книги из ГПНТБ / Черноусов Я.М. Уголь на Урале
.pdfи менее. Детальная разведка считается полноценной тогда, когда выявленные промышленные запасы угля составят не менее 50—60%. Если промышленные запасы составят более 60%, то месторождение, участок или шахтное поле считается переразведанным. Наоборот, если промышленные запасы будут менее 50%, то место рождение будет недоразведанным, и в этом случае соот
ношение промышленных и геологических запасов будет считаться недостаточным для обоснования капиталовло
жений в строительство горнодобывающего предприятия. Мы затронули лишь в общих чертах некоторые во
просы, связанные в геологоразведочными работами на уголь. Перед работниками геологоразведочной службы
стоят большие задачи. Контрольные цифры развития на родного хозяйства на 1959—1965 годы предусматривают «В целях дальнейшего быстрого развития производи тельных сил страны и обеспечения минерально-сырьевы ми ресурсами планируемого роста народного хозяйства
увеличить общий объем геологоразведочных работ при мерно на 67 процентов». При этом «Особое внимание уделяется повышению экономической эффективности геологоразведочных работ путем внедрения наиболее со вершенных методов геологической разведки, новой гор
нобуровой техники и геофизической аппаратуры».
Для дальнейшего повышения экономической эффек тивности геологоразведочных работ еще многое не ис
пользовано. Очень большой экономический эффект могут дать: выбор наиболее рациональной сети разведочных выработок и наилучшей конструкции скважин, введение бескернового бурения, применение наиболее качествен ных истирающих материалов, внедрение высокопроизво дительного бурового оборудования. А соревнование за право называться бригадами коммунистического труда позволит еще быстрее приумножить минеральные богат ства нашей Родины и отдать их великому делу строи тельства коммунизма.
КАК ДОБЫВАЕТСЯ |
УГОЛЬ? |
|
|
Не было раньше труда более |
тяжелого, чем |
труд |
|
шахтера. Надрывный кашель, согнутая |
спина, |
ранние |
|
болезни и, наконец, преждевременная |
смерть — такой |
66
была судьба горняка в дореволюционной России. Вот как описывал А. С. Серафимович труд каталя в старое время: «Тягалыцик, надев лямку, поправил ее на груди,
потом стал на четвереньки и, подогнув голову, изо всех сил натянул веревку... Раза два я видел, как разъеха
лись у него руки и ноги в полужидкой грязи, сочившей ся на полу, и он ударился грудью о плитняк. На него тяжело было смотреть — это была агония труда».
Конечно, и сейчас нелегок труд шахтера. Но как из менился он за годы Советской власти! На помощь гор някам-угольщикам пришли самые современные машины,
созданные на советских заводах, применяются новые, пе редовые способы добычи угля, в частности способ откры той угледобычи.
Его родиной является Урал. Именно здесь созданы наиболее мощные и технически оснащенные угольные разрезы. Преимущества этого способа очевидны: произ водительность труда выше в 3—4 раза, а себестоимость угля значительно ниже. Строить разрезы можно в 2—3
раза быстрее и примерно в полтора раза дешевле, чем
шахты, и — что очень важно — условия |
труда в разре |
зах более благоприятны, чем в угольных шахтах. |
|
Но не каждое месторождение можно |
отрабатывать |
открытым способом. Возможность его применения опре деляется отношением мощности угольной залежи (плас та) к мощности покрывающих уголь пород. Наиболее
благоприятны для открытой угледобычи месторождения с мощными пологопадающими , или горизонтально за легающими угольными пластами, которые прикрыты не большой толщей пород. Еще в недалеком прошлом приемлемым считалось соотношение угля к вскрыше (коэффициент вскрыши) 1:4 или 1:5. Но сейчас в связи с возросшей техникой добычи угля открытым способом проектируются угольные разрезы даже при соотношении
1 : 10 и 1 : 12.
Сущность процесса, открытой угледобычи сводится в общем виде к следующему: сначала удаляются породы,
покрывающие угольный пласт, уголь разрыхляется, за тем транспортируется в бункера, а из них направляется в железнодорожных вагонах к месту потребления.
