Селезневский угленосный район

Общие сведения.Cелезневский угленосный район простирается с запада на восток от ст. Дебальцево до с. Иллирия. Общая протяженность его 45 км, ширина - 15 км. Центром района является г. Парижская Коммуна, в северо-восточной части расположен г. Коммунарск.

Территория пересекается двумя основными железно-дорожными магистралями: Дебальцево – Луганск – Москва, проходящей в северной части, и Дебальцево - Зверево – Ростов-на-Дону в юго-западной части.

Гидрографическая сеть характеризуется наличием трех речек: Лозовой, Белой и Ольховой берущих начало в южной части района на главном водоразделе Донецкого кряжа и впадающих в р. Лугань – приток Северского Донца.

Водораздельные площади представляют собой равнинные пространства степного характера. Самые высокие точки рельефа (+ 260м) находятся в южной части площади, минимальные (+130м) - в пойме реки Белой. Рельеф вблизи долин речек резко расчленен, местами коренные породы карбона образуют крутые обрывы.

Геологическая изученность.Систематические геологические исследования района начаты в конце XIX столетия под руководством Л. И. Лутугина. К этому периоду относится и закладка первых шахт. Детальные геологоразведочные работы начинаются с 1929 г. К настоящему времени площадь района покрыта крупномасштабной геологической съемкой. Верхние и средние горизонты большей части площади района изучены горными и разведочными работами.

Геологическое строение.В геологическом строении Селезневского района принимают участие только каменноугольные отложения, обнажающиеся на всей площади и лишь на водоразделах прикрытые тонким чехлом (до 5 м) четвертичных отложений. Они выражены свитами С₂² – С₂⁷ среднего отдела и свитой С₃¹ верхнего отдела (рис.В.12).

Свита С₂² в районе изучена только до пласта g₃, расположенного в 80 м от граничного известняка Н₁.

Общая суммарная мощность отложений продуктивного карбона от пласта g₃ до известняка М₁ в среднем равна 2500 м.

Все свиты среднего карбона сложены в основном терригенными породами: песчаники, сланцы алевритовые и сланцы глинистые составляют от 94 до 98% всей продуктивной толщи, известняки от 0.6 до 5.2%, угольные слои 2,1%.

Изученная верхняя часть свиты С₂² сложена мелкозернистыми песчаниками и алевритовыми сланцами с одним маломощным пластом угля. Известняки отсутствуют.

Для свиты С₂³ (максимовской) характерно преобладание песчаных слоев и особенно мощных песчаников. Известняки маломощные, глинистые. Пластов и прослоев углей в свите 18, в том числе 6 с рабочей мощностью. Мощность свиты 660 м.

Свита С₂⁴ (белокалитвинская) имеет мощность 270 м. Отличается преобладанием алевритовых сланцев. Песчаники небольшой мощности, тонкозернистые. Известняки маломощные. Угольных

Рис.В.11 Геологическая карта Селезневского угленосного района

1- граничные известняки свит карбона; 2 – разрывные нарушения; 3 – распространение свиты С₂⁵; 4 – шахты вертикальные; 5 – шахты наклонные.

прослоев 9 - 11, среди которых пласты рабочей мощности отсутствуют.

Свита С₂⁵ (каменская) мощностью 560 м содержит четыре мощные пачки песчаников: «табачковый» (К₁ S к₁), «лисий» (К₃ S К₃²), «каменский» (К₄² S К₆), «рубежный» (К₉ S К₇⁴). Угольных прослоев в разрезе 14 - 20, в том числе с рабочей мощностью восемь на севере и четыре на юге района.

На углях пластов этой и вышележащей алмазной свиты базируется угольная промышленность района.

Cвита C₂⁶ (алмазная) характеризуется наличием песчаников в нижней (L₁ S l₁) и в верхней частях (L₇ S l₇). В свите 12 угольных пластов, в том числе 5-6 рабочих. Мощность свиты 320 м.

Свита С₂⁷ (горловская) мощностью 610 м содержит значительное количество известняков с заметно увеличенной мощностью. Особенно мощными являются известняки М₅ и М₆. Песчаники развиты в нижней части свиты (М₁ S m₁) и выше пласта m₆¹.

Свита Сз¹ (исаевская) распространена на западе района. В ней отмечается до 20 слоев большей частью глинистых известняков. Маркирующим горизонтом является известняк N₁ мощностью до 3—8 м.В свите 10 прослоев углей мощностью до 0,45 м. Ведущая роль в сос­таве свиты принадлежит сланцам. Песчаники, преимущественно мелкозернистые, образуют маломощные слои (мощные крупнозернистые пес­чаники фиксируются только в верхней части свиты). Мощность свиты 900 м.

