Автор: Быкадоров В.С. Вялов В.И. Косарев В.В. Логвинов М.И.
Теги: науки о земле геологические науки экономическая геология месторождения полезных ископаемых горные породы геология полезные ископаемые сибирь горная промышленность
ISBN: 5-900357-69-4
Год: 2002
МИНИСТЕРСТВО ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫЙ ИНСТИТУТ УГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
К 300-летию горно-геологической
службы России
УГОЛЬНАЯ БАЗА РОССИИ
Том III
УГОЛЬНЫЕ БАССЕЙНЫ И МЕСТОРОЖДЕНИЯ
ВОСТОЧНОЙ СИБИРИ
Южная часть
(Красноярский край, Канско-Ачинский бассейн; Республика Хакасия,
Минусинский бассейн; Республика Тыва, Улугхемский бассейн
и др. месторождения; Иркутская область, Иркутский бассейн
и угольные месторождения Предбайкалья)
Главный редактор - В.Ф.Череповский
Заместители главного редактора:
В.С.Быкадоров, М.В.Голицын, В.П.Данилов, Л.А.Тропко
Члены редакционной коллегии:
В.М.Богомазов, Е.Я.Диколенко, [И.В.Еремин], Б.М.Зимаков,
Г.А.Евстратов, М.И.Логвинов, А.Г.Портнов, В.И.Постников, В.С.Сокуров,
В.Ф.Твердохлебов, А.А.Тимофеев, П.П.Тимофеев
ООО “Геоинформцентр”
Москва 2002
УДК 55+553./94/96(571.05)
ББК 26.343.3
У 26
Угольная база России. Том III. Угольные бассейны и месторождения Восточной Сибири (Крас-
ноярский край, Канско-Ачинский бассейн; Республика Хакасия, Минусинский бассейн; Республика
Тыва, Улугхемский бассейн и др. месторождения; Иркутская область, Иркутский бассейн и угольные
месторождения Предбайкалья). - М.: ООО “Геоипформцеитр”, 2002. — 488 с., ил. (Бнблиогр.
с.476-479), 18ВЫ 5-900357-69-4, 18ВП 5-900357-15-5
В томе III описаны угольные бассейны, угленосные районы и месторождения Южно-Сибирского ре-
гиона Восточной Сибири, включающего южпуючасть Красноярского края (Капско-Ачинский бассейн),
Республику Хакасия (Минусинский бассейн), Республику Тыва (Улугхемский бассейн и др. месторож-
дения Республики Тыва) и Иркутскую область (Иркутский бассейн и угольные месторождения Пред-
байкалья). Проанализирован и обобщен фактический материал по геологии и угленосности входящих в
указанный регион угольных бассейнов и месторождений, полученный после публикации монографии ио
Восточно-Сибирскому экономическому району в 1964 г. (том 8).
По основным бассейнам и месторождениям дана характеристика геологического строения (страти-
графия и литология, тектоника и магматизм), угленосности, качествам технологических свойств углей,
горно-геологических и горно-технических условий эксплуатации. Приведены сведения о геоэкологичес-
ких условиях освоения месторождений и комплексного использования углей, о попутных полезных ис-
копаемых и компонентах в углях и вмещающих породах, о добыче, запасах и ресурсах углей п других
полезных ископаемых. Приведена геолого-экономическая характеристика бассейнов и месторождений,
оценка их значения и перспектив освоения. Даны также рекомендации о целесообразности и основных
направлениях проведения геологоразведочных работ с целью изучения и воспроизводства угольной
сырьевой базы.
Работа рассчитана па сотрудников научных, производственных и проектных организаций, занимаю-
щихся проблемами угольной геологии, вопросами изучения, воспроизводства, использования и охраны
ресурсного потенциала твердых горючих ископаемых, а также па преподавателей п студентов геологи-
ческих и горных специальностей вузов страны.
Редколлегия тома:
В.С.Быкадоров (редактор), В.И.Вялов, В.В.Косарев,
М.И.Логвинов, В.С.Миронов, А.Ю.Озерский, А.А.Подкаменный,
Н.В.Фудченко, С.К.Ханхараев
15ВП 5-900357-69-4,
15ВМ 5-900357-15-5
© Министерство природных ресурсов РФ, 2002
ПРЕДИСЛОВИЕ
С момента издания 12-томной монографии
“Геология месторождений угля и горючих слан-
цев СССР” (том 8 — Восточная Сибирь) прошло
свыше 30 лет. За это время в состоянии угольной
сырьевой базы этого региона произошли значи-
тельные изменения. Прежде всего это было связа-
но с созданием Капско-Ачинского топливно-энер-
гетического комплекса (КАТЭКа) па ресурсной
базе углей Капско-Ачинского бассейна, где были
проведены значительные объемы геологоразве-
дочных работ на основных месторождениях как в
западной, так и в восточной частях бассейна.
Существенные изменения в оценке сырьевой
базы углей в результате выполненных работ отме-
чены в Минусинском и Улугхемском бассейнах, а
также в Иркутском бассейне и в Предбайкалье.
Так, выявлены особенности геологического
строения бассейнов и многих месторождений, полу-
чены новые данные и уточнены известные парамет-
ры угленосности слагающих их углевмещающих по-
род, изучены качество и технологические свойства
углей разведанных месторождений и обоснованы
основные направления их комплексного использо-
вания. Установлены или скорректированы важные
закономерности распределения угленосности и ка-
чества углей в разрезе и па площади бассейнов и
месторождений, дана более объективная геоло-
го-промышленная и геолого-экономическая оцен-
ка ресурсного потенциала как отдельных бассей-
нов, так и Южно-Сибирского региона в целом
В Южно-Сибирский регион входят следую-
щие угольные бассейны: Канско-Ачинский, Ми-
нусинский, Улугхемский и Иркутский. Кроме
этого, дается описание других угольных место-
рождений Республики Тыва и Предбайкалья Ир-
кутской области.
В подготовке работы принял участие коллек-
тив геологов Краспоярскгеолкома и Иркутскгеол-
кома, МПР Республики Тыва и ГКПР Республи-
ки Хакасия, института ВНИГРИуголь.
Координация работ по подготовке материалов
монографии осуществлялась ее главным редакто-
ром В.Ф.Череповским, а общее руководство и ре-
дактирование - редактором тома В.С.Быкадоро-
вым. Авторство отдельных глав и разделов указа-
но в оглавлении тома. Кроме того, в подготовке ма-
териалов тома к изданию активное участие прини-
мали Г. К. Хрусталева (редакция разделов о качест-
ве углей), Г.М.Аверина (составительские и кор-
ректурно-оформительские работы), Л.И.Сырцова
(чертежно-оформительские работы), Л.Г.Плискипа
(компьютерная обработка текста).
ЮЖНО-СИБИРСКИЙ УГЛЕПРОМЫШЛЕННЫЙ РЕГИОН -
КРУПНЕЙШАЯ УГОЛЬНАЯ БАЗА СТРАНЫ
В топливно-энергетических ресурсах пашей
страны важнейшее место занимают угольные бас-
сейны п месторождения Сибири и в первую оче-
редь - бассейны и месторождения Южной Сибири.
Южная Сибирь - самая крупная угленосная
провинция нашей страны. Сюда входят такие
крупнейшие угольные бассейны, как Кузнецкий,
Капско-Ачинский, южная часть Тунгусского и
Иркутский, а также Горловский, Минусинский и
Улугхемский бассейны, другие месторождения
Республики Тыва и Алтая (рис. 1).
На их топливной сырьевой базе, большую
часть которой составляют запасы, пригодные для
открытых работ, формируются важнейшие топ-
ливно-энергетические комплексы страны — Куз-
нецкий и Канско-Ачинский. Большую роль они
также играют в создании и развитии Саянского,
Иркутского и Нижпеаигарского ТЭКов.
Ведущая роль в развитии топливно-энергети-
ческой базы Южно-Сибирского региона в ближай-
шей перспективе будет принадлежать Кузнецко-
му и Канско-Ачинскому угольным бассейнам, об-
ладающим крупными запасами энергетических п
коксующихся углей, в том числе пригодных для
открытой добычи. В дальнейшем все большую
значимость будут приобретать Минусинский и
Улугхемский бассейны, а также Приангарский
район Тунгусского бассейна. В настоящее время
наиболее освоенные бассейны региона - Иркут-
ский и Кузнецкий.
Гика- акахх цола--.ежа» л-г^/ хажж лжиа' «л* чягхялазж лаиж лашж\*ки»2уххэ жж? лгяк# лада? лчеиг 5«чаг у«? л^гзгзи» нггиг? жсйхг ликг Л$ах* жж йим' <ямжг -жлг? хкакг» лзжх л» жад? жжг» яие&е- огглх' «ж? <®з да лй&*з> лрех^ хахз лжг сииг> аж «йж <<^ лъ^лкжг .«жч> ж»» хгм^
Томская) -о Л \ Томск © ? Л'-'Т"й О^/-Д4$б7- (- УЛ-' ©Новосибирск-^ -та Горловский у- 1 бассейн.-, । Л • -Л X" I г ёБарнаул- \ »• Г Л . ’ч. Обь Бииск л <1 * 1 - X 1 1* “) А V? \ X \ Iе < \| '"“, \ с X (, «У-ч'А • ‘ * • •'• • •’ • • . КеульскаяЯМ . ’ . з]б л а ст ь ./ . А* "Лу, \ А' • • Ту н г у с с к и й б а с с е й н’. //’.»^Ронское \ ’ Р к-х - (южная часть) . .< . • ( Бадаряинское < /'"•' к® ,.' ’ '2^ ' • ' • • ' 1 ’-'2\^ / Л )'..<1-1 - ’• ’ Н\\ ч Боровско-Соболевское Казанское\\ \ • '' '• V. /—''-—Р' 'Х _ ./-Б Л~~°Г*^Х_ 1 Боготольско^У'^-• ' •\'\ С< \ -г- -^Усть-Ку т\ \ » * ’ • • • )-» Л ^Дбон^оеД» . ’. Д\^-_)? И р к V т с * \ *<—, л 9 X •\ \ИтотскоеуТУ^7~?/~~~Чг->. . . • • • _-/У о. у ТЛИР^В- • • ЧVI4 н 1 \ / Л /~^ \ .’ Барандатское^-^^^^Назаровское^^/- { р К^7?~.' ' 'Л‘/'2.\ ^Ратск 5%/Д. /Г \ \ Х"-Х> ТисульскоеЛ&'.т^Г'Т-—Лэ^Ч. \^_ С.Г=~<Д. \ 1 / '• ’У? Кемерово ( А^УХБерезовское ^Красноярск—><;. •_••. \^\Урало-Ключевское ^0 КротЛ\ / ТТпепбяйк-я пк — ' ' >7\Урюпское А ' &зро&/искоеУ*<Таишет) —,/ское \\ / ИреДрЯИК^ЛЬ и е р о вс к а я Ба^ахтинскии4*?^^®) V Переясл6вс!<ое'=^^^я^Л ] \ ( /е ская'угленос- бпжЛ-к \ ) ^район_ V/.’ -'-У 1 \ 1 ( <5т/ В_и Л? 1 дкийг, • \ )(' * Сояна-Партизаичкоё (? IХахарейское й\\ / Ная, площадь <узнецкий с тг Л Г 1 1 и у) ( ( I.'•'•'.’.• '' Ус • • -'чоКанско-Анинскии бассейн \ ^.Нижнеудинск // \ ЧЖигаловб • _ -/О а с сеи н 1>[ « \\ л / / Т’гТС X) Алюйское (( \ )«.•' ~ '.'.1 [у <о \ % Ур^рхе1лова<. ' |БдЭогор^ое^^У^>\Х'ч д (. V’.'." ‘^овданАоеХ эХй^ин X. ' Ч\ Л : ~--^>И рк /т с к к й бассейн Х-/ к^-^?‘7>:;*ЛЯЬ«» гУ о* .—и п 9л Т°Расо®ское.*^^/^шЗабитцйское Лл.7 ! Ьеиское< с ч. Ново-Метелкинское • -"УГ 7 Минусинский^ 1Дь|-~ЛнчУеРел,-го8Р/(оел у „ ч*_х с '" Ч- /олуметское Черемхово- зБазоиское / <• б а-с С е И Н У Ныкдинскоеу^ к.Г.• _• -_“4ГИшинское ,з .—< У з—ч у ' Л Мотовское» ; ;Ъ^Барз:атовское / '. У У 1 4- 1ч ,, • '—' С\ _ : л • --•^Ш^Жилкинское/ )' ^-— /э Улугхемский) бассейн /2 ®г АрансахоискоеС^^-.-. -. Г / п . .-у « •: с Уд. СЛ .. Усольскоегта Иркутск / х • -рбекское и.'с д- \ч и л Ж^Элегестское^Кызыл Енисей . Байкал^^Х|<.0*;//,<#^ Г 1 Чадонское^^^^^Каохемское 1 оЗ-^И^ С- V-ч, / »-а ' ~ 7 Т 1 4 X4 XзМежегеиское ^Г' / 1 1 X ° > Ч I -_/ \ ^гия \^Ч > ( \ ч
Угольные бассейны Южно-Сибирского регио-
на обладают также большими запасами углей, при-
годными для комплексного их использования (Кап-
ско-Ачинский, Кузнецкий, Иркутский и Улугхем-
ский бассейны). В связи с этим первостепенная за-
дача в изучении минерально-сырьевых ресурсов
угольных бассейнов Южной Сибири - оцепить ре-
сурсы углей по различным направлениям их исполь-
зования в народном хозяйстве, изучить и оцепить
ресурсы сопутствующих полезных ископаемых п
техногенных месторождений угольного ряда. Все
это позволит спланировать и организовать рацио-
нальное и комплексное освоение природных бо-
гатств угольных бассейнов Южной Сибири.
1. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
Особенности геологического строения. Рас-
сматриваемый регион представляет собой неодно-
родную в геотектоническом отношении обшир-
ную территорию, включает структуры южной
окраины древней Сибирской платформы и
юго-восточной окраины Западно-Сибирской эпи-
палеозойской плиты, а также складчатые соору-
жения Алтае-Саяпской системы (рис. 2).
Основные особенности геологического строе-
ния этой территории Южной Сибири:
гетерогенность доуглепоспого основания, в
состав которого входят структуры древней Сибир-
ской платформы, байкалид, ранних и поздних ка-
ледопид и герципид;
незавершенность замыкания каледонских
структур и сосуществование в палеозое древних
антиклинориев и унаследованных синклипорпых
зон, выполненных молассой;
преобразоваппость структурного плана раз-
личных по возрасту складчатости региональных
структур Алтае-Саяпской области, крупнейшей
ио интенсивности и масштабам девонской текто-
но-магматической активизацией;
упаследовашюсть поздпепалеозойских уголь-
ных бассейнов от девонского структурного плана.
Важнейшими элементами структуры Сибир-
ской платформы являются глубинные разломы
мантийного и корового происхождения и длитель-
ного развития. К глубинным мантийным разломам
относятся Приеписейский — па западе, Главный
Саянский — на юго-западе, Леио-Вилюйский — па
юго-востоке и Приверхояпский — на востоке, отде-
ляющие Сибирскую платформу от Западно-Сибир-
ской плиты, Алтае-Саяпской, Байкало-Патомской
и Верхояпо-Колымской складчатых областей. Ко-
ровые разломы прерывистого развития обуслови-
ли образование наложенных отрицательных струк-
тур в теле Сибирской платформы.
С основными структурными элементами юж-
ной части Сибирской платформы связаны круп-
ные угольные бассейны Южной Сибири. С Приса-
япским предгорным прогибом, расположенным
па месте сопряжения Байкальской складчатой си-
стемы с Сибирской платформой, связан Иркут-
ский бассейн. На юге Сибирской платформы, в
области сопряжения основных геолого-тектониче-
ских элементов Восточной Сибири (Енисейского
кряжа, Восточного Саяна и Кузнецкого Алатау),
расположен Капско-Ачинский угольный бассейн.
С главнейшими депрессиоипыми структурами Ал-
тае-Саяпской складчатой области, имеющими ха-
рактер межгорных прогибов и впадин, Минусин-
ской и Тувинской связаны крупные угольные бас-
сейны - Минусинский, Улугхемский и другие
месторождения центральной Тывы.
Угленосные формации. Разнообразие угле-
носных формаций рассматриваемого региона по
их параметрам и по характеру угленосности обу-
словлено, прежде всего, по таким налеотектопиче-
ским факторам, как:
положение площади осадконакопления в про-
странстве по отношению к мобильным в тектони-
ческом отношении и пассивным структурам;
время формирования угленосных формаций
в истории развития и взаимодействия активных и
пассивных в тектоническом отношении структур
(геосинклиналей, складчатых областей и консоли-
дированных структур, активизированных жест-
ких структур и не затронутых активизацией гео-
блоков и т.д.);
Эти два фактора обусловливают как струк-
турную форму седиментационных бассейнов и их
палеоструктурный план, так и геотектонический
режим осадконакопления (по частоте и периоду
проявления тектонических движений различной
степени активизации).
В соответствии с геотектоническими этанами
развития земной коры па территории Южной Си-
бири выделяются средпеналеозойская (девон),
позднепалеозойская (карбон-пермь), мезозой-
ские (юрская и меловая) и кайнозойская (олиго-
цеп-миоцеповая) угленосные формации, образую-
щие вертикальные (в разрезе) и латеральные (в
пространстве) формационные ряды.
Углеобразование в истории геологического
развития региональных структур. Современное
геологическое строение Южной Сибири отражает
длительность и сложность развития этой террито-
рии и ее отдельных частей, по-разному проявив-
ших свою активность в различные геологические
эпохи. В зависимости от характера и интенсивно-
сти геодипамических проявлений здесь возника-
ли различные палеогеографические условия и об-
становки осадко- и торфопакоплепия.
10 11
А 12
8
Рис. 2. Геолого-структурная карта размещения угольных бассейнов Южной Сибири (по Н.И.Погребнову, 1979, с изменениями и дополнениями)
Складчатые области: 1 - раннебайкальские; 2 - позднебайкальские; 3 - раннекаледонские; 4 - позднекаледонские; 5 - гернинские. Чехлы древних и молодых платформ: 6 - палеозойский
структурный этаж; 7 - мезозойский структурный этаж; 8 - кайнозойский структурный этаж. Разломы: 9 - ограничивающие древние платформы; 10 - граничные между областями разновозра-
стной складчатости; 11 - внутриплатформенные и в пределах складчатых областей; 12 - угольные бассейны и плошади,-1 - Горловский, 2 - Кузнецкий, 3 - Канско-Ачинский, 4 - Минусин-
ский, 5 - Улугхемский, 6 - Иркутский, 7 - Предбайкальская угленосная площадь, 8 - Тунгусский (южная часть)
Особенности геотектонического развития на-
шли отражение в определенной цикличности
формирования осадочных комплексов. При этом
каждый геотектонический этап развития консо-
лидированных континентальных структур завер-
шался формированием угленосных формаций,
отражающих собой стадию наибольшей стабиль-
ности тектонических движений и максимальной
пенепленизации расчлененного в начале релье-
фа местности.
Изменения геотектонического режима осадко-
накопления носили синхронный и региональный
характер практически па всей территории Юж-
ной Сибири. В связи с этим, несмотря на разли-
чие в литологическом составе и мощностях оса-
дочных циклов, возможно достоверное сопостав-
ление всрхнепалеозойских угленосных формаций
Кузнецкого, Минусинского, Тунгусского бассей-
нов и бассейнов Республики Тыва, мезозойских и
кайнозойских уровней угленосности и осуществ-
ление иалеорекоиструкций условий торфопакоп-
лепия па площади Южно-Сибирского региона.
Девон. Девонский период - главнейший ру-
беж в развитии земной коры не только Южной
Сибири, по и планеты в целом. Это одна из вели-
чайших эпох существования теократического ре-
жима и проявления глобальной тектоно-магмати-
ческой активизации, время появления первой на-
земной растительности и формирования в земной
коре первых угольных пластов, в том числе в юж-
ной части Сибири.
К началу девонского времени сложились
основные структурно-тектонические элементы Ал-
тае-Саяпской складчатой области и южной части
Сибирской платформы.
На обширной территории Сибирской плат-
формы в раннем девоне происходило накопление
лагунных и континентальных отложений. Небога-
тые залежи девонских углей образованы остатка-
ми растений двух формаций в меньшей степени
псилофитовой, ее позднейшей, среднедевонской
генерацией, и в большей — археоптерисовой.
В более заметном количестве накопление лип-
тобиолнтовых, сапропелевых и сапропелево-гуму-
совых углей началось в конце эйфельского века
среднего девона, когда растительный покров завое-
вал площади материков, несколько удаленных от
береговой линии, т.е. лежавших вне постоянного
влияния морских вод. Именно в таких, или при-
ближенных к ним, фациальных условиях форми-
ровались сохранившиеся месторождения и угле-
проявлеппя Южной Сибири: в Барзасском райо-
не Кузбасса, Убрусское месторождение в Мину-
синском бассейне и углепроявлепия в районе
г. Красноярска.
Исходя из особенностей девонской углеслап-
цеиоспой формации, можно сделать вывод, что
время ее формирования представляет собой пере-
ходный этап от эпохи глобального ордовикско-
силурийского слапцеобразования к эпохам широ-
комасштабного углеобразовапия. Этому способ-
ствовали геотектонические и палеогеографиче-
ские условия и климат девонского времени, суще-
ственно отличавшиеся от условий всех предыду-
щих эпох.
Едва начавшийся процесс торфопакоплепия
в девоне прекратился в конце периода в связи с
интенсивным прогибанием бассейнов осадкона-
копления и не проявлялся па протяжении всего
турпейского и первой половины визейского веков —
времени одной из великих трансгрессий в исто-
рии Земли.
Карбон. Южная Сибирь в карбоне входила в
состав Сибирско-Монгольского континента, окру-
женного со всех сторон морскими бассейнами.
Моря распространялись па окраины континента,
представлявшие собой зоны перикратоппых опус-
каний. Континент в целом представлял собой об-
ласть сводового развития с сухим и еще жарким в
начале карбона климатом. И все же начавшееся в
конце девона смягчение климата в карбоне полу-
чило свое максимальное развитие и вызвало ши-
рокое расселение наземной растительности в
глубь континента.
Вторая половина визейского века была пере-
ломной в истории развития Южной Сибири. По-
всеместно проявились тектонические движения
положительного знака, что вызвало регрессию
моря с континентальных окраин. В процессе осад-
конакопления постоянно участвуют дельтовые,
аллювиальные, пойменные, озерные и озерпо-бо-
лотпые осадки, формирующие угленосные комп-
лексы пород. Произошло повсеместное распро-
странение наземной растительности, и па террито-
рии Центральной Сибири сформировалась Тун-
гусская палеозойская палеофлористическая про-
винция, в контурах которой выделяется современ-
ная одноименная угленосная провинция.
По палеотектопическим условиям торфопа-
коилепие в карбоне в рассматриваемом регионе
было приурочено к континентальным окраинам
(перикратоппые опускания Сибирской платфор-
мы) и впутрикоптииентальпым зонам (Минусин-
ский и Тувинский бассейны).
В целом карбон на территории Южной Сиби-
ри можно считать переходным этапом от началь-
ного (девонского) к широкомасштабному перм-
скому углеобразовапию.
Пермь. Для фаперозойской истории Централь-
ной Сибири пермь являлась неповторимой во вре-
мени эпохой наиболее масштабной концентрации
в земной коре органики как по частоте и длитель-
ности (количеству угольных пластов, их мощно-
сти), так и по площади ее проявления.
Широкомасштабное торфообразовапие в пер-
ми обусловлено сохранением положения Сибири
в поясе теплого и умеренно-влажного климата,
благоприятного для развития пышной разновид-
ной растительности, расселившейся па всей терри-
тории континента, дифференцированного в гео-
морфологическом плане. Это определило непре-
менное участие растительной органики во всех фа-
циальных типах осадков.
Торфопакоплепию способствовали также осо-
бенности геотектонического развития террито-
рии, выразившиеся во взаимодействии региональ-
ных структур территории, обусловивших форми-
рование и длительное существование благоприят-
ных для концентрации органики палеогеографи-
ческих ландшафтов на значительных по площади
пространствах. Характер торфопакоплепия в раз-
личных структурных зонах был различным в за-
висимости от степени их подвижности. Активиза-
ция и стабилизация тектонических движений но-
сила пульсационный характер, что обусловило
цикличность осадконакопления и наличие множе-
ства угольных пластов в разрезе пермских отло-
жений, их мощность (Кузнецкий прогиб, Мину-
синская впадина, Тунгусская синеклиза).
Одна из главнейших особенностей условий
формирования и строения верхнепалеозойской уг-
леносной формации Сибири - широкомасштабное
проявление траппового магматизма практически
па всей ее огромной территории, явившееся за-
ключительным этапом герципского тектоно-маг-
матического цикла.
Триас. Триасовый период - начало нового, ме-
зозойско-каш гозойского геотекто! шческого мегаци к-
ла развития территории Центральной Сибири, в ко-
тором выделяются триасовый, юрский, меловой и
олигоцеп-миоцеповые этапы и соответствующие им
седиментационные макроциклы. Каждый этап начи-
нался тектоно-магматической активизацией и закап-
чивался стабилизацией тектонических движений и
формированием угленосных формаций.
Важнейший этап тектоно-магматической ак-
тивизации па территории Сибири начался еще в
перми, когда активное сводовое развитие привело
к дроблению земной коры и широкомасштабному
проявлению магматизма по разломам мантийного
происхождения.
Для триасового периода нехарактерно широ-
комасштабное торфопакоплепие, однако его раз-
витие на отдельных площадях имело место па
юго-востоке Западно-Сибирской плиты, на Си-
бирской платформе и в Кузбассе.
Юра. В эволюции углеобразовапия юрский
период в мезозое так же, как и пермь в палеозое, -
эпоха максимального торфопакоплепия. В геотек-
тоническом отношении это было время стабилиза-
ции тектонических движений послетриасовой тек-
тоно-магматической активизации в пределах Си-
бирской платформы и Западно-Сибирской плиты.
С другой стороны, в пределах окаймляющих плат-
формы с юга палеозойских складчатых областей,
где триасовая активизация проявилась слабее, это
был следующий этап тектоно-магматической акти-
визации с формированием грабе! юобразпых струк-
тур. Наиболее интенсивное ее проявление было
приурочено к Забайкалью, в меньшей степени — к
Алтае-Саяпской области. Именно взаимодействию
активизированных структур и платформ обязаны
своим происхождением такие крупнейшие юрские
угольные бассейны Южной Сибири как Капско-
Ачинский, Иркутский, Улугхемский.
Мел. Меловой период - время следующего
геотектонического этапа развития Сибири. Он на-
чался с иозднеюрскомеловой тектоно-магматиче-
ской активизации, наиболее интенсивно проявив-
шейся в смежных районах Забайкалья. В преде-
лах же Сибири многие районы испытали в мелу
сводовое развитие и явились областями сноса тер-
ригенного материала. В пределах Южной Сиби-
ри тектонические движения по древним субширот-
ным и в меньшей степени субмеридиональным
разломам, ограничивающим блоки доюрского
фундамента, обусловили образование в Алтае-Са-
япской области асимметричных впадин, централь-
ные зоны которых нередко сложены терригенны-
ми безугольпыми осадками мелового возраста.
Палеогеи-неоген. Конец палеогена ознамено-
вался повой тектонической активизацией, явив-
шейся началом следующего (неотектонического)
этапа развития Южной Сибири. Контрастные тек-
тонические движения конца олигоцена — начала
миоцена сопровождались оживлением древних и
образованием новых многочисленных разломов с
формированием па юге Сибирской платформы
грабеп-сипклипалей (Тункинская, Предбайкаль-
ская и др.), которые стали областями интенсивно-
го торфопакоплепия.
Пространственно-временные особенности
размещения угленосности. Процессы углеобра-
зования на территории Южной Сибири соверша-
лись с небольшими паузами па протяжении всего
угленосного фанерозоя, отличаясь объемом, угле-
пасыщенностыо формаций и интенсивностью про-
цессов формирования. Анализ материалов по мно-
гочисленным угленосным объектам позволил
установить ряд закономерных связей между ре-
сурсами углей, объемом угленосных формаций и
продолжительностью их накопления, отражаю-
щих противоречивый характер формирования
основных параметров угленосности.
Анализ хроно-стратиграфической модели тор-
фо-углепакоплепия Южной Сибири показывает
сложную картину стратиграфического размеще-
ния параметров угленосности на ее территории.
Выделяются три главных уровня (этана) углеоб-
разования - палеозойский, мезозойский и кайно-
зойский. Каждый из уровней обладает сложной
внутренней структурой. При растянутом в тече-
ние угленосного фаперозоя процессе углеобразо-
вапия имеются эпохи “взрыва” продуктивности и
периоды ее полного отсутствия. Эта картина не
случайна п обусловлена эволюцией эндо- и экзо-
генных глобальных геологических процессов.
Эпохи углеобразования. Внутри палеозойско-
го этапа углеобразования выделяются девонская,
каменноугольная и пермская, внутри мезозойско-
го — юрская и меловая, а внутри кайнозойского —
палеогеи-пеогеповая эпохи углеобразования.
Девонская зона углеобразования характери-
зуется относительно малочисленными месторож-
дениями (Барзасское) и углепроявлепиями (Уб-
русское, Красноярское), имеющими крайне огра-
ниченное промышленное значение.
В каменноугольную эпоху процессы углеоб-
разовапия в регионе проявились в более широких
масштабах. Наиболее крупные скопления углей
этого возраста сосредоточены в Кузнецком, Мину-
синском и Тунгусском бассейнах. По результатам
прогнозных оценок ресурсы карбоновых углей
определяются в 79 млрд т.
Значительно более продуктивной эпохой уг-
леобразовапия в регионе оказалась пермская
(2526 млрд т). С нею связана основная угленос-
ность таких бассейнов Центральной Сибири как
Кузнецкий, Тунгусский, Таймырский и значитель-
ная часть Минусинского.
Юрская эпоха углеобразования по продуктив-
ности (498 млрд т) - вторая после пермской. С
нею связана преимущественная угленосность та-
ких бассейнов, как Канско-Ачинский, Иркутский
и Улугхемский и ряда других районов.
Меловая эпоха углеобразования связана с
резким сокращением площадей торфонаконле-
пия, приуроченным в основном к северным облас-
тям Центрально-Сибирского региона. С нею свя-
заны ресурсы Усть-Еписейского и Анабаро-Хатапг-
ского районов, Северного Таймыра и ряда дру-
гих. По современным оценкам, доля ресурсов уг-
лей этого возраста незначительна и составляет
6,2 млрд т.
Палеогеи-иеогеиовая эпоха углеобразования
проявилась в регионе в крайне ограниченных мас-
штабах. С нею связаны месторождения Предбай-
калья и отдельные - в денрессионных впадинах
Енисейского кряжа. Общие ресурсы кайнозой-
ских углей ограничены и оцениваются примерно
в 3,4 млрд т.
Узлы и бассейны углеобразования. Выдвину-
тая П.И.Степановым идея о поясах и узлах угле-
образования нашла свое дальнейшее развитие в
трудах многих ученых (А.И.Егоров, Ю.А.Жем-
чужников, Н.М.Страхов п др.). К настоящему
времени пояса углеобразования уже многими по-
нимаются как глобально простирающиеся природ-
ные геозоны, обязанные своим происхождением,
прежде всего, климатическому фактору, а совре-
менное “аномальное” климатическое положение
многих их фрагментов обусловлено последую-
щим перемещением литосферных плит.
Иными словами, эффект “попадания” обшир-
ных территорий в благоприятные для торфообра-
зования климатические условия находит вполне
удовлетворительное объяснение с геодпчамиче-
скнх позиций. Роль геодипамических факторов
видится здесь не только в механическом переме-
щении и попадании плит или их частей й благо-
приятные для накопления органического вещест-
ва условия. Геодипамичсские процессы сами явля-
ются активными агентами климатических измене-
ний, так как приводят к перераспределению пло-
щадей океанических и континентальных про-
странств, изменению направлений океанической
циркуляции и других клнматокоптролирующпх
факторов и, следовательно, непосредственно уча-
ствуют в формировании поясов и узлов углеобра-
зования.