Угольные разрезы напоминают собой амфитеатры ог ромных размеров. Например, длина Богословского раз реза более 4 км при ширине 1,5 км. Глубина коркински;_
5* 67
разрезов превышает 200 м. Борта разрезов не верти кальны. Угол их наклона зависит от устойчивости пород, и состоят они как бы из лестницы уступов. Высота от дельного уступа обыкновенно не более 15 м. На уступах
расположены железнодорожные пути, по которым идут электропоезда с саморазгружающимися вагонами-думп карами.
Мощные шагающие экскаваторы, превышающие свои ми размерами двух-трехэтажные дома, загружают
думпкары породой. Если она оказывается очень крепкой,
ее разрыхляют взрывом или отпалкой. Погруженную в
думпкары породу через выездную траншею вывозят из разреза на так называемые внешние отвалы. Но порода с нижних уступов не вывозится на земную поверхность,
а сбрасывается экскаваторами в выработанное простран ство, туда, где раньше находился угольный пласт.
Такой способ производства вскрышных работ назы вается бестранспортной вскрышей. Порода, сброшенная в выработанное пространство, снова «перелопачивается»
экскаваторами и более или менее равномерно распре
деляется на отработанном борту разреза. «Черное золо то», освобожденное от чехла покрывающих пород, раз рыхляется взрывными работами (если уголь крепкий).
Затем угольная масса погружается экскаваторами в спе циальный люк или приемный бункер, смонтированный
над транспортерной лентой. По системе таких лент уголь доставляется в железнодорожные бункера, расположен ные от забоя на расстоянии нередко до 1,5 км. А отсю-
га он уже транспортируется потребителям в железно
дорожных вагонах...
Таков схематично технологический процесс открытой угледобычи.
Подземная угледобыча существенно отличается от от крытой. Прежде всего нужно заметить, что шахтами раз рабатываются сравнительно тонкие и более крутопадаю щие (по сравнению с открытой угледобычей) угольные
пласты. Шахты могут быть вертикальными, наклонными и горизонтальными.
Для эксплуатации месторождения необходима про
ходка двух стволов: по одному из них в горные выработ ки поступает чистый воздух, а по другому отработанный воздух выходит на поверхность земли.
При проходке стволов производят буровзрывные ра
63
боты, и разрыхленная масса породы поднимается на дневную поверхность. Чтобы породы не обрушились,
производится деревянное, кирпичное, бутобетонное и другое крепление стенок ствола. При достижении проект ной глубины шахты производится проходка выработок околоствольного двора, в которых располагаются элек троподстанции, электровозное депо, насосная камера.
Чтобы вскрыть угольные пласты, из околоствольного двора проходят так называемый квершлаг, то есть та кую горизонтальную горную выработку, которая не имеет непосредственного выхода на дневную поверхность и располагается под углом к простиранию пород. Квер шлаг проходится для передвижения людей, транспорти
ровки грузов, для проветривания, стока воды и т. д. Ког да угольные пласты вскрыты, по ним проходят такие выработки, как штреки, бремсберги, скаты, уклоны, на
значение которых — подготовить |
угольные |
пласты |
к выемке. |
|
|
После этого начинается добыча угля. Она включает |
||
в себя такие операции, как зарубку, |
отбойку, |
навалку |
угля, его доставку из очистного пространства, крепление и управление горным давлением. Разработка месторож дений производится по определенной системе, которая выбирается в зависимости от горногеологических усло вий. Например, применяют систему «лава-этаж», когда выемка угля ведется сплошным забоем между вентиля ционным и откаточным штреками, или систему длинных столбов, когда поле в этаже разделяется на длинные столбы по простиранию и т. д.
Собственно выемка угля заключается в подбойке, или зарубке, и отбойке угля. Зарубка угля обыкновенно осу ществляется врубовыми машинами. Для отбойки крепко го угля производят взрывные работы, а слабый уголь от бивается отбойными молотками. На многих угольных
шахтах работают горные комбайны. Они подрубают пласт, производят отбойку и погрузку угля на транспор теры. В настоящее время обыкновенно применяются так. называемые скребковые транспортеры, состоящие из сич стемы желобов, по которым передвигаются скребки, до ставляющие уголь из забоя к откаточному штреку. Там уголь поступает через специальный люк в вагонетки, ко торые доставляются электровозами к стволу шахты, в скипах или клетях поднимаются на поверхность и затем
69
поступают к бункерам... Уголь ссыпается в бункеры и
направляется в железнодорожных вагонах к потреби
телям.
