Гидрогеологические условия

Содержание

Введение

1. Геологическое строение Денисовского месторождения и поля шахты «Денисовская»…………………………………………………………….………4

1.1. Стратиграфия, литология………………………………………………4

1.2. Тектоника………………………………………………………..………6

1.3. Гидрогеологические условия…………………………………………..9

1.4. Инженерно-геологические условия…………………………………10

1.5. Угленосность……………………………….………………………….13

2. Вскрытие и подготовка шахтного поля……………………….………..15

3. Проектная мощность, режим работы и срок службы шахты…………21

4. Транспорт………………………………………………..……………….23

5. Осушение шахтного поля. Водоотлив………………………………….27

6. Электроснабжение…………………………………...…………………..32

7. Охрана труда и окружающей среды……………………………………33

7.1. По выбросам в атмосферу…………………………………………….33

7.2. Мероприятия по охране труда………………………………………..33

8. Экономика и управление производством……………………………39

8.1. Режим работы шахты………………………………………………….39

8.2. Срок службы шахты………………………………………………….41

9. Индивидуальное задание………………………………………………42

Заключение

Список литератур

Приложения

Введение

Производственная практика проводится на подземных горных работах после окончание курса. Продолжительность практики – 4 недели.

Основной целью практики является закрепление, расширение, углубление знаний полученных при изучении дисциплин обще-профессионального и специального циклов, ознакомление их с горным производством, подготовка к решению организационно технологических задач на производстве.

Денисовское каменноугольное месторождение расположено в юго-восточной части Алдано-Чульманского угленосного района Южно-Якутского бассейна Республики Саха, в 20 км юго-западнее г.Нерюнгри, в 10 км южнее п.Чульман и в 25 км севернее п.Беркакит.

Ближайшей железнодорожной станцией является разъезд Денисовский, расположенный на железнодорожной линии Беркакит-Томмот, проходящей по западной границе Денисовского местрождения, вдоль берега реки Чульман.

Через центральную часть месторождения проходит Амуро-Якутская магистраль (АЯМ), связывающая г.Якутск с Байкало-Амурской железнодорожной магистралью.

Энергетическая база района представлена действующими Чульманской и Нерюнгринской ГРЭС.

Уголь пласта К₄ представлен следующими марками: К и КЖ.

1. Геологическое строение Денисовского месторождения и поля шахты «Денисовская»

Стратиграфия, литология

Денисовская каменноугольное месторождение, в пределах которого залегает пласт К₄, расположено в юго-восточной части Алдано-Чульманского угленосного района Южно-Якутского бассейна Республики Саха РФ, в 20 км юго-западнее г.Нерюнгри, в 10 км южнее п.Чульман и в 25 км севернее п.Беркакит.

В геологическом строении месторождения в пределах площади детальной разведки принимают участие угленосные отложения юрского возраста в составе двух свит (снизу вверх): дурайской с мощностью 540 м и кабактинской-470 м. Отложения дурийской свиты представлены в основном песчаниками и алевролитами, кабактинской свиты – преимущественно среднезернистыми и в меньшей степени мелкозернистыми песчаниками. Литологические отложения весьма однородны. Содержание кварца в породах 30-40%, цемент по составу обычно глинисто-слюдистый.

Угленосные отложения повсеместно перекрыты отложениями четвертичного возраста. Мощность их изменяется от 0,5 до 3,0 м, в отдельных случаях 4,0-5,0 м. Наибольшее площадное распространение имеют делювиальные отложения, которые развиты на склонах долин и водоразделов (глыбово-валунный материал с примесью щебня, супесей и суглинок). На плоских вершинах водоразделов распространены, как правило, элевуальные отложения (супеси, суглинки, щебенка, обломки и глыбы каменного материала).

Площадь Денисовского каменноугольного месторождения в границах детальной и эксплуатационной разведки составляет около 70 км².

Энергоснабжение района осуществляется Нерюнгринской ГРЭС. Водоснабжение района осуществляется за счет подземных вод.

Рельеф поверхности месторождения низкогорных, расчлененный густой сетью водотоков. Речная сеть довольно густая. Все реки текут в направлении с юга (от Станового хребта) на север и являются правыми притоками р.Алдан. Все реки имеют типичный горный характер и для судоходства непригодны. Большинство рек в зимний период промерзают до дна. Наиболее крупный водоток-река Чульман, глубиной до 8 м и шириной 100-150 м, для судоходства не пригодна. На месторождении залегает восемь пластов угля маломощных и средней мощности, характеризующихся простым и сложным строением и невыдержанной мощностью, с углом падения 2-6^о.

Денисовское месторождение расположено в зоне хвойных листов, с покровом из брусники и других кустарников и кустарничков.

Основу животного мира составляют представители Сибирского фаунистического комплекса с элементами арктической и охотской фауны. Здесь обитает около 40 видов таежных млекопитающих.