Анализ эволюции углеобразования в Южной
Сибири позволяет установить определенные зако-
номерности территориального размещения угле-
носности Как было отмечено, существенную роль
в формировании отдельных угольных бассейнов и
месторождений сыграла гетерогенность доуглепос-
пого основания и ограничение разновозрастных ре-
гиональных структур глубинными разломами дли-
тельного развития. Как правило, эти разломы яв-
лялись граничными между мобильными структур-
пыми'элемептами (геосипклипальпыми, складчато-
орогенными, зонами тектоно-магматической акти-
визации) и более жесткими геоблоками земной
коры, в пределах которых формировались падраз-
ломные, межразломпые и приразломные структу-
ры угольных бассейнов. Так, Горловский бассейн
размещается в пределах Горловско-Зарубнпского
прогиба, развивавшегося па стыке каледонид и гер-
цииид. На стыке герцинид, поздних и ранних кале-
донид сформировался Кузнецкий бассейн. На сты-
ке поздних и ранних каледонид расположен Мину-
синский бассейн и палеозойские месторождения
Тувинского прогиба. Основная продуктивно-угле-
носная часть Тунгусского бассейна размещена в
пределах Присаяно-Еписейского прогиба, гранича-
щего с байкалидами западной зоны краевых подня-
тий и Восточного Саяпа.
Палеозойские угольные бассейны Южной Си-
бири образуют два крупнейших узла углеобразова-
ния: Алтае-Саяиский и Тунгусский. В тектониче-
ском отношении - это консолидированные жесткие
геоблоки или их углы, окаймленные герцппскнми
мобильными геосппклипалыго-складчатыми зо-
нами или активизированными докембрийскими
структурами.
Мезозойские узлы углеобразовапия ограниче-
ны зонами континентальной тектоно-магматиче-
ской активизации. Опи сформировались в преде-
лах структур с более древним осадочным выпол-
нением и представляют собой, как и палеозой-
ские, углы жестких блоков, окаймленных мобиль-
ными структурами. Чулымо-Еписейский узел уг-
леобразовапия окаймлен активизированными в
мезозое Енисейским поднятием и структурами Ал-
тае-Саяпской области, Абапско-Иркутский узел -
Енисейско-Байкальской зоной активизации,
Улугхемский узел - активизированными каледо-
нидами. Угленосные структуры формировались
также в пределах активизированных зон. Это —
межразломпые и приразломные прогибы с актив-
ным режимом осадконакопления (Балахтнпское
и Саяно-Партизанское месторождения, Рыбин-
ский угленосный район). Аналогичные месторож-
дения формировались и в кайнозое.
2. РЕСУРСНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ УГЛЕЙ РЕГИОНА
2.1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
Общий ресурсный потенциал углей Юж-
но-Сибирского региона составляют разведанные
запасы и прогнозные ресурсы Капско-Ачинского,
Минусинского, Улугхемского и Иркутского бас-
сейнов, месторождений Республики Тыва и Пред-
байкальского прогиба Иркутской области. По ко-
личеству угольных ресурсов описываемый регион
занимает одно из ведущих мест в России как по
разведанным балансовым запасам (50% от обще-
российских), так и особенно по запасам углей,
пригодных для открытой добычи (75%) (табл. 1).
Доля региона в общероссийской добыче углей в
1998 г. составила 25%, а в добыче углей откры-
тым способом — 36.
Таблица 1
Ресурсный потенциал углей Южно-Сибирского региона (по состоянию на 01.01.1998 г.)
( Показатель Россия, всего Южно-Сибирский регион
всего О/ /о
Добыча (1998), всего млн т 213 52,5 25
в том числе: открытым способом 144 51,8 36
Всего ресурсов угля, млрд т 4254 515,4 12
в том числе:
Разведанные запасы, всего 326,3 141,4 43
из них:
Балансовые запасы, всего 278,5 137,5 50
в том числе:
каменные 121,6 17,7 15
бурые 147,8 120,0 81
для открытых работ 172,6 130,3 75
Благоприятные для освоения запасы: 184,7 112,2 61
на девствующих и строящихся предприятиях 29,0 8,2 28
на резервных участках “а" и “б” 81,3 43,5 54
на разведываемых и перспективных участках 111,8 40,0 36
; па прочих участках 57,7 43,0 73
Не учтенные балансом 47,8 3,9 8
Прогнозные ресурсы, всего 3898,3 374,0 10
в том числе:
каменные 2674,6 47,4 2
бурые 1223,7 326,6 27
для открытых работ 220,2 48,3 22
В целом Южно-Сибирский регион обладает
крупной и разнообразной разведанной и освоен-
ной угольной сырьевой базой По запасам па дей-
ствующих и строящихся предприятиях ресурс-
ный потенциал составляет 28% от общероссий-
ских, по разведанным запасам 42 , а по запасам
па резервных участках 54% от их общего количе-
ства по России. Распределение запасов по бассей-
нам региона приведено в табл. 2.
Переоценка угольной сырьевой базы России
(Г.А.Кассихип, Е.А.Козловский и др., 1999) по-
зволила выделить запасы углей региона, благо-
приятные для промышленного освоения (актив-
ные запасы), которые могут эффективно разра-
батываться в современных экономических усло-
виях, а также получить объективную информа-
цию о промышленном значении разведанных за-
пасов и рекомендуемой очередности их дальней-
шего изучения и освоения. В целом по региону
из числившихся на балансе запасов категорий
А+В+С1+С2 па 01.01.1998 г. в количестве
137,5 млрд, т благоприятными для промышлен-
ного освоения признаны 112,2 млрд т (82%), с
колебаниями ио бассейнам от 50 (Улугхемский
бассейн) до 89% (Иркутский бассейн), что со-
ставляет 61% всех активных запасов углей по
России, в том числе 80% запасов для добычи от-
крытым способом.
Результаты оценки прогнозных ресурсов уг-
лей региона также свидетельствуют о значитель-
ном их потенциале, составляющем 372,4 млрд т
(9,5% от общего количества в целом ио России).
В общем же ресурсном потенциале углей регио-
на па прогнозные ресурсы приходится 73%, что
свидетельствует о невысокой степени изученно-
сти угольной сырьевой базы и наличии больших
потенциальных возможностей наращивания, в
случае необходимости, запасов промышленных
категорий.
Основное количество прогнозных ресурсов
(88%) сосредоточено в Капско-Ачинском бассей-
не, а в структуре прогнозного потенциала углей
региона преобладают бурые угли (87%), на долю
каменных углей приходится 13%. Ресурсы углей
для открытых работ оцениваются по действую-
щим кондициям лишь в 46,8 млрд т пли 13%.
(табл. 3).
Распределение разведанных запасов и про-
гнозных ресурсов углей Южно-Сибирского регио-
на по субъектам Федерации приведено в табл. 4.
Разведанные балансовые запасы углей Южно-Сибирского региона
(по состоянию на 01.01.1998 г.)
Таблица 2
Объект Балансовые запасы, А+В+С^Сг, млн т
всего в том числе
благоприятные для промышленного освоения (активные запасы) бурые угли для открытых работ на резервных участках “а” и “б” к л сс с с сс г л на прочих участках
каменные угли действующих стпояшнхся редпрнятиях перспективных участках
млн т %
2 = с на [ и п
Южно-Сибирский 137473 112227 82 17623 119759 130176 8173 43492 39934 42151
регион, всего В том числе по бассейнам: Канско-Ачинский 118855 96883 82 1576 117194 115320 5768 41510 35890 35178
Минусинский 5308 3794 71 5308 - 3644 340 227 1344 1247
Улугхемский ИЗО 665 59 1131 - 132 78 535 465 4
и месторождения Тывы Иркутский и месторождения Прсдбайкалья 12180 10885 89 9608 2565 1987 1220 2235 7122
Прогнозные ресурсы (в млрд т) углей Южно-Сибирского региона
Объект Кондиционные
всего % в том числе
каменные бурые для откры- тых работ
Россия, всего 3898,3 100 2674,6 1223,7 220,2
Южпо-Спбнрскпй регион, всего 374,0 9,6 47,4 326,6 48,3
В том числе по бассейнам:
Канско-Ачпискпй 327,3 88 2,8 324,5 38,8
Минуопнски* 15,0 4,0 15,0 - -
Улугхемский и месторождения Тывы 16,0 4,3 16,0 - —
Иркутский и месторождения Прсдбайкалья 15,5 4,1 13,4 2,1 9,5
Таблица 4
Запасы и прогнозные ресурсы (в млн г) углей Южно-Сибирского региона
по субъектам Российской Федерации (по состоянию на 01.01.1998 г.)
Субъект РФ Марка угля Запасы и прогнозные ресурсы углей
всего запасы, учтенные Госбалаисом, по категориям А+В+С(+С2 прогнозные кондиционные ресурсы
всего в том числе активные запасы всего в том числе
Р1 Р2 Рз
Всего 515482 141355 112227 374127 161997 171666 40464
В том числе:
Кемеровская область Б 97764 52653 45204 45111 34892 3883 6336
Красноярский край Б 343939 66110 51607 277829 99141 150122 28566
Республика Хакасия Д, Г 20295 5308 3799 14987 10021 4966 -
Республика Тыва гж, Ж, СС, КСИ 21243 5012 663 16231 7438 7483 1310
Иркутская область Б, Д, Гс 30400 11414 10760 18986 9958 5176 3852
Усть-Ордынский Гс, дг,
Бурятский АО Гб-Г17кО1сг 1841 858 194 983 547 36 400
* В том числе 3882, са1. С1+С2 - не учтены балансом
2.2. УГЛИ ДЛЯ НЕТРАДИЦИОННОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
Угли для производства синтетического жид-
кого топлива. Создание промышленности синте-
тического жидкого топлива (СЖТ) из твердых го-
рючих ископаемых (ТГИ) - важная и сложная на-
учно-техническая задача. Эта проблема становится
особенно актуальной в связи с быстрым ростом за-
трат па добычу и переработку нефти, необходи-
мость экономии ее ресурсов и постоянно увеличи-
вающимся спросом па моторное топливо. Ориен-
тация топливно-энергетического баланса страны
па сбережение нефти, переработка имеющихся
огромных запасов ТГИ в жидкое и газообразное
топливо особенно в условиях их дефицита и все
возрастающих цен должна стать одной из глав-
ных народнохозяйственных задач угольной отрас-
ли уже в среднесрочной перспективе.
К настоящему времени в пашей стране созда-
ны не только научные производства, но и отечест-
венная технология процесса гидрогенизации пере-
работки бурых и пизкометаморфизоваппых ка-
менных углей для производства высококачествен-
ного котельного и моторного топлива, ряда цен-
ных химических продуктов В 1986 г. для отработ-
ки технологических параметров этого процесса и
изучения получаемых продуктов при шахте “Бели-
ковская” ПО “Новомосковскуголь” была запуще-
на опытно-промышленная установка (СТ-5) гид-
рогенизации углей по методу Института горючих
ископаемых (ИГИ) проектной производительностью
5-7 т угля в сутки. До 1991 г. па этой установке
проведено более 40 пробегов общей продолжитель-
ностью примерно 11 000 ч. За это время наработа-
но около 1500 т синтетических жидких продук-
тов, в основном из угля разных месторождений
Капско-Ачинского бассейна.
В соответствии с программой “Экологически
чистая энергетика”, утвержденной директивными
органами, в Красноярском крае было намечено
строительство более крупных промышленных
установок СТ-75, СТ-500 для получения СЖТ ме-
тодом гидрогенизации из углей Капско-Ачинско-
го бассейна.
Исследования экономистов ИГИ, Грозгипро-
пефтехима показали, что па крупных комбинатах
(типа СТ-500), построенных вблизи месторожде-
ний угля Капско-Ачинского бассейна, приведен-
ные затраты па производство СЖТ из угля будут
па 25-35% ниже, чем при производстве жидких
топлив из нефти отдаленных северных месторож-
дений страны.
Значительное увеличение затрат на разведку,
извлечение и транспортировку нефти, относитель-
ная ограниченность ее запасов, снижение добычи
нефти, с одной стороны, наличие в России боль-
ших возможностей по наращиванию эффектив-
ной открытой разработки дешевых углей Кап-
ско-Ачинского п других бассейнов, а также нали-
чие передовой отечественной технологии ожиже-
ния этих углей и все возрастающая потребность в
жидких топливах, с другой стороны, должны спо-
собствовать скорейшей организации производст-
ва СЖТ из углей. Использование относительно
дешевых добываемых открытым способом бурых
и пизкометаморфизоваппых углей в бассейнах ре-
гиона в качестве сырья для производства СЖТ в
условиях дефицита и постоянного роста цеп па
нефтепродукты определяет рентабельность круп-
нотоннажного производства СЖТ из угля, в том
числе и для их экспорта.
Исследования, особенно последних лет, по-
зволили установить, что интенсивность ожиже-
ния твердых горючих ископаемых, количество п
состав получаемых при гидрогенизации продуктов
при одинаковых условиях ведения процесса тес-
но связаны с природой углей, их петрографиче-
ским составом, стадией углефикации, зольностью,
химическим составом золы, степенью окпслепио-
сти-восстановлешюсти, содержанием редких, рас-
сеянных, токсичных и других элементов.
Ископаемые угли сильно различаются по сте-
пени пригодности для гидрогенизации. Часть их
вообще не пригодна для этого процесса. Поэтому
достоверная оценка ресурсов углей для ожиже-
ния, выбор и изучение сырьевой базы гидрогени-
зации, как и других направлений их нетопливного
использования, являются важными и относитель-
но новыми задачами как при геологоразведочных
работах па уголь, так и особенно при промышлен-
ном его использовании
Задача превращения твердого топлива в жид-
кое может быть решена тремя путями: прямым
присоединением водорода к углю или экстракту
из пего (гидрогенизация); пиролизом, сопровож-
дающимся перераспределением водорода между
образующимися жидкими продуктами и обуглеро-
женпым твердым остатком; газификацией угля во-
дяным паром с получением смеси СО+Н2 п синте-
зом из них жидких продуктов.
Гидрогенизация твердого топлива считается
универсальным методом получения синтетических
жидких продуктов. По расчетам специалистов,
КПД гидрогенизации угля существенно выше дру-
гих методов его переработки в СЖТ п достигает
56% по сравнению с 40-45% при газификации и по-
следующем синтезе моторного топлива.
В 70-е годы специалистами ИГИ разработана
эффективная технология ожижения бурых углей
Капско-Ачинского бассейна и пизкометаморфпзо-
ваппых углей Кузбасса при невысоком давлении
(до 10 МПа). В основу метода ИГИ положены но-
вые принципы гидрогенизации угля (применение
нефтепродукта - донора водорода, органических
добавок, активного катализатора), позволившие
осуществить процесс ожижения угля при сравни-
тельно низком давлении (6-10 МПа), небольшом
расходе водорода (1,5-2,0%) и низком газообразо-
вании (7-10%). Превращение органической мас-
сы угля по этому методу достигает 90-95% при вы-
ходе моторных топлив 45-50%. Энергетический
КПД производства составляет 80%.
В условиях конкуренции с нефтепереработ-
кой технология производства СЖТ из угля дол-
жна быть экономически оправданной, удовлетво-
ряющей требованиям охраны окружающей среды
и качественным показателем получаемых жидких
продуктов различного назначения.
По расчетам специалистов, на производство
1 т всех жидких топлив по технологии ИГИ необ-
ходимо 5,35 т бурого угля с теплотой сгорания
14,7 МДж/кг, в том числе па ожижение - 3,11 т,
производство водорода - 1,02 т и топливные нуж-
ды — 1,22 т. При переработке 1 т такого угля можно
получить в качестве основной продукции 0,085 т
бензина (45,7% общего его выхода), 0,091 т дизель-
ного топлива (48,5%), 0,011 т сжиженных газов
(5,8%) и другие продукты. При этом необходимо
затратить 1456 кВт • ч электроэнергии и 7913 МДж
пара в расчете па 1 т жидких топлив всех видов.
Потребность в паре и почти 50% потребности в
электроэнергии могут быть удовлетворены за
счет их выработки па ТЭЦ, входящей в состав гид-
рогеиизациоипого завода.
Технико-экономические проработки подтвер-
ждают, что в пашей стране гидрогенизацию по ме-
тоду ИГИ можно рассматривать как наиболее пер-
спективный путь решения проблемы увеличения
ресурсов жидкого топлива. По этой технологии
представляется возможным организовать в рам-
ках одного предприятия крупномасштабное про-
изводство, соизмеримое с мощностью нефтепере-
рабатывающих заводов со всеми вытекающими из
этого положительными последствиями экономиче-
ского характера.
Для объективной оценки производства синте-
тического жидкого топлива проведены работы по
определению и уточнению технико-экономиче-
ских показателей ожижения угля (ИГИ, Грозгип-
ропефтехим, ВНИИнефтемаш, Тульский филиал
Гидрошахт). Установлена эффективность отечест-
венной технологии переработки угля в жидкие
продукты по сравнению с технологиями их произ-
водства через газификацию (Фишера-Троппа),
схемами ФРГ, США и др.
По данным этих организаций, себестоимость
(в цепах 1991 г.) 1 т синтетического моторного
топлива составит 130 р. при стоимости угля
2,7 (в р./т), приведенные затраты - 215, капи-
тальные вложения — 460,6. По уровню приведен-
ных затрат схема производства жидкого топлива
из угля с применением метода гидрогенизации
под невысоким давлением водорода эффективнее
ио сравнению с газификацией угля и производст-
вом топлива при синтезе газа в 2,8 раза, а через
’’ метанол — в 2,5 раза.
В настоящее время разработаны технологиче-
ские и технико-экономические возможности про-
изводства СЖТ из углей, изучение же экологиче-
ских и социальных аспектов этого перспективно-
го производства сильно отстает.
Известно, что качество бензина из угля будет
несколько отличаться от бензина, получаемого из
нефти. В бензине из угля содержится больше азо-
тистых соединений и ароматических углеводоро-
дов. Поэтому без доводки такого бензина до кон-
диций или усовершенствования методов и прие-
мов его использования могут возникать пробле-
мы, связанные с охраной окружающей среды и
влиянием па человеческий организм.
Во ВНИИгигиепы труда и профзаболеваний
АМН России исследованы пять продуктов гидро-
генизации капско-ачипского угля по технологии
ИГИ: дистиллятные фракции с температурой ки-
пения 180-300, 300-400°С, шлам с содержанием
твердой фазы 18,5 и 41,1%. Экспериментально
установлено, что исследованные продукты прояв-
ляют слабую кумулятивную активность. В то же
время при изучении сенсибилизирующего дейст-
вия установлена высокая аллергенная активность
жидких продуктов с температурой кипения
180-300 и 300-400°С. Показано, что жидкие про-
дукты гидрогенизации способны проникать в
кровь через поверхность кожных покровов.
Поэтому необходимо уже па стадии лабора-
торных работ, опытных производств проводить
экологическую экспертизу, разрабатывать про-
граммы мер надлежащего экологического контро-
ля производства и социально-экономических по-
следствий аварийных ситуаций.
До организации промышленного производства
СЖТ необходимо также проводить специальные
исследования всех узлов и аспектов производства,
начиная с углеподготовки и кончая изучением
токсичности использования всех продуктов и отхо-
дов этого производства, а также продуктов сжига-
ния жидких топлив из угля при разных режимах.
Критерии оценки степени пригодности уг-
лей для получения жидких топлив методом дест-
руктивной гидрогенизации. Оценить пригод-
ность углей для гидрогенизации, подсчитать запа-
сы их для этого процесса возможно лишь при на-
личии падежных, базирующихся па тестирован-
ных методах определениях, критериях и необхо-
димого количества достоверного фактического ма-
териала (экспериментальных определений) по по-
казателям этих критериев.
При окончательной оценке целесообразности
использования тех или иных углей для ожижения
учитывается комплекс факторов, вытекающих из
состава и свойств углей, прямых ожижений, гор-
но-геологических и связанных с ними экономиче-
ских показателей (себестоимость добычи углей и
др.), а также экологических соображений.
В 1982 г. во ВНИГРИуголь была выполнена
специальная работа, в результате которой по про-
веденным комплексным химико-петрографиче-
скпм исследованиям и гидрогенизации в автоклав-
ных условиях углей разных месторождений стра-
ны по методу ИГИ, а также обобщениям имеюще-
гося фактического материала с помощью ЭВМ
были установлены зависимости показателей реак-
ционной способности исследованных углей при
деструктивной гидрогенизации от основных гео-
лого-генетических факторов (петрографического
состава, стадии углефикации, степени окислеппо-
сти-восстаповлешюсти углей, содержания и соста-
ва в них минеральных компонентов) и на этой
основе предложен комплекс показателей (крите-
рии) для количественной оценки степени пригодно-
сти гумусовых углей по материалам геологоразве-
дочных работ для деструктивной гидрогенизации.
После тщательного отбора, в первую очередь с
учетом логического анализа физической сущности
параметров, их тесноты связи с функцией и между
собой для дальнейшего подсчета па ЭВМ было остав-
лено четыре параметра: зольность, содержание мик-
рокомпопеитов группы инертинита (фюзинита), по-
казатель отражения витринита и отношение водоро-
да ОН-групп к общему содержанию водорода в
угле (карбоксидпое число) (табл. 5).
В общей совокупности причин, влияющих па
выход жидких продуктов гидрогенизации, удель-
ный вес учтенных четырьмя показателями крите-
риев факторов составляет 71%. К неучтенным
причинам следует отнести химический состав
золы углей: Е, - сумма оксида и содержание в
них редких элементов, часть из которых катализи-
рует процесс ожижения. Поэтому нами были
предложены еще два дополнительных показате-
ля, характеризующих химический состав золы уг-
лей, Е, — сумма оксидов натрия и калия, Е, — от-
ношение суммы оксидов каталитического дейст-
вия к сумме оксидов ингибирующего и нейтраль-
ного действий:
Е, =Ыа,О+ К,О;
Ре2О3 + СаО+ М§О + ТЮ2 + 8О3
2 51О2 + Иа2О + К2О ’
Известно, что оксиды Иа2О и К2О отравляют
катализатор гидрогенизации, поэтому угли со зна-
чительным содержанием этих оксидов малопри-
годны для ожижения. По первым шести перечис-
ленным выше показателям, учитывая характер за-
висимости реакционной способности при ожиже-
нии от значения каждого из них, дана группиров-
ка гумусовых углей но степени пригодности их
для гидрогенизации. Граничные значения деле-
ния углей по показателям критериев па группы
пригодности для гидрогенизации найдены из гра-
фиков выхода продуктов гидрогенизации от этих
показателей состава и свойств углей.
Угли, отнесенные к I, II и III группам по сте-
пени пригодности для гидрогенизации, характери-
зуются обычно следующими средними значения-
ми основных показателей ожижения (табл. 6).
Проведенными исследованиями установлёйо,
что из гумусовых углей в качестве сырья для про-
изводства жидких топлив при деструктицкой гид-
рогенизации при прочих равных условиях" пред-
почтительны пеокислеипые малозольные Кларепо-
вые угли низких стадий метаморфизма, характе-
ризующиеся показателями отражения витринита
от 0,4 до 0,75%, относящиеся к следующим мар-
кам и технологическим группам: 2Б, ЗБ, Д ДГ,
Г, ГЖ. При окончательной оценке пригодности
углей при гидрогенизации необходимо руководст-
воваться результатами экспериментальных ожи-
жений в промышленных и полупромышленных
установках, технико-экономическими показателя-
ми добычи и переработки.
Таким образом, при оценке пригодности гуму-
совых углей для гидрогенизации в процессе про-
ведения геологоразведочных работ необходимо
определять и учитывать следующие параметры:
зольность, количественный петрографический со-
став (содержание микрокомпопептов фюзинита),
степень окислеппостн-восстаповлеппостн (карбок-
сидпое число, вычисляемое из калиевого числа,
содержания ОН-групп или элементного состава),
стадию углефикации (К„), химический состав
золы, а также содержание редких, рассеянных,
токсичных элементов, обогатимость, размолоспо-
собпость углей и др.
Таблица 5
Критерии оценки степени пригодности гумусовых углей для гидрогенизации (в %)
Группа по степени, пригодности для гидрогенизации Зольность А'1 Содержание фюзинита I Показатель отражения витринита Ко Карбоксидпое число Со=10К‘|а7 И*1аГ Химический состав золы х2
I. Угли наиболее пригодные <10 <5 0,4-0,75 <10 X, <3 X, >2
II. Угли пригодные 10-15 5-15 0,3-0,95 10-12,5 X, >3 >6 X, >1 < 2
III. Углы малопри- годные п практиче- ски непригодные >15 >15 <0,3 и >0,95 >12,5 X, >6 Х2 <1
Примечания-. Содержание фюзинита определяется: для бурых углей - по ГОСТу 12112-78 (СТ СЭВ 5431-85); для каменных уг-
лей - по ГОСТу 9414-74 (СТ СЭВ 5431-85).
К ‘ — сумма ОН-групп, определенная по ГОСТу 8930-79 и вычисленная в мг экв на 1 т угля.
Предлагаемые в качестве крите-
риев показатели имеют самую тесную
связь с параметрами единой классифи-
кации углей СССР (ГОСТ 25543-88 -
“Угли бурые, каменные и антраци-
ты. Классификация по генетическим
и технологическим параметрам”),
позволяют уже па стадии поисковых
работ по пробам малой массы оце-
пить качество углей и оперативно
прогнозировать их пригодность для
Условное деление углей по реакционной
способности при гидрогенизации
Группа пригодности для гидрогенизации Степень превращения органической массы угля, % Выход жидких продуктов от органической массы пасты, %
I >90 >80
II <90->80 <80->70
III <80 <70
ожижения.
Все показатели разработанных критериев
определяются по стандартным гостироваппым
методикам. Это дает возможность оценивать при-
годность для гидрогенизации не только углей
разведуемых в настоящее время участков, место-
рождений, ио и тех, разведка которых проводи-
лась ранее.
Результаты оценки угольной сырьевой базы
для производства синтетических жидких топ-
лив. Оценка степени пригодности углей бассей-
нов региона для гидрогенизации осуществлялась
по разработанным критериям.
По результатам химико-петрографических
исследований и автоклавных ожижений, а также
обобщения имеющихся материалов но составу п
свойствам пизкометаморфизоваппых углей ряда
ранее разведанных месторождений и участков
проведена прогнозная оценка степени пригодно-
сти для гидрогенизации углей по 49 участкам и
месторождениям в Капско-Ачинском бассейне, 21
объекту в Иркутском, 24 участкопластам в Улуг-
хемском и 28 - в Минусинском бассейнах.
Угли Канско-Ачипского бассейна. Средние
значения основных показателей состава, качества
углей бассейна по участкам и месторождениям
приведены в табл. 7. В пей дана оценка степени
пригодности углей основных месторождений 35
участков бассейна ио разработанным критериям.
Таблица 7
Характеристика (в %) углей Канско-Ачинского бассейна по степени пригодности для гидрогенизации
Месторождение Основной показатель оценки степени пригодности углей для гидрогенизации по критериям Химический состав золы Группа по степени пригодности для гидроге- низации
А11 содержание инертинита I показатель отражения витринита Ко карбокспднос число Со е, Ъ
Итатское 11,3 8,0 12,4 1,1 2,8 п-ш
Барапдатскос 7.2 11,0 0,35 11,8 1,4 2,6 п-ш
Урюпскос 7,8 10,0 0,40 12,0 - - и*
Березовское 7,0 8,0 0,36 11,5 - - II**
Боготольское 11,0 - - 12,7 - - III
Назаровское 13,0 9,0 0,39 11,4 0,8 1,8 II*
Боровско-Собо.чевское 10,7 16,0 - 12,0 - - И*
Болыпссырское 5,3 12,0 0 42 10 7 - - II I*
Кызыкчульскос 9,8 - - 10,6 - - (II III)***
Ровненское 12,6 - - 9,7 - - ДМ*
Пашенскос 24,6 12,0 - 11,7 - - III*
Дудетское 11,5 20,0 0,36 12,7 - 1,0 III
Казанское 19,4 11,0 - 14,2 - III*
Бородинское 9.3 4,0 0,36 11,0 - - II*
Перся словскос 15,0 - - 10 9 - - II*
Абанское 9,1 2,0 0,36 12,1 0,7 1,90 II*
Примечания: *Бсз учета химического состава золы.
**Бсз учета показателя степени окпслснностн-восстаповлснностн (карбокспднос число).
*** Без учета содержания инертинита и химического состава золы.
Из-за отсутствия аналитических данных ио
отдельным показателям пригодность углей ряда
ранее разведанных участков оценена без учета
значений одного или нескольких параметров кри-
териев, чаще всего без учета содержания инерти-
нита (фюзинита) химического состава золы или
карбоксидпого числа.
Большинство углей рассмотренных участков
Канско-Ачинского бассейна относится ко II группе
по степени пригодности для гидрогенизации. Луч-
шими для этого процесса среди углей бассейна бу-
дут, по-впдимому, угли Болыпесырского (Балах-
тинского) месторождения. Без учета химического
состава золы эти угли отнесены ко П-1 группе.
Перспективными для гидрогенизации следу-
ет считать угли Бородинского, Березовского, На-
заровского, Урюпского, Абапского и, возможно,
Итатского месторождений, степень превращения
органической массы которых, за исключением от-
дельных проб, выше 75%, а образование жидких
продуктов гидрогенизации - более 70% па органи-
ческую массу пасты.
По ряду показателей пригодны для ожиже-
ния угли Кызыкчульского месторождения (участ-
ки “Северный” и “Западный”), но они не охарак-
теризованы по химическому составу золы и содер-
жанию мацералов инертинита (фюзинита).
Угли Боготольского месторождения практи-
чески непригодны для гидрогенизации из-за низ-
кой стадии углефикации и связанных с нею высо-
ких значений карбоксидпого числа. В этих углях
содержание массовой доли общей рабочей влаги
41-46% и около 26% - суммы кислорода и азота.
Угли Пашепского, Казанского месторожде-
ний малопригодны для гидрогенизации в основ-
ном из-за высокой средней зольности (24,6 п
19,4%), кроме того, казанские угли характеризу-
ются высокими значениями карбоксидпого числа.
Угли Дудетского месторождения также отне-
сены к Ш группе по степени пригодности дл: пи-
рогенизации из-за высокого содержания инерти-
нита (20%) и повышенного значения карбоксидпо-
го числа.
Угли Иркутского бассейна. Характеристика
иркутских углей по разработанным критериям
(па основе данных ПГО “Иркутскгеология”) и
степень пригодности их для гидрогенизации по
средним значениям параметров даны в табл 8.
Таблица 8
Характеристика (в %) углей Иркутского бассейна по степени пригодности их
для деструктивной гидрогенизации
Месторождение, участок, угленосная площадь Зольность А11 I ко ц<1М Карбокснд- нос число с„ Химический состав золы Группа по степени пригодности для гидро- генизации
Ишпиское 20,0 1 0 54 5,9 1,2 0,17 п-ш
Бозойское 20,8 1 0,55 6,1 0,4 0,19 П-Ш
Ушаковская 21,23 1 0,61 ' 6,2 - 0,17 П-Ш
Кармагайская 14,4 1 0,59 6,0 - 0,14 III
Зааргарская 22 6 1 - 6,2 2.0 0,15 П-Ш
Араисахойскрр 13,0 1 - 6,0 - 0,58 III
Черемховское 17 7 1 0,52 6,0 5,3 - 0,29 11
Вознесенское 15,6 1 0,53 5,9 1,87 0,28 1-П
Мотовское 19.6 1 0,52 6,0 1,49 0,11 П-Ш
Ныгдинскос 14,4 1 - 6,0 1,13 0,12 1-П
Годумстская 13,5 1 - 5,9
Новомете пкиискос 12,0 1 0,50 5,7 0,63 1-П
Каранцайскос 13,0 1 0,42 5,4 0,56 1-П
Владимиро-Головинское 12,8 1 - 6,1 0,50 1-П
Забптупскос 18,0 1 0,50 0,64 П-Ш
Ново-Черемховская 13,7 1 - 6,2 0,50 1-П
Тарасовское 14,1 1 - 6,0 0,41 1-П
Ишпдспское 11,6 1 0,48 5,4 4,0 0,39 1-П
“Катарбспскпц" 18,0 1 - 6,0 0,81 0,24 П-Ш
Азойское 16,1 1 0,43 5,4 7,2 0,52 П-Ш
Мугунскос 14,5 0,45 5,5 8,1 0,42 1-П
К сожалению, мы не имеем аналитических
данных для углей некоторых месторождений по
химическому составу золы, карбоксидпому чис-
лу, поэтому оценку пригодности иркутских углей
для деструктивной гидрогенизации по методу
ИГИ следует считать предварительной.
Угли бассейна характеризуются благоприят-
ным для ожижения петрографическим составом.
По показателю отражения витринита (Ко =
= 0,43-0,75%), все они попадают в группу I (наибо-
лее пригодные) для деструктивной гидрогенизации.
