Структура вещающих пород и пласты угля

 

Пласт - масса горной породы, ограниченная с двух сторон от других слоёв

Различают простое и сложное строение пласта. Если пласт не содержит

породных прослоек, то пласт имеет простоестроение, если присутствуют 1-2 прослойки и включения- сложное строение пласта.

Полная мощность пласта –мощность всех угольных пачек и прослоев.

Угольная пачка -слои пород в пределах мощности пласта толщиной до 0,4 метра.

Вынимаемая мощность –суммарная мощность пачек и прослоек извлекаемая при добыче угля.

Полезная мощность - мощность угольных пачек.

Производительность пласта - количество угля, в тоннах получаемое с, 1 пласта.

Горизонтальная мощность пласта - расстояние между кровлей и почвой пласта по горизонтали.

Нормальная мощность пласта - расстояние между кровлей и почвой

по нормали.

Вертикальная мощность пласта - растояние между кровлей и почвой пласта по вертикали.

Кровля пласта -породы или толща пород залегающая выше плоскости пласта. Выделяют виды кровли - ложная, непосредственная и основная.

Ложная кровля - несколько тонких слоев обрушающихся в след за выемкой угля.

Непосредственная кровля пласта - несколько слоев пород обрушающихся не сразу после выемки угля. Как правило мощность непосредственной кровли составляет 2-3 мощности пласта.

Основная кровля пласта - прочные мощные слои пород расположенные над непосредственной кровлей.

Почва пласта - толща пород, залегающая ниже плоскости пласта.

Свита пластов - группа пластов залегающая совместно, в порядке их образования и объединения по определенному геологическому признаку, чаще возрасту.

Междупластье - толща пород между соседними пластами по нормали.

Простирание - направление горизонтальной линии лежащей в плоскостипласта.

Породы по слоистости разделяются на:

• весьма тонкослоистые – толщина слоя менее 0,2м;
• тонкослоистые - 0,2 – 1м;
• среднеслоистые - 1 – 3м;
• крупнослоистые - 3 – 10м;
• весьма крупнослоистые - более 10м.

Большое влияние на горные работы оказывает трещиноватость горных пород.

Трещиноватость – совокупность трещин разных размеров и разного происхождения, которые разделяют массив пород на отдельные блоки.

Трещина – это разрыв сплошности массива горной породы.

Трещины ослабляют массив горных пород. По трещинам может наблюдаться выход воды и газов.

Трещины бывают:

• эндогенные – результат усадки вещества в процессе его образования;
• экзогенные – результат нарушения равновесия на более поздних стадиях в результате тектонических процессов;
• трещины от горного давления – результат горных работ.

Степень трещиноватости – число трещин на 1м2:

• нетрищеноватые;
• слабо трещиноватые – с одной системой трещин при расстоянии между ними более 1м;
• средне трещиноватые – с двумя системами взаимно пересекающихся трещин при расстоянии между ними более 1м;
• сильнотрещиноватые – с несколькими системами трещин, расположенных на расстоянии до 0,5м;
• весьма сильнотрещиноватые - с несколькими системами трещин, расположенных на расстоянии менее 0,2м;

Рассматриваемый участок расположен в пределах Ерунаковского каменноугольного месторождения Ерунаковского геолого-экономического района Кузбасса и является его составной частью.

В принятых границах характеризуемого участка продуктивные отложения, в интервале от почвы угольного пласта 45 до кровли пласта 59, мощностью до 450 метров (в среднем 413м), представлены осадками верхней части разреза отложений ленинской свиты (Р₂ln) ерунаковской подсерии [16].

Разрез сложен переслаиванием песчано-глинистых пород с пластами и тонкими пропластками каменного угля. Углистые аргиллиты и алевролиты встречаются только в виде небольших по мощности слоев, приуроченных, как правило, к кровле или почве угольных пластов, а также в самих пластах в виде прослоев. Иногда углистые алевролиты и аргиллиты присутствуют в разрезе углевмещающих пород в интервалах залегания выклинивающихся пропластков угля.

Циклы осадконакопления, как правило, непродолжительные и невыдержанные, из-за чего породы различного литологического состава представлены в разрезе небольшими по мощности (от 1-3 до 6-10м) слоями, но в отдельных интервалах разреза слои могут достигать и значительно большей мощности, а именно:

-алевролит мелкозернистый до 28-30м;

- алевролит крупнозернистый до 30-32 м;

- песчаник мелкозернистый до 16-23 м.

Для разреза свиты характерным является наличие довольно мощных слоев переслаивающихся песчано-глинистых пород (слои переслаивания достигают мощности 30-34 м), причем переслаивание бывает от тонкого до крупного с резкой сменой гранулометрического состава, а иногда с постепенным и плохо заметным замещением одного литотипа другим.

В разрезе продуктивной толщи заключено до 12 угольных пластов, ниже наиболее подробно описание приводится только отрабатываемого пласта 48.

Пласт 48 выдержанный, средней мощности (1.84-2.65м), распространен на всей площади участка.Обладает простым и сложным (из 2-3 пачек) строением и лишь по единичным пересечениям может иметь даже четырёхпачечное строение.

Наиболее часто встречающийся породный прослой располагается несколько ниже середины пласта, а дополнительные прослои могут встречаться и в нижней, и в верхней его частях. Прослои обычно сложены алевролитом мелкозернистым или его углистыми разностями.

 

Структура пластов

 

Угольный пласт нельзя представлять, как какое-то сплошное монолитное скопление угольного вещества. Характерной чертой угольных пластов, как и пластов осадочных пород любого состава, является слоистость. Ее появление обусловлено изменением скорости прогибания земной коры на площади угле накопления и сезонными климатическими процессами. Слоистость выражается в разрезе пласта в смене и чередовании различных петрографических типов угля, отличающихся по блеску, текстурно-структурным особенностям, трещиноватости и др. Она подчеркивается скоплением фюзенизированных фрагментов растительных тканей, неодинаковой насыщенностью отдельных слоев линзами и прослоями витрена, приуроченностью к некоторым горизонтам пласта различных конкреционных образований и неодинаковым содержанием в отдельных петрографических типах угля минеральных примесей. Особенно отчетливо заметна слоистость угольных пластов, если в разрезе имеются линзы, прослои и слои минеральных или угольно-минеральных пород. Слои угля в таких пластах принято именовать пачками. Пласты, состоящие из нескольких пачек угля, разделенных внутрипластовыми породными прослоями, широко распространены во всех угольных бассейнах.

Угольным слоем называется тонкий угольный пласт или часть угольного пласта (пачки), отличающаяся по петрографическому составу, трещиноватости, крепости или содержанию минеральных примесей.

По структурным признакам, т.е. в зависимости от количества внутрипластовых породных прослоев, выделяются пласты простого, сложного (при наличии породных прослоев от одного до десяти, и очень сложного строения; в последнем случае угольные пласты (залежи) представлены частым переслаиванием большого количества угольных и породных прослоев.

Пласты простого строения возникают в результате непрерывного накопления растительного материала. Обычно это происходит при устойчивом геотектоническом режиме, обеспечивающем совпадение скоростей нарастания торфяника и опускания области торфонакопления.

Сложные пласты являются образованиями переменного накопления. Их строение связано с изменением характера или с остановками в процессе накопления отмершей растительной массы. Это возможно только при неустойчивом геотектоническом режиме, когда скорость накопления торфяника неоднократно становится меньше или больше скорости опускания области торфонакопления. В результате торфообразование временно прекращается на всей площади или на отдельных ее частях.