Сделай Сам Свою Работу на 5

Краткая характеристика горно-геологических условий шахтного поля





ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ И ГОРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Старобинское месторождение калийных и каменных солей Расположено в пределах Солигорского, Любанского и Слуцкого районов Минской области.

Залежь состоит из четырёх калийных горизонтов - с первого по четвертый (сверху вниз) :

Первый - мощностью 2-7 м залегает на глубине 350-620 м в центре месторождения. Содержание KCl - 19%, нерастворимого остатка (Н.О.) - 19-21%.

Второй - мощностью 1-4,4 м залегает на глубине 370-700 м. Содержание KCl – 27-32%, Н.О. - 3-8%. Горизонт представлен двумя (верхним и нижним) сильвинитовыми слоями, разделенными слоем каменной соли. Горизонт отрабатывается на полную мощность.

Третий - состоит из трех пластов: верхнего - сильвинитового, среднего - глинисто-карналлитового и нижнего - сильвинитового, который и является промышленным. Он представлен шестью сильвинитовыми слоями (снизу вверх), разделенными слоями каменной соли. Отрабатываются только II, III и IV слои суммарной мощностью 4,5 м, содержанием KCl- 21- 24%, Н.О. – 2-10%. Глубина залегания 350-200 м.

Четвёртый - залегает на глубине 600-1335 м. В средней части мощность пласта составляет 25-35 м, содержание KCl – 15-20%, Н.О. - 4-16%. Геологическое строение горизонта слабо изучено, поэтому горизонт в настоящее время не отрабатывается.



Разведочные работы на Старобинском месторождении начаты в 1949 году. Эксплуатация его начата с 1963 года - с вводом Первого рудоуправления, в 1965 году введено Второе Рудоуправление, в 1969г. – Третье Рудоуправление и в 1979 году – Четвертое Рудоуправление. Суммарная производственная мощность ПО «Беларуськалий» составляет 5445,7 тыс. т минеральных удобрений в год (в пересчете на 100% К2О.)

Промышленные предприятия и населённые пункты получают электрическую энергию от энергетической системы по высоковольтной линии 110 кВ от опорной подстанции ПС-330 кВ «Слуцкая».

Водоснабжение населения и промышленных предприятий осуществляется из скважин и колодцев, эксплуатирующих подземные воды девонских и четвертичных отложений.

Район месторождения густо населён.

Рельеф района месторождения равнинный. Лишь в северной его части встречаются холмообразные возвышенности конечно-моренных гряд. Абсолютные отметки земной поверхности изменяются от +137,9 до +173,2м.



На площади месторождения широко развита гидросеть, состоящая из мелких ручьёв и мелиоративных каналов. Наиболее крупные из рек - Случь и Морочь. На р.Случь в районе Солигорска создано крупное водохранилище, служащее источником технического водоснабжения предприятий города.

Шахтное поле 4 Рудоуправления расположено в юго-восточной части Старобинского месторождения калийных солей. На западе оно граничит с шахтными полями 1 и 3 Рудоуправлений, на востоке – примыкает к предварительно разведанным запасам Нежинского участка, на севере – ограничено границей горного отвода, а на юге - границей выклинивания Третьего калийного горизонта. Площадь горного отвода составляет 240кв. км.

В геологическом строении шахтного поля принимают участие породы кристаллического фундамента и осадочного чехла. Первые, по данным геолого-геофизических исследований, залегают на глубинах 2000-3000 м и представлены гранитами, диоритами и разными по составу гнейсами.

В пределах шахтного поля наиболее древними отложениями осадочного чехла являются породы данково-лебедянского горизонта фаменского яруса верхнего девона. По литологическому составу горизонт делится на три свиты: доломитово-ангидритовую (подсолевую), соленосную и глинисто-мергелистую (надсолевую). Подсолевая свита представлена в основном доломитами и доломитизированными известняками с отдельными маломощными прослоями ангидритов и гипсов, глин, песчаников, алевролитов. Залегает она на глубине 650 - 1300 м. Мощность ее 80-100 м.



На подсолевых отложениях залегает соленосная свита. Поверхность ее имеет сложную гипсометрию и испытывает общее северо-восточное погружение, на фоне которого встречается множество локальных поднятий и понижений. Глубина залегания свиты колеблется от 360-425 м ( на западе и юге), до 555-585 м (севере и северо-востоке). Мощность свиты колеблется от 200 м до 900 м ( на северо-востоке). Соленосная свита представлена чередованием выдержанных пластов каменной соли, межсолевых глинисто-карбонатных пород. В центральной части выделяется до 22 соляных пластов, мощность которых колеблется от 2 до 52 м. Соленасыщенность свиты составляет 64-67%. В восточной части шахтного поля одновременно с увеличением мощности соленосной свиты увеличивается количество соляных пластов. В этом же направлении повышается соленасыщенность и калиеносность свиты. К отдельным соляным пластам указанной площади приурочены 4 основных калийных горизонта, а у северо-восточной границы появляются новые ( промежуточные) калийные горизонты.