Угли бассейна заметно различаются по степе-
ни восстаповлеппости. Однако отсутствие при-
знанного количественного показателя затрудняет
учет этих различий при оценке пригодности уг-
лей для ожижения.
Карбоксидпое число определено по ограни-
ченному количеству проб в угле Мугунекого,
Азейского, Ишидейского и Черемховского место-
рождений: в пеокислеппых пробах углей этих мес-
торождений оно обычно менее 10%, т.е. по этому
показателю угли бассейна также могут быть отне-
сены к I группе по степени пригодности для гид-
рогенизации.
Угли ряда месторождений бассейна характери-
зуются повышенной (Ас| > 15%) зольностью, сред-
ней, трудной и очень трудной обогатимостью.
Золы иркутских углей отличаются высоким со-
держанием инертного газа при гидрогенизации
ЗЮ2 (46,4-74,6%) и поэтому низкими значениями
отношения суммы оксидов золы каталитиче-
ского действия к нейтральным и ингибирующим.
По этим причинам ишипские, ушаковские, заан-
гарские, бозойские, мотовские, катарбейские
угли, по-видимому, малоперспективпы для гидро-
генизации по методу ИГИ.
Наиболее пригодны для деструктивной гидро-
генизации угли Ишидейского, Новометелкипско-
го, Ныгдипского месторождений.
Угли Улугхемского и Минусинского бассей-
нов. Практически эти угли не изучены как сырье
для получения жидких топлив. На сегодня мы
располагаем результатами лабораторных ожиже-
ний только улугхемских углей, проведенных в
ИГИ, всего лишь по семи пробам, отобранным па
стадии общих поисков, причем угли двух проб из
них оказались окисленными (выветрелыми).
Угли, подвергшиеся гидрогенизации по методу
ИГИ, характеризовались невысокой степенью ме-
таморфизма (Ко = 0,56-0,87%), однородным пет-
рографическим составом (витринита 89-98%,
инертинита 1-6, липтинита 1-5), низкой (для пео-
кислеппых углей) зольностью (А'1 = 7,6-12,3%),
содержанием серы (8, =0,25- 1,02%), повышен-
ным по сравнению с углями других бассейнов
Южно-Сибирского региона содержанием водоро-
да (Н1'аГ = 5,89-6,21%).
Опи относятся к маркам Г, ГЖ, Ж. Угли пео-
кислеппых проб характеризуются высокой степенью
превращения их органической массы при гидроге-
низации (86-96%). Суммарный выход жидких
продуктов для исследованных проб колеблется от
75 до 86%, а выход пизкокипящих (до 300°С) про-
дуктов — от 12 до 31% па органическую массу пасты
(ОМП), при этом расход водорода не превышал
1,88% от ОМП.
Эти лабораторные опыты экспериментально
подтвердили прогнозные оценки степени пригод-
ности для гидрогенизации улугхемских углей,
сделанные нами по имеющимся фондовым материа-
лам согласно разработанным критериям
По петрографическому составу, стадии угле-
фикации, зольности, степени окисленпости-вос-
становлепности (карбоксидпое число) угли основ-
ного промышленного пласта “Улуг” па Элегест-
ском, Чихачевском, Эрбекском, Каахемском, Ме-
жегейском месторождениях вполне пригодны для
деструктивной гидрогенизации.
Угли бассейна по средним значениям в основ-
ном низко- и средпезольпые (А1' = 8-14%), отлича-
ются высоким содержанием водорода (до 6,0%),
низким — кислорода (5-10%). Кроме того, они хо-
рошо обогащаются. Установлено, что около 77%
разведанных запасов углей бассейна зольностью
выше 10% характеризуются легкой обогатимостью,
13,8% - средней.
Особый практический интерес для гидрогени-
зации представляют, по нашему мнению, добывае-
мые открытым способом угли Каахемского место-
рождения. Учитывая все возрастающие потребно-
сти Республики Тыва в моторных топливах, отсут-
ствие нефти и нефтеперерабатывающих заводов,
удаленность промышленных объектов Республи-
ки от центров производства жидких топлив, отсут-
ствие железной дороги, соединяющей с этими цен-
трами, наличие рядом с г. Кызылом вполне при-
годных для гидрогенизации углей, добываемых
открытым способом и др., можно предположить,
что организация производства СЖТ из углей в
районе Каахемского месторождения будет эконо-
мически оправданной.
По углям Минусинского бассейна отсутствуют
лабораторные ожижения. Крайпе скудные дан-
ные по петрографическому составу и показателю
отражения витринита есть только по углям Бей-
скего месторождения. Также весьма ограничен-
ные данные и по другим химико-технологическим
показателям, что затрудняет оценку степени при-
годности этих углей для гидрогенизации.
Судя по марочному составу, средним значени-
ям основных показателей качества и имеющимся
данным по петрографии, черногорские угли пред-
ставляют интерес для гидрогенизации. Угли Бей-
ского и Изыхского месторождений характеризу-
ются повышенной зольностью (18-20%), трудной
обогатимостью, размолоспособпостыо, высоким
содержанием мацералов группы инертинита и
вряд ли представляют интерес для гидрогенизации.
Угли для полукоксования. Одним из старей-
ших промышленных процессов термохимической
переработки твердых горючих ископаемых является
полукоксование — нагревание угля, торфа, горю-
чих сланцев до температуры 500-600пС без доступа
воздуха. Основные продукты полукоксования — по-
лукокс, смола, газ и пирогепетическая вода.
Полукокс - пористое, более обуглерожеппое,
по сравнению с исходным углем, синтетическое
твердое топливо с выходом летучих веществ от 9
до 23% и теплотой сгорания 29,3-34,7 МДж/кг
Он характеризуется высокой реакционной способ-
ностью, легко загорается, горит без копоти, имеет
высокую температуру горения. В зависимости от
исходного угля и условий полукоксования он мо-
жет быть в кусковом или порошкообразном виде.
Выход полукокса составляет обычно 55-75% ис-
ходного угля.
Полукокс — сырье для производства генера-
торного и водяного газа — используется для полу-
чения карбида кальция как восстановитель в черной
металлургии и при коксовании углей, а также -
для бытовых, энергетических и других целей.
Смола - один из основных продуктов полу-
коксования. Из гумусовых углей опа обычно
представляет собой темно-бурую вязкую жид-
кость с резким запахом дегтя. Выход смолы так-
же зависит от состава, свойств исходных углей,
конструкции печей, режима полукоксования и со-
ставляет от 3 до 30%. Линтобиолитовые и сапропе-
литовые угли характеризуются высоким выходом
смолы, доходящим до 69% (богхеды). Смола по-
лукоксования используется для получения бензи-
на, керосина, смазочных масел, парафинов, фено-
лов н других продуктов.
Высококалорийный газ полукоксования
(25,1-33,5 МДж/кг) является сырьем для хими-
ческой отрасли промышленности, может также
применяться при газификации в промышленных
и бытовых установках.
Пирогепетическая вода имеет повышенное со-
держание фенолов и на некоторых заводах слу-
жит сырьем для их получения. Фенолы использу-
ются при производстве пластических масс.
В бывш. СССР па территории России дейст-
вовало два завода по полукоксованию углей, по-
строенных в 40-50-е годы. Предприятие ПО “Ап-
гарскнефтеоргсиптез” работало па концентрате
черемховских углей Иркутского бассейна, а за-
вод в г.Лепииск-Кузпецком — па газовом угле Куз-
басса. Первоначально суммарный объем произ-
водства заводов составлял примерно 300 тыс. т
угля в год, в последнее время, несмотря па то, что
используемое оборудование уже морально устаре-
ло, возросли эксплуатационные затраты, они про-
должают работать. На производство 1 т полукок-
са в среднем расходуется' обогащенного угля
(концентрата) 1,55 т, электроэнергии 22 кВт - ч,
пара 104500 кДж и воды И м3. При этих услови-
ях расходы но переработке уг лей в расчете па 1 т
полукокса составляли 3,6 р. (в цепах конца 80-х
годов). Полукокс применялся в качестве восста-
новителя, заменяя металлургический кокс, рас-
ход которого на эти цели составлял около 10 млн т.
Специалисты считают, что, несмотря па повышен-
ное содержание золы в полукоксе и повышенный
выход летучих, использование его при выплавке
75%-пого ферросилиция позволит снизить расход
электроэнергии на 5,5-5,7%, повысить производи-
тельность печи па 6%, увеличить коэффициент из-
влечения кремния в сплаве до 98% и уменьшить
содержание фосфора в сплаве в 2-2,5 раза, что су-
щественно улучшит его качество. Поэтому увели-
чение производства полукокса для ферросплав-
ной промышленности (особенно в условиях возра-
стающего дефицита углей для коксования) имеет
большое экономическое значение.
Число известных способов полукоксования
велико и работы по совершенствованию схем по-
лукоксования твердых горючих ископаемых и
рациональному использованию полукокса про-
должаются.
Наиболее распространено полукоксование уг-
лей в шахтных печах с внутренним обогревом.
Печи этого типа достаточно производительны, мо-
гут перерабатывать более 350 т буроугольпых бри-
кетов или круипокускового угля в сутки. Однако
с увеличением влажности угля производитель-
ность этих печей заметно падает, а выход смолы
полукоксования резко уменьшается при наличии
даже небольшого количества кислорода в га-
зе-теплоносителе.
Одним из перспективных методов полукоксо-
вания мелкозернистого угля является ведение
процесса в кипящем (псевдоожиженном) слое.
По схеме фирмы “Лурги”, предварительно высу-
шенный бурый уголь, измельченный до 6 мм, при
помощи шпека-дозатора, непрерывно подают в ки-
пящий слой. Воздух, создающий кипящий слой,
подогревают отходящими продуктами горения и
равномерно распределяют его с помощью колос-
никовой решетки. Тепло, необходимое для полу-
коксования, получают в результате частичного
сгорания полукокса, паров смолы и газа полукок-
сования. Буроугольпый полукокс может быть по-
лучен путем высокоскоростного (за 1-2 с) пироли-
за угля в вихревой камере, преимущество кото-
рой по сравнению с печами других типов заключа-
ется в простоте конструкции, высокой скорости
нагрева, возможности переработки мелкозерни-
стого угля (отсевы менее 6 мм) и легкости управ-
ления процессом.
По методу ЭНИНа полукоксование бурых уг-
лей проводится с комбинированным теплоносите-
лем (газовым и твердым) и при более высоких
температурах (700-750°С). Получаемый полу-
кокс обладает высокой дисперсностью и реакци-
онной способностью, он может самовозгораться.
Поэтому его можно использовать непосредствен-
но па месте производства, транспортировать та-
кой полукокс следует только в герметически за-
крытых контейнерах.
В конце 60-х годов па металлургическом заво-
де “Сибэлектросталь” в течение 380 суток работа-
ла опытно-промышленная установка полукоксова-
ния бурых углей твердым теплоносителем. За это
время было переработано 29 тыс.т бурого угля
“Бородинского” разреза. Средняя температура
пиролиза составляла 590°С. Полукокс характери-
зовался следующими свойствами: зольность —
17%, выход летучих веществ - 10,7, выход класса
0,05-1 мм — 90%. Проведенные расчеты показали,
что стоимость полукокса по этой технологии па
промышленной установке производительностью
200 т/ч, построенной в непосредственной близо-
сти от угольного разреза, будет почти в 7 раз ме-
ньше но сравнению с самым дешевым в стране
кузнецким коксом.
Доказана возможность использования до
20% полукокса из малозольных (4-6%) и малосер-
пистых углей Капско-Ачинского бассейна в ших-
те для коксования. Обеспечение полукоксового
производства малозольными углями - реальная
задача, так как только па одном Березовском мес-
торождении этого бассейна имеется свыше 60% за-
пасов малосерпистых углей с зольностью до 6%.
Интересны предложения завода “Сибэлектро-
сталь”, ВУХИНа и др. по использованию полу-
кокса в черной металлургии в качестве восстапо-
. вителя для прямого (педомеиного) получения же-
леза из руд. Возможность замены классических
восстановителей — кокса, мазута, природного
газа полукоксом из дешевых углей соответствую-
щего качества реализуется во многих странах
мира. Полукокс из малозольных, малосерпистых
Углей имеет значительное преимущество перед
ними,по сернистости, правда, немного уступает
газу и мазуту по зольности и влажности.
Полукокс из капско-ачипских углей характе-
ризуется высоким соотношением углерода к водо-
роду, в его составе мало серы и влаги. Все эти свой-
ства, а также благоприятные гранулометрический
состав полукокса и химический состав его золы
(высокий процент основных окислов) позволяют
эффективно использовать его в доменной плавке.
В энергетике полукокс и термоуголь из кап-
ско-ачипских углей наиболее экономичны по срав-
нению с исходными углями, если сжигание их
производится па расстоянии более чем 1000 км от
места добычи.
Таким образом, технологических схем полу-
коксования достаточно много. Одни из них ориен-
тированы на производство качественного полу-
кокса, другие - па использование смол полукоксо-
вания для производства искусственного жидкого
топлива. Поэтому Нормативных юстированных
требований для различно ориентированных про-
цессов пока пет.
Необходимо подчеркнуть, что решающее вли-
яние па качество и количество получаемых про-
дуктов полукоксования оказывает природа (тип,
состав и свойства) используемого угля, однако си-
стематические исследования угольной сырьевой
базы России, учитывающие эти особенности и раз-
ную ориентированность (преимущественное полу-
чение качественного полукокса или смолы для
производства жидких топлив) процесса практиче-
ски не проводились.
Общими требованиями для углей и сланцев,
используемых для полукоксования, являются
ограничения предельных показателей по зольно-
сти, содержанию влаги, видимой породы, мело-
чи, размеру кусков и др.
При полукоксовании углей и сланцев с целью
получения искусственного жидкого топлива важ-
нейшим показателем является выход смолы полу-
коксования. Считается, что угли, пригодные для
этих целей, должны иметь выход смолы полукок-
сования не менее 10-12%, а для сланцев — 10-24 на
сухое беззольное вещество.
В основном но этому же показателю оценива-
ется пригодность углей для полукоксования по
ГОСТу 25543-88. Выход смолы полукоксования
является классификационным параметром бурых
углей.
При использовании полукокса в качестве вос-
становителя в металлургическом и коксохимиче-
ском производстве важнейшие требования к ис-
ходному углю сводятся к величине его зольности,
сернистости, фосфористости и влажности,
Выход смол при низкотемпературном (до
550°С) полукоксовании бурых углей, различных
по стадии углефикации и петрографическому со-
ставу, изменяется обычно от 4 до 17%, при полу-
коксовании пизкометаморфизовациых каменных
углей (марки Д, Г) - от 1,5 до 20% По мерс рорта
углефикации (от газовых углей к тощим) выход
полукоксовой смолы снижается. Исключение со-
ставляют лишь некоторые жирные угли, при на-
гревании которых до 600°С часто образуется столь-
ко же первичных смол, сколько из газовых углей.
Обычно высоким выходом смолы полукоксо-
вания при низкотемпературной переработке ха-
рактеризуются липтинитовые и витрипитовые (гу-
митовые) пеокислеппые угли низких стадий углефи-
кации, характеризующиеся высоким выходом лету-
чих веществ. По ГОСТу 25543-88 - это угли марок
Б, Д, ДГ, Г, подгрупп 2БВ, ЗБВ, ДВ, ДГВ, 1ГВ.
Как видно из этого перечня, сырьевой базой для
полукоксования могут быть в основном бурые и
длиппопламепиые угли.
Из общего количества прогнозных ресурсов
и разведанных запасов углей Южно-Сибирского
региона па долю бурых и длиипоиламепных при-
ходится примерно 473 млрд т (около 93%). Основ-
ные ресурсы и запасы их сосредоточены в бассей-
нах: Капско-Ачинском — 442, Минусинском — 20,
Иркутском - 11 млрд т.
Приведенные цифры перспективных запасов
не исчерпывают всех ресурсов бурых и длиппо-
пламеппых углей указанного региона. Развитые
па их территории многочисленные площади с
предполагаемой и неясной угленосностью не полу-
чили в настоящее время количественной оценки.
В Иркутском бассейне завод полукоксования
работал на черемховских углях, ресурсы кото-
рых практически истощены. Взамен их разведано
Вознесенское месторождение, запасы углей для
открытых работ па котором оцениваются пример-
но в 0,5 млрд т. По качеству Вознесенские угли
близки к черемховским, отличаются от них более
высокой спекаемостыо. Опи могут служить не толь-
ко высококалорийным энергетическим, по и тех-
нологическим сырьем в процессах полукоксова-
ния, коксования и др.
Судя по выходу полукоксовой смолы, в Ир-
кутском бассейне пригодны для полукоксования
также угли Ишипского, Ишидейского, Мугупско-
го и ряда других месторождений.
Угли для газификации. Газообразное топли-
во по сравнению с твердым имеет ряд преиму-
ществ: оно полностью сгорает; не образует твер-
дых остатков; процесс горения его легко регули-
руется, не требуется большого избытка воздуха;
достигается высокая температура горения и др.
Газообразное топливо широко используется при
производстве синтетических веществ и материа-
лов: аммиака, спиртов, пластических масс, пара-
финов, жидкого топлива и др.
В принципе газифицировать можно все виды
твердого природного и искусственно полученного
топлива: дрова, торф, бурые и каменные угли, ан-
трацит, горючие сланцы, полукокс и кокс.
В связи с уменьшением запасов природного
газа, повышением цеп па пего и наличием деше-
вых низкокачественных углей во многих странах
постоянно поддерживается интерес к разработке
новых технологических схем получения газов раз-
личного назначения из углей. Газификация углей
как возможный источник горючих газов не проти-
вопоставляется газоснабжению на основе природ-
ного газа, а является средством повышения эф-
фективности использования низкосортного топли-
ва. Например, в пашей стране при наличии значи-
тельных запасов высокосерпистых углей возмож-
на газификация их как предварительная стадия
подготовки к сжиганию, что позволяет создать
условия для использования таких углей па тепло-
вых электростанциях, исключить загрязнение воз-
душного бассейна и коррозию энергетического
оборудования.
Одним из перспективных направлений явля-
ется газификация твердых топлив с целью получе-
ния газов нужного состава, пригодных для хими-
ческих синтезов (аммиака, спиртов и др.), и га-
зов-восстановителей для прямого получения желе-
за и восстановления цветных металлов. Порой не-
обходимы такие синтезы, которые требуют значи-
тельной концентрации СО в газе, например, для
оксосиптеза. Из нефти и природного газа практи-
чески невозможно получить газ с большой концен-
трацией СО. В этом случае газификация угля яв-
ляется единственным методом получения концент-
рированного оксида углерода.
Известно, что запасы низкокачественных',. не
находящих сбыта углей во много раз превышают
суммарные запасы нефти и газа. По мере истоще-
ния запасов последних цепы па них постоянно рас-
тут, как правило, несоизмеримо с ростом цен ш! низ-
косортные угли открытой добычи. Эти обстоятель-
ства повышают рентабельность преобразования
угля в чистые газообразные и жидкие топлива.
Существует очень много процессов газифика-
ции твердых топлив. В промышленном масштабе
освоены следующие: Лурги — газификация куско-
вого топлива в стационарном слое под давлением
20-25 Па па парокислородиом и паровоздушном
дутье; Копперса-Тотцека - газификация уголь-
ной пыли при атмосферном давлении с парокисло-
родпым дутьем; Винклера - газификация мелко-
зернистого топлива в кипящем слое при атмосфер-
ном давлении с парокислородпым или паровоз-
душным дутьем. К основным недостаткам всех
этих процессов относятся ограниченная возмож-
ность интенсификации процесса и большой вынос
угля газовым потоком, поэтому в разных странах
разрабатываются новые методы газификации
твердых топлив.
В СССР в 50-х годах работало 350 газогенера-
торных станций, производящих 15 млн м3газа. Пос-
ле войны было разработано несколько интересных
технологий газификации. В Институте горючих ис-
копаемых разработан высокоинтеисивпый процесс
газификации угля в кипящем слое под давлением с
высокотемпературной очисткой газа от ныли и сер-
нистых соединений. Преимуществами этого процес-
са являются большая производительность (интенсив-
ность одного газогенератора в 3-3,5 раза выше, чем
достигнуто в газогенераторах Лурги); снижение
уноса топлива в 2-2,5 раза по сравнению с газоге-
нераторами Винклера; получение газа с малым со-
держанием метана и др.
Была разработана программа получения чи-
стых энергоносителей из бурых углей Кап-
ско-Ачинского бассейна, в том числе через их га-
зификацию и синтез из газов метанола. По дан-
ным 70-х годов, считалось экономически целесо-
образно на базе газификации каиско-ачипских
углей производство 15 млн т метанола в год и ор-
ганизовать его транспортировку трубопроводом
в европейскую часть страны. Однако в конце
70-х годов производство искусственных газов
из углей в бывш. СССР практически было пре-
кращено.
В настоящее время производство синтетиче-
ского газа в России сохранилось лишь па одном
заводе, где в старых газогенераторах Лурги пере-
работке подвергается полукокс, полученный из
обогащенных углей Черемховского месторожде-
ния Иркутского бассейна. Работает несколько де-
сятков газогенераторов, в которых из 1 т полукок-
са в среднем вырабатывается 1600 м3 технологиче-
ского, или 2900 м3 энергетического газа. На осно-
ве технологического газа производятся аммиак,
метанол и бутиловые спирты, а энергетический
газ используется для внутренних нужд.
На современном этапе развития экономики к
газификации углей вновь привлечено внимание
многих стран мира. Это обусловлено постоянным
ростом потребности в газе, повышением цеп па
пего, истощением ресурсов природного газа и
теми возможностями, которые связывают с гази-
фикацией низкосортных бурых и каменных уг-
лей, запасы которых огромны.
Анализ целесообразности развития газифика-
ции твердых топлив показал, что производство ис-
кусственных газов может быть экономически эф-
фективным при использовании подходящих деше-
вых углей и применении комплексных газохими-
ческих схем превращения топлива в газ, а также
при организации газового производства вблизи
добычи угля.
В зависимости от намечаемых направлений
использования газа к сырью предъявляются раз-
личные требования. При оценке углей и других
видов твердого топлива в качестве сырья для гази-
фикации следует учитывать их качественные, эко-
номические показатели, а также многообразие ме-
тодов газификации, различающихся по техноло-
гии и по назначению конечного продукта произ-
водства - газа.
На процесс газификации и состав получаемо-
го газа влияют химические и физические свойст-
ва топлива: влажность, выход летучих веществ,
спекаемость, гранулометрический и петрографи-
ческий состав, механическая прочность, термиче-
ская стойкость, шлакуемость, а также режимные
условия газификации: температура, вид дутья,
равномерность распределения газов и дутья по се-
чению газогенератора.
В табл. 9 приведены основные требования по
составу и свойствам углей для различных мето-
дов газификации.
Для всех указанных в табл. 9 процессов угли,
имеющие высокую влажность (выше 20-30%), дол-
жны подсушиваться до газификации. При исполь-
зовании спекающихся углей по технологиям Лурги,
Винклера, ИГИ их необходимо окислить. Высоко-
зольные угли (А11 > 35%) целесообразно приме-
нять лишь при получении энергетических газов.
Повышенная влажность и зольность затрудняют
ведение процесса газификации, уменьшают выход
газа и величину рабочей теплоты его сгорания.
Для газификации угля с жидким шлакоудале-
иием пизкоплавкость золы является положитель-
ным фактором. При газификации в слоевых газо-
генераторах с мокрым золоудалением угли долж-
ны иметь тугоплавкую золу.
Технологии подземной газификации углей, при-
менявшиеся в ряде бассейнов пашей страны, с полу-
чением газа (теплота сгорания 2910-3349 кДж/м3)
из бурых углей и 3350-4600 кДж/м3 - из камен-
ных, не получили широкого развития, а по расче-
там экономистов, затраты па производство едини-
цы тепла па действовавших станциях получились
выше, чем при традиционных методах отработки
запасов углей.
Требования к качеству угля для газификации
в значительной степени определяются способом
газификации.
Показатели качества углей для различных методов газификации
Таблица 9
Состав и качество углей Метод газификации
Лурги Копперса-Тотцека Винклера ИГИ
Влажность,% Г рануломстрпчсскпй состав, мм Спекаемость Зольность,% <30 3-35 Нсспскающпсся <30 < 20 < 0,082 Все угли Без ограничения < 20 0-5 Нсспскаюищсся < 30-32 < 20 0-10 Нсспскающпсся < 35
Согласно ГОСТу 25543-88, для производства
смешанного генераторного газа в газогенераторах
стационарного типа пригодны угли следующих
марок, групп и подгрупп: Б, ЗБ, ЗБВ, ЗБФ; ДГ,
ДГФ; КС, 1КС, 2КС, 1КСВ, 1КСФ, 2КСВ,
2КСФ; ГЖО, 1ГЖО, 1ГЖОВ, 1ГЖОФ; СС,
2СС, ЗСС; ТС, ТСВ; Т, 1Т, 1ТВ. А для производ-
ства водяного газа по периодическому методу при-
годны угли следующих марок, групп и подгрупп:
Т, 2Т, 2ТФ; А, 1А, 2А, ЗА, 1АВ, 1АФ, 2АВ,
2АФ, ЗАВ, ЗАФ.
В зависимости от марки, качества угля и схе-
мы газификации генераторный газ имеет теплоту
сгорания от 5024 до 6280 кДж/м3. Такой газ при-
меняется для отопления печей в металлургиче-
ской, машиностроительной, стекольной, керами-
ческой и других отраслях промышленности.
Водяной газ имеет теплому сгорания 8374 кДж/м3
и применяется в технологических процессах, тре-
бующих создания более высоких температур в ра-
бочем пространстве печи.
Как видно из приведенного перечня марок,
групп и подгрупп, для газификации, особенно
для производства генераторного газа, пригоден
широкий круг углей, различающихся как по ста-
дии углефикации, так и по петрографическому со-
ставу. Таких углей в регионе очень много, особен-
но марок Б, Д, ДГ.
В конечном итоге при выборе сырья для рен-
табельного производства синтетического газа не-
обходимо учитывать не только качество углей, по
главным образом экономические показатели их
добычи и переработки. А они для многих место-
рождений Южно-Сибирского региона являются
весьма благоприятными. Так произведенные эко-
номические расчеты показали, что при производ-
стве технологического газа очень выгодно исполь-
зовать угли Капско-Ачинского бассейна. Техноло-
гический газ из этих углей можно использовать в
качестве исходного сырья для производства мета-
нола, объемы производства которого в развитых
странах удваиваются через каждые 10 лет.
Угли для производства горного воска. Од-
ним из важнейших направлений нетопливного ис-
пользования бурых углей, получивших промыш-
ленное развитие, является производство буроуголь-
пого битума, после очистки которого получают
воск, в практике обычно называемый горным или
моптаи-воском.
Буроугольпый воск — ценнейшее, порой неза-
менимое сырье для многих (более 40) отраслей
промышленности. Основными потребителями его
являются бытовая химия, медицина, бумажная,
литейная, обувная, электротехническая и другие
отрасли промышленности. В опубликованной ли-
тературе приводится более 400 рецептур бытовой
химии с использованием буроугольпого воска (па-
сты, кремы, лаки, краски и др.).
Повышенный интерес промышленности к буро-
уголыюму воску объясняется его высокой влаго-
устойчивостыо, химической стойкостью к кислотам,
окислителям, пластичностью, высокой температу-
рой плавления (до 90°С), низкой электропровод'но-
стыо, хорошей растворимостью в органических рас-
творителях, способностью давать водные компози-
ции с парафином, стеарином, пчелиным воском, озо-
керитом, повышать температуру плавления смесей,
практическим отсутствием канцерогенов.
Сущность заводского процесса получения
горного воска заключается в подготовке бурого
угля (дробление, сушка), экстракции при темпе-
ратуре кипения растворителя и последующей ре-
генерации его. Отличаясь внешней простотой,
производство горного воска из углей является
сложным массообмепиым процессом, зависящим
от многих факторов, из которых главными явля-
ются: природа, условия подготовки и грануломет-
рический состав исходного сырья; природа и тип
растворителя; параметры экстракции и аппара-
турное оформление процесса.
Оптимальное время экстракции зависит как
от свойства угля, его гранулометрического соста-
ва, так и от свойства и состава растворителя
(Б.И.Шпапер, Н.С.Грязнов, 1974 г.). Увеличе-
ние продолжительности экстракции обычно при-
водит к некоторому повышению выхода сырого
битума, однако, как правило, при этом возрастает
содержание в нем смол и асфальтенов. Средняя
продолжительность промышленного процесса эк-
стракции битумов 15-20 мин.
Основным природным сырьем для получения
буроугольпого воска являются так называемые
землистые бурые угли, обычно содержащие повы-
шенное количество экстрагируемых различными
растворителями битумов. Для этих целей также
могут использоваться лигнит и торф, однако прак-
тическое значение их в настоящее время невелико.
В значительной мере выход битума и количест-
во в нем воска зависят от геологических условий об-
разования угля. Последнее обстоятельство следует
учитывать при сопоставлении выхода битумов из
углей различных бассейнов и месторождений.
В настоящее время выход битумов определя-
ется по ГОСТу 10969-87, СТ СЭВ 5752-86 экст-
ракцией при температуре кипения толуола. В
этом случае битум называется толуольным экст-
рактом, выход его из бурых углей в среднем изме-
няется от 1 до 20%.
Следует отметить, что установленный конди-
циями предел выхода битумов (не менее 7%) из
углей, пригодных для производства воска, не все-
гда оправдан, так как в производственных услови-
ях показана целесообразность переработки менее
битуминозного угольного сырья, отличающегося
низким содержанием смол и оптимальными физи-
ческими свойствами.
Кроме общего выхода битума, при оценке
пригодности углей для производства воска необ-
ходимо учитывать содержание в битуме восков,
смол, зольность и общую пористость углей, раз-
мер пор, способность к переизмельчепию, смачи-
ваемость растворителями и другие особенности
исходного сырья.
Обычно гумито-линтобиолитовые угли, ха-
рактеризующиеся повышенными значениями со-
держания водорода, выхода летучих веществ, теп-
лоты сгорания по сравнению с гумипитовыми уг-
лями, имеют и больший выход битумов. Поэтому
для экспрессной оценки битумипозпости при се-
лективной добыче угля в качестве оперативных
показателей можно рекомендовать выход лету-
чих веществ или соотношение в углях мацералов
групп липтинита, гумипита и инертинита.
В соответствии с единой классификацией уг-
лей по генетическим и технологическим парамет-
рам (ГОСТ 25543-88) наиболее пригодными для
промышленного производства горного воска явля
ются угли марки Б; группы и подгруппы 1Б,
1БВ; класса 02, 03; типа 50 и выше; подтипа 05,
10, 15, 20.
Россия, располагая большими запасами земли-
стых битумсодержащих углей, вынуждена по раз-
ным причинам, особенно после распада СССР,
полностью импортировать дефицитный и дорогой
буроугольпый воск. Поэтому выявление и оценка
сырьевой базы битумсодержащих углей для произ-
водства воска в условиях его дефицита и импор-
та — одна из важных задач, от решения которой за-
висит не только экономика всего процесса произ-
водства, по и технологическое оформление, а так-
же качество получаемого буроуголыюго воска.
При наличии в Южно-Сибирском регионе
ряда месторождений бурых углей мезокайпозой-
ского возраста (Иркутский и Каиско-Ачинский
бассейны, Предбайкалье) с повышенной битуми-
нозиостыо они по сравнению с углями европей-
ской части (Днепровский и Южно-Уральский бас-
сейны, Дпепрово-Донецкая впадина, Жиланчик-
ская угленосная площадь и др.) оказались недо-
статочно изученными
Наибольший интерес представляют месторож-
дения палеогенового возраста Предбайкалья, ресур-
сны?! потенциал которых оценивается в 2,7 млрд т.
К сожалению, угли большинства из известных
здесь впадин, возможно пригодные для производ-
ства воска, пока еще не изучены. В настоящее вре-
мя только угли Хапдипского месторождения по
степени изученности, запасам и качеству могут
рассматриваться в качестве сырьевой базы произ-
водства буроуголыюго воска.
, Балансовые запасы и прогнозные ресурсы
углей Хапдипского месторождения оценены со-
ответственно в 79,4 млн т и 2,6 млрд, причем
2,38 млрд т могут отрабатываться открытым спо-
собом. Углисто-глинистый горизонт состоит, как
правило, из одного-девяти угольных пластов и
прослоек мощностью от 1 до 37 м, с суммарной
мощностью от 2 до 77,8 м.
