Раздел 1 горно-техническая часть

1. Краткие геологическая характеристика шахтного поля.

   Шахтное поле Третьего рудоуправления расположено в северо-восточной части Старобинского месторождения калийных солей. На западе оно непосредственно примыкает к шахтному полю Второго рудоуправления, на юге и юго-востоке - к шахтным полям Первого и Четвертого рудоуправлений. Общая площадь горного отвода с учетом принятых изменений ранее существующих контуров составляет 95690.0 тыс.м2 по II калийному горизонту и 93100.0 тыс.м2 по III-му.    В геологическом строении рудного поля принимает участие следующие литолого-стратиграфические образования (сверху-вниз) :  а)четвертичные отложения, представленные плотными разнозернистыми песками с незначительной примесью валунов и гальки;  б)отложения неогена, представленные плотными глинами и мелкозернистыми песками с остатками флоры. Встречаются линзы бурого угля;  в)отложения палеогена, представленные глауконитовыми мелкозернистыми песками с содержанием хорошо окатанного мелкозернистого гравия;  г)верхнемеловые отложения, представленные писчим мелом и мелкозернистым песчаником;  д)отложения верхнего девона, представленные глинами, мергелями, доломитами и песчаниками с хорошо выдержанными пластами каменной соли и глинисто-карбонатных пород. Эти породы объединяются в две свиты: глинисто-мергелистую и соленосную. К отложениям последней приурочены горизонты калийных солей.    На шахтном поле Третьего рудоуправления 2-й и 3-й калийные горизонты имеют повсеместное распространение. Глубины их залегания колеблются от 480 до 648 м для второго калийного горизонта и от 670 до 856 м - для третьего. Горные работы ведутся в пределах Центрального блока ограниченного с запада Северо-Западным с севера Северным и с востока Центральным тектоническими нарушениями. На юге Центральный блок ограничен зоной выклинивания калийных горизонтов. По Северо-Западному нарушению амплитуды смещений подсолевых пород у зоны сочленения с Северным нарушением достигают 200-300м; в центральной его части амплитуды смещений составляют 100-150м. Вверх по разрезу соленосной толщи амплитуды смещений уменьшаются.На уровне III калийного горизонта они изменяются от 100-200м в северной части нарушения, до 50-100м - в центральной. На уровне II калийного горизонта амплитуды смещений пород составляют до 50м в центральной части нарушения. Углы падения колеблются в пределах 50-70 град.    Зона Северного субширотного нарушения контролирует границы распространения соленосной толщи и калийных горизонтов. В районе Западного блока амплитуда смещений пород по Северному нарушению составляет 500м. К востоку нарушение виргирует. Южная его ветвь прослеживается в поле распространения соленосных отложений до Центрального нарушения, северная - вдоль контура выклинивания соленосной толщи. Амплитуды смещения пород по нарушению в центральной части составляют: на уровне подсолевых отложений 140-160м, на уровне IV калийного горизонта 110м и между II и III калийными горизонтами порядка 70м. Угол падения плоскости сместителя 60 град. Зона Северного нарушения характеризуется ступенчатым строением с максимальными значениями амплитуд сбросов в западной части 350-400м . По мере удаления на восток амплитуды уменьшаются на 1 - 2 порядка.    По Центральному тектоническому нарушению амплитуды смещения подсолевых пород составляют 50-200м, наиболее значительны они у зоны Северного нарушения. В пределах распростанения калийных горизонтов в северной части нарушения значения амплитуд 75-150м, в южной - 50-100м. Угол падения плоскости сместителя 50-70 град.    Водозащитная толща в пределах шахтного поля имеет повсеместное распространение. Максимальная мощность ее (до 400 м) приурочена к центральной части. Минимальная - установлена в северо-западной и юго-восточной частях шахтного поля по 260 и 350 м соответственно. Падение пластов преимущественно северо-восточное, угол падения моноклинали 1-2^.На отдельных локальных участках углы падения и воздымания достигают 6-7град.,обычно приурочены к малоамплитудным нарушениям в подсолевых отложениях. Значительное усложнение гипсометрического залегания продуктивных пластов имеет место в краевой притектонической зоне Северного сброса, где углы воздымания превышают 24^ без существенного изменения в строении и качественном составе сильвинитовых слоев. Горизонты калийных солей достаточно изучены, запасы утверждены в ГКЗ по промышленным категориям .    Пласт второго калийного горизонта (гор.-420м) состоит из верхнего и нижнего сильвинитовых слоев и межпластовой каменной соли .Средняя мощность пласта по шахтному полю составляет 2,67 метра, среднее содержание КС1-26,95%,нерастворимого в воде остатка - 6,67%.Неравномерно по всему горизонту встречаются площади пониженного содержания КС1 - зоны замещения. Они имеют различные размеры (от2-3 до 200-250 м) и изометрические очертания в плане ,характеризуются частичным или полным замещением пластов сильвинита каменной солью. Обычно в таких зонах руда бывает некондиционной (содержание КС1 менее 16%) и выемке не подлежит. Оконтуривание зон замещения вызывает определенные трудности в прогнозировании качества полезного ископаемого при существующей плотности горных выработок и разведочных скважин.    Пласт третьего калийного горизонта (гор.-620м) состоит из 4-х сильвинитовых слоев и заключенных между ними слоев каменной соли. Первый и четвертый сильвинитовые слои не по всей площади горизонта включены в подсчет запасов, т.к. по отдельным разведочным скважинам не соответствуют утвержденным кондициям. Таким образом, суммарная мощность продуктивного пласта колеблется от 2.18м до 5,93м.Среднее содержание КС1 по горизонту, утв. в ГКЗ СССР составляет 26,83%, нерастворимого в воде остатка - 6,64%.Неравномерно ,по всей площади третьего калийного горизонта встречаются воронкообразные прогибы слоев, т.н. "мульды погружения". Эти геологические аномалии являются аккумуляторами газов под большим давлением (до 90 атм) и тем самым создают опасность газодинамических выбросов и недопустимую концентрацию горючих газов в выработках при эксплуатации горизонта.    Кроме того, вмещающие породы и разрабатываемые пласты обоих горизонтов содержат в микровключенном и свободном виде природные газы, в состав которых входит метан, тяжелые углеводороды, водород и др. Скопление свободных газов встречается в двух формах: приконтактные (прикоржевые) и гнездовые (очаговые). Распределение газов, их количественный и качественный состав в пределах выемочных полей, пластов, участков крайне неравномерны и носят локальный характер. Газоносность пород по горючим газам колеблется от 0 до 0,3-0,4 м3/м3.При вскрытии гнездовых скоплений газов шпурами, горными выработками и т.д. возможны внезапные выделения газа, в т.ч. и выбросы соли. Скопления газа возможны также в зонах обрушения и в отработанном пространстве. Поэтому пласты калийных горизонтов отнесены в установленном порядке к числу опасных по горючим газам. На обоих горизонтах на площадях, приуроченных к выемке продуктивного пласта длинными очистными столбами, как правило ожидается приток отжимных седиментационных рассолов высокой плотности.    По Второму калийному горизонту притоки рассолов достигают значительных объемов, что требует дополнительных затрат для отвода и захоронения избыточных вод.    По Третьему калийному горизонту приток рассолов незначителен и не препятствует технологическому процессу.