Соленосная толща повсеместно перекрыта надсолевой глинисто-мергелистой свитой, глубина залегания кровли которой колеблется от 105 до 195 м ( скв.№118 и №226), а мощность - от 242 до 445 м ( скв.№224 и №163). Свита сложена разными по составу мергелями и аргиллитоподобными глинами.

Юрские отложения представлены песчано-глинистыми породами, глубина залегания которых варьирует от 114 м ( скв.162 и 306) до 157 м ( скв. 191) средняя мощность - около 15 м. Они перекрываются мезо-кайнозойскими отложениями, суммарная мощность которых составляет 40-140 м. Отложения кайнозоя представлены различными по составу песками, глинами, суглинками, супесями.

Тектоника Старобинского месторождения изучена еще недостаточно. Основные же особенности структурно-тектонического строения шахтного поля Четвертого Рудоуправления сводятся к нижеследующему.

Территориально шахтное поле 4 Рудоуправления приурочено к центральной впадине краевой северо-западной части Шатилковской депрессии Припятского прогиба. Впадина ограничена на севере Играевским, на юге – Ганцевичско-Старобинским поднятиями. Центральная впадина имеет синклинальную ассиметричную форму с пологим южным и крутым северным крыльями восточно-юго-восточного простирания. В структурном отношении рассматриваемое поле приурочено к южному крылу центральной впадины. По залеганию Второго и Третьего горизонтов отчетливо намечается падение пластов в северо-восточном направлении.

По данным Блецко В.С. и Зеленцова И.И. (1970) в центральной впадине намечается ряд структур третьего порядка. Это относится к западной части поля, где по данным эксплуатационной разведки установлено наличие Центрального тектонического нарушения субмеридионального направления, по которому в настоящее время проходит западная граница шахтного поля.

По данным гидрогеологических исследований установлено, что в верхней части осадочной толщи выделяются две гидрогеохимические зоны: зона активного водообмена (ЗАВ) и зона замедленного (весьма замедленного) водообмена (ЗЗВ).

Зона активного водообмена связана с четвертичными, неоген-палеогеновыми, меловыми и юрскими отложениями и включает в себя водоносные горизонты и комплексы мезо-кайнозойских отложений и верхнюю трещиноватую зону глинисто-мергелистых надсолевых отложений верхнего девона полесского горизонта (боровские и ствижские слои). Нижней границей ЗАВ является поверхность гипсово-глинистой (гипсоносной) подтолщи глинисто-мергелистой толщи.

В соответствии с геологическим строением и литологическими особенностями водовмещающих пород и условиями их залегания в пределах ЗАВ можно выделить водоносный комплекс кайнозойских отложений, водоносный горизонт туронских отложений верхнего мела, водоносный комплекс отложений сеноманского яруса верхнего мела и средней юры, слабоводоносная толща верхней части ГМТ, водоупорный келловейский терригенный комплекс, слабоводоносный верхнемеловой терригенно-карбонатный комплекс, водоупорный антопольский терригенный комплекс, слабоводоносный Березинский моренный горизонт, слабоводоносный днепровский моренный горизонт и слабоводоносный сожский моренный горизонт.

Вся толща отложений зоны активного водообмена обводнена и гидравлически взаимосвязана. Она содержит пресные гидрокарбонатные магниево-кальциевые и кальциевые воды. Питание происходит за счет перетекания вод выше- и нижележащих водоносных комплексов, инфильтрации атмосферных осадков и разгрузки напорных вод.

Водоносные горизонты, относящиеся к четвертичной системе, находятся в зоне активного водообмена и характеризуются наличием гидравлической взаимосвязи между собой. Питание происходит за счет инфильтрации атмосферных осадков, перетекания из выше- и нижезалегающих слоев. Расходование осуществляется через речную сеть, испарением и перетеканием в нижележащие водоносные горизонты.

Зона замедленного водообмена (ЗЗВ) приурочена в основном к верхнедевонским отложениям в пределах глинисто-мергелистой, соленосной и подсолевой свит.

До недавнего времени считалось, что глинисто-мергелистая толща обводнена лишь в верхней части (50-100м), т.е. до глубины 200-210м от дневной поверхности. Обводненность ее обусловлена наличием мелких трещин и прослеживается только до кровли гипсоносной подсвиты. Но в последнее время появились новые данные об обводненности глинисто-мергелистой толщи. Гидрогеологическими исследованиями 1987-1991г.г. в скважинах в районе сопряжения Центрального и Северного тектонических нарушений установлена обводненность пород глинисто-ангидритовой части ГМТ у ее контакта с соленосными отложениями. Притоки изменялись от 3 до 10 л/час. Величина минерализации подземных вод составляет около 305 г/л.

В 2004 году Центральной геофизической экспедицией по результатам детальных сейсморазведочных работ масштаба 1:25000 были построены структурные карты: поверхности соленосной толщи, залегания подошвы калийных горизонтов, карты мощностей соленосных отложений залегающих над Вторым и Третьим калийными горизонтами.