В разрезе угольной залежи выделены пачки
битуминозных углей, пригодных для извлечения
воска. Угли этих пачек, по данным Института уг-
лехимического синтеза и лаборатории Семенов-
ского завода горного воска, имеют выход толуоль-
ного битума па сухое состояние от 7,9 до 31,6%
(среднее — 11,4%), с содержанием восков от 35,8
до 87,0% (среднее - 61,8%). По нашим данным,
выход бензольного битума по керновым пробам
Западной и Центрально?! впадин достигает 7,1%,
с содержанием в нем воска — до 60%. Судя по
среднему содержанию воска в бензольных биту-
мах (47%), хандипские угли занимают промежу-
точное положение между углями днепровскими и
южно-уральскими (соответственно 70 и 35%), но
по общему выходу битумов они уступают им.
Угли для производства гуминовых препара-
тов. Весьма прогрессивным направлением нетоп-
ливного использования так называемых землис-
тых, мягких, лигнитовых (ксилитовых) — (техно-
логическая группа 1Б) бурых и окисленных ка-
менных и бурых углей является переработка их
для производства углегумиповых препаратов раз-
ного назначения.
Угли группы 1Б, сильно окисленные в плас-
тах и при хранении, каменные и бурые угли дру-
гих технологических групп характеризуются низ-
кими значениями теплоты сгорания, высокой
влажностью, низким содержанием углерода и во-
дорода, высоким — кислорода, они недостаточно
механически прочные и др. По этим причинам
они непригодны для энергетики. При добыче, на-
пример, в Капско-Ачинском и других бассейнах,
такие силыюокислеппые , иногда не совсем удач-
но называемые сажистые, угли выбрасываются в
отвалы. При этом они не только безвозвратно те-
ряются, но и отрицательно воздействуют на окру-
жающую среду. Однако именно такие низкокаче-
ственные, практически бросовые угли имеют боль-
шую ценность для химической переработки: полу-
чение гуматов - стимуляторов роста и развития
растений, препаратов для рекультивации отва-
лов, структурообразователей почв; углещелоч-
пых реагентов - добавок в буровые растворы; рас-
ширителей для свинцовых аккумуляторов; поли-
карбоповых органических кислот; синтетических
материалов и других весьма цепных углегумипо-
вых реагентов.
Глубокоокислеппые и в разной степени окис-
ленные угли есть практически па всех участках мно-
гочисленных месторождений региона. Особенно мно-
го таких углей в пластах, неглубоко залегающих
или на выходе их под четвертичные отложения.
К сожалению, запасы таких углей па многих
месторождениях и участках не оценены из-за не-
пригодности их для энергетики, а систематиче-
ских изучений таких углей, как сырья для пере-
численных выше перспективных направлений ис-
пользования явно недостаточно.
Гуминовые кислоты - смесь высокомолеку-
лярных аморфных кислот, объединенных общим
типом строения, по имеющих некоторые разли-
чия, определяемые характером исходного угля.
Опи обладают склонностью к процессам конден-
сации и к окислительно-гидролитическому рас-
щеплению. Гуминовые кислоты и их соли облада-
ют специфическими свойствами и особенностями
(физиологическая активность, адгезионная спо-
собность, ионообменные свойства, склонность к
комплексообразованию и др.), которые позволя-
ют с высокой эффективностью использовать их в
ряде отраслей промышленности и сельского хо-
зяйства. Благодаря своему полифупкциопалыю-
му характеру они весьма реакционно-способны,
что обусловливает их ценность. В настоящее вре-
мя сфера их применения сильно расширилась.
На основе гуминовых кислот формируется комп-
лекс химических производств.
По своему строению и свойствам углегумипо-
вые препараты, полученные па основе гуминовых
кислот, резко отличаются от химических продук-
тов термической переработки угля и нефти и нахо-
дятся вне конкуренции с ними. Особо следует от-
метить, что гуматы натрия и других одновалент-
ных металлов, применяемые в различных отрас-
лях промышленности и сельского хозяйства, не
только не токсичны, не канцерогенны, не мутаген-
ны, не тератогеппы, не обладают эмбриологиче-
ской токсичностью, т.е. экологически чистые, по
и являются веществами, способными связывать
многие неорганические и органические соедине-
ния в мало- или неподвижные вещества, препятст-
вуя их поступлению как в сопредельные среды
(из почв в почвенно-грунтовые воды), так и в про-
израстающие на почве и водоемах растения. В
этом проявляется протекторная функция гумино-
вых веществ, которые снижают или ослабляют
токсичное воздействие остаточных количеств гер-
бицидов, загрязняющих почву радионуклидов, тя-
желых металлов и других загрязняющих веществ.
В настоящее время гуминовые кислоты из
окисленных бурых и каменных углей используются
в промышленности в качестве так называемых
расширителей отрицательных пластин для улуч-
шения электрических свойств свинцовых аккуму-
ляторов, углещелочного реагента для улучшения
качества промывочных глинистых растворов и
др. Наибольшей активностью обладают гумино-
вые кислоты окисленных бурых и каменных уг-
лей, содержащие большое количество активных
кислых групп, особенно карбоксильных, и имею-
щие низкий порог агрегации, а также выяснено от-
рицательное влияние па качество расширителей
аккумуляторов фульвокислот, пектиновых ве-
ществ, гемицеллюлоз, сопутствующих гумино-
вым кислотам торфа.
Высокую емкость (особенно по сравнению с гу-
миновыми кислотами из торфов) в стартерном режи-
ме разряда при температуре 18°С, по данным
Т.А.Кухарепко (1962, 1972 гг.), имеют аккумулято-
ры с гуминовыми кислотами из бородинского и бере-
зовского углей Капско-Ачинского бассейна, содержа-
щие 4,12 и 5,57 мг • экв/г карбоксильных групп и
имеющие порог агрегации 4 и 5 мг • экв ВаС12 игу 1 л
гумата. Гуминовые кислоты пазаровского угля
этого же бассейна с меньшим содержанием кар-
боксильных групп (3,15 мг-экв/г) и более высо-
ким порогом агрегации (15 мг - экв/г) оказали ме-
ньшее влияние па электрические свойства. При
этом действие гуминовых кислот окисленных бу-
рых углей было значительно эффективнее, чем
неокислеипых углей тех же месторождений.
При замене в отрицательном электроде свин-
цовых аккумуляторов хлопкового-сажевого рас-
ширителя па гуминовые кислоты удалось значите-
льно продлить срок их действия, увеличить ем-
кость, улучшить другие электрические характери-
стики и повысить устойчивость работы аккумуля-
торов в условиях отрицательных температур (мо-
розоустойчивость) .
Угли, содержащие гуминовые кислоты не ме-
нее 30% при однократном извлечении, пригодны
и применяются также для улучшения качества
промывочных глинистых растворов, особенно
для бурения глубоких скважин в осложненных
условиях (В.С.Баранов и др., 1955). Эффектив-
ность действия гуминовых кислот па устойчи-
вость и тиксотропные свойства глинистых раство-
ров объясняется влиянием гуматов натрия, играю-
щего роль защитных коллоидов.
Одно из направлений использования углегу-
матов - получение железорудных окатышей. Гу-
миновые кислоты из окисленного угля Бородин-
ского месторождения испытаны в качестве комку-
ющего агента при агломерации железных руд и
концентратов па Кузнецком металлургическом
комбинате (В.П.Каширин и др., 1969). Показа-
но, что гуматы имеют преимущество перед иены
тапными ранее связующими: они не вносят в ших-
ту минеральные вещества, не повышают содержа-
ние углерода, не требуют подогрева перед смеши-
ванием и т.д.
Кроме того, гуминовые кислоты и препараты
па их базе могут быть использованы в процессах
окускования, брикетирования, гранулирования
углей, агломерации руд, в качестве аитипакипи-
пов, дубителей, красителей, для очистки сточных
вод, осаждения угольных шламов, извлечения ред-
ких металлов (золото), при флотационном спосо-
бе разделения пльмепито-магпетитового концент-
рата, при производстве цемента, резины, моющих
средств, солепопроиускающих мембран и др.
Однако наиболее целесообразно и эффектив-
но использование гуминовых веществ из бурых и
окисленных каменных углей в сельском хозяйст-
ве: растениеводстве, животноводстве, рыболовст-
ве, а также в медицине. Эти аспекты использова-
ния гуминовых веществ из твердых горючих иско-
паемых достаточно широко освещены в отечест-
венной литературе.
Многолетними лабораторными, полевыми и
производственными опытами, проведенными раз-
ными организациями в различных регионах как в
бывш. СССР, так и за рубежом (США, Индия,
Канада, Чехословакия и другие), показана высо-
кая агрономическая активность природпоокислеп-
ных углей, зол после сжигания энергетических уг-
лей и особенно углегумиповых препаратов, полу-
ченных па основе окисленных бурых и пизкомета-
морфизоваппых каменных углей. Полученные из
окисленных бурых углей гуматы натрия, аммо-
ния п других одновалентных металлов увеличива-
ют продуктивность полеводства, овощеводства,
плодоводства, луговодства и др.
Кроме прпродиоокислеииых бурых и низко-
метаморфизованных каменных углей для произ-
водства гуминовых препаратов и использования в
сельском хозяйстве в качестве стимуляторов рос-
та п развития, пригодны и многие угли технологи-
ческой группы 1 Б, запасы которых в рассматрива-
емом регионе также весьма значительны.
Широкое использование окисленных углей в
сельском хозяйстве и промышленности все еще
сдерживается по причинам инертности потребите-
, лей, слабой изученности окисленных углей при гео-
логоразведочных работах, изменчивости их качест-
ва п затруднения раздельной добычи таких углей.
Технология получения гуминовых препаратов
из землистых бурых, окисленных бурых и иизко-
метаморфизоваппых каменных углей довольно
проста — это экстракция, если необходимы жид-
кие препараты, п смешение, если нужны твердые.
Однако важно правильно выбрать дозировки
угля и щелочи, которые определяются содержани-
ем, составом гуминовых кислот, их формой связи
с Минеральными и органическими компонентами
углей п содержанием активных групп. Это требу-
ет в каждом случае предварительного изучения
угольного сырья.
Технология получения гуминовых кислот мо-
жет быть разнообразной. Например, для повыше-
ния выхода гуминовых кислот и обогащения их
азотом через уголь пропускают смесь воздуха и
аммиака при 250-300°С. Получается продукт, со-
держащий до 22% связанного азота.
Перспективным представляется способ пред-
варительного извлечения гуминовых кислот из уг-
лей раствором едкого натра и последующего окис-
ления их остатков воздухом. Н.А.Жуковым
(1970-1972) в пилотной установке из рядового бо-
родинского угля по такой схеме было получено
80% гуминовых кислот.
При промышленном производстве углегуми-
повых препаратов необходимо учитывать многие
факторы, главный из которых — подбор сырья. К
сожалению, до настоящего времени в стране пет
официальных требовании к сырью для производ-
ства углегумиповых препаратов, так же как пет и
строгой классификации последних.
Наряду с экономическими показателями, зави-
сящими в основном от горно-геологических усло-
вий залегания пластов угля, очень важными для
промышленного производства препарата являются
экологическая чистота и постоянство качества сырья.
Поэтому одна из важнейших характеристик, отме-
чаемая разными авторами — в первую очередь вы-
ход так называемых “свободных” гуминовых кислот,
извлекаемых из углей при условиях, максимально
приближенных к технологии процесса.
Исследованиями Т.А.Кухарепко и ее учени-
ков установлены и предлагаются в качестве пара-
метров оценки пригодности углей для производст-
ва гуминовых стимуляторов роста и развития на-
ряду с выходом свободных гуминовых кислот та-
кие характеристики, как содержание в них актив-
ных кислых и хиноидных групп, количество кото-
рых с увеличением степени окислепности углей
обычно возрастает.
При оценке пригодности углей для производ-
ства гуминовых препаратов определенное значе-
ние, как уже отмечалось выше, имеют стадия уг-
лефикации (марка, технологическая группа),
степень окислепности угля, зольность, химиче-
ский состав органической и минеральной частей
углей.
Из окисленных каменных углей свободных
гуминовых кислот, как правило, извлекается на-
много меньше, чем из окисленных бурых или зем-
листых бурых углей.
С повышением зольности уменьшается выход
свободных гуминовых кислот, поэтому некоторые
специалисты (Н.Б.Серова и др., 1976) считают,
что содержание золы в расчете па сухое вещество
в углях, используемых для производства гумино-
вых веществ, не должно превышать 50%. Высокая
зольность углей и полученных из них гуминовых
препаратов требует дополнительного изучения
влияния минеральной части па свойства гуматов,
структуру и качество почв после их внесения.
Известно, что оксиды двух- и особенно трех-
валентных металлов в составе золы угля характе-
ризуются наименее прочной связью с гуминовы-
ми кислотами, поэтому при прочих равных усло-
виях наиболее ценны для производства гумино-
вых веществ такие угли, в минеральной части ко-
торых больше этих оксидов.
Ценность углей как сырья для производства
гуминовых препаратов повышается при наличии
в них необходимых для роста и развития расте-
ний микроэлементов. Безусловно, все перечислен-
ные выше показатели должны быть положены в
основу критериев оценки пригодности углей для
производства гуматов.
Для производства гуминовых препаратов
пригодны обычно бурые угли технологической
группы 1Б, а также окисленные бурые угли дру-
гих технологических групп и глубокоокислепные
низкометаморфизоваппые каменные угли.
Угли технологической группы 1Б. К техноло-
гической группе 1Б по ГОСТу 25543-88 относятся
угли с показателем отражения (Ко) витринита (гу-
мипита) от 0,20 до 0,39% (классы 02, 03), с макси-
мальной влагоемкостыо более 50% (тины 50, 60)
и выходом смолы полукоксования 10% и более
(подтипы 05, 10, 15, 20).
Угли 1Б характеризуются высоким выходом
гуминовых кислот (как правило, 50-80% горючей
массы угля), увеличивающимся по мере окислеп-
ности и степени разложенпости растительных тка-
ней. Наибольший выход гуминовых веществ име-
ют землистые разности, наименьший — ксилиты,
дающие в 2-4 раза меньше гуминовых кислот но
сравнению с вмещающей их землистой массой.
Основные районы распространения углей 1Б
в Южно-Сибирском регионе — Канско-Ачинский
и Иркутский бассейны, а также месторождения
Предбайкалья.
Окисленные угли Канско-Ачинского бассей-
на. Окисленные и глубокоокислепные (сажистые)
угли имеются па территории многих месторожде-
ний региона. Особенно большие запасы таких уг-
лей сосредоточены в Канско-Ачинском бассейне.
Здесь сажистые угли распространены почти па
всех месторождениях. Суммарные ресурсы окис-
ленных углей бассейна с выходом гуминовых кис-
лот более 30%, по имеющимся данным, составля-
ют более 1,7 млрд т. По данным Г.Г.Позднякова,
В.В.Пономаревой (1961), только па Итатском мес-
торождении ресурсы выветрелых углей оцениваются
в 1 млрд т, из которых около 400 млн т представля-
ют сажистые и “негодные” угли. Общие ресурсы
окисленных углей (с выходом гуминовых кислот
50% и более), включая запасы категорий С; и С2,
на месторождениях только Красноярской части
бассейна (за исключением Переясловского и Ба-
лахтипского), по данным ПГО “Краспоярскгеоло-
гия” (1985), оцениваются в 207,3 млн т.
В пределах контуров распространения сажи-
стых углей в бассейне выделено 14 перспектив-
ных участков, которые удовлетворяют следую-
щим требованиям: мощность сажистого угля не
менее 3 м (для Абапского месторождения — 2 м),
линейный коэффициент вскрыши не более 4, за-
пасы сажистого угля — 500 тыс.т и более. Общие
запасы таких перспективных участков оценены в
40,9 млн т.
Необходимо отметить, что глубокоокислен-
ные угли в Канско-Ачинском бассейне, как и в
большинстве других, залегают неглубоко п поч-
ти горизонтально - обычно на выходах пластов
под четвертичные отложения, а также вблЯЗИ
очагов подземных пожаров. Глубина выветрива-
ния мощных пластов углей Капско-Ачинского
бассейна достигает 40 м, в среднем — 15-20 м. Вы-
ветрелые, сажистые угли бассейна представляют
собой силыютрещиповатую, рыхлую массу. В
них увеличиваются влажность, зольность, содер-
жание гуминовых кислот, активных кислородсо-
держащих групп, кислорода, азота, выход лету-
чих веществ и уменьшаются теплота сгорания,
содержание углерода, водорода. В золе таких уг-
лей повышается содержание окиси кальция, за
счет чего увеличивается ее тугоплавкость. Все
это, с одной стороны, обесценивает окисленные
угли как энергетическое топливо, а с другой -
увеличивает их ценность как сырье для химиче-
ской переработки, в первую очередь для получе-
ния гуминовых препаратов.
Окисленные угли Иркутского бассейна.
Кроме углей технологической группы 1Б, ресур-
сы которых на Хандипском месторождении Пред-
байкалья составляют 2,6 млрд т, в Иркутском бас-
сейне в качестве сырья для производства гумино-
вых препаратов могут рассматриваться угли зон
окисления на Черемховском, Азейском, Мугуп-
ском, Новометелкинском, Головинском и дру: их
месторождениях.
По данным Н.Б.Серовой, но перечисленным
выше месторождениям запасы окисленных (вы-
ветрелых) углей в бассейне без учета сажистых
составляют около 133 млн т. Всего по бассейну
окисленных каменных углей по категориям
А+В+С! по состоянию па 1 января 1997 г. -
14197 тыс.т.
По данным В.А.Лариной, Т.В.Покуль (1971)
п др., азейскпе, мугупские, черемховские и дру-
гие угли бассейна содержат в зонах окисления до
60-70% гуминовых кислот и могут эффективно ис-
пользоваться для производства гуматов и других
углегумиповых препаратов.
2.3. ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ИЗУЧЕНИЯ СЫРЬЕВОЙ БАЗЫ
УГОЛЬНЫХ БАССЕЙНОВ РЕГИОНА
Анализ состояния угольной сырьевой базы и
тенденций развития угольной отрасли промышлен-
ности в новых экономических условиях свидетель-
ствует о том, что имеющийся разведанный ресурс-
ный потенциал углей Южно-Сибирского региона в
целом обеспечивает ее развитие как в настоящее
время, так и на перспективу. Некоторые недостат-
ки в структуре сырьевой базы, связанные с ее тер-
риториальным размещением, особенностями каче-
ственного состава углей и степенью благоприятно-
сти условий освоения, требуют проведения соот-
ветствующих геологоразведочных работ. Цель
этих работ - совершенствовать структуру угольной
сырьевой базы и устранить негативные моменты ее
размещения, комплексной оценки, качества углей,
условий освоения, потребления, степени отрица-
тельного воздействия этих процессов па окружаю-
щую среду, а также дополнительно изучить техно-
логические свойства углей и связанных с ними по-
лезных ископаемых и техногенных месторожде-
нии для обеспечения рационального комплексного
(в том числе нетрадиционного) их использования.
Здесь в основном речь идет не о количественном,
а, скорее, о качественном улучшении сырьевой
базы и достижении ее сбалансированности с про-
гнозируемой потребностью, а также намечаемыми
уровнями добычи.
Разработка первоочередных направлений по-
исково-разведочных работ по воспроизводству
угольной сырьевой базы в конкретных бассейнах
и районах должна исходить из учета основных
принципов ее формирования в условиях перехо-
да к рыночной экономике (Минерально-сырье-
вые ресурсы, № 4, 1993). При этом для конкрет-
ных бассейнов и территорий принимается в рас-
чет наличие и перспективы развития потребно-
стей в угольном сырье, состояние сырьевой базы
и прогнозируемые возможности угольных бассей-
нов и угленосных площадей, экономическая эф-
фективность освоения месторождений с учетом
конъюнктуры угольного рынка.
Эти принципы, в совокупности с результата-
ми геолсго-промышлеппой и прогнозной оценки
сырьевой базы, намечаемыми уровнями добычи и
потребления углей, ориентируют геологоразве-
дочные работы в регионе па решение следующих
основных групп задач:
1. Выявление, изучение и подготовка объек-
тов с благоприятными условиями эксплуатации
для компенсации выбывающих мощностей уголь-
ной отрасли, продления сроков службы, реконст-
рукции и увеличения мощности действующих
предприятий.
2. Совершенствование структуры угольной
сырьевой базы в количественном и качественном
отношении для удовлетворения прогнозируемых
уровней добычи и потребления:
по характеру территориального размещения;
по марочному составу и группам использова-
ния углей;
по благоприятности горно-геологических и
экологических условий и технико-экономических
показателей освоения.
3. Оценка перспектив угольных объектов в
районах, где ожидаются благоприятные измене-
ния экономической ситуации, конъюнктуры уголь-
ного рынка, возрастает объем потребления угля
для местных нужд и т.д.
В разрезе бассейнов они в основном сводятся
к следующему.
В Канско-Ачинском бассейне — к оценке при-
саяпской зоны бассейна с целью выявления угле-
вмещающих структур типа Саяно-Партизаиской,
Балахтипской и др. с более высокометаморфизо-
ваппыми углями, решению вопросов эффективно-
го комплексного, в том числе нетрадиционного,
использования бурых углей, изучению экологиче-
ских аспектов широкомасштабного применения
капско-ачипских углей, выявлению благоприят-
ных участков под строительство небольших разре-
зов ио добыче угля для местных нужд.
В Минусинском бассейне — к поискам участ-
ков более высокометаморфизоваппых, в том чис-
ле спекающихся, углей в южной и юго-западной
части бассейна, а также благоприятных участков
под открытые работы для разрезов небольшой
мощности вблизи конкретных потребителей угля.
В Улугхемском бассейне — к поискам более вы-
сокометаморфпзоваппых углей, пригодных для
коксования, в южной части бассейна, оценке участ-
ков для открытых работ и штольневой добычи, про-
ведению технологических исследований с целью
комплексного использования улугхемских углей в
коксохимической отрасли промышленности, в про-
изводстве жидкого топлива и ряда химических про-
дуктов, а также оценке перспектив и промышлен-
ной значимости ресурсов палеозойских углей.
В Иркутском бассейне — к оценке перспек-
тив выявления участков пизкосериистых камен-
ных углей и углей более высокометаморфизовап-
иых в ирисаяпской части бассейна, а также благо-
приятных участков для открытой добычи, прове-
дению технологических исследований по гидроге-
низации и комплексному использованию их высо-
косерпистых разностей.
В Предбайкалъском прогибе — к выяснению
перспективы угленосности локальных впадин и
комплексному изучению углей как сырья для не-
традиционного использования (гуминовые удоб-
рения, горный воск и т.д.).
Наряду с этим по-прежнему актуальной оста-
ется задача общего регионального изучения перс-
пективных в отношении угленосности отдельных
территорий региона с оценкой прогнозных ресур-
сов. Научной базой, определяющей выбор перс-
пективных направлений геологических исследова-
ний, должны служить карты регионального и ло-
кального прогноза угленосности и качества уг-
лей, а также конкретные рекомендации по науч-
но-методическому и технологическому обеспече-
нию производства поисково-разведочных работ в
основных бассейнах региона,
В качестве научно-методической и технологи-
ческой базы обоснования, постановки и эффек-
тивного проведения поисково-разведочных работ
должны служить разрабатываемые информацион-
но-аналитические системы, геолого-экономическо-
го мониторинга угольной сырьевой базы, управления
воспроизводством и развитием угольной сырье-
вой базы, оперативного управления геологоразве-
дочными процессами, а также система геологиче-
ского и технологического обеспечения эффектив-
ной угледобычи и использования углей.
Первые из названных систем исходят из оцен-
ки состояния ресурсного потенциала и обеспече-
ния необходимых и достаточных пропорций в
структуре ресурсного потенциала углей. Они при-
меняются с целью принятия решений о необходи-
мых темпах наращивания ресурсов (запасов)
угля и выборгг объектов для первоочередной по-
становки поисково-разведочных работ.
Система оперативного автоматизированного
управления процессом поисков и разведки основа-
на на принципе доведения запасов и прогнозных
ресурсов углей до необходимой и достаточной сте-
пени изученности, отвечающей требованиям нор-
мативно-правовых документов или конкретного
заказчика (потребителя) и содержит блоки авто-
матизированного многофакторного прогнозирова-
ния параметров угленосности, оперативной обра-
ботки информации, получаемой в процессе поис-
ков и разведки с доведением ее до требуемого
уровня достоверности.
И наконец, геолого-технологическая система
обеспечения эффективной добычи и использова-
ния углей включает в качестве обязательных эле-
ментов многофакторный анализ состояния запа-
сов, геолог о-промышлеппую и геолого-экономиче-
скую оценку эффективности и очередности освое-
ния угольной сырьевой базы, геолого-экологиче-
ские аспекты разработки и использования углей И
продуктов техпогепеза. Разработанной для'этих
целей методикой геолого-экономической' оценки,
в частности, предусматривается:
определение основных принципов сравнитель-
ной геолого-экономической оценки месторождений
и отдельных участков;
обоснование критериев для проведения оценки;
технология мпоговариаптпых расчетов;
использование экономико-математических
моделей при выполнении оценки;
порядок и алгоритм проведения оценки для
выполнения ее па ПЭВМ.
Дальнейшее расширение географии поиско-
вых работ, необходимость постоянной переоцен-
ки перспектив известных угольных бассейнов и
месторождений, оценки новых угленосных райо-
нов и площадей, а также усложнение условий про-
гнозирования угленосности и горно-геологиче-
ских условий освоения па новых закрытых пло-
щадях п глубоких горизонтах - все это требует бо-
лее углубленного анализа генетических вопросов
торфо-угленакоплепия, дальнейшего совершенст-
вования методологии поисков и разведки, гор-
но-геологического, геолого-экономического и эко-
логического прогнозирования.
3. КАНСКО-АЧИНСКИЙ ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ
КОМПЛЕКС (КАТЭК): ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ
РАЗВИТИЯ
В России, как и в большинстве развитых
стран, основой энергетики в обозримом будущем
останется органическое топливо. Удельный вес
угля в топливно-энергетическом балансе в мире
составляет 28%, в США и Германии соответствен-
но 55 и 60, в России — 14. Развитие энергоснабже-
ния страны в последние годы замедлилось в связи
с трудностями строительства и ввода новых мощ-
ностей па АЭС и тепловых станциях, а также
из-зг1 отставания природоохранных мероприятий
Требования к экологической безопасности элект-
ростанций любых типов и сложности сохранения
окружающей среды зачастую являются главным
препятствием их строительству. Убытки от сжига-
ния экологически грязных топлив нередко превы-
шают стоимость их добычи и транспортировки.
В современных экономических условиях
основная задача развития топливно-энергетиче-
ского комплекса страны по-прежнему - обеспече-
ние роста производства топливно-энергетических
ресурсов, необходимых для удовлетворения все
возрастающих потребностей в топливе при мипи-
мяльных затратах. Поэтому совершенствование
структуры топливно-энергетического баланса на-
правлено па рациональное сочетание различных
видов топлива и создание наиболее экономичных
топливных баз. В этом отношении Южная Си-
бирь, как отмечено выше, с ее мощным угольным
ресурсным потенциалом - один из важнейших ре-
гионов страны.
Среди угольных бассейнов Южной Сибири
особое место занимает Канско-Ачинский бассейн —
один из крупнейших угольных бассейнов страны.
Его балансовые запасы, пригодные для открытой
разработки, составляют свыше 115 млрд т, что
ставит его па первое место среди всех бассейнов
по возможности открытой добычи угля. Благопри-
ятные горно-геологические условия залегания уголь-
ных пластов, значительная их мощность (достига-
ющая на некоторых месторождениях 70-100 м),
выгодное географическое положение бассейна
вдоль транссибирской железнодорожной магистра-
ли — все это предопределяет огромный народнохо-
зяйственный эффект при развитии добычи угля.
По мнению академика М.А.Стыриковича
(1989), капско-ачипскне бурые угли - самое эко-
логически чистое твердое топливо, сжигаемое в
пылевидном состоянии па электростанциях и в
крупных котельных. Их малая сернистость, низ-
кое содержание азота п значительная влажность,
снижающая температуру в топке, обеспечивают
слабое образование оксидов серы и азота. Низкая
же зольность угля и высокое содержание в золе
кальция и магния позволяют использовать шлак
и золу уноса в производстве цемента.
Исключительно высокая углеплотпость основ-
ных месторождений бассейна, благоприятные гор-
но-геологические условия их разработки и очень
низкая стоимость добычи делают капско-ачипские
угли конкурентоспособными по сравнению с отно-
сительно дешевыми кузнецкими каменными угля-
ми вплоть до Урала, сохраняя последние для по-
требителей европейской части страны.
Большие разведанные запасы углей позволи-
ли уже к 2000 г. довести добычу угля открытым
способом в бассейне до 350 млп т в год, осущест-
вить строительство крупных тепловых электро-
станций, использующих этот уголь в качестве топ-
лива, и разместить в Сибири энергоемкие нроиз-
водства. По перспективной оценке, в Кап-
ско-Ачипском бассейне возможно строительство
угольных разрезов общей мощностью до 1 млрд т
угля в год. Вовлечение огромного ресурсного по-
тенциала углей бассейна в топливно-энергетиче-
ский’ баланс страны могло существенно улучшить
его структуру, в короткие сроки ввести дополни-
тельные крупные энергетические мощности па
востоке страны с высокой экономической эффек-
тивностью. На новых разрезах Канско-Ачинского
бассейна производительность труда могла быть в
3-4 раза выше, чем па действующих, а себестои-
мость 1 т угля в переводе па условное топливо -
ниже себестоимости газа и нефти.
Важно также, что технико-экономические по-
казатели добычи канско-ачипских углей, в отли-
чие от других видов топлива, мало изменяются
при увеличении добычи до 500-600 млп т, вследст-
вие относительно стабильных горно-геологиче-
ских условий в бассейне.
Все это и послужило основанием для приня-
тия в 1979 г. Программы строительства па базе уг-
лей бассейна Капско-Ачинского топливно-энерге-
тического комплекса (КАТЭК), имеющего перво-
степенное государственное значение для обеспече-
ния дальнейшего развития производительных сил
Сибири и топливно-энергетической базы страны.
Программой предусматривалось в период
1980-2000 гг. в Южно-Сибирском регионе (Крас-
ноярский край и Кемеровская область) создать
топливно-энергетический комплекс в составе:
угольных разрезов Капско-Ачинского бассейна;
тепловых электростанций, расположенных в
непосредственной близости к указанным уголь-
ным разрезам;
линий электропередачи и электроподстапций
для распределения по районам Сибири электроэнер-
гии, вырабатываемой па этих электростанциях;
объектов железнодорожного транспорта для
обеспечения перевозок капско-ачипского угля и
других народнохозяйственных грузов;
предприятий промышленности строительных
материалов в Капско-Ачинском бассейне;
предприятий производственной базы органи-
заций, осуществляющих строительство и эксплуа-
тацию объектов, входящих в состав комплекса;
жилых домов, объектов культурно-бытового
назначения и коммунального хозяйства.
В соответствии с научными и проектными
проработками в развитии КАТЭКа выделялось
два этапа (ВНИИКТЭП, 1979):
I этап (да 1990 г.) - строительство и ввод в
эксплуатацию трех новых угольных разрезов и ре-
конструкция двух действующих угольных разре-
зов суммарной мощностью 110-150 млп т в год.
Строительство и ввод в эксплуатацию двух ГРЭС
па угольных разрезах мощностью по 6,4 млп кВт.
Ввод первых объектов строительной и ремонтной
баз, строительство жилищно-гражданских объек-
тов и транспортных коммуникаций. Строительст-
во и освоение промышленных энерготехнологиче-
ских установок. Создание онытпо-промышлеп-
пых установок по получению термоугля, бытово-
го топлива, моторных и котельных топлив. Ввод
объектов, намеченных к освоению па первом эта-
пе, предусматривал обеспечение электрической
энергией и топливом в основном районов Сибири.
II этап (после 1990 г.) - ввод дополнитель-
ных угольных разрезов (производительностью до
300-350 млп т) и тепловых электростанций (мощ-
ностью до 30 млп кВт), строительство предприя-
тий по переработке 70-150 млп т угля в год. Созда-
ние магистральных линий трубопроводного транс-
порта и электрической энергии на Урал, в европей-
скую часть и другие районы страны. Строительство
объектов общерайоппого значения.
Кроме того, Программой предусматривалось
проведение значительного объема научно-иссле-
довательских и проектно-конструкторских работ
по разработке технологических процессов, мето-
дов и способов комплексной переработки кан-
ско-ачиискпх углей в облагороженные твердые,
жидкие, газообразные виды топлива и химиче-
ское сырье, использования продуктов переработ-
ки в энергетике, металлургии, химии и в нефтехи-
мии, транспортировки топлива и передачи элект-
рической энергии па большие расстояния.
