Перспективы освоения угольных месторождений Терсинского геолого-экономического района

М.В. Писаренко, к.т.н., доцент, ученый секретарь Института угля Сибирского отделения РАН (ИУ СО РАН)

Работа выполнена при финансовой поддержке проекта РФФФИ 13-05-98030 р_сибирь_а «Укрепление сырьевой базы угольной промышленности Кузбасса за счет освоения Терсинского геолого-экономического района».

В Кузнецком угольном бассейне выделено 25 геологоэкономических районов (ГЭР), 23 из которых находятся в пределах Кемеровской области и 2 (Завьяловский и Доронинский) на территории Новосибирской области. Наиболее разведаны и изучены условия залегания каменных углей в 20 ГЭР, запасы углей по которым числятся в государственном балансе.

Добыча угля в настоящее время ведется в тринадцати ГЭР Кемеровской области. Наиболее интенсивно осваиваются Ерунаковский, Ленинский, Томь-Усинский, ПрокопьевскоКиселевский, Кемеровский, Бачатский и Мрасский районы, на которые приходится около 80% добычи. Терсинский геолого-экономический район, один из наиболее крупных по площади, расположен в юго-восточной части Кузнецкой впадины и примыкает к Кузнецкому Алатау, граничит с Ерунаковским, Центральным, Салтымаковским, Томь-Усинским, Тутуясским и Байдаевским районами и административно входит в Новокузнецкий район Кемеровской области (см. рисунок).Схема расположения месторождений Терсинского ГЭР

Хозяйственная деятельность в Терсинском районе осуществляется в крайне ограниченных масштабах, преимущественно в южной части (прилегающей к Байдаевскому району), где действуют шахты. К этим предприятиям подведены железная и безрельсовые дороги с твердым покрытием, а также энергосистемы. На остальной территории имеется лишь несколько небольших населенных пунктов, жители которых заняты преимущественно в лесном хозяйстве. Разведанность района неравномерна. Наиболее изучена южная его половина (Кушеяковское месторождение), слабо изученной остается северная часть.Табл. 1 Ресурсы каменных углей Терсинского геолого- экономического района (по подсчету 1988 года) [2]

Общие ресурсы углей в районе до глубины 1800 м оцениваются в 51070 млн т, из них 44766 млн т отнесены к кондиционным (табл. 1). До глубины 300 м ресурсы составляют около 10% от общих, в основном энергетических марок угля. В районе выделено пять месторождений угля (см. рис.). В строении района принимают участие отложения балахонской, кольчугинской, абинской и тарбаганской серий, триасовые магматические тела и покровные неоген-четвертичные образования. На большей части рассматриваемой площади развиты отложения кольчугинской серии, на которую приходится около 58% ресурсов углей района [1].

Продуктивные отложения кольчугинской серии общей вскрытой мощностью до 1500 м, сложены песчаниками (20%), алевролитами (75%), аргиллитами (15%), углистыми аргиллитами (1%) и углями (3%) и грубообломочными породами (доли %).

Угленосность кольчугинской серии крайне неравномерна. Наибольшая угленасыщённость – в юго-западной части в пределах Кушеяковского месторождения, в восточном и особенно в северном направлении угленосность уменьшается [1]. В наиболее полных разрезах содержится до 70 угольных пластов и прослоев общей мощностью до 68 м. Из них около 40 пластов общей мощностью до 60 м формально соответствуют кондициям. Средняя мощность пластов преимущественно изменяется от 1 до 2,5 м, и только 9 пластов имеют среднюю мощность от 2,5 до 4 м, и 2 пласта мощность более 4 м.

Большинство пластов кольчугинской серии в районе – невыдержанные или относительно выдержанные на площади. Строение их в основном сложное и весьма сложное. В отдельных пластах присутствует до 10–15 прослоев породы, преимущественно алевролитов, обычно небольшой мощности.