На месте вынутого угля образуется так называемое выработанное пространство, в котором возможно стихий ное обрушение пород кровли. Но повсеместное обруше ние может парализовать нормальную работу по добыче угля, поэтому его не допускают. Свободное простран ство, прилегающее к «груди» забоя, укрепляют, устанав ливая отдельные столбы (стойки) и целые костры из леса. Применяются и другие способы крепления. Удален ное от «груди» забоя пространство постепенно обрушается — происходит, как говорят шахтеры, посадка кровли. Если «грудь» забоя отойдет от закрепленного пространства на предельное расстояние, «костры» пере носятся к угольному забою, а стойки выбиваются. После этого происходит обрушение кровли, но по ранее задан
ному направлению, так что оно не доходит до «груди»
забоя.
Таков сегодняшний день угольной промышленности.
В будущем применение новых машин, широкое развитие
автоматизации и механизации еще более облегчит труд
шахтеров, людей, стоящих у самых истоков промышлен ного производства. Благороден и благодарен этот труд. Признательности, уважения и почета заслуживает про стой, замечательный человек с гордым именем ■— шахтер.
Часть вторая
УГОЛЬНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ УРАЛА
ИЗ |
ИСТОРИИ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО |
|
|
ФОРМИРОВАНИЯ УРАЛА |
|
Урал — одна |
из самых |
сложных геологических областей |
СССР. История |
геологического |
формирования его полностью не |
раскрыта до настоящего времени. Один из крупнейших исследова телей Урала Д. В. Наливкин считает, что Урал, как геосинклинальная область, заложен еще в протерозое. Тогда на месте современ
ного |
Урала |
существовал |
сравнительнс| |
неглубокий |
морской |
бас |
|
сейн, |
располагавшийся в |
виде |
пролива |
между двумя древними, |
|||
докембрийскими континентальными массивами — Балтийским и |
Си |
||||||
бирским. Бассейн соединялся с |
южным и |
северным |
океанами. |
Пе |
|||
риодически |
континентальные массивы (Балтийский и Сибирский) |
ис |
пытывали погружение, и тогда они покрывались огромными по пло
щади, но |
мелководными |
морями, |
с которыми |
сливалось и |
||
Уральское. . |
|
имело |
рифовые |
и вулканические острова. Пе |
||
Уральское море |
||||||
риодические |
длительные погружения |
области |
Урала, |
достигавшие |
||
nq вертикали 12 км, |
сменялись небольшими |
относительными под |
||||
нятиями. Опускания |
поверхности |
земной коры сопровождались |
глубокими разломами, по которым развивалась вулканическая
деятельность с образованием мощных толщ излившихся извержен ных пород — эффузивов.
В нижнекаменноугольное время Уральское море значительно сократилось, оставив позади себя приморские равнины — области на ступившего угленакопления.
В конце палеозойской эры на месте Уральского моря появля ются складчатые горные сооружения и возникают огромные ин трузивные массивы, особенно на восточном склоне Урала.
Область с затухающей складчатостью, переходящая на западе в Русскую платформу, называется Предуральем, а на востоке, где
восточный склон |
переходит в Сибирскую платформу,— Зауральем. |
В пермское |
время восточный склон подвергался интенсивному |
разрушению и пенепленизации. На западном склоне в это время развивались лагуны и приморские равнины, образовавшиеся в ре зультате регрессии пермского моря. В Печорской приморской рав нине начался процесс нового мощного пермского угленакопления.
73
Триас характеризуется, с одной стороны, возникновением раз ломов в земной коре и излиянием магмы, с другой стороны, энер
гичным развитием процессов пенепленизации Уральских гор. Воз никновение разломов обусловило собой образование тектонических депрессий. С ними связано триасовое угленакопление на Урале. С триаса или даже с конца перми началось платформенное разви тие Урала.