Важное место отводилось разработке научно
обоснованных рекомендаций по охране окружаю-
щей среды для обязательного их учета в проектах
на строительство предприятий и объектов, входя-
щих в состав КАТЭКа. Намечалось также осуще-
ствить строительство опытных и опытпо-промыш-
ленпых установок для освоения указанных техно-
логических процессов, методов и способов. Уже к
2000 г. предполагалось построить крупные эперготех-
пологические комплексы мощностью 70-150 млп т
угля в год и заводы по производству жидких ис-
кусственных моторных топлив.
На основе результатов эксплуатации опытных
п опытно-промышленных установок по комплекс-
ной переработке капско-ачипского угля и исполь-
зованию продуктов его переработки, а также иссле-
дований но транспортировке топлива и передаче
электрической энергии на большие расстояния пла-
нировалась разработка технико-экономического
обоснования дальнейшего развития Капско-Ачин-
ского топливно-энергетического комплекса с уче-
том возможности применения методов эпергохими-
ческой переработки капско-ачипского угля.
При этом разработка технико-экономическо-
го обоснования должна была исходить из того,
что дальнейшее развитие этого комплекса имеет
приоритетное значение для обеспечения произво-
дительных сил Сибири, более полного удовлетво-
рения потребности страны в топливе, электриче-
ской и тепловой энергии и увеличения сырьевых
ресурсов для химической и нефтехимической от-
раслей за счет комплексной (включая эпергохими-
ческую) переработки капско-ачипского угля.
Произведенные при этом расчеты показали,
что в период до 1990 г. капско-ачипские угли эко-
номически целесообразно использовать в Сибири
для производства электрической и тепловой энер-
гии п обеспечения нужд населения в топливе. В
более отдаленной перспективе Каиско-Ачнпскип
бассейн должен стать крупной сырьевой базой по
производству облагороженного и транспортабель-
ного твердого топлива, жидкого синтетического
топлива, газа и ценных химических продуктов.
Таким образом, создание п развитие Кап-
ско-Ачинского топливно-энергетического комп-
лекса включало строительство взаимосвязанных
производств но добыче угля, его глубокой перера-
ботке, тепло-, электроэнергетике, транспорту, а
также машиностроительных заводов, других энер-
гоемких производств, строительных баз п созда-
ние соответствующей инфраструктуры Южно-Си-
бирского региона. '
В результате комплексного анализа всех
основных производственных блоков Программы
работ по развитию КАТЭКа определены основ-
ные проблемы, решение которых необходимо для
развития угольных разрезов, электростанций, за-
водов и комбинатов по переработке углей, транс-
портных связей, обеспечения охраны окружаю-
щей среды, а также создания инфраструктуры
рассматриваемого региона до 2000 г. с определе-
нием конкретных сроков выполнения необходи-
мых работ (ВНИИКТЭП, 1979).
Основой для принятия такой широкомасштаб-
ной Программы строительства КАТЭКа, как отме-
чено выше, послужили: огромный ресурсный по-
тенциал углей Капско-Ачинского угольного бас-
сейна, особенности размещения и состояния изу-
ченности его месторождении, условия залегания
пластов и качество углей, благоприятные гор-
но-геологические факторы разработки пластов
наиболее дешевым открытым способом.
Несмотря на очевидность и актуальность ре-
шения данной проблемы для страны, ее масштаб-
ность, сложность и затратность оказались нереаль-
ными для осуществления Программы в намечен-
ные сроки, а начавшаяся в конце 80-х годов кар-
динальная политическая п социально-экономиче-
ская перестройка в государстве обусловили необ-
ходимость и возможность ее решения в таких мас-
штабах. Наряду с этим в процессе более глубоко-
го анализа и оценки широкого круга вопросов раз-
вития топливно-энергетического комплекса воз-
никли и дополнительные осложняющие факторы,
связанные в основном с оценкой изменений при-
родной среды при столь интенсивной разработке
угольных месторождений и воздействием на окру-
жающую среду при сжигании такого огромного
количества канско-ачипских углей па сравнитель-
но ограниченной территории.
Кроме того, создание повой индустрии глубо-
кой переработки углей, по существу являющейся
ключевой в проблеме форсированного развития
ТЭКа, вызвало необходимость проведения комп-
лекса научно-исследовательских и опытно-про-
мышленных работ.
Все это ставило новые задачи и в качествен-
ной оценке природных факторов всех трех уров-
ней, и минерально-сырьевой базы в части прогно-
за качества углей и свойств вскрышных пород, а
также проведения дополнительных исследований
и составления специализированной геолого-угле-
химической карты бассейна.
Многие из указанных вопросов с момента
принятия Программы строительства КАТЭКа в
той или иной степени решены и могут быть учте-
ны при корректировке Программы развития топ-
ливно-энергетического комплекса.
Более развернутая геологическая, геоло-
го-промышленная и геолого-экономическая харак-
теристики сырьевой базы Капско-Ачинского топ-
ливно-энергетического комплекса приводятся
ниже в описании Капско-Ачинского угольного
бассейна.
КаНСКО-АЧИНСКИЙ угольный бассейн
Состояние изученности Капско-Ачинского
угольного бассейна как топливной базы КАТЭКа,
геолого-промышленная и геолого-экономическая
оценка условий его освоения и комплексного ис-
пользования углей во многом определяют перс-
пективы и направления развития всего топлив-
но-энергетического комплекса.
Многочисленными геологическими организа-
циями, в том числе государственными объединени-
ями “Краспоярскгеология” и "Запсиб] еология”,
ВГО “ Союзу гл егеология” бывших Союзных Ми-
нистерств геологии и угольной отрасли промыш-
ленности получен обширный материал по геологи-
ческому строению и ресурсам месторождений
угля, подземных вод и строительных материалов
и т.д. Собран основной материал по разведке боль-
шинства крупнейших промышленных месторожде-
ний бассейна, исследованиям качества углей, изу-
чению влияния отработки месторождений и сжига-
ния углей на состояние природной среды.
Особое место в изучении бассейна и оценке
его ресурсного потенциала углей занимали геоло-
горазведочные работы периода 1950-1980-х го-
дов, когда были открыты и разведаны уникаль-
ные буроугольпые месторождения — Березовское,
Барапдатское, Урюпское, Абанское и др., подняв-
шие бассейн до крупнейших в мире, а ио ряду па-
раметров - не имеющих себе равных.
'' ''.'Выявлены основные черты геологического
строений бассейна, с высокой степенью достовер-
ности дана оценка угленосности разреза юрских от-
ложений и качества углей большинства его райо-
нов, обоснованы важнейшие направления промыш-
ленного использования углей и попутных компо-
нентов, установлены основные закономерности
распределения угленосности и качества углей в
разрезе и па площади бассейна, дана геолого-про-
мышленная оценка основных месторождений и гео-
лого-экономическая оценка угольной сырьевой
базы бассейна в целом. Общие геологическое запа-
сы углей бассейна до глубины 600 м были оценены
в 601 млрд т, в том числе для открытых работ —
140 млрд т (около 60% общесоюзных кондицион-
ных запасов, пригодных для открытой добычи).
Несмотря па актуальность и очевидную необ-
ходимость в сводной работе по бассейну, обобща-
ющей всю геолого-промышленную информацию о
его ресурсном потенциале за последние 30-35 лет,
такой работы до последнего времени не было. И
лишь в рамках подготовки монографии “Уголь-
ная база России” по угольным бассейнам Восточ-
ной Сибири, коллективом Угольной тематиче-
ской партии ГГП “Краспоярскгеология” под руко-
водством К.В. Гаврилина были подготовлены
сводная работа но Капско-Ачинскому угольному
бассейну, опубликованная отдельным изданием в
1996 г., послужившая основой раздела по бассей-
ну данного тома монографии, и геолого-промыш-
ленный атлас Канско-Ачинского бассейна, также
одготовлеппый к изданию.
Г ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
1.1. ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ
Капско-Ачинский угольный бассейн распо-
ложен па территории Красноярского края (бо-
лее 80% ) и частично в пределах Кемеровской и
Иркутской областей, с протяженностью в ши-
ротном направлении от р.Золотой Кртат на зт
раде до р.Бирюсы ца востоке па 800 км. Пло-
щадь развития углепрспых отложрицй около
60 тыс. км2.
Природные условия территории бассейна нео-
динаковы и обусловлены его положением па стыке
Западно-Сибирской равнины, Средне-Сибирско-
го плоскогорья и Алтае-Саяпской горной страны.
Северо-западная часть бассейна, расположен-
ная севернее хребта Арга, относится к юго-восточ-
ной окраине Западно-Сибирской равнины и пред-
ставляет собой денудационно-эрозионную поверх-
ность, наклоненную к северу, с абсолютными от-
метками +250-300 м. Между реками Большой
Улуй и Малый Кемчуг находится Кемчугская воз-
вышенность с отметками +250-350 м, расчленен-
ная глубоковрезаппыми долинами. Восточнее воз-
вышенности до р.Енисей выделяется Краснояр-
ская равнина, ограниченная па юге отрогами Вос-
точного Саяпа. Рельеф ее полого-увалистый, места-
ми всхолмленный, с отметками высот +200-350 м.
Восточная часть Капско-Ачинского бассейна
расположена па юго-западной окраине Средне-Си-
бирского плоскогорья. По правому берегу р.Ени-
сей поднимаются южные отроги Енисейского кря-
жа, восточнее которого в бассейнах рек Кап и
Усолка расположена Капская котловина. Ее поверх-
ность характеризуется мягкими очертаниями водо-
разделов с высотными отметками +160-300 м.
Юго-западная часть территории бассейна от-
носится к Алтае-Саяпской горной стране, элемен-
тами которой в пределах бассейна являются хре-
бет Арга и Солгонекий кряж, разделяющие вытя-
нутые в широтном направлении Назаровскую и
Балахтинскую котловины. Абсолютные отметки
хребта Арга достигают +400-500 м, Солгопского
кряжа - 600-800 м. Рельеф котловин равнинный,
местами холмисто-увалистый, с отметками
+250-300 м.
Территория обладает развитой гидрографиче-
ской сетью. Реки принадлежат двум крупнейшим
системам Сибири — Оби и Енисея, водораздел
между ними проходит в 50 км западнее Красноярска.
Наибольший сток наблюдается в горных районах
(более 10 л/с с 1 км2). На равнинах сток умень-
шается по мере снижения осадков и уве. ичеиия
испарения. В пределах Красноярской равнины,
Назаровской и Капской котловин выделяется
участки со стоком 2 л/с и менее. Реки бассейна,
протекающие ио равнинам, имеют преимущест-
венно снеговое питание. В предгорьях, где увели-
чивается количество осадков, питание становится,
смешанным, с преобладанием дождевого. Наибо-
льшей водообилыюсти реки достигают в'
мае-июле. Ледостав происходит в первой полови-'
не ноября, вскрытие - во второй половине апре-
ля. Многолетняя мерзлота па территории бассей-
на отсутствует.
1.2. ЭКОНОМИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ
Бассейн приурочен к наиболее заселенной час-
ти Центральной Сибири с развитыми промышлен-
ными центрами и относительно хорошими транс-
портными связями. Через весь бассейн в широт-
ном направлении на 800 км протягивается Транс-
сибирская железнодорожная магистраль и частич-
но железные дороги Ачинск - Абакан и Абакан -
Тайшет. Бассейн пересекается многими шоссейны-
ми дорогами, в том числе государственными М-53
(Новосибирск - Иркутск) и М-54 (Красноярск -
Кызыл). Через бассейн проходит также линия ма-
гистрального нефтепровода от западно-сибир-
ских нефтяных месторождений и линии электро-
передач, объединяющие гидростанции Апгары и
Енисея и ГРЭС в единую систему Центральной
Сибири.
Территория бассейна расположена в преде-
лах Центрально-Красноярского экономического
района с населением около 1,8 млп человек, зани-
мающего ио уровню экономического развития ве-
дущее место в Восточной Сибири. Ряд промыш-
ленных отраслей экономики района имеет обще-
российское значение (отдельные отрасли машино-
строения, лесная и горнорудная отрасли промыш-
ленности и созданные па ее базе цветная метал-
лургия и химическая отрасль).
Предприятия района дают около 2/3 про-
мышленной продукции края. Наиболее интенсив-
но развивался топливно-энергетический комп-
лекс, получивший в 70-е годы название КАТЭКа
(Канско-Ачинский топливно-энергетический ком-
плекс). Он представлен рядом угледобывающих
предприятий, тепловых электростанций и Красно-
ярской ГЭС. По объему производства валовой
продукции и стоимости основных фондов комп-
лекс занимает второе место в регионе (после энер-
гоемких металлургических производств). Терри-
ториально комплекс подразделяется па три звена -
западное, с формируемым Шарыповским узлом и
созданным Назаровским; центральное - с тепло-
выми электростанциями и Красноярской ГЭС и
восточное - Бородинский узел. Сырьевой базой
топливно-энергетических центров служат уголь-
ные месторождения - Березовское, Назаровское
и Бородинское.
Наиболее крупный в районе комплекс энерго-
емких производств специализирован на производ-
стве легких металлов и глубокой химической пе-
реработке древесины. Первая группа представле-
на глиноземным заводом в Ачинске и алюминие-
вым — в Красноярске. Сырьевая база производст-
ва - нефелиновые сиениты Кия-Шалтырского мес-
торождеция в Кемеровской области. Вторая от-
расль представлена целлюлозно-бумажным ком-
бинатом и связанными с ним заводами искусствен-
ного волокна, синтетического каучука, шинного,
резинотехнических изделий, биохимического и
т.п., расположенными в Красноярске и Калеке.
Третью группу энергоемких производств состав-
ляют Красноярский завод “Сибэлектросталь”,
осуществляющий передел черных металлов Сиби-
ри и ведущая по численности работающих тради-
ционная для Сибири лесопромышленная отрасль.
Ее формируют лесозаготовительные и лесоперера-
батывающие предприятия, причем доля вторых не-
оправданно мала (< 20%). Опи сосредоточены в
Красноярске, Калеке, Ачинске, Назарове.
Сельскохозяйственное производство района
сосредоточено в трех подрайонах - Западном
(Ачинском), Центральном и Восточном (Кап-
ском), разделенных естественными рубежами -
отрогами Восточного Саяпа и Енисейским кря-
жем. Специализация подрайонов примерно одина-
кова - мясо-молочное животноводство и зерновое
хозяйство, причем объемы валового производст-
ва подрайонов почти равны, ио по объему пище-
вой продукции выделяется Центральный, где бо-
лее развито птицеводство, свиноводство, овоще-
водство и переработка сельскохозяйственного сырья.
В целом степень сельскохозяйственной освоенности
района (~ 60%) в несколько раз превосходит ана-
логичный показатель по России, а уровень распа-
хаппости земель (- 40%) - один из самых высо-
ких. Средняя урожайность зерновых культур
близка к среднероссийской (14-19 ц/га). С уче-
том продукции личных подсобных хозяйств сель-
ское хозяйство района может полностью удовлет-
ворить потребности населения в молоке, мясе,
картофеле, фуражном зерне, а при развитии теп-
личного хозяйства и в овощах.
1.3. ИЗУЧЕНИЕ И ОСВОЕНИЕ БАССЕЙНА
Первые сведения о наличии угленосных отло-
жений в районе г.Красноярска известны из трудов
П.С.Палласа, В.К.Златковского, И. Д.Черского.
Начало изучения углей Енисейской губернии
(Канско-Ачинский бассейн) было положено гео-
логическими изысканиями, проводившимися
вдоль трассы Сибирской железной дороги в пери-
од ее строительства. Тогда были составлены пер-
вые геологические карты Красноярского, Капско-
го и Ачинского округов, выделены Балахтип-
ский, Чулыме-Сережский и Урюпо-Кийский угле-
носные районы в качестве буроугольпых бассей-
нов, а также открыт ряд других углепроявлепий,
рассматривавшихся в качестве самостоятельных
изолированных залежей, не связанных друг с дру-
гом (работы К.И.Богдановича, П.К.Яворовско-
• го, 1892-1895).
В начале XX столетия разведочные работы
:иа'уголь в Енисейской губернии не были система-
.тическими и проводились в основном местными
купцами и промышленниками.
В дореволюционные годы были открыты Су-
хорузимское, Иазаровское, Боровское, Бородин-
ское, Иршипское, Кубековское и др. угольные за-
лежи, и построено одно сравнительно крупное
предприятие - Иршипские копи в Капском уезде
(1903 г.). Однако действительные масштабы от-
крытых углепроявлепий оставались неизвестны-
ми и рассматривались вне связи друг с другом.
С 1918 г. начинают вести добычу угля мест-
ные промартели и акционерное общество “Сибир-
ский рабочий”. В Ачинском уезде работали Гля-
депские и Холмнпские копи. В 1922 г. началась
добыча угля па Иршипском месторождении, где в
1935 г. была построена шахта годовой производи-
тельностью в 200 тыс. т. С 1934 г. около Красно-
ярска эксплуатировалась “Бадалыкская” шахта
производительностью 25-30 тыс. т. Добываемый
шахтами уголь использовался на электростанциях
Капска, Красноярска, Ачинска, Боготола.
Систематические геологические исследования
па территории бассейна начали осуществляться с
1928-1929 гг. Сибирским отделением Геологиче-
ского комитета, а позже Западно-Сибирским гео-
логическим управлением. Изыскания под руко-
водством М.К.Коровина проводили известные
геологи А.Б.Аксарип, И.И.Аммосов, Ф.Ф.От-
тен, А.В.Русаков, А.С.Хомептовский и др., несколь-
ко позже - И.Н.Звонарев, И.И.Молчанов,
Л.ЕЕЖуков, В.И.Яцук, Н.Ф.Рябоконь и др.
Обобщая результаты исследований, М.К.Ко-
ровин в 1932 г. выделил Чулымо-Еиисейский бас-
сейн площадью около 30 тыс. км2 и Канский уголь-
ный бассейн площадью около 20 тыс. км2 и ориен-
тировочными запасами в 40 млрд т. В 1939 г. геоло-
гами В.И.Яворским и Г.Я.Житомировым было вы-
сказано мнение о генетическом единстве Чулы-
мо-Еписейского и Капского бассейнов и предложе-
но объединить их под ныне известным названием
Капско-Ачинского буроугольпого бассейна.
С 1938 г. началась разведка участков для
строительства мелких шахт па Камалипском, Ба-
лайском, Иршипском, Урало-Ключевском, Гля-
депском, Назаровском и Боготольском месторож-
дениях. На Назаровском месторождении был
вскрыт пласт угля мощностью до 17 м, а на Бого-
тольском - до 37 м, пригодные для открытой отра-
ботки. Объемы разведочных работ особенно воз-
росли после организации трестов “Востсибугле-
разведка” (1939) и “Востсибуглегеология”, позд-
нее вошедших в Красноярское геологическое
управление.
До начала Великой Отечественной войны
были подготовлены поля для строительства шахт
производственной мощностью до 120 тыс. т/год
и введены в строй новые шахты на Камалипском,
Урало-Ключевском и Иршипском месторождени-
ях, которые давали вместе до 400-460 тыс. т. Про-
водимые в военные годы небольшие разведочные
работы па Саяно-Партизанском, Боровском,
Илапском, У рало-Ключевском месторождениях
имели основной целью исследовать угли для полу-
чения искусственного жидкого топлива.
В этот же период началось (сначала в неболь-
ших объемах, а после войны во все возрастаю-
щих) изучение площадей, пригодных для откры-
той разработки. На Назаровском, Бородинском,
Итатском месторождениях проводятся предвари-
тельная и детальная разведки первых карьерных
полей. В 1945 г. началось строительство первого
в бассейне “Ирша-Бородинского” разреза мощностью
2 млп т в год, а в 1948 г. - второго разреза мощностью
в 3 млн т/год па Назаровском месторождении. В
этом же году Министерство угольной промышлен-
ности СССР организовало комбинат “Краспоярск-
уголь”, объединивший все угледобывающие и
строительные организации в Капско-Ачинском и
Минусинском бассейнах.
В 1949 г. был сдан в эксплуатацию “Ирша-Бо-
родипский” разрез, а с 1953 начал работать еще
один крупный разрез - “Назаровский”. В 1975 г.
вступил в строй крупнейший разрез “Березов-
ский”, проектной мощностью 55 млп т/год. В
1991 г. добыча углей “Бородинским” разрезом со-
ставила 29,9 млп т, “Назаровским” - 10,5, “Бере-
зовским” — 14,1. В последние годы в бассейне
вошли в строй небольшие разрезы “Балахтип-
ский”, “Итатский”, “Абапский”, “Козульский”,
“Переясловский” и “Тасеевский” мощностью по
0,2-0,5 млп т/год и находятся в строительстве
“Березовский-3", "Сереульский", “Яснополян-
ский” , “ Ирбейский”, “ Саяно-Партизанский”,
“Степаповский”, “Капский”, “Тойлукский” мощ-
ностью до 0,1 млп т/год для удовлетворения
местных потребностей в топливе. Общая добыча
угля в бассейне составляла в 1955 г. — 4,5 млп т, в
1970 г. - 18,1, в 1989 г. - 48, в 1991 г. - 56.
Основным направлением разведочных работ в
послевоенный период являлось выявление перс-
пективных площадей с мощными пластами и под-
готовка участков для строительства крупных раз-
резов. К 1956 г. были подготовлены резервные уча-
стки па Итатском, Назаровском, Абапском место-
рождениях с общими запасами угля в 3,6 млрд т.
В целом поисковыми и разведочными работами в
бассейне было установлено распространение мощ-
ных угольных пластов на площади более 1700 км-
с запасами угля около 35 млрд т. Общие геологиче-
ские запасы бассейна по подсчету 1955 г. до глуби-
ны 1800 м были определены в 1220 млрд т. Разве-
данные запасы в этот период составляли 19,4 млрд т.
Уже тогда стало ясно, что по количеству углей,
пригодных к открытой отработке, и благоприятно-
сти горно-геологических условий добычи бассейн
не имеет равных себе в мире. На его разрезах была
достигнута самая высокая в угольной отрасли стра-
ны производительность труда и самая низкая себе-
стоимость продукции.
В последующие годы (1956-1980) темпы, ц
объемы работ по геологическому изучению бассей-
на еще более возросли. Вся территория бассейна
была покрыта средпемасштабпой геологической
съемкой, а наиболее перспективные площади бас-
сейна - масштаба 1:50000. Открыто и разведано
уникальное Березовское месторождение - жемчу-
жина бассейна, с пластом высококачественного
угля мощностью в 50-70 м, установлены масшта-
бы и разведано крупнейшее в бассейне Абапское
месторождение, детально разведаны крупные и
весьма перспективные Урюпское и Барапдатское
месторождения и ряд других месторождений и
участков. Геологоразведочные работы были вы-
полнены с высокой геологической и экономиче-
ской эффективностью.
Балансовые запасы па 1 января 1981 г. соста-
вили 116 млрд т, из них для открытой добычи -
94 млрд т (89%).
Удельная стоимость разведки тонны запасов
промышленных категорий па основных месторож-
дениях колебалась в пределах 0,02-0,1 коп., в
среднем 0,03 коп. (в цепах 1990 г.). Стоимость
прироста 1 млп т мощностей годовой добычи от-
крытым способом, по результатам суммарных затрат
па поиски и разведку, составила от 10 до 50 тыс. р.,
в среднем 46,8 тыс. р. Эти геолого-экономические
показатели явились лучшими при разведке уголь-
ных месторождений страны.
За разведку и подготовку к широкому про-
мышленному освоению топливной сырьевой базы
Капско-Ачинского топливно-энергетического ком-
плекса (КАТЭК) большой группе геологов
(В. С. Быкадоров, И. П. Дикий, В. В. Косарев,
К.Л.Кохапчик, Н.П.Павленко, А.Ф.Переводова,
Г. Г. Поздняков, В.В.Пономарев, Н. И. Рубанов,
Е.З.Савченко, Г.А.Селятицкий, А.И.Ситникова)
в 1981 г. была присуждена Государственная пре-
мия СССР в области пауки и техники.
В последующие 80-90-е годы в результате по-
исковых работ, проведенных объединением
“Краспоярскгеология", выявлены и изучены Гля-
депско-Сережский и Улуйско-Кемчугский угле-
носные районы с общими ресурсами угля для от-
крытых работ более 15 млрд т. Ряд новых месторож-
дений открыт в восточной части бассейна. Общее ко-
личество разрабатываемых и подготовленных к освое-
нию запасов в 1996 г. достигло 47,9 млрд т, а мощ-
ность резервных участков 581,5 млп т/год.
Сегодня Капско-Ачинский бассейн - крупней-
шая база угольной, энергетической и химической
отраслей. Потенциальные возможности бассейна
позволяют добывать свыше 1,0 млрд т угля в год.
В геологическом изучении бассейна и подго-
товке его месторождений к эксплуатации прини-
мал участие большой коллектив геологов Красно-
ярского и Западно-Сибирского геологических
управлений, из которых особенно значительный
вклад внесли А.В.Аксарин, Л.Н.Жуков, И.Н.Зво-
нарев, М.К.Коровин, В.В.Косарев, К.Л.Кохан-
чик, Г.Г.Поздняков, Н.И.Рубанов, Е.З.Савчен-
ко, В.И.Яцук и др.
Значительный вклад в изучение бассейна внес-
ли также работники научно-исследовательских
организаций - ВСЕГЕИ, ЛОПИ, ИГИ, ВНИГРИ-
уголь, ГИИ, ВТИ, НИИОГР, ЭНИН, КТЭ КГУ
и др., в частности М.В.Богданова, Г.Г.Бруер,
М.П.Бурцев, В.С.Быкадоров, И.Б.Волкова, К.В.Гав-
рилин, А.А.Кричко, Т.А.Кухарепко, Л.В.Лабуп-
ский, И.И.Матвеева, А.Ю.Озерский, Н.С.Саха-
пова, А.А.Семериков, П.П.Тимофеев, З.Ф.Чуха-
нов и другие.
2. ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ОЧЕРК
2.1. СТРУКТУРНО-ТЕКТОНИЧЕСКОЕ ПОЛОЖЕНИЕ БАССЕЙНА
Капско-Ачинский бассейн — система мезозой-
ских прогибов платформенного типа, сформиро-
вавшихся в зоне сопряжения горных сооружений
Алтае-Саяпской складчатой области и Енисейско-
го кряжа с краевыми частями Сибирской платфор-
мы и Западно-Сибирской плиты. Складчатыми об-
разованиями Ангаро-Канского и Восточно-Саян-
ского антиклинориев бассейн разделяется па две
части - западную (Ачинскую) и восточную (Кап-
скую). Юрские угленосные образования, занимав-
шие в период осадконакопления обширные площа-
ди, сохранились в относительно погруженных бло-
ках - впадинах, границы которых, как правило,
предопределены глубинными разломами более
древнего заложения. Последние формировали бло-
ковую структуру фундамента, а в платформенный
этап развития их неодинаковая активизация обу-
словила различную интенсивность вертикального
перемещения блоков и их частей. Мезозойские впа-
дины имеют обычно пологие (1-10°) южные и бо-
лее крутые северные крылья, осложнены локаль-
ными поднятиями, брахиформпой складчатостью
и редкими разрывными нарушениями. Глубина
прогиба структур по палеозойскому фундаменту -
от 280 до 1300 м; в северной части бассейна, откры-
той в сторону Западно-Сибирской плиты, угленос-
ные отложения погружаются под мезокайпозой-
ский покров плиты на 2-3 км.
Положение впадин в современных структу-
рах неодинаково. Урюпо-Кийская, Тегульдет-
ская, Мипдерлипская (Приеписейская) впадины
расположены в чехле южной окраины Запад-
но-Сибирской плиты; Назаровская, Балахтин-
ская и частично Урюпо-Кийская — на разнород-
ном фундаменте каледонид Алтае-Саяпской
складчатой области; Рыбинская и Капско-Тасеев-
ская — па окраине древней Сибирской платфор-
мы; Саяно-Партизанская и частично Рыбинская —
па байкалидах Восточного Саяпа. Это сказалось
как па характере юрского осадко- и торфопакоп-
лепия в разных блоках и их частях, так и на со-
временной морфологии впадин.
По геолого-структурным, морфологическим
и географическим особенностям в бассейне выде-
ляется 11 полностью или частично обособленных
угленосных районов. В основе их выделения пре-
валирует структурно-тектонический фактор, поэ-
тому они нередко фигурируют под названием
структурно-тектонических районов. В западной
части бассейна выделяются Итат-Барандатский,
Боготольский, Березовско-Назаровский, Глядеп-
ско-Сережский, Улуйско-Кемчугский, Балахтин-
ский и Приенисейский районы; в восточной - Ры-
бинский, Абапский, Поймииский и Саяно-Парти-
занский районы (рис. 3).
2.2. СТРАТИГРАФИЯ И ЛИТОЛОГИЯ УГЛЕНОСНЫХ
И ПЕРЕКРЫВАЮЩИХ ОТЛОЖЕНИЙ
‘ В геологическом строении бассейна принима-
ют участие разновозрастные комплексы отложе-
ний — от архейских до кайнозойских. Древне-
йшие образования архея, протерозоя и иижпе-
го-средпего кембрия (первый структурный
этаж), представленные толщами вулканоген-
Рис. 3. Обзорная карта Канско-Ачинского бассейна
I Угленосные районы-1 - Итат-Барандатский, II- Боготольский, III - Березовско-Назаровский, IV - Гляденско-Сережский, V - Улуйско-Кемчугский, VI - Балахтинский, VII - Приенисейский, ₽
VIII - Рыбинский, IX - Абанский, X - Саяно-Партизанский, XI - Пойминский.
Месторождения-.® - Ампалыкское,© - Тисульское,®- Барандатское,© - Итатское,©- Боготольское,©- Урюпское© - Березовское,®- Назаровское,® - Боровско-Соболевское, - Се-
р режское,@-Большесырское, @-Яснополянское,(Й) - Переясловское, (Й) -Бородинское, (15)-/1атынцевское,@- Абанское, Степановское,@- Саяно-Партизанское,^^-Ура- -
ло-Ключевское, - Суховское.
Разрезы: 1 -“Ржавчик", 2- “Итатский”, 3 - “Березовский", 4- “Ключинский”, 5 - “Назаровский 6- “Сереульский”, 7 - “Козульский”, 8- “Балахтинский”, 9-“Яснополянский”, 10-“Боро- г
динский”, 11 - “Переясловский 1", 12 - "Ирбейский", 13 - “Канский", 14 - “Абанский”, 15 - “Степановский”, 16 - “Тасеевский”; ' ".
1 ’ , » А - - а
г '-н)-- — : г -.-ч:- яг,»* г.” А»";.-.'. .4-3? г '"< й.'а. г. *?" г.-'г-т? «-гт «чгзя №»»»; «.'-у**
ио-осадочных, метаморфических и изверженных
пород, слагают горные сооружения Восточного
Саяпа, Енисейского кряжа и Протеросаяпа. Плат-
форменные терригенно-карбонатные нижнепалео-
зойские отложения следующего комплекса фор-
мировались только па южной окраине Сибирской
платформы. Вулканогенно-осадочные толщи пиж-
пего-средпего девона, содержащие эффузивы раз-
личного состава, формировались почти па всей
территории будущего бассейна, исключая лишь
южную окраину Сибирской платформы. Сред-
пе-верхпепалеозойские карбонатно-терригенные
и лагунно-морские туфогепные отложения повсе-
местно образуют промежуточный структурный
этаж, являющийся фундаментом верхнего плат-
форменного комплекса отложений. Юрские про-
дуктивные толщи и перекрывающие их более рых-
лые мезокайпозойские осадки выполняют круп-
ные наложенные впадины.
Как ранее отмечалось, угленосными в бассей-
не являются юрские и па отдельных площадях
палеозойские отложения. Образования палеозой-
ской угленосной формации в западной половине
бассейна сохранились на ограниченных площа-
дях Назаровской и Балахтипской впадин и пред-
ставлены континентальными, ритмически пере-
слаивающимися песчаниками, темпоокрашепны-
ми алевролитами, аргиллитами и углистыми ар-
гиллитами, среди которых изредка встречаются
пласты и пропластки угля. Эти отложения мощностью
до 300 м, по Г.П.Радченко, были подразделены
на хакасскую серию иижпего-средпего и побереж-
ную свиту средпего-верхпего отделов карбона. В
восточной части бассейна, в Рыбинской и Каиско-Та-
сеевской впадинах, этим осадкам отвечает толща
аналогичного состава мощностью 70-100 м, выде-
ляемая как лпствяжиипская свита.