Средне годовая температура воздуха составляет минус 9,3 градуса при колебаниях от минус 63 градуса (декабрь) до плюс 38 градусов (июль). Безморозный период для данной территории, в средней, составляет 145 суток. Переход среднесуточной температуры через 0 градусов весной отмечается в первый числах мая, осенью в 20-х числах октября. Существенное влияние на формирование климатических условий оказывает атмосферное давление и ветер. Высокое атмосферное давление, колеблющееся от 919-929 мл., слабые зимние ветры и расчлененный рельеф создают благоприятные условия для застаивания и радиационного выхолаживания воздуха в отрицательных формах рельефа. Количество осадков достигает 695 мм, из которых до 70% приходиться н летний период года.

Снежный покров устанавливается в конце сентября, снеготаяние в мае месяце. В тоже время вскрываются реки. Отрицательные среднегодовые температуры воздуха способствуют развитию многолетнемерзлых образований, имеющих островной характер. Глубина промерзания 50-75 м. Сильно расчлененный рельеф поверхности, наличие многолетней мерзлоты и суровые климатические условия не позволяют использовать земли бассейна для сельскохозяйственных угодий.

Ближайшей железнодорожной станцией является разъезд Денисовский, расположенный на железнодорожной линии Беркакит-Томмот, проходящей по западной границе Денисовского месторождения, вдоль берега реки Чульман.

Через центральную часть месторождения проходит Амуро-Якутская магистраль (АЯМ), связывающая г.Якутск с Байкало-Амурской железнодорожной магистралью.

Тектоника

В структурно-тектоническом отношении месторождение расположено в пределах северного крыла крупной Олонгрино-Китаянской синклинальной структуры. Породы угленосного комплекса и пласты угля залегают в целом моноклинальное с погружением в юго-западном и южном направлениях под углами в основном 2-6^о. Относительно простая структура месторождения, в том числе пласта К4, осложнена разрывными и пликативными дислокациями, послойными подвижками и внутрипластовыми деформациями в пластах угля. Усложнение тектонического строения наблюдается с запада на восток. В Восточной части месторождения (вне границ поля шахты) южной его границей и границей детальной разведки является крупно-амплитудное нарушение-Китаянский сброс. Западная часть пласта К на протяжении 4 км (шахта «Денисовская») - это пологая моноклиналь, осложненная в восточной его части на верхних горизонтах очень пологой мелкой вторичной синклиналью. Углы падения крыльев складки 2^о. На средних горизонтах пласта от восточной границы шахтного поля на восток проявляется мелкая вторичная антиклиналь. Обе складки развиваются по простиранию пласта на восток с углами падения крыльев в пределах 2-6^о.

Нарушения крутопадающие (70-80^о), амплитуды смещения уменьшаются по мере затухания с 14-12 м до 6-4 м. Максимальная ширина зон дробления определяется в 10-15 м. Все нарушения развиты в восточной срединной части пласта. Непосредственно вскрытые в зонах нарушений скважинами м разведочными канавами вмещающие породы интенсивно раздроблены, с многочисленными зеркалами скольжений. Нормальная ширина зон дробления, определенная по канавам, составляет 2-4 м. Непосредственно от зон дробления интенсивная трещиноватость проявляется в обе стороны на 0,5-1,0 м, далее трещиноватость не проявляется. Непосредственно на шахтном поле крупно-амплитудные нарушения не выявлены.

Мелко-амплитудные разрывные нарушения выявлены геологоразведкой при проходке канав и подземных выработок по пласту (с целью отбора проб угля). Амплитуды нарушений этого типа обычно составляют 0,1-0,5 м, достигая в отдельных случаях 2-3 м. Мелко-амплитудные разрывные нарушения возможны и на более нижних горизонтах, т.к. по керну скважин наблюдались зоны дробления пород и зеркала скольжения.

Исходя их геологического отчета для массива пород месторождения в целом характерно развитие двух-трех, реже четырех и более трещин. Преимущественным развитием пользуются системы продольных, поперечных и реже послойных трещин.

Наиболее широко распространены системы продольных трещин, простирание которых практически совпадает с простиранием горных пород. Падение продольных трещин может быть как согласное, так и противоположное падению пород. Продольные трещины в основном сколотого типа, интенсивность их развития 1-2 тр./м, а относительно пород они являются нормально-(преимущественно) и кососекущими.

Широко развиты поперечные нормально секущие трещины. Интенсивность их проявления 3-5 тр./м, по морфологическим признакам они относятся к отрывному кинематическому типу. Ориентировка трещин продольных и поперечных систем изменяется с изменением элементов залегания горных пород.

Преимущественным развитием на месторождении пользуются крутые (61-80⁰) и вертикальные (81-90⁰) трещины. Горизонтальные (0-10⁰) и пологие (11-30⁰) трещины менее распространены (5-30%) и распределены по площади не равномерно.