Селезневский угленосный район хорошо изучен благодаря прекрасной обнаженности каменноугольных отложений на всей площади. В северной части района расположена удлиненная в широтном направлении полузамкнутая Селезневская котловина с крутым северным крылом (60—75°) и пологим (8—20°) южным. Длина ее 26 км, ширина 10 км. Эта часть района относится к северному поясу мелкой складчатости Донбасса.

К южной части района приурочен пологий свод Городищенской антиклинали, являющейся частью Колпаковской (Северной) антиклинали Донбасса. Южное крыло этой антиклинали служит северным крылом Боково-Хрустальской синклинали. На севере район граничит с Алчевской антиклиналью, южное крыло которой и является северным крылом Селезневской котловины. Оси Селезневской котловины и Городищенской антиклинали погружаются на запад. В западном же направлении складки затухают и сливаются в моноклиналь восточного крыла крупной Бахмутской котловины.

Строение основных складок осложнено дополнительной складчатостью. В восточной замковой части Селезневской котловины развито Бугаевское антиклинальное поднятие, которое отделяет от основной кот­ловины Юльевскую мульду. В центральной части развиты узкие, резко выраженные Вергелевская и Ломоватская антиклинали. Южное крыло котловины осложнено Новоселовской и Софиевской антиклиналями.

В районе развиты разрывные нарушения типа надвигов, причем они приурочены в основном только к северной части района - Селез­невской котловине. Для Городищенской антиклинали разрывные нарушения не характерны. На крыльях Селезневской котловины таких на­рушений насчитывается 10. Эти нарушения по отношению к простиранию пород являются или продольными, или диагональными и, как правило, все падают согласно. Исключением является только Селезнев­ский надвиг, имеющий несогласное падение на юго-запад и юг под углом 15-25° (до 35°); амплитуда его уменьшается от 180 м на юге-западе до 30 м на востоке. Надвиг детально разведан и вскрыт гор­ными работами шахт 29-30 , 2-бис. Остальные надвиги - Васильев­ский, Никаноровский, Вергелевский, Мануиловский, Продольный, Спут­ник Продольного, СД, Чернухинский — протяжением от 4,5 до 15 кмкаждый зафиксированы геологической съемкой по разрывам

известня­ков свит С₂⁷ и известня­ков свит С₂⁷ и С₂⁶ и во многих случаях вскрыты горными работами. Все они крутопадающие с углами падения 70-80°, кроме надвига СД, падение которого 35°. Амплитуды нарушений от 15-30 до 50-75 м. Помимо перечисленных, имеют место мелкоамплитудные надвиги, диа­гонально секущие каменноугольные отложения на крыльях котловины и на антиклинали. Плоскости сбрасывателя этих нарушений крутые – 45-75°; протяженность их ограниченная.

Угленосность.Вся продуктивная толща карбона в районе в той или иной мере угленосна и содержит до 70 угольных пластов, из кото­рых 30 достигают рабочей мощности.

Распределение угленосности на площади неравномерное и умень­шается с севера на юг. Максимальная общая и рабочая угленосность приурочена к свитам С₂³, С₂⁵ и С₂⁶; в свите С₂⁷ она незначительна, свита С₂⁴ рабочих пластов не содержит.

По сте­пени устойчивости 20 пластов относятся к устойчивым и относительно устойчивым и 10 имеют неустойчивую мощность. Наиболее устойчив в районе пласт l₆, который по всей Селезневской котловине и частично на Городищенской антиклинали до Чернухинских участков сохраняет мощность 1—1,2 м и имеет преимущественно простое строение. Кровлей пласта является известняк L₇. Из 17 пластов, имеющих мощность 0,5-1 м, наиболее устойчивыми и широко разрабатываемыми являются пласты l₄, l₂¹, k₆, k₅¹ и k₅.

Строение пластов и простое, и сложное. Сложное строение наблюдаются в мощных пластах, которые, расчленяясь на несколько маломощных пачек, иногда теряют рабочее значение. К такому типу относятся пласты: h₅, h₆, h₁₀, k₃, k₃, k₃¹, k₈, l₁, l₂¹, l₃, l₄, l₅.

Кровлей пластов в подавляющем большинстве служат глинистые сланцы, реже алевритовые и в отдельных случаях известняки (1₆, l₃, 1₂¹) и песчаники (l₅). Кровля всегда отчетливо выделяется своей слоистостью и резким контактом с пластом угля.