В нижне- и среднеюрокое время на восточном склоне Урала продолжается образование разломов и последующих эрозионно-
тектонических депрессий. Они представлены теперь угольными ме
сторождениями Тургайского бассейна. В |
верхнеюрское |
время ин- |
|
грессировало Полярное море, которое |
было |
заливом |
Северного |
океана. В прибрежно-морских условиях |
бассейна Северной Сосьвы |
||
протекал процесс верхнеюрского угленакопления. |
|
||
В юго-западном Приуралье (Оренбургская область) также су |
|||
ществовало юрское море. Оно, по-видимому, |
было непосредствен |
||
но связано с океаном Тетис. |
|
|
|
В нижнемеловую эпоху происходили периодические поднятия и погружения поверхности земной коры, а верхнемеловому периоду отвечал морской режим осадконакопления.
В третичное время на восточном склоне Урала периодически происходила смена морского и континентального режима, а на за падном склоне Урала и в Предуралье существовали континенталь
ные |
условия, с которыми связано |
третичное угленакопление. |
||||
тые |
В третичное время отмечались |
разрывные |
и |
слабые |
складча |
|
проявления. |
|
|
|
|
|
|
|
Тектоническая жизнь Урала не прекращалась в послетретичное |
|||||
время, она происходит |
и в настоящее время. |
Урала показывают, |
||||
что |
Некоторые черты |
геологического развития |
||||
его сложная тектоническая жизнь вызывала |
развитие |
углена |
копления в различные геологические периоды. На Урале известны углепроявления девонского возраста (восточный склон Северного
Урала), широкое развитие получили угленосные отложения ниж некаменноугольного возраста, мощное угленакопление проявилось в перми, угольные месторождения и бассейны веохнетриасового возраста известны как основные районы открытой угледобычи; представителями нижне-среднеюоского угленакопления являются месторождения Тургайского (Убаганского) и Восточно-Ураль ского (Орского) бассейнов!, на восточном склоне Северного Урала известен Северо-Сосьвинский угленосный бассейн с углями верхне юрского возраста, наконец, на западном склоне Южного Урала расположен Южно-Уральский угленосный бассейн с третичными
углями. |
|
|
Ниже дается характеристика основных |
угольных |
бассей |
нов и месторождений Урала, начиная от более |
древних |
к более |
молодым. |
|
|
УГОЛЬНЫЕ БАССЕЙНЫ НИЖНЕКАМЕННОУГОЛЬНОГО ВОЗРАСТА ЗАПАДНОГО СКЛОНА УРАЛА
КИЗЕЛОВСКИЙ (ЗАПАДНО-УРАЛЬСКИЙ)
КАМЕННОУГОЛЬНЫЙ БАССЕЙН
Это один из наиболее старых бассейнов Урала. Первая шахта («Запрудная») была заложена еще в 1797 году. Но добыча угля в
дореволюционное время не превышала 822 тыс. тонн. В настоящее время она составляет около И млн. тонн в год.
Значительные геологические исследования в дореволюционное время проводились в нем Ф. Н. Чернышевым и А. А. Краснополь ским. В послереволюционное время бассейн изучался И. И. Гор ским, Г. В. Чернышевым, А. А. Васильевым, П. В. Васильевым, Н. С. Городецкой, В. Н. Поповым, Г. Я. Житомировым, О. Л. Эйнором, И. В. Пахомовым и другими геологами.
Систематические работы начали проводиться с 1925 года.
Особенно широкий размах изучение бассейна получило в пятой пя тилетке, за годы которой пробурено более 250 тыс. пог. м, в то время как за всю историю геологоразведочных исследований про
бурено только около 160 тыс. пог. м. Геологосъемочными и по исково-разведочными работами охвачена площадь в 2000 кв. км освоенной части бассейна. Комплекс произведенных геологоразведоч ных работ позволил произвести переоценку запасов и сделать выво
ды о перспективах бассейна.
Геологическое строение бассейна. В геологическом отношении бассейн делится на три района: Вишерский, Кизеловский и Чусов
ской. На севере бассейн ограничен р. Чаньвой, на |
юге — р. Виль- |
вой. На востоке полоса угленосных отложений |
ограничивается |
древними образованиями Центрального антиклинория, на западе уг
леносные отложения уходят на |
глубину, |
перекрываясь комплек |
|
сом пород более молодого возраста. |
более 200 км при |
шири |
|
Длина угленосной полосы составляет |
|||
не в районе Кизела до 15.км. |
бассейна |
принимают участие |
пре- |
В геологическом строении |
75