К верхнему палеозою отнесена также ритми-
чески переслаивающаяся толща угленосных отло-
жений, прослеживаемая вдоль восточного побе-
режья оз. Белого и выделенная под названием бе-
лозерской серии. Она представлена серыми и тем-
ными алевролитами, мелко- и средпезериистыми
известковистыми песчаниками, аргиллитами с боль-
шим числом растительных остатков. В разрезе
мощностью до 1100 м установлено до 22 пластов
угля, наиболее мощные из которых приурочены к
.верхней части серии. По литологическим особен-
ностям и характеру угленосности в разрезе серии
выделяется пять свит, которые сопоставляются с
одноименными свитами Минусинского бассейна
(снизу вверх): перасчлепеппыми солеиоозерской
и сарской, черногорской и побережной свитами
средпего-верхпего карбона, пижнебелоярской и
верхпебелоярской подсвитами и парылковской
свитой нижней перми. Последняя включает наи-
более мощные пласты углей.
Юрские отложения представлены двумя фор-
мациями: нижней - континентальной угленосной
и верхней — лагунно-морской безуголыюй. Ниж-
няя угленосная раппе-средпеюрского возраста со-
держит терригенные породы — конгломераты, пес-
чаники, алевролиты, аргиллиты и пласты угля
различной мощности. Верхняя — позднеюрская
представлена терригенио-карбопатпыми безуголь-
пыми отложениями, в составе которых грубозер-
нистые разности отсутствуют. Характерная осо-
бенность угленосной формации - ее ритмическое
строение, с учетом которого по комплексу призна-
ков опа расчленена па четыре свиты: иереяслов-
скую (па западе бассейна ей соответствует Мака-
ровская) — рапиеюрского возраста, илапскую
(верхи нижней юры), камалипскую (на западе
бассейна ей соответствует пижпеитатская подсви-
та) и бородинскую (верхпеитатская подсвита) -
среднеюрского возраста.
Ведущую роль при расчленении и корреляции
разрезов играли литологические, фациальные и
петрофизические критерии, позволившие выде-
лить и проследить в ряде регионов седиментацион-
ные циклы разных порядков. Корреляция их и
угольных пластов проводилась внутри депрессиоп-
пых структур методом прослеживания по профи-
лям, между структурами — с помощью маркирую-
щих горизонтов. Фаунистические остатки в угле-
носной толще редки и представлены эндемичными
пресноводными формами (гастроподы, пелеципо-
ды, остракоды), не имеющими корреляционного
значения. Остатки флоры почти по всему разрезу
характеризуются видовым однообразием и для кор-
реляции могут’ использоваться лишь комплексы, вы-
деление которых усложняется плохой степенью со-
хранности остатков. Среди биостратиграфпческих
методов в условиях бассейна наиболее результа-
тивным является палинологический. Состав споро-
во-пыльцевых комплексов позволяет стратифици-
ровать крупные элементы разреза (свиты) и прово-
дить их корреляцию. Осуществить более дробное
расчленение разрезов по биостратиграфическим
критериям не представилось возможным.
Каждая из выделенных свит, исключая адан-
скую, представляет собой законченный седимен-
тационный макроцикл сложного состава, начина-
ющийся относительно грубозернистыми разностя-
ми пород (конгломератами или песчаниками).
Выше по разрезу эти пачки сменяются переслаи-
ванием песчаников и алевролитов, появляются
сначала топкие затем более мощные угольные плас-
ты. Макроцикл завершается обычно наиболее
мощным слитным угольным пластом или одной
из его отделившихся пачек. Длительность форми-
рования каждой последующей свиты возрастала.
Соотношение мощностей полных разрезов при-
мерно отвечает пропорции 1:2:3 (рис. 4).
Осадки нижнего отдела юры с размывом зале-
гают па разнородном палеозойском фундаменте и
па значительных площадях, особенно в восточной
части бассейна, выходят под четвертичные отложе-
ния. Впервые существование пижпеюрских отло-
жений в бассейне установил И.Н.Звонарев, выде-
ливший их в Балахтинской впадине в 1938 г. в со-
ставе балахтинской свиты. Позже рапиеюрский
возраст (плиисбах) нижних горизонтов юры Ры-
бинской впадины был установлен А.В.Аксарипым
по флоре. Стратотипом пижпеюрских отложений
в западной части бассейна является разрез у д. Ма-
каровой, по которому в 1947 г. А.И.Ситниковой
была выделена Макаровская свита. В восточной час-
ти бассейна ее аналогом является переясловская
свита. Облик свит примерно одинаков и характе-
ризуется присутствием разпозернистых песчани-
ков, алевролитов, аргиллитов и пластов бурых уг-
лей. Цвет пород серый, темпо-серый. Пласты угля
имеют, как правило, сложное строение.
Мощность полных разрезов свит, особенно
Макаровской, непостоянна, что обусловлено ря-
дом причин, в том числе степенью расчлененно-
сти доюрского рельефа. Последний к этому време-
ни был заметно снивелирован, а на породах, сла-
гавших водораздельные пространства, формиро-
валась достаточно мощная кора выветривания
гидрослюдисто-каолипитового типа. Оживление
тектонической деятельности в начале юры вызва-
ло поднятие одних участков и опускание других.
При этом кора выветривания размывалась, а за
счет переотложенных продуктов в бассейнах седи-
ментации сформировались осадки Макаровской
свиты с повышенным содержанием минералов,
устойчивых к химическому выветриванию (ильме-
нит, гранат, циркон, турмалин и т.д.)и наличием
горизонтов топкоотмучеипых глин каолипит-гид-
рослюдистого состава.
В наиболее полных разрезах свиты выделяются
три мезоцикла, из которых два верхних заверша-
ются обычно более или менее интенсивным торфо-
пакоплепнем. В западной части бассейна наблюда-
ются значительные колебания мощности свиты от
60 м в Урюпской мульде до 160 м в Березовской и
Сережской. На крыльях синклинальных струк-
тур мощность свиты снижается, особенно у скло-
нов иалеоантиклииалей, где пижпеюрские осадки
полностью выклиниваются. Прилегание разных
интервалов Макаровской свиты к палеозойскому
фундаменту наблюдается на южном крыле Аитро-
иовского вала, па северном крыле Солгопа; пол-
ное выклинивание пижпеюрских отложений - в
западной бортовой части Селекской мульды, при-
легающей к Аргиискому горст-аптиклипорию, па
северном склоне Покровского выступа, в районе
Черпоречеиского массива. В восточной части бас-
сейна, в Капской и Рыбинской впадинах, мощ-
ность свиты более постоянна (55-60 м). В юж-
ных, тектонически более подвижных блоках, как
па западе, так и на востоке бассейна, мощность
пижпеюрских отложений резко увеличивается (в
Балахтинской впадине до 230 м, в Саяно-Парти-
занской — до 185 м).
На западной окраине бассейна в составе сви-
ты преобладают алевролиты и аргиллиты. Грубо-
обломочные породы играют подчиненную роль и
тяготеют к периферическим частям впадин. Вос-
точнее содержание песчаников увеличивается. В
районе р.Кемчуг в основании свиты появляются
пачки конгломератов, достигающие у р.Енисей
мощности 30 м. В восточной половине бассейна об-
щее количество песчаников в разрезе свиты н еце-
лом закономерно сокращается в направлении с за-
пада па восток. Так, в Тасеевской впадине осадки
свиты мощностью 50-70 м почти нацело сложены
песчаниками. В пределах Абапской впадины песча-
ники занимают в среднем 60% разреза свиты, алев-
ролиты — 27%. Далее па восток, в Поймипской впа-
дине, содержание песчаников постепенно снижается
па 15-25%, а количество алевролитов и аргиллп гов
соответственно увеличивается.
На отложениях Макаровской (переясловской)
свиты местами с заметным размывом, по без угло-
вого несогласия залегает безугольпая серо-зелепоц-
ветпая толща, выделенная Н.С.Сахаповой в 1969 г.
и принятая региональной стратиграфической схе-
мой юрских отложений юга Средней Сибири в
1981 г. в ранге илапской свиты. Эти отложения
мощностью от 20 до 100 м представляют результат
относительно кратковременной ипгрессии эпикон-
тинентального мелководного моря и является частью
крупного трансгрессивного цикла, формирование
которого началось в конце ранней (тоар) юре и
продолжалось в средней юре. В пределах бассейна
зелепоцветпый горизонт претерпевает значитель-
ные фациальные замещения и представлен как ха-
рактерными озерными зелепоцветиыми алевроли-
тами стратотипа, так и аллювиальными песчаника-
ми различной мощности.
При отстройке разрезов и картировании стра-
тиграфических границ выделить эту свиту но
скважинам было трудно. Если нижняя граница
илапской свиты более-меиее уверенно картируется
по грубозернистым породам, с размывом залегаю-
щих па переслаивающихся алевролитах, углях и
аргиллитах макаровской свиты, то верхняя граница
ее часто проводится условно. Внешне аллювиаль-
ные отложения илапской свиты и вышележащей
пижпеитатской подсвиты (камалипской свиты)
ничем не отличаются. Подавляющая часть разре-
за илапской свиты почти во всех структурах за-
падной половины бассейна сложена зеленовато-
серыми разнозериистыми песчаниками, представ-
ляющими собой русловые отложения рек со сно-
койным течением. В составе песчаников преобла-
дают полимиктовые разности примерно с равным
содержанием кварца, полевого шпата, обломков
пород. Характерно полное отсутствие раститель-
ного детрита, обусловленное аридизацией клима-
та. Содержание алевролитов в разрезах свиты
Итат-Барапдатского, Боготольского, Глядеиско- Се-
режского, Улуйско-Кемчугского, Балахтипского
районов не превышает 15-20%, составляя в сред-
нем менее 10%. Лишь па Березовском, Алтатском
5?
$
к
I
I
г
I
Ь
!
5
I
8
я
В
ч
I
I
!
I
ч
5
I
3
V
Й
Угленосные районы
Птат-Барандатский
Боготольский
Березовско-Назаровский
Г ляденско-Сережский
Улуйско-Кемчугский
Балахтинский
Границы угленосных
районов
I
I
!
Рис 4. Схема корреляции опорных разрезов
1 — уголь; 2 - углистым аргиллит; 3 — аргиллит; 4 — углистый алевролит, 5 — алевролит; 6 — мелкозернистый песчаник;
шкт шков. «впдо. ««яка. чишоатзттада жкя» жвжа. вдзйя. «евж. ««а. ъяж •ттьчиж хякш> эеж» -деиа»
и Назаровском месторождениях в верхней части
свиты появляются мощные прослои алевроли-
тов, занимающих до 50-60% разреза. Заметное коли-
чество алевролитов в верхней части разреза сви-
ты установлено лишь на Назаровском месторож-
дении. Мощность свиты в западной части бассей-
на колеблется от 20 (Боготольское месторожде-
ние) до 100-110 м в Улуйско-Кемчугском районе.
Наиболее распространенная мощность свиты в
остальных районах 40-60 м.
«жа шжя. «ет ж» жюа «а «ш, зд® «таяй. гад чаа®& «ажж жа ши, «чбг'ь чадага тяжж ш-зжа чаша, шачкя. «йжйй. чиш» «сзаа чзсжа • :»дж.
Балахтинское
9 Приенисей-
Щу 3 ский
г
ч
а
1,7
1^0
1,5
Бородинское
Пойминский
\район
•5
а
9
^2,0
^2,2
8,9
Саяно-
Партизанское
6,4
12,3^
0,8
0,4
2,1
1,4
27,3
9
0,8
1,9
2,3
5»
“У
»
4,5
2,0
2,8
0,6
а»
ж
лжч
ШМ9
2,9
2,6
2Ц
1^2
1,3
9,6
1,3
3,0----
13
Переяс-
лавское
\9/
П 7,6
” о;г
4ч 1,0
Ж
8
0.1-0.8
8
9
4
5
ж
VII
VIII
IX
X
XI
2Д
3,1
Опорные разрезы
и их номера
Й5М
а
V».
1
7М
«
ФА
|м»1
14,6
0,4
3,4
0,4
0,4
Е0
ям
ИЖ
1^9
0,5
0, -1,0
0,1-5,9
/
0,3-2,6
0,2-2,5
0,1-3,6
0,2-4,9
I
Приенисеискии
Рыбинский
Абанский
Саяно-Партизанский
Пойминский
10
Й2
|а«1
V
\ Абанское Г2*\
2
3
I
«
8
!
угольных месторождений
7 - среднезернистый песчаник; 8 - крупнозернистый песчаник, 9 - конгломерат; 10 - подстилающие породы
<®ааж «аита. *ажчжт чиат «йжж зазжв «и. чжазж.чгвааа.чжикй’кизй»’етч* •иаажзййжзь жи. «эигм. «ж&з. чккяо.шт рчгтъшт. дч ® >. ч~
В восточной половине бассейна наибольшую
мощность (65-75 м) отложения илапской свиты
имеют в Рыбинской и Саяно-Партизанской впади-
нах. В пределах Абапской и Поймипской мульд
мощность свиты составляет всего 12-20 м. Состав
отложений значительно тоньше, чем па западе. В
Абапской мульде ее отложения представлены
алевролитами (70-90% ) и аргиллитами (0-20%).
Пачки песчаников имеют мощность не более 4 м и
встречаются лишь в отдельных скважинах. Круп-
нозернистые разности пород в основании свиты
отсутствуют. В Рыбинской впадине отложения
свиты мощностью 40-60 м представлены переслаи-
вающимися пачками песчаников и алевролитов.
В основании свиты залегает пачка песчаников
мощностью 10-15 м Подобный облик отложения
свиты имеют и в Саяпо-Партизапской впадине,
по мощность их выше — до 70 м, а границы более чет-
ко определены впутриформациоппыми размывами.
Среднеюрские отложения западной части бас-
сейна в 70-80-е годы подразделялись па две свиты —
иазаровскую и алтатскую, выделенные А.А.Семе-
риковым в 1969 г. На востоке бассейна этим сви-
там соответствуют выделенные в 1957 г. А.В.Акса-
риным камалппская и бородинская свиты.
В корреляционной стратиграфической схеме
юрских отложений, принятых МСК в 1981 г.,
среднеюрские отложения объединены в итатскую
свиту, разделенную па две подсвиты - пижпе и
верхпентатскую, из которых верхняя полностью
соответствует алтатской свите А.А.Семерикова, а
нижняя - пазаровской (без илапского горизонта).
Отложения иижпеитатской подсвиты (паза-
ровской, камалииской свиты) прослеживаются во
всех структурах бассейна, с незначительным пере-
рывом, а чаще без следов последнего, залегая па
песчаниках илапской свиты. Перерыв местами
подчеркивается маломощным (до 2 м) горизон-
том мелкогалечных конгломератов, иногда встре-
чающимся на крыльях структур. Чаще основание
свиты содержит крупнозернистые, иногда и мел-
козернистые зеленоватые или желтоватые песча-
ники. Выше распространены те же песчаники,
сменяющиеся темпо-серыми кварц-полевошпато-
вымп алевролитами, темными аргиллитами, плас-
тами и линзами угля. В большинстве районов бассей-
на в разрезе свиты четко выделяются два мезоцик-
ла,-примерно равной мощности. В составе нижне-
го мезоцикла песчаники преобладают (> 50%),
алевролиты, аргиллиты и угли встречаются в под-
чиненном количестве. Наибольшее содержание
песчаников в этой части разреза зафиксировано в
Березовской, Назаровской, Козульской мульдах
п особенно в Сережской и Балахтипской, где этот
мезоцикл па 80-90% сложен песчаниками. Одна-
ко в каждой из отдельных структур западной час-
ти бассейна, ограниченных субмеридиональпыми
глубинными разломами, содержание песчаников
в синхронных слоях существенно меняется, уве-
личиваясь к восточной границе блока за счет соот-
ветствующего сокращения объемов алевролитов,
аргиллитов и углей Разница в содержании песча-
ников у западной и восточной границ блока мо-
жет достигать 20-40%. В перечисленных впади-
нах песчаники нижнего цикла пазаровской свиты
образуют пачки до 40-80 м, иногда и более.
В верхнем мезоцикле грубозернистые песча-
ники практически отсутствуют, большее распро-
странение получают алевролиты, аргиллиты и
угли, т.е. фации торфяных болот и озер. Хорошо
заметно снижение крупности кластического мате-
риала вверх ио разрезу и увеличение угленосно-
сти. В отдельных разрезах верхнего мезоцикла со-
держание углей достигает 30% и приближается к
содержанию песчаников и алевролитов (Боготоль-
ский, Березовско-Назаровский, Абанский, Ры-
бинский районы). Количество аргиллитов не пре-
вышает 10%. Свита завершается мощным уголь-
ным пластом, имеющим в ряде районов важное
промышленное значение.
Песчаники иижпеитатской подсвиты имеют
полимиктовый состав с примерно равным содер-
жанием кварца, калиевого полевого шпата, облом-
ков пород и незначительным количеством плаги-
оклаза и слюды. Алевролиты распространены в
верхней половине циклов, слоями по 2-15 м. По
составу аналогичны песчаникам. Аргиллиты раз-
виты локально, имеют смешанный каолииит-гнд-
рослюдистый состав.
Изменение мощности подсвиты подчиняется
как региональным, так и локальным закономерно-
стям. В целом мощности синхронных горизонтов
свиты (за исключением угольных пластов) увели-
чиваются в восточном направлении. Это особенно
отчетливо проявляется в западной половине бас-
сейна и менее явно - в восточной. В западной по-
ловине бассейна наибольшая мощность подсвиты
отмечается в Балахтипской (330 м) и Приеппсей-
ской (240 м). впадинах, в восточной — в Рыбин-
ской (200 м) и Саяпо-Партизапской (400 м) Кро-
ме того, в каждом отдельном палеотектопическом
блоке, ограниченном меридиональными разлома-
ми, наблюдается рост мощности синхронных об-
разований также в восточном направлении.
Верхний среднеюрский седиментационный
цикл угленосной формации выделен П.А.Пекар-
цом на востоке бассейна иод наименованием боро-
динской свиты в 1948 г. Биостратиграфическое
обоснование этой свиты было дано А.В.Аксарп-
пым и Н.С.Сахаповой позже, в 1956 г. В запад-
ной части бассейна, как отмечено выше, свита
была выделена в том же объеме А.А.Семерико-
вым па Алтатской месторождении и названа им
алтатской. Решением МСК (1981) эта часть разре-
за угленосной формации западной половины бас-
сейна получила ранг верхней подсвиты итатской
свиты, па востоке ей отвечает бородинская свита.
Классическим разрезом свиты является разрез
южного крыла Березовской мульды. Он начина-
ется широко распространенной выдержанной
(60-100 м) пачкой зеленовато-серых мелко-сред-
незерпистых песчаников. В Березовской, Боро-
динской, Итатской мульдах мощность пачки до-
стигает 100-110 м, и в ее центральной части появ-
ляется пачка алевролитов с неустойчивым уголь-
ным пластом. Выше песчаники сменяются алевро-
литами мощностью до 15 м, подстилающими
сверхмощный угольный пласт (“Березовский”,
“Итатский”) и его аналоги.
На западной окраине бассейна, в Тисульской
и Барапдатской мульдах пласт сильно расщеп-
лен, и пачки его занимают интервал разреза мощ-
ностью до 160 м. Породы этого интервала пред-
ставлены слабыми алевролитами, аргиллитами,
углистыми аргиллитами. Алевролиты серые, од-
нородные, от мелко- до крупнозернистых, содер-
жат большое количество растительного детрита.
Аргиллиты темные, плотные, однородные, ино-
гда тонко-параллельно слоистые. Часть содержит
растительный детрит и крошки угля. Глинистый
материал представлен каолином с примесью гид
рослюд. На восточном крыле Барапдатской,
Урюпской, западном крыле Березовской мульд и
Боготольском месторождении пласт состоит из од-
ной пачки мощностью 30-70 м. Далее па восток, в
восточной части Березовской мульды, в восточ-
ной части Боготольского месторождения, в Собо-
левской, Козульской, Сережской структурах
пласт расщеплен па две-три основные пачки, раз-
деленные иногда 50-метровыми толщами мел-
ко-средпезерпистых песчаников. Мощность угле-
содержащей пачки в западной части бассейна ме-
няется вследствие расщепления пласта в очень
широких пределах — от 60 до 260 м, полная мощ-
ность подсвиты составляет 95-320 м. Участки с
наименьшей мощностью приурочены к зонам глу-
бинных разломов, иногда выраженных положитель-
ными структурами (Некрасовский вал, поднятие,
разделяющее Сереульскую и Сережскую муль-
ды). В составе подсвиты заметная роль принадле-
жит углю, занимающему до 50% разреза (Урюп-
ское месторождение). В большинстве структур со-
держание угля в разрезе составляет 17-26%. На
долю алевролитов и аргиллитов приходится
30-40% , примерно столько же — па песчаники
В восточной части бассейна наиболее полный
разрез бородинской свиты сохранился в Бородин-
ской мульде. Нижняя, безуголыгая часть свиты
включает слоистые песчаники, реже алевролиты
мощностью 40-60 м. Верхняя угленосная часть
мощностью до 140 м характеризуется преоблада-
нием в разрезе углей (до 52%) и подчиненным ко-
личеством песчаников (25) и алевролитов (18).
Максимальная мощность свиты в центральной ча-
сти мульды составляет 170 м В пределах Абап-
ского района сохранились от размыва самые ниж-
ние горизонты свиты (мощность до 50-70 м), пре-
имущественно из песчаников.
Отложения верхнего отдела юры известны в
западной части бассейна, где они с размывом, а в
центральных зонах синклинальных структур со-
гласно, перекрывают угленосную формацию. Тя-
жипская свита, включающая все верхпеюрские
осадки, выделена И.В.Лебедевым в 1956 г. ио раз-
резам буровых скважин Тяжипского месторожде-
ния. Это песчаники, алевролиты и аргиллиты с
прослоями известняков. Нижние интервалы раз-
реза окрашены в голубовато-зеленоватые топа,
верхние пестроцветные (фиолетовые, сургуч-
но-красные, пятнистые). Мощность тяжипскоп
свиты 80-230 м. В Улуйско-Кемчугском, Глядеп-
ско-Сережском п Березовско-Назаровском райо-
нах основание наиболее полных разрезов свиты
представлено зеленоватыми п голубоватыми алев-
ролитами и аргиллитами с прослоями песчаников
до 25-30 м. Выше лежат разпозерппстые серые
песчаники (40-60 м), сменяющиеся переслаивани-
ем пестрокрашенпых алевропелптовых пород
мощностью до 100 м. В середине последнего слоя
прослеживается горизонт темных алевролитов с
редкой фауной гастропод и пелецнпод. Заверша-
ется разрез двумя пачками песчаников и алевро-
литов мощностью до 5-25 м. Общая мощность пе-
строцветных осадков 210-230 м. В ряде разрезов
нижний горизонт (зеленых алевролитов и аргил-
литов) отсутствует и па угленосные отложения с
размывом ложатся разпозерппстые песчаники.
Меловые отложения выполняют централь-
ные зоны крупных мезозойских мульд и впадин
западной части бассейна (Березовская, Сереж-
ская, Соболевская) и распространены севернее, в
структурах Западно-Сибирской плиты. Нижнеме-
ловые отложения представлены светлыми желто-
вато-белыми, хорошо отмытыми песками, песча-
никами, выше — переслаиванием краспоцветпых
глин н зеленоватых мелко-средпезерпистых пес-
ков и песчаников, относимых к илекской свите.
Мощность свиты 200-300 м. Отложения следую-
щей, кийской свиты залегают с размывом и пред-
ставлены чередованием пестроцветных каолиновых
глин, песков, галечников мощностью до 150 м.
Отложения верхнего мела широко распростра-
нены в Тегульдетской впадине и ио литоло! нче-
ским признакам разделяются па две свиты — ниж-
нюю (песчано-глинистую) симоновскую, состоя-
щую из светло-серых и голубоватых мелкозерни-
стых песчаников и верхнюю — сымскую с гравели-
тами в основании и кварцевыми песчаниками с
линзами светлых глин и каолиновых песков. Мощ-
ность нижней свиты — до 100 м, верхней — 80 и.
На приподнятых участках водоразделов со-
хранились налеогеп-пеогеповые осадки. Они
включают разнозериистые, хорошо отмытые квар-
цевые пески с прослойками серых, зеленоватых,
коричневых глин общей мощностью не более 30 м.
На всей площади бассейна широко распро-
странены четвертичные образования. Мощность
их меняется от 2-3 до 40 м, составляя в среднем
6-15 м. Выделяются покровные элювиалыю-де-
лювиальпые, террасовые аллювиальные и эоло-
вые образования. Покровные отложения водо-
разделов представлены буровато-серыми вяз-
кими глинами, супесями, реже песками. Аллюви-
альные отложения речных террас широко рас-
пространены в долинах рек Енисея, Чулыма и
их притоков.
2.3. ТЕКТОНИКА
Тектоническое строение Капско-Ачинского
бассейна сложно и разнообразно. Как указано
выше, юрская угленосная формация выполняет
платформенные прогибы, сформировавшиеся па
гетерогенном основании каледопид Алтае-Саяп-
ской области и Западно-Сибирской плиты, байка-
лид Восточного Саяна и окраин Сибирской плат-
формы. Основными тектоническими структурами
мезозойского комплекса, определяющими совре-
менный облик бассейна, являются линейные бло-
ки-впадины субширотпой ориентировки. Грани-
цы и современная форма впадин предопределены
древними глубинными (региональными) разлома-
ми двух основных направлений — субширотпого и
субмеридиоиалыюго.
Анализ размещения глубинных разломов па
территории бассейна, состава и строения угленос-
ной формации в разных блоках и зональности
внутри блоков, а также морфологии мощных пла-
стов выявили неодинаковую роль разломов в гео-
логической истории региона, начиная с ранней
юры (Гаврилин К.В., 1991). Разными были мо-
менты их активного влияния, характер, продол-
жительность и интенсивность воздействия. Разло-
мы формировали каркас блоковой структуры
фундамента, по этим ступеням осуществлялись
вертикальные перемещения блоков в платформеп-
-пый этап развития. Разновременная активизация
разломов разного направления обусловила “кла-
вишную” блокировку региона и определенную зо-
нальность фациальной обстановки внутри блоков
в юрские эпохи, а па последующих этапах - по-
ст седиментационные тектонические преобразова-
ния формации с формированием современных
структур. Положение глубинных разломов уста-
новлено В.В.Самковым, В.П.Ключко, Л.И.Грод-
повым, З.Н.Мельник и другими в процессе сред-
пемасштабпой гравиметрической съемки террито-
рии бассейна, выполненной в 70-80-е годы. Ими
выделены структурные блоки разных порядков,
разделенные зонами глубинных и региональных
«разломов. Основные из пих показаны на схеме
тектонического строения мезозойского комплекса
бассейна (рис. 5).
В западной части бассейна выделяются разло-
мы северо-восточного, близкого к широтному про-
стиранию согласные структурам салаирской
(поздпекембрнйской) складчатости. Наиболее
крупные масштабы имеют глубинные магмакопт-
ролирующие разломы, разделяющие блоки перво-
го порядка, соответствующие Назаровской и Ба-
лахтипской межгорным впадинам. Южпо-Аргин-
ский глубинный разлом определяет северную гра-
ницу Назаровской впадины, Чебаково-Солгоп-
ский проходит вдоль южного крыла Солгопского
кряжа и разделяет Назаровский и Балахтипский
блоки. Севере-Арпшский региональный разлом
отделяет Аргипскую горст-аптиклипальпую
структуру от Чулымской синеклизы.
В центральной и восточной частях бассейна
выделяется ряд крупных разломов северо-запад-
ного (саянского) направления. По размерам и
глубинности особо выделяется краевой шов Си-
бирской платформы, ограничивающий ее с запа-
да, известный под наименованием Саяио-Еппсей-
ского. Крупными глубинными разломами являются
Главный Восточно-Саянский, ограничивающий с
запада Рыбинскую впадину, Присаяпский (Кап-
ский), ограничивающий ее с востока, и Уярский
разломы. Время заложения последних разломов
относится к архею. В Рыбинской впадине зафик-
сирован и ряд поперечных разломов северо-вос-
точного направления, параллельных Канскому
выступу Енисейского кряжа и рассекающих фун-
дамент Рыбинской впадины па ряд параллельных
блоков шириной 20-25 км.
Палеотектопические реконструкции усло-
вий формирования юрской угленосной форма-
ции осложняются размещением ее в разных
структурах земной коры. Так, северная откры-
тая часть бассейна (Урюпо-Кийская, Тегульдет-
ская, Приеписейская впадины) расположена па
юго-восточной окраине Западно-Сибирской пли-
ты. Северомипусипские впадины (Назаровская,
Балахтинская) и внутренние мульды меньших
порядков (Березовская, Урюпская, Назаровская,
Глядепская, Сережская, Балахтинская, Пашеп-
ская) - па каледопидах Алтае-Саянской области.
'«га гажг гага деях» ига* ига, гага шгопга? гага 4 ггаят лтс^.смилт.кп'л^лижсмкАОМяжа «<м гтг«яом»»«и»м№>»к«»о*»л>* г*» V «№9 » иноп лошя и^злогл»»/?» яякг га — га» , и< «гак гага)
Рис. 5. Структурно-тектоническая схема Канско-Ачинского бассейна
1 - границы основных структурных элементов региона; границы мезозойских структур: 2 -1 порядка; 3 - II порядка; 4 - терригенная пестроцветная и угленосная формации мезозоя; 5 -
терригенные серо- и красноцветные формации верхнего-среднего палеозоя; 6 - вулканогенные формации среднего палеозоя; 7 - терригенно-карбонатные формации нижнего палеозоя; 8
- вулканогенные, вулканогенно-терригенные и карбонатные формации раннего палеозоя и докембрия; 9 - основные структурные элементы (I - Западно-Сибирская плита, II - Сибирская
платформа, III - Алтае-Саянская складчатая область); 10-домезозойские и мезозойские структуры/порядка (впадины: 1 - Урюпо-Кийская, 2-Тегульдетская, 3 - Приенисейская, 4-Наза-
ровская, 5 - Балахтинская, 6 - Саяно-Партизанская, 7 - Рыбинская, 8 - Канско-Тасеевская; антиклинории: 9 - Кузнецко-Алатауский, 10 - Восточно-Саянский, 11 - Ангаро-Канский); 11-
домезозойские и мезозойские структуры II порядка (мульды, синклинории: 1 - Тисульская, 2 - Городокская, 3 - Барандатская, 4 - Урюпская, 5 - Итатская, 6 - Березовская, 7 - Белозер-
ская, 8 - Болотная, 9 - Кибитеньская, 10 - Назаровская, 11 - Гляденская, 12 - Сережская, 13 - Улуйская, 14 - Селекская, 15 - Козульская, 16 - Кызыкчульская, 17 - Ровненско-Сырская,
18 - Пашенская, 19 - Струковская, 20 - Новобородинская, 21 - Курайско-Таловская, 22-Абанская, 23 - Долгомостовская, 24 - Пойминская, 25 - Курышская, 26-Троиико-Далайская,
27 - Нижне-Ингашская, 28 - Бородинская, 29 - Тугушинское Новотроицкая, 30 - Балайская. Валы, поднятия: 31 - Казанково-Шульшаевский, 32 - Самсоново-Кузьминское, 33 - Антро-
повское. 34 - Кемчугский, 35 - Троицко-Михайловский, 36 - Чуно-Бирюсинское, 37 - Максимовский, 38 -Тагашинский, 39 - Степаново-Кайтымский, 40 - Пушкинский, 41 - Верхне-Та-
багашетский, 42 - Канский, 43 - Подянлинский, 44 - Уярский, 45 - Ассафьевско-Привольненский);12 - тектонические нарушения \ ,
Капско-Тасеевская и частично Рыбинская впади-
ны расположены на южной окраине Сибирской
платформы. Это обусловило дифференциацию па-
леотектоиических условий, в частности, различ-
ные ориентировки разломов и скорости погруже-
ния блоков в юре. В формировании перечислен-
ных структур принимали участие четыре-пять
комплексов. Состав их в каждом регионе имеет
свои особенности, определявшиеся ходом геологи-
ческого развития.
Основные черты строения мезозойских впа-
дин, принадлежащих к современным структур-
ным элементам Южной Сибири, охарактеризова-
ны в табл. 10.
На юго-восточной окраине Западно-Сибир-
ской плиты мезозойские осадки выполняют об-
ширную Чулымо-Еиисейскую синеклизу, в юж-
ной части которой выделяются Урюпо-Кийская,
Тегульдетская и Приепнсейская впадины. Все эти
структуры подстилаются толщей субплатформен-
пых девонских и каменноугольных осадков и вы-
полняются юрскими и меловыми образованиями.