На поверхности соленосной толщи авторами выделены глубокие врезы субмеридионального направления у Центрального тектонического нарушения и в северной части шахтного поля. Образование их объясняется древними процессами подземного выщелачивания. Кроме того, высказано предположение о возможном наличии в таких переуглублениях скоплений рассолов в нижней части глинисто-мергелистой толщи. В местах таких врезов мощность соленосных отложений над разрабатываемым Вторым калийным горизонтом сокращается до 25м и менее. Наличие рассолов и незначительной мощности соленосных отложений над Вторым калийным горизонтом может привести к значительным осложнениям при ведении горных работ.

В пределах шахтного поля 4 Рудоуправления выделены четыре основных калийных горизонта, относительно равномерно распределенных в разрезе. Расстояние между I и II горизонтами составляет 62-85 м; II и III - 161-256 м; III и IV - 163-238 м.

Калийные горизонты представляют собой пластовые залежи, которые на большей части шахтного поля имеют моноклинальное залегание с падением пластов на северо-восток. Состоят они из сильвинитовых слоев, переслаивающихся со слоями каменной соли. В отдельных горизонтах значительное место занимают прослои соляной глины, а в третьем горизонте имеются прослои карналлитовой породы.

Сильвинитовые слои представляют собой тонкое чередование прослойков собственно сильвинита, иногда карналлит-сильвинитовой и сильвин-карналлитовой породы (4-12 см) и слоев каменной соли (1-15 см).

Поскольку тема дипломного проекта сформулирована как рудник исходя из запасов II калийного пласта, более подробно остановимся на характеристике II калийного горизонта.

Второй калийный горизонт сложен двумя слоями слоистого сильвинита, разделенными слоем каменной соли. Мощность нижнего сильвинитового слоя колеблется от 0,31м до 1,12м, верхнего – от 0,38м до 1,21м, промежуточной каменной соли – от 0,40м до 0,75м. По всему горизонту отмечаются миллиметровые прослои соляной глины, в средней части горизонта до 3см. Кровля горизонта залегает на глубинах от 418,58 (скв. 118) до 817,56м (скв. 163). Абсолютные отметки кровли составляют -273,25м – -660,87м. Мощность горизонта колеблется от 1,5м до 2,92м. На большей части шахтного поля мощность составляет 1,85-2,15м, средняя – 1,93м. Содержание KCL меняется от 12,51% (скв. 154) до 32,69% (скв. 203) и в среднем по промышленным категориям запасов составляет 25,55%; нерастворимого в воде остатка – от 1,60% (скв. 203) до 7,94% (скв. 128), в среднем по промышленным категориям запасов – 4,16%.

Угол наклона горизонта возрастает в северо-восточном направлении от 1о30I на юге и в центре до 2о–3о на востоке и северо-востоке площади. Более сложное строение горизонта отмечается вблизи Центрального тектонического нарушения. В зоне, прилегающей к Центральному разлому в районе скважин №301, 784г и 785г моноклиналь II калийного горизонта осложнена синклинальным перегибом, осевая часть которого находится вблизи указанных скважин. Углы падения горизонта в западном крыле достигают 2о30I – 3о. Далее на север к зоне сопряжения Центрального и Северного разломов по отметке горизонта – 600м выделяется брахисинклинальная складка с пологим южным крылом и более крутым северным крылом (до 5о).

В кровле горизонта залегает пласт каменной соли, переслаивающийся с карбонатной глиной и мергелем мощностью 9-10м. Расстояние от кровли горизонта до кровли соленосной толщи колеблется от 2,84м (скв.221) до 268,0м (скв.431) и изменяется от южной границы выклинивания горизонта в северном и северо-восточном направлении с общей тенденцией увеличения мощности в этом же направлении. Подстилается горизонт пластом каменной соли мощностью 17-20м.

Мощность пласта по шахтному полю колеблется в пределах от 1,5 до 2,5 м и в среднем составляет 1,93 м.

Параметры промышленного пласта в пределах Второго калийного горизонта приведены в таблице.

Таблица 1.1 - Параметры слоев пласта

Слои Мощность (м) Содержание (%)
Мин. Макс. Среднее KCL H.O.
Покрывающая каменная соль       2,11 13,21
Верхний сильвинитовый слой 0,31 1,12 0,66 37,58 2,67
Промежуточная каменная соль 0,4 0,75 0,56 2,93 6,53
Нижний сильвинитовый слой 0,38 1,21 0,71 41,02 1,68
Подстилающая каменная соль       1,86 3,45
Балансовые слои 1,09 3,08 1,93 29,97 3,29

Объемная масса по полезному ископаемому для Второго горизонта равна 2,09 т/м3, коэффициент крепости пород по шкале проф.М.М.Протодьяконова – 2-4.

Средняя геологическая колонка выделенного участка Второго калийного горизонта представлена в графической части проекта.

Таким образом, этот горизонт, залегая на доступной глубине, обладает хорошим качеством руды, отвечающим требованиям кондиций на всей территории своего распространения.

 

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.