В почве пластов залегает так называемый «кучерявчик», представленный глинистыми или алевритовыми сланцами с комковатой структурой, мощностью до 1 м. «Кучерявчик» обычно отделен от пласта угля небольшим прослоем углистого сланца.

Качество углей. По степени метаморфизма угли района от коксовых (К) и отощенно-спекающихся (ОС) в северо-восточной части до тощих, антрацитов на юге. К коксовым относятся угли плас­тов свиты С₂⁷. Практического значения они не имеют из-за ограничен­ности распространения.

Зона выветривания углей распространяется на глубину 30—40 м от поверхности в пластах, залегающих в глинистой толще, и значи­тельно увеличивается в пластах, кровлей которых являются известняки или песчаники. По данным горных работ шахт, расположенных на северном крыле Селезневской котловины, коксующие свойства углей теряются на выходах до глубины 75 м.

Большинство из добываемых в районе углей относится к тощим и используется как энергетическое топливо. Только угли пластов алмаз­ной свиты северного крыла Селезневской котловины (шахты «Украина», 10—10-бис им. Артема) и пласта k₅ по шахте 25 относятся к марке ОС и используются для коксования. Для коксовой шихты также используются тощие угли пласта k₅ шахт южного крыла Селез­невской котловины, отличающиеся малой зольностью и низким содер­жанием серы. Кроме пластов k₅ и k₆, все остальные пласты района среднезольные или обладают повышенной зольностью, средне- и повышенносернистые.

Гидрогеологические условия.Подземные воды в районе приуро­чены к породам карбона. Водоносными горизонтами являются преиму­щественно трещиноватые известняки и песчаники, что позволяет воды карбона отнести к типу пластово-трещинных.

Водоносностью в районе обладают следующие стратиграфические горизонты: известняки - I₂ K₁ K₂ L₅ L₆ L₇ - песчаники - Н₅¹SH₆¹, h₁₀Sh₁₁, I₃Sl₁, l₅Sl₆, L₅SL₆, L₆SL₇,L₇S1₇ . Средняя мощность известняков 2-3 м, песчаников 30 м.

Известняки, обладая бо­лее интенсивной трещиноватостью и закарстованностью, при пересечении горными вы­работками обычно дают вна­чале высокие притоки (200-300 м³/час), затем быстро уменьшающиеся до 10-20 м³/час. Так, например, из­вестняк М₅, вскрытый стволом шахты «Комиссаровской» дал первоначальный приток 300 м³/час, через 12 суток при­ток упал до 30 м³/час.

Песчаники при пересече­нии выработками дрениру­ются более равномерно: пер­воначальные притоки из них составляют 30—50 м³/час,нор­мальные до 10—20 м³/час. В зависимости от количества разрабатываемых пластов, объема горных работ и глу­бины разработок притоки во­ды в шахты колеблются от 10—25 до 350 м³/час. Средний приток по шахтам района 65 м³/час.

Минерализация подзем­ных вод изменяется от 0,3 до 3 г/л.Общая жесткость колеб­лется в пределах 4—18 мг∙экв. Шахтные воды относятся в ос­новном к типу сульфатных и имеют минерализацию от 2 до 5 г/л.

Горнотехнические условия.Горнотехнические условия разработки пластов в районе в общем благоприятные. Угли средней крепости, породы кровли и почвы представлены глинистыми сланцами средней устойчивости или устойчивыми. В кровле широко разрабатываемых пластов l₄ и l₆ залегают мощные устойчивые известняки. Однако некоторые пласты (l_5, l₆, k₇¹, k₆) имеют дующую почву, что особенно отрицательно сказы­вается при разработке пластов на крутых падениях северного крыла Селезневской котловины.

Угольные пласты района, как правило, не склонны к самовозгора­нию, кроме пластов месторождений северного крутого крыла Селезнев­ской котловины. Здесь, на шахте 10 - 10-бис имели место многократные случаи самовозгорания угля в оставленных целиках пластов l₂¹, l₄, l₆, l₇.

Селезневский район характеризуется повышенной газоносностью, нарастающей в горных выработках по мере их углубления. Градиент газоносности колеблется для района от 0,08 до 0,15 м³/тна 1 м. Глу­бина верхней границы метановой зоны изменяется от 100 до 250 м.На северном крыле Селезневской котловины метановая зона вслед­ствие крутых падений, способствующих дегазации, располагается глубже, чем на южном. Своды антиклинальных поднятий в восточной части котловины характеризуются повышенной газоносностью.

В настоящее время почти на всех шахтах района газовыделение составляет от 10 до 23 м³/тдобычи.