Во вскрытой части балахонской серии содержится до 39 пластов и относительно значимых прослоев мощностью до 48 м. Но лишь 16 пластов достигают кондиционной мощности. Большинство пластов тонкие, реже встречаются пласты средней мощности, но единичные пласты относятся к категории мощных. Все пласты невыдержанные, строение их в основном простое или с незначительными породными прослоями [1].Табл. 2 Баланс запасов углей Терсинского геолого-экономического района [3]

Угли Терсинского района разнообразны по своим качественным характеристикам, что обусловлено в основном их неодинаковым петрографическим составом и широким диапазоном изменения степени метаморфизма. По марочному составу в Терсинском районе преобладают низкометаморфизованные, неспекающиеся газовые угли марки ГЖО (до 73%). Разведанные запасы хорошо спекающихся газово-жирных углей составляют около 20%, а запасы марки Ж – около 7% от общих.

В кольчугинской серии имеются марки ДГ, Г, ГЖО, ГЖ и Ж, размещение которых предопределяется в основном изменениями степени метаморфизма и петрографическими особенностями пластов. В самых нижних пластах этой серии возможна марка КЖ.

В тарбаганской серии распространены угли марок ДГ и Г. Угли большинства пластов Терсинского района низко- и среднезольные (до 20%). Обогатимость углей – средняя, реже легкая и трудная. Это позволит использовать угли этого района в энергетике, коксовании и специальных энерготехнологических процессах.

Физико-механические свойства углей и вмещающих пород изучены преимущественно по кольчугинской серии. Непосредственные кровли и почвы угольных пластов представлены, как правило, разнозернистыми алевролитами, очень редко песчаниками и аргиллитами. Устойчивость непосредственной кровли зависит от среднего нормального расстояния между трещинами, а также литологической принадлежности пород, и в целом не будет оказывать отрицательного влияния на разработку пластов [1].

Гидрогеологические условия разработки месторождений угля в целом ожидаются как относительно простые, высокие напоры подземных вод прогнозируются до глубины 100–150 м.

Одним из факторов, осложняющих ведение горных работ, ожидается повышенная метанообильность, обусловленная высокой метаноносностью угольных пластов, которая возрастает с глубиной по криволинейной зависимости затухающими темпами. Так, на гор. +100 м (абс.) метаноносность достигает 11 м3/т (с.б.м. – сухая беззольная масса)при средних значениях 8 м3/т (с.б.м.). На горизонтах –350–400 м (абс.) метаноносность угольных пластов возрастает до 20–25 м3/т (с.б.м). Градиент нарастания метаноносности с глубиной колеблется от 1,3 до 7,1 м3/т на 100 м [1].

В связи c ожидаемыми высокими притоками метана в горные выработки опережающая дегазация становится обязательным процессом при разработке угольных месторождений района подземным способом. Метан, извлечение которого осуществляется средствами дегазации, можно оценивать как попутное полезное ископаемое. Ресурсы метана Терсинского района оцениваются 752 млрд м3 [4], в том числе на полях действующих шахт – 6,9 млрд м3. Подсчитанные запасы газа как попутного компонента в угольных пластах по участку Кушеяковскому VIII–IX составляют 1,7 млрд м3, по участку Кушеяковскому XIII – 2,7 млрд м3 [1].

В районе по состоянию на 01 января 2011 г. числится балансовых запасов категорий А+В+С1 – 2152 млн т и 65,5 млн т категории С2, из них коксующиеся 1490,2 млн т категорий А+В+С1 – и 61,1 млн т категории С2. Запасы для открытой добычи составляют 19,9 млн т по участку Кушеяковскому VIII–IX. Забалансовые запасы составляют 3282,3 млн т и сосредоточены в основном на Макарьевском месторождении (табл. 2).

Из общего количества запасов Терсинского района на полях действующих предприятияй числится 299,7 млн т каменных углей марок Д, Г, ГЖО, из них коксующихся 34,2 млн т. В целом Терсинский район мало освоен угольной промышленностью. За период с 1978 по 2012 годы добыча в районе осуществлялась на р.Байдаевском, ш. Кушеяковской и Новокузнецкая-Северная, где всего добыто около 70 млн т с глубин до 300 м. Добыча на р. Байдаевский осуществлялась

 

Ключевые слова: освоение, угольных месторождений, Терсинский район

Журнал "Горная Промышленность" №1 (113) 2014, стр.48