В границах шахты в непосредственной кровле пласта К4 преимущественным развитием пользуются слабо трещиноватые и трещиноватые породы, которые развиты на 70-75% площади. Слабо трещиноватые породы (М<2 тр./м) в непосредственной кровле развиты на большей части шахтного поля. Трещиноватые породы (М=2-5 тр./м) развиты в восточной и юго-восточной частях шахтного поля, на локальном участке в центре поля (в районе скважин 3243 и 3262), а так же в верхней части пласта в широкой полосе вытянутой с запада на восток от р.Чульман к руч.Дежневка (скважины 3204, 3592, 3211, 2561, 3241, 3259, 3260).

Сильнотрещиноватые породы (М=-5-10 тр./м) распространены в виде небольших полей. Их распространение видимого структурного или литологического контроля не имеет. Участки сильно трещиноватых пород непосредственной кровли прослежены в верхней части пласта в районе руч.Дежневка и у восточной границы шахты вдоль нарушения. Кроме того участки сильнотрещиноватых пород в непосредственной кровли отмечены у западной границы шахты у излучины р.Чульман, локальный участок в центре шахтного поля и у нижних границ шахты вытянутые узкой полосой с запада на восток в районе скважин 3234, 3250, 3286, 3285, 3300, 2595 и 3301. В границах шахты участков интенсивно трещиноватых пород (М>10 тр./м) в непосредственной кровле пласта нет.

Для угля пласта характерна интенсивная трещиноватость. Угли имеют сильную нарушенность и в процессе отделения их от массива разрушаются на обломки размером от 0,5 до 5-10 см, реже 15-20 см. Разрушение угля происходит по системам трещин кливажа, ориентировка которых совпадает с ориентировкой нормальносекущей про­дольной и поперечной систем трещин во вмещающих породах. Наряду с этим в углях четко проявляется система продольных кососекущих трещин и послойных трещин.

Гидрогеологические условия

Площадь месторождения расположена в междуречье р. Чульман и р. Олонгро и рассечена их притоками. Глубина вреза долины р. Чульман – 155-180 м, руч. Китаянка –25-160 м, руч. Дежневка – 75-100 м. В пределах шахтного поля протекает только руч. Дежневка. Вне границ шахтного поля расположены р. Чульман и руч. Китаянка.

Многолетнемерзлые породы развиты на склонах водоразделов и в днищах долин поверхностных водотоков. Мощность их изменяется от нескольких метров до 60-100 м. Талые породы развиты на водоразделах и южных пологих склонах, в руслах поверхностных водотоков. Многолетнемерзлые породы ограничивают инфильтрацию атмосферных осадков, создают подпор в долинах водотоков.

Подземные воды шахтного поля приурочены к делювиально-элювиальным отло­жениям четвертичного возраста и угленосным отложениям юрского возраста. Воды ал­лювиальных отложений развиты за пределами шахтного поля, в долине р. Чульман. Отложения представлены песком (60%) с гравием, галькой и валунами. Воды аллювия имеют связь с водами юрских отложений под руслом реки только в местах наличия ин­тенсивно трещиноватых песчаников, в горные выработки шахты не будут поступать.

Делювиально-элювиальные отложения, представленные различным обломочным материалом, повсеместно покрывают шахтное поле. Мощность их колеблется от 1,0 до 3,0 м. Содержащиеся в них воды – грунтовые, которые питаются за счет инфильтрации ат­мосферных осадков в теплое время года. По трещинам воды свободно фильтруются в нижележащий водоносный горизонт юрских пород. Водопроводимость четвертичных отложений неодинаковая во времени и по площади. К наступлению зимы воды отложе­ний в основном истощаются, а оставшаяся их незначительная часть перемерзает. Зна­чительного влияния на увеличение притока подземных вод в шахту грунтовые воды не оказывают. Средний коэффициент фильтрации не превышает 0,31 м/сут, а водопроводимость колеблется от 2,6 до 47 м²/сут. С глубиной (ориентировочно ниже 100 м) водообильность и водопроницаемость пород уменьшается.

Подземные воды юрских отложений относятся к типу трещинных, трещинно-пластовых и трещинно-жильных. Массив пород неравномерно трещиноватый и не име­ет выдержанных водоупоров. Воды напорные, особенно в долинах рек и ручьев. Под руч. Дежневка пласт отрабатываться не будет, так как проектом предусматривается оставление охранного целика под его долиной. Обводненность массива пород неравномерная, это обусловлено наличием зон интенсивной трещиноватости и дробления по­род.

По химическому составу подземные воды юрских отложений относятся к гидрокарбонатным, сульфатно-гидрокарбонатным, кальциево-натриевым с минерализацией от 69 до 72 мг/л. Общая жесткость их 0,6-2,2 мг/литр и относятся они к мягким, содержат свободную углекислоту до 4,4 мг/литр. Реакция вод щелочная (РН=7,1-7,8). В скважинах самоизлива проявляется запах сероводорода, содержание его в водах не превышает 1 мг/литр. Незначительное содержание свободной углекислоты указывает на отсутствие агрессии. По химическому составу подземные воды пригодны для хозяйственно-питьевых целей.