется с оставлением пачки угля мощностью от 0,3 до 0,5 метра , потери пласта по мощности составляют 0,8 % . Кроме того , на 50 – 80 % площади поля выделяется пачка ²а1² , мощность которой составляет от 0 до 2 – х метров . Эта пачка является неустойчивой частью разреза кровли пласта и слагающие её породы легко обрушаются вблизи секций крепи . Эти породы допускают обнажение за комбайном не более 12 – 15 метров в течении двух , трёх часов ; после чего они обрушаются в очистное пространство . Почва пласта представлена аргиллитами и алевролитами .
Пласт Верхний (n14+13 ) развит только в пределах южного блока . Пласт тонкий , преимущественно невыдержанный по мощности , сложного и очень сложного строения . Мощность пласта варьирует от 1,0 до 1,45 метра при среднем значении 1,21 метра . На большей части площади распространения пласта непосредственная кровля неустойчивая , среднеобрушаемая . Слабоустойчивая пачка ²а1² распространена на больший части площади и имеет максимальную мощность до 1,3 метра .
В почве пласта залегают алевролиты . Рабочая мощность пласта сохраняется в южном блоке на длине по простиранию до 2,8 км . На юг от нарушения ²З – К² и по падению от выходов под наносы до отметки минус 150 – 200 метров .
Пласт Четвертый (n11) залегает ниже пласта Тройного в 15-25 метрах и является нижним рабочим пластом . Пласт распространен в пределах всего шахтного поля и характеризуется устойчивой средней мощностью и простым строением .Мощность пласта колеблется от 1,28 до 1,6 метра при среднем значении 1,44 . Непосредственная кровля пласта представлена аргиллитами и алевролитами , основная кровля - песчаниками . Ложная кровля присутствует только на отдельных участках , мощность её составляет от 2,5 до 7-15 сантиметров . Пачка неустойчивых пород ²a1² выделяется над пластом в северной части поля . В почве пласта залегают мелкозернистые алевролиты .
Условия залегания и структурные колонки пластов , принятых к разработке представлены на чертеже .
По качеству угли рабочих пластов относятся к среднезольным , малосернистым и малофосфористым . По выходу летучих и толщине пластического слоя угли относятся к жирным технологическим углям марки 1Ж .
Гидрогеологические условия поля шахты оцениваются как простые . Подземные воды , за счёт которых обводняются горные выработки и формируются шахтные водопритоки , приурочены к четвертичным отложениям и углевмещающим пермским породам . Подземные воды пермского водоносного горизонта приурочены к целому ряду водоносных горизонтов . Характерной особенностью водоносности всего месторождения , и в частности шахтного поля , является её уменьшение с глубиной разработки . Опытными гидрогеологическими работами и наблюдениями за обводнённостью в горных выработках действующих шахт установлено , что наибольшая водообильность отмечается до глубины 100-150 метров , ниже по разрезу - -уменьшается .
Шахта ²Заполярная² в настоящее время разрабатывает пласты на глубине около 500 метров от поверхности и по содержанию метана является сверхкатегорийной
Полученные при доразведке шахтного поля данные позволили уточнить в пределахх поля глубину залегания зоны газового выветривания . Так по пластам рудницкой подсвиты мощность газового выветривания составляет 40-70 метров . Для расчёта прогнозов природной газоносности угольных пластов мощность газового выветривания принята в среднем 60 метров . Нарастание природной метаноносности угольных пластов в метановой зоне происходит по криволинейной зависимости от величины их погружения ( считая по вертикали от поверхности зоны метановых газов ) .
В настоящее время пласты Тройной и Четвёртый ниже отметки второго горизонта отнесены к угрожаемым по горным ударам . Защитным является пласт Четвёртый .
По внезапным выбросам угля и газа пласты на втором и третьем горизонтах опасными не являются . Ниже отметки третьего горизонта пласт Тройной отнесён к опасным по внезапным выбросам угля и газа . В качестве защитного принят пласт Четвёртый .
Все пласты опасны по взрывам пыли . По заключениям ИГД им . А.А. Скочинского, пласты Воркутского месторождения расцениваются как несамовозгораемые .
Вмещающие пласты породы по содержанию свободной двуокиси кремния
( более 10 % ) характеризуются как силикозоопасные .
Геотермические условия на глубоких горизонтах не будут являтся препятствием безопасному ведению горных работ . Температура окружающих пород на глубине 500-600 метров составляет 14-16 ° , а ниже увеличивается до 18 °
( на глубине 800-900метров ) .
1 Основные параметры шахты. Организация работ
Производственная мощность шахты задана в 2,1 млн. тонн в год.
Границы шахтного поля: на севере – южные границы шахты №25 и шахты „Комсомольская”(нарушение Жс); на юге – нарушение З3; на востоке – ось Воркутинской мульды; на западе – выходы угольных пластов под наносы.
В указанных границах размеры шахтного поля составляют по простиранию 6400м.,по падению 3000-4000м.
Баллансовые запасы определим по формуле: Z = S·H·∑m i·Y
Ζбал –баллансовые запасы;
S – размеры шахтного поля по простиранию,м.
H – размеры шахтного поля по падению, м.
Mi –мощность рабочих пластов , м.
Y – плотность угля в массиве;
Zбал=6400*3900*1,33*(1,44+2,78)=14 090 490 т.
Промышленные запасы определим пол формуле:
Zпром=Zбал - åqпл;
Где Zпром – промышленные запасы;
åqпл – сумма проектных и эксплутационных потерь;
åqпл=qц+qэк;
где qц- проектные потери в целиках, т.
qэк – эксплутационные потери;
согласно /1/
qц = 0,01 *Zбал;
qц =1 400 904,9 т.
qэк =(Zбал – qц)*kэк;
где kэк – коэффициент эксплутационных потерь,kэк @0,1¸0,15;
qэк=(140 090 490 – 1 400 904,9)*0,1=13 868 958 т.
Т.е. по формуле (2.3):
åqп = 1 400 904,9 + 13 868 958,6 = 15 269 863,5 т.
тогда согласно (2.2):
Zпром = 140 090 490 – 15 269 863,5 = 124 820 628 т.
Срок службы шахты согласно /1/:
Трасч =Zпром / Аш.г;
Трасч =124 820 628/2 100 000 = 59,5 лет.
Для определения полного срока службы шахты Т воспользуемся следующим /1/:
Т=Трасч+Тосв+Тзат;
Где Тосв – время на освоение проектной мощности , равное 3 годам,