Граница между Урюпо-Кийской и Тегульдетской
впадинами проводится по погребенному продол-
жению Самсоново-Кузьминского вала, граница
между Тегульдетской и Приеписейской впадина-
ми — по погребенному северо-западному продол-
жению Кемчугского вилообразного поднятия. Се-
верная граница впадин проходит по широте устья
р.Чулыма и г.Енисейска.
По характеру тектонического строения в ме-
зозойском чехле Чулымо-Еписейской синеклизы
могут быть выделены две структурные зоны - се-
верная, более погруженная с почти педислоциро-
ваппымы отложениями мезозоя и кайнозоя, и юж-
ная, представляющая ее борт, где мезокайпозой-
ские отложения испытали пологую складчатость.
Граница между ними проходит севернее с.Тюхтет
п соответствует резкому ступенчатому погруже-
нию палеозойского фундамента с амплитудой
80()-1000 м. К югу от этой границы мощность чехла
составляет 1100-1400 м, к северу — более 2000 м.
На южной окраине Чулымо-Еписейской сине-
клизы, в полосе развития юрских отложений до
глубины 600 м (нижний предел учета прогнозных
ресурсов бурых углей), выделяются четыре геоло-
го-структурных (угленосных) района, отличаю-
щихся особенностями тектонического строения и
составом угленосной формации.
Боготолъский район, выделяемый в южной час-
ти Тегульдетской впадины, расположен па северном
склоне хребта Арга и ограничивается Самсоново-
Кузьминским поднятием (па западе) и Салырским
выступом хребта Арга. Угленосные отложения про-
слеживаются непрерывной полосой и полого (3-5°)
погружаются в северном направлении. Отдельные
выступы палеозойского фундамента облегаются юр-
скими осадками и па эрозионном срезе подчеркива-
ются пологими изгибами слоев. Дизъюнктивных
нарушений в юрской толще не установлено.
Второй, Улуйско-Кемчугский район в юго-вос-
точной части Тегульдетской впадины находится в
области сочленения ее с Березовской и Сережской
мезозойскими структурами. На востоке район огра-
ничивается Кемчугским валообразиым поднятием,
па юге — погребенным юго-восточным продолжени-
ем хребта Арга. Указанные границы примерно сов-
падают с глубинными разломами (Приаргипским и
Северосолгопским), образующими отдельный тек-
тонический блок палеозойского комплекса. Строе-
ние палеозойских этажей здесь заметно осложнено
каледонской и герципской складчатостью и наличи-
ем интрузивных массивов. Основная структура ме-
зозойского комплекса - Улуйско-Кемчугская (Собо-
левская) синклиналь. В северном направлении син-
клиналь открыта. Дополнительной складчатостью
Улуйско-Кемчугская синклиналь разделяется па
ряд положительных и отрицательных структур
меньших порядков, из которых отдельные пред-
ставляют структуры облегания неровностей фунда-
мента. Это относится к антиклинальным складкам,
ядра которых составляют Ильинская, Черпоречеи-
ская, Кемчугская интрузии.
В начале юрского времени эти интрузии,
по-видимому, выражались па поверхности округ-
лыми возвышенностями, к склонам которых при-
легали все более молодые горизонты раппеюрских
осадков. В юрских отложениях, по мере приближе-
ния к интрузивным массивам, наблюдается увели-
чение углов падения слоев, вероятно, связанное с
блоковыми подвижками. Значительно чаще здесь
встречаются трещины различной ориентировки,
сопровождающиеся зеркалами скольжения. По
верхним горизонтам угленосной формации в Улуй-
ско-Кемчугском районе выделяется ряд отрица-
тельных структур разного размера — Селекская и
Козульская мульды, Грязнушкииские брахисинк-
линали и сопряженные с ними Черпоречеиское и
Тойлокское поднятия. Глубина погружения фунда-
мента в центре мульд достигает 700 м.
Границы следующего к востоку Приеиисейско-
го угленосного района совпадают с границами од-
ноименной впадины. Отличие ее от Тегульдетской
заключается в строении фундамента, который па
значительной территории представлен складчатыми
сооружениями байкалид (ио В.С.Суркову, 1962)
и лишь в западной части — областями салаирской
складчатости. В изученной части района юрские
осадки залегают горизонтально или слабо наклон-
но (около 1°). Выделяются пологие, едва замет-
ные брахиструктуры с амплитудами, достигающи-
ми первых десятков метров. К складкам такого
типа относится Татарский купол с амплитудой око-
ло 40 м (в районе д.Татарское). Незначительные
поднятия с амплитудой 20-30 м наблюдаются в райо-
не сел Мипдерла и Сухобузимское.
Основные структурно-тектонические элементы Канско-Ачинского бассейна
Таблица 10
Основные геоструктур- 11 ые единицы Западно-Сибирская плита Алтас-Саяпская складчатая область Сибирская платформа
Средне- и поздне- палеозойские структуры Чулымо-Енисейская синеклиза Назаровская, Чебаково-Балахтинская и Саяно-Партизанская впадины Рыбинская предгорная впадина Канско-Тасеевская впадина
Мезозойские платформен- ные структуры Урюпо-Кийская, Тегульдетская и Приенисейская окраинные впадины, Итат-Барандатская предгорная депрессия Березовско-Назаровская, Гляденско- Серсжская и Балахтинская межгорные впадины Саяно-Партизан- ский унаследован- ный прогиб Рыбинская впадина Абанская и Пойминская впадины
Геолого- структурные (угленосные) районы Итат- Барапдатский Боготольский Улуйско -Ксмчугский Приеписсйский Бсрезовско- Иазаровский Глядепско- Серсжскнй Балахтипский Саяпо-Парти- запский Рыбинский Абапский Поймпискнй
1 2 3 4 5 6
Морфология структур. Основные структурные элементы Размеры и площадь самостоятельных структур Пологие, моноклинальные, реже синклинальные структуры с углами падения 2-5", реже до 10°. По мерс удаления от выхода фундамента слои выполажп- ваются и лежат почти горизонтально со слабой сло- истостью Огромные площади (по простиранию до 150 км), по- гружаются под меловые осадки Западно-Сибирской низменности Ширина полосы от выхода основного пласта до глубины 600 м от 8 до 50 км Асимметричные вытянутые (отношение осей 1:3-1:5) синклинальные складки с пологим (3-5") южным и крутым (40-90°) северным крыльями. Северные крылья осложнены дизъюнктпвамп с амплитудой до 100 и более м. Оси скла- док приближены к северному борту Площадь самостоятельных структур до 2-3 тыс. км2. Размеры структур по вы- ходу основного пласта угля от 10x15 км до 15x70 км. Площадь от 100 до 1000 км2 Узкая вытянутая (от- ношение осей 1:9) складка с пологам (10-15°) юго-западным и крутым (90°) севе- ро-восточным крылья- ми. Северное крыло осложнено крупны- ми нарушениями Площадь угленосных отложений около 200 км2, размер 5x45 км Брахпсинкли- нальные округ- лые, пологие (2-4°) структу- ры. Дизыонктп- вы отсутствуют Площадь угле- носных отложе- ний несколько тысяч квадрат- ных километров (90x100 км). Ос- новной пласт со- хранился в не- скольких конту- рах размером до 10x20 км и пло- щадью до 150 км- Пологие (1-2°) обширные брахнепнклпнальные складки, отделенные бо- лее узкими антиклиналь- ными с амплитудой в пер- вые десятки метров Угленосные отложения распространены на пло- щади более 15 тыс. км2. Основной пласт сохра- нился в одном контуре 50x50 км и, возможно, бо- лее мелких контурах
Окончание табл. 10
Итат-Барандатский район выделяется па
юго-восточной окраине Урюпо-Кийской впадины
в границах Итатской синклинали и по особенно-
стям геологического строения угленосной форма-
ции сходен с Березовско-Назаровским районом, с
которым в период юрского осадконакопления
представлял единое целое. В палеозое Итат-Ба-
рапдатский район находился па границе Назаров-
ской межгорной впадины, а в мезозое представ-
лял предгорную депрессию, единую с Березов-
ской впадиной и находящуюся в одном блоке с со-
временной Урюпскоп мульдой. Итатская синкли-
наль представляет собой крупную отрицательную
структуру, полого погружающуюся в северо-за-
падном направлении. Дополнительной складчато-
стью синклиналь разделяется па три сопряжен-
ных мульды — Итатскую, Барапдатскую и Тисуль-
скую, к каждой из которых приурочено одноимен-
ное угольное месторождение. Падение крыльев
структуры с глубиной выполаживается с 3-5 до
1-2°. Средний угол погружения оси синклинали
па расстоянии 80 км (до Мариинской опорной
скважины) составляет менее 1°.
В мезозойском комплексе Алтае-Саяпской
складчатой области выделяются три угленосных
района, расположенных в смежных структурах и
характеризующихся однотипным геологическим
строением. В Назаровской верхпепалеозойскоп
впадине выделено два района — Березовско-Наза-
ровский и Глядеиско-Сережский, разделенные се-
рединным Аптроповским валом. Балахтинский
район выделен в северной части Чебаково-Балах-
типской палеозойской впадины. Каждый из этих
районов представляет собой определенную мезо-
зойскую структуру, достаточно хорошо выражен-
ную в современном рельефе и ограниченную вы-
ходами палеозойского фундамента, или нижних
горизонтов мезозойского комплекса. Современ-
ные контуры впадин определены глубинными раз-
ломами преимущественно субширотпой, в мень-
шей степени меридиональной ориентировок, раз-
делявшими пижнепалеозойский структурный
этаж па отдельные блоки. Впадины вытянуты в
северо-восточном направлении и сопоставимы по
размерам — длина 50-80 км, ширина 15-30 км.
Строение всех впадин асимметричное — пологое
южное крыло (3-5°) и крутое северное (до верти-
кального),' осложненные дизъюнктивными нару-
шениями с амплитудой до нескольких сотен мет-
ров. Оси структур и наиболее прогнутые части их
оснований смещены к северному борту. Таким об-
разом, перемещение максимальной глубины про-
гиба от южных бортов депрессий к северным, на-
чавшееся в раннем девоне и продолжавшееся по-
следовательно в позднем девоне и карбоне, завер-
шилось в юрское время.
Максимальная мощность юрской угленосной
формации (900 м) фиксируется в самой южной
из впадин - Балахтипской, где скорость погруже-
ния в юре была наибольшей. Минимальная мощ-
ность (550 м) отмечается в Березовской мульде.
Наибольшая глубина залегания палеозойского
фундамента во впадинах примерно одинакова —
около 1,1 км и лишь в Балахтипской, более глубо-
ко срезанной эрозией - менее 1 км.
У юго-западной окраины Сибирской плат-
формы сформировались Рыбинская предгорная
и Саяпо-Партизапская унаследованные мезозой-
ские впадины. Тектонические особенности их
резко отличаются, и каждая из них выделена в
самостоятельный геолого-структурный угленос-
ный район.
В составе мезозойского комплекса Рыбин-
ской впадины выделяются структуры более мел-
ких порядков — Балайская, Бородинская и Тугу-
шипско-Новотроицкая мульды, представляющие
собой пологие копседимептациоппые структуры,
округлые, или вытянутые в северо-западном на-
правлении. Строение их слабоасимметричпое, се-
веро-восточное крыло более пологое (до 3-4°),
юго-западное — более крутое (до 10°). Наиболь-
шая глубина прогиба фундамента в них достигает
540 м. Поднятия также имеют конседимептациоп-
ную природу, по представлены линейными струк-
турами северо-западного направления. Дислоци-
роваипость угленосных отложений слабая, извест-
ны незначительные смещения атектонической
природы и пологие флексурные складки.
Саяпо-Партизапская синклинальная зона от-
делена от собственно Рыбинской впадины анти-
клинальным Ассафьевско-Привольпенским ва-
лом, сложенным породами складчатого фундамен-
та нижнего и среднего девона. От древних отло-
жений Восточного Саяна зона отделена крупным
региональным Купгусским разломом. Прогиб
представляет собой узкую вытянутую синклина-
льную складку северо-западного простирания,
сложенную породами средпего-верхпего девона.
Ядро складки па протяжении 50 км выполнено
юрскими образованиями, сохранившаяся мощ-
ность которых в наиболее глубоком месте проги-
ба достигает 650 м. Строение юрской синклинали
резко асимметричное, подобно другим впадинам
Алтае-Саяпской области, по более резко выраже-
но. Юго-западное ее крыло пологое, с углами па-
дения 5-15°, северо-восточное - крутое, до опро-
кинутого, осложнено дизъюнктивными нарушения-
ми. На протяжении 12 км северо-восточное кры-
ло срезается крупным надвигом.
Крайняя восточная часть бассейна, располо-
жена в пределах Капско-Тасеевской впадины, где
выделяются два самостоятельных района — Абаи-
ский и Пойминский, разделенные слабовыражеп-
пым Верхпе-Табагашетским валом. Угленосная
формация этих районов характеризуется следую-
щими особенностями:
распространением угленосных отложений на
обширных площадях, исчисляемых десятками ты-
сяч квадратных километров;
выровпенпостыо поверхности кровли подсти-
лающих отложений и отсутствием в пей крупных
впадин и выступов;
сокращенной мощностью юрских осадков (ие-
реясловская свита — до 70 м, илапская — до 25 м,
камалипская — до 160 м);
практически горизонтальным залеганием про-
дуктивных горизонтов с развитием крупных изо-
метричпых флексурных складок с амплитудой 1з
первые десятки метров; ..?
слабой дислоцированпостыо угленосных
отложений и отсутствием дизъюнктивных нару-
шений.
В крайней западной части Капско-Тасеев-
ской впадины в таежных предгорьях Енисейского
кряжа выделяются Новобородипская и Струков-
ская синклинали, разделенные Троицко-Михай-
ловским валом. Складки эти более контрастны,
чем другие структуры Абапского района, отделе-
ны от основного поля района палеозойскими поро-
дами Максимовского вала и, строго говоря, долж-
ны быть выделены в самостоятельный район. Од-
нако геологическая изученность территории чрез-
вычайно слаба, и условно территория рассматри-
вается в составе Абапского угленосного района.
В пределах собственно Абапского района выде-
ляются крупные, округлые очень пологие Курай-
ско-Таловская, Абапская и Долгомостовская муль-
ды и расположенная юго-западнее, вытянутая в
северо-западном направлении, пологая Троиц-
ко-Далайская синклиналь. Все эти структуры
имеют размытые очертания, практически горизон-
тальное основание и ступенчатые, по очень поло-
гие крылья.
В Пойминском районе выделена всего одна
структура — Поймипская мульда, выполненная
отложениями переясловской и камалипскоп
свит. Строение мульды ничем не отличается от
абапских.
Условия седиментации и последующего фор-
мирования подавляющего большинства мезозой-
ских впадин бассейна были весьма близки, что
обусловило сходство их строения. Впадины
крупного размера и простого мульдообразиого
строения. Границы впадин 1-го порядка совпада-
ют с выделенными в процессе гравиметрической
съемки глубинными разломами. Осадки угленос-
ной формации залегают согласно; впутриформа-
циоппые размывы, зачастую являющиеся грани-
цами свит, не сопровождаются заметным угло-
вым несогласием.
Первые, весьма слабые и, вероятно, только
иликативпые деформации угленосной толщи воз-
никли в начале верхнеюрского периода, когда
слегка поднялись блоки, ныне разделяющие впа-
дины. Эти движения сопровождались размывом
угленосной толщи, особенно проявившимся у бор-
тов впадин. Следующий период тектонической ак-
тивизации той же направленности проявился па
рубеже юрской и меловой эпох и также не привел
к существенной перестройке рельефа. В целом же
основные депресспонпые структуры бассейна, за-
ложившиеся в ранней юре, в течение юрского пе-
риода и раннемеловой эпохи были выражены сла-
бо. Коренная перестройка рельефа, интенсивная
деформация юрских и нижнемеловых отложений
с оформлением самостоятельных структур прои-
зошла в конце ранпеалышйской (киммерийской)
тектонической эпохи (австрийская фаза). По-
движки осуществлялись в основном по разломам
субширотиого (алтайского) простирания. Совре-
менные очертания (в плайе) структуры приобре-
ли в результате последующих денудационных
процессов.
О распределении и приуроченности дизъюнк-
тивных дислокаций, возникших в юрской толще
бассейна, можно с достоверностью судить лишь
по данным геологоразведочных работ и по марк-
шейдерской документации крупных и мелких раз-
резов и закрытых ныне шахт и штолен. В ходе
горных работ ни па одном разрезе, в том числе на
отработанной площади “Назаровского” и “Боро-
динского” разрезов, не было зафиксировано ни
одного дизъюнктивного нарушения. Небольшие,
заполненные каолином, вертикальные трещины,
пересекавшие верхнюю половину пласта “Мощно-
го”, имели атектоническую природу. Подобное
происхождение имеют и подвижки топких плас-
тов амплитудой до 1-1,5 м, отмеченные в иршин-
ских шахтах восточной части бассейна. На “Бере-
зовском” и ‘ Балахтипском” разрезах пока не
встречено и таких нарушений. Иную, но также
атектоническую природу, имеет кольцевая трубо-
образная структура с отсутствием пласта “Мощно-
го”,' обнаруженная па площади “Назаровского”
разреза в районе так называемого Чертова озера.
Здесь на площади 1 га пласт приподнят и уничто-
жен четвертичной эрозией. Лежащий в 15 м ниже
угольный пласт в этой зоне непропорционально
раздут и имеет форму чечевицы. Явление это ни-
где в бассейне более не наблюдалось, слабо изучено
и, вероятно, связано с мощным газовым выбросом,
происшедшим в начальную стадию диагенеза.
В ходе детальных геологоразведочных работ-
па участках Итатского, Барапдатского, Урюнско-
го, Березовского, Назаровского, Балахтипского,
Переясловского месторождений, подготавливае-
мых для открытой отработки, общей площадью
более 800 км2, ни одной скважиной не было отме-
чено дизъюнктивных тектонических нарушений.
Все участки, располагающиеся па пологих крыль-
ях мезозойских структур, характеризуются про-
стыми моноклинальными условиями залегания
слоев с погружением не круче 5°. Поисковые и
разведочные скважины, в которых нарушения
были достоверно установлены (по выпадению,
или повторению определенных интервалов юрско-
го разреза, контакту разновозрастных горизонтов
и т.п.), все1да располагались в тектонически на-
пряженных зонах, па крутых крыльях складок с
углами падения более 45°. Так, наличие ступенча-
тых сбросов было установлено скважинами в пре-
делах Некрасовского вала, разделяющего Урюп-
скую и Березовскую мульды. Крупные наруше-
ния взбросового характера со значительными амп-
литудами вертикального смещения были отмече-
ны па крутых северных крыльях Березовской, Ба-
лахтииской, Сережской мульд. В пределах по-
следней структуры разрывные нарушения уста-
новлены в двух районах — на северном крыле
складки, на простирании 12 км и на южном, в
районе ступенчатого выступа Солгопского кря-
жа, где скважиной фиксируется выпадение части
разреза пижнеитатской подсвиты и илапской сви-
ты мощностью около 200 м. Напряженное текто-
ническое состояние этой части разреза мезозой-
ской формации в указанных районах подчеркива-
ется наблюдаемым здесь угловым и стратиграфи-
ческим несогласием залегания осадков поздней
юры на среднеюрских и значительным размывом
последних.
Анализ расположения вскрытых скважинами
разрывных нарушений угленосной формации еще
раз подтверждает важную закономерность, впер-
вые высказанную Н.И.Погребповым (1972), что
разрывная тектоника угленосных отложений
определяется наличием ее в фундаменте (обнов-
ленные разрывы) Действительно, все достовер-
но установленные разрывные нарушения в юр-
ской формации бассейна приурочены к зонам глу-
бинных или региональных разломов, положение
которых достаточно надежно определено грави-
метрическими работами. Вне зон глубинных раз-
ломов разрывные нарушения разведочными сква-
жинами не подсекались.
2.4. ИСТОРИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ В МЕЗОЗОЕ
Палеотектонические и палеогеографические
реконструкции условий формирования юрско-уг-
лепосиой формации показали, что в формирова-
нии основных структурно-тектонических элемен-
тов Капско-Ачинского бассейна принимали учас-
тие четыре-пять вулканогенно-осадочных комп-
лексов. Состав их в каждом регионе имеет свои
особенности, определявшиеся ходом геологиче-
ского развития, главные этапы которого приведе-
ны в табл. 11.
Основные элементы современного структур-
ного плана бассейна наметились в поздпекаледоп-
скую (тельбесскую) фазу складчатости, когда
глубинные разломы, преимущественно широтной
ориентировки, ограничили блоки будущих Наза-
ровской, Балахтипской межгорных и Рыбинской
предгорной впадин и срединных массивов. В по-
следующие периоды геологической истории эти
структуры развивались унаследование, причем
области максимального прогибания в пределах
впадин смещались в северном направлении. Так,
наибольшие мощности девонских осадков уста-
новлены в южных частях впадин, каменноуголь-
ных — в центральных и юрских — в северных. Пос-
ле перерыва осадконакопления в триасе, террито-
рия бассейна, начиная с ранней юры, вовлекается
в погружение и развивается как молодая платфор-
ма. Осадки угленосной формации отлагались па
гетерогенный фундамент с размывом и угловым
несогласием.
Строение угленосной формации цикличное,
трансгрессивно-регрессивной направленности,
с постепенным расширением территории осадко-
накопления. В синхронных циклах угленосной
толщи ныне разделенных блоков (впадин) на-
блюдаются однотипные изменения состава 11
мощности отложений, степени углепасыщеиности
отдельных интервалов, размещения угольных
пластов по разрезу. В целом сходство в строе-
нии юрского комплекса подавляющего больший-,
ства впадин бассейна более существенно, чем на-
блюдаемые различия. Это позволяет считать,
что вся территория бассейна в мезозое развива-
лась в сходных условиях, проявляя лишь чер-
ты упаследоваииостн. Из общего ряда выделя-
ется лишь угленосная формация Саяно-Парти-
занской впадины, отличающаяся большей мощ-
ностью синхронных интервалов, иным характе-
ром угленосности и, наконец, более высоким ме-
таморфизмом.
История геологического развития территории бассейна
Таблица 11
Начавшееся в юре осадконакопление на пер-
вых порах, судя по выпадению из разрезов ниж-
них горизонтов угленосной толщи, носило локаль-
ный характер, захватывая лишь пониженные уча-
стки доюрского рельефа. Заложенные в ранней
юре депрессии в течение юрского периода разви-
вались конседиментациоппо и были выражены
слабо. Территория раппеюрского седимептогепе-
за постепенно расширялась, ио режим осадкона-
копления был неустойчивым. В этом процессе
можно выделить три наиболее крупные фазы.
В первую фазу большая часть современной тер-
ритории бассейна представляла собой слабовсхолм-
леппую равнину, в которую из ппзкогорпых облас-
тей сноса, располагавшихся па месте современных
хребтов Алтае-Саяпской складчатой системы и Ени-
сейского кряжа, отчасти с плоскогорий Сибирской
платформы, поступал терригенный материал. Гру-
бообломочные осадки накапливались в предгорьях,
при выходе рек и ручьев па равнину. Наиболее
крупные реки типа Пра-Апгары (П.П.Тимофеев,
1969) или Пра-Еписея (Л.Б.Рухип, 1953) протека-
ли через всю предгорную равнину, впадая в море,
занимавшее северную половину современной Запад-
но-Сибирской низменности. Реки имели относитель-
но неширокие долины и сравнительно быстрое тече-
ние, поскольку еще не был выработан профиль рав-
новесия. В понижениях рельефа располагались озе-
ра и зарождались болота.
Вторая фаза ознаменовалась значительной
нивелировкой рельефа в областях сноса, речные
долины расширялись, заболачивание к концу
фазы захватывало и междуречные пространства с
формированием обширных торфяников. Процесс
этот, однако, шел импульсивно, с периодической
сменой болотной обстановки озерно-бассейновой,
и наоборот, что нашло отражение в тонком пере-
слаивании углей с углистыми аргиллитами и алев-
ролитами и в появлении полусапропелитов. По-
следние образовались из высших растений и водо-
рослей в озерах при высоком стоянии водного зер-
кала (Балахтинская, Соболевская мульды) Тор-
фяники накапливались па ограниченных, часто
разобщенных участках и имели сравнительно не-
высокую мощность.
Третья, заключительная фаза характеризу-
ется наличием заметных контрастов в развитии от-
дельных частей бассейна. В западной половине
бассейна сохраняются примерно такие же усло-
вия осадконакопления, как и в предыдущую
фазу. Угольный пласт, сформировавшийся в кон-
це Макаровского времени ("Четвертый”, “Улуй-
ский”) местами имеет высокую мощность, по огра-
ниченную площадь распространения и часто
сложное строение.
На востоке бассейна в конце переясловского
времени мощный торфяник формировался в Пой-
мипской впадине. Распространение его па значи-
тельных площадях позволяет считать, что в этих
районах в это время наступила некоторая стабили-
зация тектонического режима.
Изменения мощности угленосной толщи в целом
отвечают современному структурному плану фун-
дамента соответствующих впадин, увеличиваясь
к осям впадин и сокращаясь па крыльях (рис. 6).
Это свидетельствует об упаследовапности после-
дующих тектонических перестроек, обусловлен-
ных, главным образом, подвижками по системе
широтных глубинных разломов. По-видимому,
эта система разломов сохраняла незначительное
влияние лишь па раипеюрский седимептогепез.
Влияние поперечных (субмеридиопальпых) раз-
ломов в эту эпоху не проявлялось, или было не-
значительным.
1 - подстилающие отложения; 2 - изомошности юрских отложений (м)
«ют '.таял чад•кявча» ЧаКйа такта хш. вдаая*. «авиа. шага ша чижйь -и®» таят тахжк. хгяйж. «вгт ши. «» •шяаьтатташв». тазжза г>т савж. «ятава. «: & «вея» чажа»тавии» чжой. татвк жатен «ажкь «сак». чЛ
Литологический состав осадков, их сероцвет-
пость, преобладание гидрослюд и каолинита сре-
ди глинистых материалов, распространение уг-
лей и характер растительных остатков свидетель-
ствуют об умеренно-теплом гумидиом климате Ма-
каровского времени па территории бассейна.
Судя по остаткам флоры и спорово-пыльцевым
комплексам, в составе растительности па суше в
ранней юре преобладали хвойные, беппетиты,
встречались папоротники, плауновые, хвощи.
Широкое развитие пирита, марказита и сидерита
в осадках свиты указывает на восстановительный
характер среды осадконакопления.
В конце ранней юры палеогеографическая об-
становка резко изменилась. Процессы континен-
тального осадконакопления были прерваны на-
ступлением моря, охватившего север Евразии - от
Верхоянского хребта до Атлантики (Пономаренко
и др., 1973; Ильина, 1973). Ипгрессия захватила
сначала пониженные участки, а по мере расшире-
ния акватории - и островные поднятия. Пенеплени-
зация рельефа и стабильный режим в бассейнах се-
диментации привели к накоплению довольно вы-
держанной по мощности толщи песчапо-алеврито-
вых отложений. Характерная зеленоватая окраска
осадков, бедность растительных остатков свиде-
тельствуют об аридном климате. Торфопакопле-
пие в это время полностью прекратилось.
После окончания ипгрессии моря, в начале
камалипского (раппеитатского) времени террито-
рия бассейна представляла аллювиальную равни-
ну, изрезанную многочисленными реками, кото-
рые часто меняли русло, размывая при этом ра-
нее сформированные осадки. Последовавшее па
рубеже ранней и средней юры воздымание Ал-
тае-Саянской области и Енисейского кряжа при-
вело к быстрому сокращению моря. Поднятие тер-
ритории сопровождалось интенсивным размы-
вом, продукты которого многочисленными река-
ми и ручьями выносились в пониженные участки,
где отлагались в виде толщ разпозерпистых пес-
ков с примесью гальки в основании. Особенно ши-
роко распространялись эти осадки вблизи бортов
впадин. К середине камалипского времени темпы
воздымапия областей сноса замедлились. Посте-
пенно расширяющиеся впадины заполнились ал-
лювиально-пойменными осадками, появились
многочисленные старицы и озера, начали зарож-
даться болота с торфяниками, которые периоди-
чески занимали обширные площади и существова-
ли достаточно долго.
Важную роль в эту эпоху играли разломы
субмеридпоналыюго направления. Главные по-
движки по этим тектоническим швам снимали на-
пряжения, возникавшие при погружении круп-
ной территории, и способствовали длительному
сохранению режима, обусловившего накопление
высокопродуктивной угленосной формации. Об-
разованный поперечными разломами каркас, воз-
можно, не проявлялся в рельефе, но контролиро-
вал относительную скорость погружения частей
блоков и соответственно степень обводнения их
поверхностей, создавая “клавишную” палеогеог-
рафическую зональность.
Влияние продольных (субширотпых) разло-
мов проявлялось в меньшей степени и лишь в юж-
ных районах (Балахтипская впадина). В резуль^.
тате блоки среднеюрского седимептогепеза в Ал-
тае-Саяпской складчатой области имели не широт-
ную, а субмеридиопальную направленность, а в •
пределах Рыбинской впадины - север-северо-Вос-
точпую. На юго-западной окраине Сибирской
платформы разломов, четко контролировавших
юрский седимептогепез, пока не установлено, по
общие закономерности строения юрской форма-
ции здесь сохраняются. Средние расстояния меж-
ду разломами, ограничивающими блок — около-
50 км в Алтае-Саяпской области и около 25 км па
окраине Сибирской платформы.
В большинстве сохранившихся блоков прояв-
ляются одинаковые закономерности строения и
изменения мощности среднеюрской толщи. Так, в
пределах каждого блока наблюдается повышение
мощности обеих выделяемых свит в восточном на-
правлении и резкое снижение ее - над зоной глу-
бинного разлома, разделяющего блоки. Более
или менее явно это отмечается в Боготольской, Бе-
резовской, Соболевской, Сережской, Рыбинской,
Абапской и других структурах как западной, так
и восточной частей бассейна. Темпы увеличения
мощности бородинской (верхпеитатской), наибо-
лее углепасыщеппой части разреза, па южном
крыле Березовской мульды составили 10% па 10 км,
причем в современных волнообразных погруже-
ниях мощности синхронных интервалов незначи-
тельно увеличиваются, па поднятиях — сокраща-
ются. В Боготольской структуре па северном кры-
ле Ангарского горст-антиклинория, на отрезке
между продолжениями двух меридиональных раз-
ломов, ограничивающих Березовскую мульду,
темпы изменения мощности угленосных отложе-
ний примерно сохраняются (8-10% па 10 км). В
пределах Улуйско-Кемчугской синклинали мощ-
ность синхронных слоев в интервале пласта “Гер-
кулес” — нижняя граница верхпеитатской подсви-
ты меняется от 120 м на западе структуры до
130-150 м в центре Козульской мульды и 200 м -
па востоке синклинали. Средний градиент измене-
ния мощности составляет 13% на 10 км.
В Глядепско-Сереульской и Сережской
структурах, представляющих две сопряженные
синклинальные складки, вытянутые в широтном
направлении, охарактеризованные выше законо-
мерности проявляются более отчетливо. Градиент
изменения мощности здесь не превышает 5-6% па
10 км. В зоне сочленения Сереульской и Сереж-
ской структур, над глубинным разломом, мощ-
ность свиты снижается до 60-80 м па расстоянии в
2 км и также быстро возрастает до 100 м. Подоб-
ное сокращение мощности свит наблюдается и в
пределах Некрасовского вала, разделяющего
Урюпскую и Березовскую мульды и также приуро-
ченного к поперечному глубинному разлому. Да-
лее па восток но южному крылу Сережской муль-
ды мощность иижпеитатской подсвиты постепенно
увеличивается до 150 м с градиентом 10-12% на
10 км. На погребенном продолжении Глушковско-
го вала, разделяющего Сережскую и Козульскую
мульды, мощность свиты снижается до 120 м.
В восточной половине бассейна, в Рыбинской
и Капско-Тасеевской впадинах эти закономерно-
сти прослеживаются также достаточно уверенно.
На Абанском месторождении, но широтному про-
филю длиной 55 км мощность основной продук-
тивной камалппской свиты растет в восточном на-
правлении с 80 до 100 м. Средний градиент - око-
ло 5% мощности па 10 км.
Внутри блоков среднеюрского седиментогепеза
в западной и восточной частях бассейна наряду с из-
менением мощности синхронных циклов меняется
и их литологический состав. Происходит заметное
огрубление отложений свит в восточном направле-
нии за счет увеличения относительного содержания
песчаников и соответствующего сокращения коли-
чества аргиллитов, алевролитов и углей.
Существенно меняются в средней юре условия
и масштабы торфопакоплеиия. В конце раппеитат-
ского (камалииского) времени происходит стабили-
зация тектонического режима. Площадь бассейнов
седиментации постепенно расширяется и достигает
максимума в период формирования угольного плас-
та “Мощного”, венчающего разрез камалппской
свиты. Накопление торфяника происходило па об-
ширной нененлепизировашюй прибрежной равни-
не, обводненной и заболоченной, с многочисленны-
ми мелководными озерами. Определяющее влия-
ние па изменение мощности таких выдержанных
пластов имели первичные факторы — геотектониче-
ская природа области седиментации, различия в
скорости накопления растительного материала, из-
менения палеофациалыюй обстановки.
. .. Оптимальные условия накопления и сохране-
ния биомассы, при которых погружение ложа тор-
фяника полностью компенсировалось его ростом,
создавались не па всей территории бассейна, а в
определенных структурных зонах, имеющих на
каждом этапе свои достаточно четкие геоморфоло-
гические границы. Одномоментное и разовое со-
здание условий формирования мощных торфяни-
ков в каждом из крупных седиментационных цик-
лов доказывает одновременность периодов текто-
нической стабилизации и относительную синхрон-
ность накопления этих торфяников. Определен-
ное влияние имели и палеофациальпые условия.
Так, по мнению А.В.Аксарипа (1967), мощные
торфяники накапливались в болотах верхового
типа, а торфяники зон расщепленных пластов -
преимущественно в низинных. Влияние вторич-
ных (наложенных) генетических факторов - раз-
мывов, пережимов, усадки — проявлялось слабее,
что, вероятно, объясняется длительностью формп
рования мощных торфяников и возможной ком-
пенсацией локальных аномалий.
Как отмечено выше, определяющую роль в со-
здании условий, способствовавших формирова-
нию мощных торфяников среднеюрского периода,
завершающих крупные седиментационные циклы,
играли региональные разломы, поперечные основ-
ной складчатости, субмеридиопалыюго направле-
ния. Опи создали каркас, по которому формирова-
лась система ступенчатых геоаптиклипальпых под-
нятий с фиксированной, более стабильной запад-
ной частью блоков и более подвижной восточной.
В западной части каждого блока длительное время
сохранялись условия устойчивого, упорядоченного
медленного прогибания, способствовавшего фор-
мированию мощных толщ торфяников верхового
тина. Восточная часть блоков погружалась более
интенсивно и неравномерно, иногда со скоростью,
превышающей темпы накопления растительного
материала, что приводило к образованию слоев
терригенного материала. Поэтому региональные
изменения мощности и строения пластов угля име-
ют субширотпую направленность с расщеплением
их в восточном направлении.
Наиболее четко эти закономерности прояви-
лись при формировании мощного слитного плас-
та, завершающего бородинский (верхпеитатскии)
цикл седиментации. В эту фазу усилились и дру-
гие особенности процесса седиментации, наметив-
шиеся па предыдущем этапе. Так, тектонические
движения, имевшие место в начале бородинского
цикла, были менее активными и па большей части
территории проявились относительно равномер-
но, о чем свидетельствует отсутствие грубообло-
мочных пород и довольно выдержанная (25-60 м)
мощность мелко-средпезерпистых песчаников в
основании бородинской свиты (верхпеитатской
под свиты). Меньшую роль в формировании боро-
динской свиты играли аллювиальные осадки.
По-видимому, на месте аллювиальной равнины
возник обширный мелководный бассейн, краевые
части которого стали быстро заболачиваться. К
концу бородинского времени площадь этого озе-
ра-болота стала максимальной, чему способство-
вала стабилизация береговой линии моря, зани-
мавшего север и центр Западно-Сибирской низ-
менности. Вдоль береговой линии болот и па вос-
точных склонах островных поднятий, приурочен-
ных к меридиональным глубинным разломам, воз-
никали зоны максимального торфопакоплепия,
где оптимально сочетались условия обводненно-
сти и темпы поступления биомассы, компенсиро-
вавшие опускание дна бассейна осадконакопле-
ния. Миграция береговой линии вызывала соот-
ветствующее смещение этих зон в пространстве,
по не приводила к прекращению торфообразова-
пия. Увеличение объема торфяной массы контро-
лировалось не только интенсивностью биологиче-
ского роста исходного материала, по и его сохра-
нением и перераспределением, что в свою очередь
обусловливалось положением водного зеркала.
На участках с замедленным опусканием, приуро-
ченным к сводам меридиональных геоаптиклипаль-
ных поднятий, биомасса неполностью перекрыва-
лась водой и частично окислялась и разрушалась.
На некотором удалении от берега биомасса сохра-
нялась, причем существенная роль в ее накопле-
нии принадлежала аллохтонным явлениям, спо-
собствовавшим равномерности ее распределения
и более длительному существованию благоприят-
ных условий. По мере удаления от берега торфо-
наконлеппе периодически прерывалось, и вместо
торфа накапливались терригенные осадки, мощ-
ность которых с погружением возрастала.
Судя по спорово-пыльцевым комплексам, в
прибрежной полосе озер и болот преобладали па-
поротникообразные растения, служившие основ-
ными углеобразователями; па суше обитали глав-
ным образом хвойные. В конце бородинского вре-
мени более заметную роль стали играть голосе-
мянные растения, в частности, гипкговые, появля-
ются представители более молодых групп папо-
ротникообразных (схизейпые, глейхеииевые).
Изменения в составе растительности указывают,
что влажный климат к концу среднеюрской эпохи
приобрел некоторые черты аридпости.
Заключительный этап юрского времени Кан-
ско-Ачинского бассейна начался на рубеже сред-
ней и поздней юры. Резкое иссушение климата и
наступление моря па обширные пространства Ев-
разии привели практически к прекращению тор-
фопакоплепия на территории Южной Сибири.-
Одновременно области нынешних поднятий испы-
тали некоторое воздымание, распространявшееся
и па прилегающие борта впадин. В результате за-
легавшие горизонтально осадки угленосной фор-
мации прогибались, периферические зоны подвер-
гались частичному, иногда существенному размы-
ву. В центральных частях впадин следы поздне-
юрского размыва отсутствуют.
Перестройка и усложнение тектонического
плана юрского периода произошла в конце ранне-
го - начале позднего мела, в австрийскую фазу
альпийского тектогенеза. Движения по древним
субширотпым и в меньшей степени субмеридиоиа-
льпым разломам, ограничивавшим блоки доюр-
ского фундамента, привели к образованию в Ал-
тае-Саяпской области асимметричных впадин. В
палеогене и к концу неогена произошло поднятие
Енисейского кряжа и оживление движений по
древним тектоническим швам, разделявшим отдель-
ные глыбовые структуры, п инициировавшим в
этих районах образование дизъюнктивных нару-
шений в мезозойской толще. В кайнозое террито-
рия региона подвергалась интенсивному размыву.
3. УГЛЕНОСНОСТЬ
3.1. ОСНОВНЫЕ ФАЗЫ ЮРСКОГО УГЛЕОБРАЗОВАНИЯ
В палеозойском и мезозойском комплексах
бассейна выделяется пять этапов торфопакопле-
пия — кратковременный девонский, более длитель-
ные каменноугольный и три юрских. Каждый этап
отличается своими тектоническими, климатиче-
скими и фациальными условиями, отразившими-
ся на мощности и выдержанности угольных плас-
тов и концентрации их в разрезе.
Наиболее древнее среднедевонское углеобра-
зовапие известно у д.Дрокипо, вблизи Краснояр-
ска. Здесь в пестроцветпых мергелистых песчани-
стых отложениях обнаружен пропласток липтобп-
олитового угля мощностью 0,3 м. Уголь топколис-
товат и по внешнему виду напоминает аналогич-
ные разности девонских углей Барзасского место-
рождения. Исходным материалом для его накоп-
ления, по мнению А.А.Ларищева (1948), служи
ли псилофиты. Растительный материал отлагался,
по-видимому, в прибрежно-морских условиях, о
чем свидетельствует залегание пласта непосредст-
венно па слое известняков.
Условия для более интенсивного торфопакоп-
лепия возникли в конце каменноугольного перио-
да. В отложениях побережной и листвяжпипской
свит, сохранившихся от размыва в центральных
зонах Назаровской, Балахтинской и Каиско-Тасе-
евской впадин, установлено несколько топких
угольных пластов. В Назаровской впадине в ин-
тервале разреза 115 м вскрыто до восьми уголь-
ных пластов суммарной мощностью до 16,7 м. Об-
щая угленосность разреза достигает 10,1, рабочая -
до 7,8%. Более широким развитием эти образования
пользуются южнее, в районе оз.Белое, где с ними
связано Белозерское месторождение пермокарбо-
нового возраста. Здесь в разрезе мощностью 1100 м
содержится до 22 пластов угля, сосредоточенных
в двух интервалах. Нижний - мощностью около
100 м содержит четыре тонких пласта от 0,7 до
1,6 м. Во втором интервале мощностью 650 м, от-
деленном от первого 200-метровой безуголыюй
толщей, сосредоточено 18 пластов общей мощно-
стью 27 м. В разрезе пласты распределены более
или менее равномерно, расстояния между ними
составляют 25-40 м. Суммарная мощность всех
пластов 31,3 м. Наиболее мощные (до 4-5 м) плас-
ты приурочены к верхним горизонтам второго ин-
тервала. Коэффициент угленосности всего разре-
за пермокарбона составляет 2,9%.
Промышленная угленосность бассейна связа-
на с юрскими отложениями, в которых установле-
но от 16 до 24 угольных пластов, из них с рабочей
мощностью (> 2 м).от 3 до 12 (табл. 12).
Особенность юрской угленосной формации —
ее сравнительно четкая ритмичность, обусловли-
вающая повторяемость фаз углеобразовапия. В
структуре этих фаз выявляется ряд закономерно-
стей и генетических связей, выражающихся в
приуроченности углей к определенным частям
крупных седиментационных циклов, в размеще-
нии угольных пластов по разрезу, в изменении
мощности пластов и вещественного состава угля.
Относительная продолжительность и интенсив-
ность накопления биомассы по разрезу некото-
рых месторождений иллюстрируется рис. 7. Кри-
вые изменения мощности пластов угля показывают,
что положение и структура каждой фазы углепа-
копления достаточно хорошо коррелируются по
бассейну.
Рабочая угленосность юрских отложений (средние показатели)
Таблица 12
Угленосный район Всей угленосной толщи По свитам (подсвитам)
мощность угленосных отложений, м ЧИСЛО пластов угля суммарная мощность пластов угля, м угленос- ность, % Переясловская (макаровская)
мощность свиты, м число пластов угля мощность пластов угля, м угленос- ность, %
Итат-Барандатскжй 490 6 70 14 100 2 5 5
Боготольскпп >270 >5 >54 -20 Нс и; учена
Бсрсзовско- 520 7 76 14 110 2 6 5
Назаровскпп
Глядснско-Ссрсжскпп 600 5 39 7 120 1 3 3
Улуйско-Ксмчугский 510 6 43 8 100 1 3 3
Балахтнискнй 880 4 40 5 200 2 5 2
Прпсниссйскпй >520 >5 >27 -5 Нс из учена
Рыбинский 450 8 54 12 80 1 2 2
Абанскнй 195 3 22 11 65 1 5 8
Саяно-Партизанский 635 12 15 4 185 12 15 8
Поймпискпй 175 1 6 3 45 1 6 8
По свитам । подсвитам)
Камалипская (пижпеитатская) Бородинская (верхпснтатская)
Угленосный район
ЧИСЛО МОЩНОСТЬ ЧИСЛО мощность
МОЩНОСТЬ угленос- мощность угленос-
пластов пластов пластов пластов
СВИТЫ, м ность, % свиты, м пость, %
угля угля, м угля угля, м
Итат-Барандатский 150 2 9 6 220 2 56 25
Боготольскпп 120 4 14 12 110 1 40 36
Бсрсзовско- 200 3 16 8 210 2 54 26
Назаровскчй
Глядснско-Ссрсжскпп 220 2 11 5 230 2 25 10
Улуйско-Ксмчугский 190 2 5 3 200 3 35 17
Балгхтппскпп 330 1 10 3 300 1 25 8
Присннссйскпй 240 4 10 4 260 3 17 7
Рыбинский 200 2 5 2 140 5 47 34
Абанскнй 110 2 17 15 - - - -
Саяно-Партизанский 400 - - - - - - -
Понминскпй 100 - - - - - — —:—
0 5 101520
Барандатское
месторождение
Скв. 1172, 1169
Березовское
месторождение
Скв. 37, 8, 12, 16
О 5 10 15 20м
50,
1,2 м
8,0
8,0
1Т1/
31 м
Мощность
свиты
Боготольское
мест орождение
Скв. 164, 163, 162
11Гпк
125 м
11 шк
105 м
4,0
3,0
3,5
12,0
12П2
164 м
Система Отдел Свита Подсвита
Юрская Нижний С р е д н и й Зр/ [ Итатская - 12й Верхнеитатская
1 Нижнеитат- 1 ская
Макаровская .1,тк
Общая
мощность
угля
в 20-
метровом
интервале
0 5 10 15 20м
__।__1_।__
12а/
168 м
111/
44 м
11 шк
113 м
12а/
260 м
Назаровское 8 д
0 5 1015
1,0
12,0
12 а/
56 м
Бородинское
месторождение
Скв. 540, 662
0 5 1015 20
12а/
120 м
12Ьг
130 м
месторождение 21 з
Скв.848, 369, 693 '
О 5 10152-8
Абанское
месторождение
Скв. 420
3.0
120 м
6
8
140 м
14,6
3.4
'12кт
98 м
24 м
12пх
190 м
1р/
50 м
11Гпк
80 м
12кш
193 м
11 и
47 м
, -*1РГ
) 68 м
Переяславское
месторождение
Скв. 546
О 5 1015
рг
12Ьг 24 м О ш
12кт 130 м Камалинская Д2кт
\ 20 м Переяслов- Д’ ская - 1[рг ~
/ 11РГ 80 м
Рис. 7. Корреляция фаз углеобразования юрских отложений бассейна
1 - уголь; 2 - углистый алевролит; 3 - аргиллит; 4 - углистый аргиллит; 5 — алевролит; 6-8 - песчаник (6 - мелкозернистый, 7 — среднезернистый, 8 — разнозернистый); 9 - конгломерат;
10 - распределение угольного вещества в разрезе
I
$
в
I
I
Первый этап юрского углеобразовапия приу-
рочен к концу ранней юры, последующие - к сере-
дине и концу средней юры. Углепасыщеипые ин-
тервалы свит характеризуются близким строени-
ем Как правило, торфопакоплепне начиналось
топкими невыдержанными слоями п прослойка-
ми, которые позже сменялись более мощными, по
также неустойчивыми, а завершался этап мощ-
ным выдержанным торфяником, имеющим широ-
кое площадное распространение. Мощность и ре-
сурсы верхнего пласта каждой из трех свит неоди-
наковы, по именно эти пласты определяют про-
мышленную ценность бассейна.
В переясловское (макаровское) время форми-
ровалось 3-8 невыдержанных слоев торфяника
преимущественно сложного строения. Наиболь-
шей мощности (8-17 м) достигает один-два верх-
них пласта, имеющих ограниченное распростране-
ние. Средняя мощность угольной массы переяслов-
ской свиты лишь в Саяно-Партизанском районе
превышает 20 м, а в остальных составляет 3-12 м.
В последующее камалппское (раппеитат-
ское), а затем н бородинское (иоздпеитатское)
время число пластов увеличивается незначитель-
но, но длительность их формирования и общая
мощность биомассы возрастает в каждый последую-
щий век примерно в 3 раза. В этой пропорции рос-
ла и мощность основного слитного пласта, завер-
шающего торфопакоплепне. Так, средняя мощ-
ность такого пласта переясловской свиты (Улуй-
ское, Урало-Ключевское месторождения) состав-
ляет 5-7 м, камалипской (Назаровское, Переяс-
ловское, Абапское месторождения) 10-20 м и, на-
конец, бородинской (Итатское, Березовское, Бо-
готольское, Бородинское месторождения) — 35-60 м.
Соотношение наиболее распространенных мощно-
стей их приблизительно 1:3:9.
В полных разрезах угленосной формации со-
средоточено в среднем 16-24 пласта и пропластка
(> 0,1 м) угля суммарной мощностью до 70-100 м
при максимальной мощности пласта простого
строения 93 м. Наибольшее количество пластов
отмечается в Приеписейском, Рыбинском и Сая-
но-Партизанском районах, приуроченных к более
подвижным тектоническим зонам. Коэффициент
рабочей угленосности юрского разреза колеблется
от 4% па Саяпо-Партизапском месторождении, до
20 - па Боготольском.
3.2. РАЗМЕЩЕНИЕ МОЩНЫХ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ В БАССЕЙНЕ
В переясловское время относительно мощ-
ные торфяники занимали меньшие пространст-
ва, чем в последующие эпохи. Обширный торфя-
ник сформировался па крайнем востоке бассейна
в Поймипской впадине, где сложный пласт угля
мощностью 4-10 м сохранился па площади около
2000 км2 в двух контурах, разделенных эрозион-
ным врезом долины р.Поймы. Здесь па южной
окраине разведаны незначительные промышлен-
ные запасы, пригодные для открытой разработ-
ки (месторождения Урало-Ключевское и Контор-
ское). Западнее р.Поймы пласт утоняется и па
всей территории Абапской впадины не представ-
ляет промышленной ценности (рис. 8). В запад-
ной половине бассейна угленосность, связанная
с этим временем, подвержена довольно резким
колебаниям. Суммарная мощность пластов Мака-
ровской свиты в одних структурах 15-20 м, в дру-
гих — 1-3 м; максимальная же (до 20 м) наблюда-
ется в относительно небольших впадинах (Улуй-
ской, Сереульской, Пашепской), ограниченных
консолидированными выступами фундамента.
Здесь обычно развит пласт III (“Слоеный",
“Улуйскпй"), имеющий в полных разрезах свиты
сложное строение и общую мощность до 10-12 м,
в сокращенных — простое и мощность до 17 м. В
крупных отрицательных структурах (Барапдат-
ской, Березовской, Сережской) общая мощность
пластов угля Макаровской свиты не превышает
15 м, а минимальная — наблюдается севернее Ар-
гинского горста. Восточнее р. Бол. Кемчуг,
вплоть до Енисейского кряжа, угленосность ее
не изучена.
Промышленная угленосность пижпеюрских
отложений до последнего времени оценивалась не-
высоко. Отрицательным свойством мощного раи-
пеюрского пласта угля, затрудняющим его разра-
ботку открытым способом, является частое сниже-
ние его мощности к периферии структуры, т.е. к
выходам под четвертичные отложения. Как пра-
вило, наибольшую мощность пласт имеет в дон-
ной части современной структуры, где мощность
вскрыши наибольшая. Это наблюдается в Улуй-
ской, Сереульской, Пашепской структурах и свя-
зано с унаследованным характером их развития.
Поэтому средний линейный коэффициент вскры-
ши раниеюрских месторождений выше, чем сред-
неюрских и обычпо более 4-5 м/м. Общие конди-
ционные ресурсы углей этого возраста в пластах
мощностью более 2 м до глубины 600 м составля-
ют по оценке 1993 г. 17 млрд т, или 4% общих ре-
сурсов бассейна. Запасы углей до глубины 300 м,
пригодные для открытой отработки, оцениваются
в 7,2 млрд т, что составляет 5% соответствующих
запасов бассейна. Две трети их сосредоточено в
Поймипской впадине.
Рис. 8. Угленосность юрских отложений
. 1 - подстилающие отложения; 2 - изопахиты суммарной мощности угольных пластов (в м); 3 - месторождения с промышленной угле-
I носкостью; А - нижнеюрские отложения; Б - среднеюрские (нижний макроцикл, п/св нижнеитатская-св. камалинская); В-средне-
г юрские (верхний макроцикл, п/св верхнеитатская - св. бородинская); Основные месторождения: 1 - Урало-Ключевское; 2 - Сая-
г но-Партизанское; 3 - Назаровское; 4 - Абанское; 5 - Переясловское; б - Тисульское; 7 - Барандатское; 8 - Итатское; 9 - Боготоль-
ское; 10 - Урюпское; 11 - Березовское; 12 - Сережское; 13 - Боровско-Соболевское; 14 - Балахтинское; 15 - Бородинское
$яжзмь «ма «ивжб «ж** тики* «вяза «ив. ижа. чмыжлвзззи. «ввэй. шж чяжж* кмя* «гежа «яка. «юж* «кааи -э*ма «иля» х__ * V.» ** твюза сьййь. ка»®» жзжь«азяь так—« хV---------Ы—л
Камалинская свита (пижпеитатская подсви-
та) содержит в разрезе две группы сближенных
пластов, разделенных безугольпым интервалом
мощностью 20-40 м. Опи отчетливо выделяются
почти во всех районах бассейна и хорошо коррели-
руются. Верхняя группа представлена, как прави-
ло, более мощными пластами. Угленосность свиты
на территории бассейна непостоянна (см. рис. 8).
В Итат-Барапдатском районе среди топких
(1-3) невыдержанных пластов лишь одни па огра-
ниченном участке северного крыла Итатской муль-
ды достигает Юм. Низкая угленосность свиты со-
храняется и в Березовской мульде, по к границе с
Назаровской возрастает и за глубинным разло-
мом, в пределах Назаровской мульды, достигает
максимума. Суммарная мощность пластов здесь
до 40 м, коэффициент угленосности 17%. Основ-
ной пласт (“Мощный”) достигает 20 м верхний
пласт нижнего мегацикла (VII) — 12 м. Высокая уг-
ленасыщеппость свиты отмечается и в централь-
ной части Боготольского месторождения, которое
находится в одном меридиональном тектониче-
ском блоке с Березовским Мощность пласта III
синхронного пласту “Мощному”, достигает здесь
15 м. В Глядепской мульде, расположенной в од-
ном меридиональном блоке с Назаровской, мощ-
ность пласта достигает 10 м, но в восточном на-
правлении пласт расщепляется. Значительную
мощность, достигающую 10-12, а местами и 16 м
при простом строении, имеет этот пласт и в Балах-
типской мульде. На севере этого блока, в Улуй-
ско-Кемчугском районе, суммарная мощность плас-
тов пижпеитатской подсвиты составляет 7-11 м, а
коэффициент угленосности 3-4%. Промышленного
значения пласты свиты в этом и следующем к вос-
току Приеписейском районе не имеют.
В восточной половине бассейна, в Рыбинской
и Абапской впадинах, камалипская свита - основ-
ной продуктивный горизонт крупных месторожде-
ний (Абапское и Переясловское) и ряда угленос-
ных площадей. В Абапском районе суммарная
мощность развитых здесь 5-14 пластов достигает
38 м. Пласт “Мощный” сохранился от размыва па
площади более 2500 км2; мощность его от 4 до 27 м,
содержит около четверти всех запасов бассейна,
пригодных для открытой отработки. В Рыбинской
впадине эта свита менее углепасыщепа, ио па юге
также содержит до 16 пластов суммарной мощностью
до 25 м. Один из них мощностью 6-11 м, сохранив-
шийся па площади около 135 км2, образует Переяс-
ловское месторождение с запасами 1 млрд т. Регио-
нальные изменения мощности и строения пластов
в обеих структурах имеют субширотпую, а точнее,
юго-восточную направленность.
Доля запасов углей, сосредоточенная в пластах
камалипской свиты (пижпеитатской подсвиты), иа
глубинах до 300 м составляет около 40 млрд т,
или 27,5% запасов бассейна, пригодных для откры-
той добычи.
Отложения верхней бородинской свиты (верх-
пеитатской подсвиты), с которой связано наибо-
лее значительное юрское углеобразовапие, сохра-
нились на обширных площадях западной части
бассейна и в центре Бородинской мульды па вос-
токе. Типичные разрезы этой свиты вскрываются
па Березовском и Боготольском месторождениях,
где распространен один очень мощный пласт просто-
го строения п один сравнительно тонкий (1-6 м),
но достаточно устойчивый, залегающий на 30-60 м
ниже. Суммарная мощность пластов угля состав-
ляет 80-100 м па Барапдатском, 50-70 м - на Итат-
ском, Урюпском и Березовском, 40-50 м - па Бо-
готольском, 40-60 м иа Бородинском месторожде-
ниях и 20-30 м в Приеписейском районе. Коэффи-
циент угленосности свиты 25-40% па перечислен-
ных месторождениях и снижается до 10% в Прие-
писейском районе. Число пластов невелико и
лишь па Тисульском и Бородинском месторожде-
ниях достигает 10.
Запасы мощных пластов бородинской свиты
(верхпеитатской подсвиты) до глубины 300 м в бас-
сейне оцениваются в 97,5 млрд т, что составляет око-
ло 68% всех запасов, пригодных для открытых работ.
Таким образом, каждую фазу углеобразова-
пия характеризуют свойственные им закономерно-
сти размещения и характерное строение мощных
пластов. С некоторой долей условности можно го-
ворить о “поясах” и “узлах” углеобразовапия юр-
ской формации, понимая под первыми приурочен-
ность органики к определенным интервалам круп-
ных циклов седиментации, а под вторыми — палео-
географическую зональность развития мощного
пласта каждого пояса. Образование поясов связа-
но со стабилизацией геотектонического режима, а
узлов — с палеогеографическими условиями бло-
ков углеобразовапия, ограниченных субмеридио-
пальпыми глубинными разломами. Виутриблоко-
вая изменчивость определяется характером текто-
нических движений в период аккумуляции био-
генного материала. Поэтому зональность уголь-
ных залежей следует рассматривать с позиций
структурного районирования территории, учиты-
вая особенности ее тектонического развития.
3.3. МОРФОЛОГО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ МОЩНЫХ ПЛАСТОВ
Как отмечалось выше, угольные залежи Капско-
Ачинского бассейна формировались па разнород-
ном основании древней Сибирской платформы,
байкалид Енисейского кряжа и Восточного Сая-
па, каледопид Кузнецкого Алатау и Западно-Си-
бирской плиты молодой Урало-Сибирской плат-
формы. В целом угленосная формация накаплива-
лась в платформенных условиях, по гетероген-
ность фундамента обусловила некоторые разли-
чия в темпах и характере распределения терриген-
ного и биогенного материала.
По строению фундамента Н.И.Погребнов
(1972) выделил в бассейне перикратоппую, иптрап-
латформеппую части, области унаследованных про-
гибов и наложенных впадин. Мощность формации
и отдельных свит, их угленосность, параметры ос-
новного пласта каждой фазы углеобразовапия в пе-
речисленных зонах несколько отличаются (табл. 13).
Внутри основных структур строение угленосных
интервалов и морфологии мощных пластов более
стабильны и имеют собственную зональность, обу-
словленную блоковым строением фундамента.
В переясловское время относи-
тельно мощный пласт формировался
в двух структурных элементах — в
пределах чехла Западно-Сибир-
ской плиты (Чулымо-Енисепская
часть бассейна) и па юго-западе
Сибирской платформы. На западе
бассейна пласт имеет наибольшую
мощность па локальных участках,
приуроченных к местным пониже-
ниям фундамента. Строение его
преимущественно сложное: пласт
состоит из трех пачек общей мощ-
ностью до 20 м (Кубптетская впа-
дина у западной оконечности
хр.Арга). В большинстве впадин
(Улуйской, Сереульской, Глядеп-
ской) его мощность 5-7 м. По клас-
сификации В.Н. Волкова (1973)
пласт относится к группе локаль-
но расщепленных.
На востоке бассейна в Пой-
мипской впадине пласт мощностью
4-9 м также относится к группе ло-
кально расщепленных, по выдер-
жанность его строения и мощности
здесь намного выше. На осталь-
ной площади пласт утоняется и
принадлежит к типу выклиниваю-
щихся. В Рыбинской впадине в
это время формировались лишь
топкие выклинивающиеся пласты.
В Саяно-Партизанской впадине,
где фундамент погружался наибо-
лее неравномерно, сформировалось
12 тонких пластов, каждый из ко-
торых расщепляется, сливается
или выклинивается па сравнитель-
но небольших расстояниях.
Таким образом, в макаров-
ское (переясловское) время па
всей территории бассейна форми-
ровались лишь расщепленные и
выклинивающиеся пласты, при-
чем наиболее мощные из них отно-
сились к типу нервично-расщеп-
ленпых. Мощные слитные пласты
па этом этане не образовывались.
Мощный пласт, завершаю-
щий углеобразовапие камалинско-
го времени, можно проследить во
всех структурах бассейна, где со-
хранился указанный интервал раз-
реза, по ценность его не везде оди-
накова. В Чулымо-Еиисснскоп час-
ти бассейна зона распространения
мощного слитного пласта протяги-
вается в направлении с СЗ па ЮВ, охватывая цен-
тральную часть Боготольского, Алтатского, Иаза-
ровского, западную часть Сережского и все Ба-
лахтинское месторождение. Наибольшую мощ-
ность (12-18 м) при простом строении пласт име-
ет на Боготольском п Назаровском месторождени-
ях, 5-10 м на Сережском и 7-16 — Балахтппском
На северо-восточной границе рассматриваемой
зоны пласт расщепляется, па юго-западе утоняется
и теряет промышленную ценность. Линия расщеп-
ления пласта четко фиксируется па Боготольском
п обоих крыльях Сережского месторождения и,
вероятно, проходила восточнее Назаровского и
Балахтппского месторождений, пересекая при
этом Аргипский горст и Солгопский кряж. Пласт
расщепляется падве пачки - более мощную (3-8 м)
верхнюю п тонкую нижнюю. Междупластие до-
стигает 30 м. Верхняя пачка в восточном направ-
лении вновь расслаивается. Ширина зоны слит-
ного пласта 15 км па Боготольском месторожде-
нии, около 25 — на Березовском ц Назаровском,
около 40 - па Сережском и более 50 - па Балах-
типском месторождениях. Западнее этой зоны
мощность пласта быстро сокращается, споради-
чески возрастая до 5-8 м па отдельных локаль-
ных участках Березовского и Барапдатского мес-
торождений
В восточной половине бассейна слитный
пласт этого уровня формировался лишь в Абап-
ской и южной части Рыбинской впадины. В по-
следней пласт сохранился в двух депрессиях - па
Переясловском и Латыпцевском месторождени-
ях. На первом сохранилась ограниченная пло-
щадь пласта, приуроченная к зоне его выклинива-
ния. Зона слитного и нервично-расщеплепного
пласта срезана эрозией. В пределах сохранивше-
гося контура его мощность резко (с 17 до 5 м) сни-
жается в северо-западном направлении. На Ла-
тыпцевском месторождении пласт, отвечающий
этому уровню накопления, распространен па бо-
льшей территории и, но-видпмому, включает
зоны его выклинивания. Мощность пласта меняется
от 0,4 до 12,3 м, составляя па участке детальной
разведки в среднем около 10 м.
Наибольшую промышленную ценность этот
пласт имеет в перикратошгой зоне бассейна, па
юго-западной окраине Сибирской платформы, в
пределах Абапской впадины, где па площади око-
ло 20 тыс. км2 он принадлежит к первому морфо-
лого-генетическому типу перасщеплепиых плас-
тов. Остальные зоны пласта, вероятно, уничтоже-
ны эрозионными процессами. Высокая степень
выдержанности сохранившейся части пласта обу-
словлена стабильными условиями накопления
растительной массы па жестком основании древ-
ней, платформы. Мощность пласта уменьшается в
юго-восточном направлении от максимальной - 27 до
3-4 м и ниже со средним градиентом 3-5 м/10 км
(рис. 9). Ширина зоны интенсивного торфопакои-
лепия камалинского уровня в Абапской впадине
составляет около 50-60, в Рыбинской — 25-30 км.
Таким образом, основной пласт камалииско-
го времени в каждом из крупных структурных
элементов бассейна представлен всеми морфоло-
го-генетическими типами, по не во всех районах
они одинаково сохранились. Наибольшую цен-
ность имеют зоны перасщеплеппого пласта I типа
и лучшие из них па Абапском и Назаровском мес-
торождениях подготовлены для освоения про-
мышленностью.
Мощный пласт, завершающий углеобразова-
пие следующего бородинского (верхпеитатского)
цикла — наиболее ценный промышленный пласт
бассейна. Распространен в Чулымо-Еписейской
части бассейна и Рыбинской впадине. В осталь-
ных регионах этот интервал разреза, вероятно,
уничтожен послеюрским размывом. В западной
половине бассейна слитный пласт распространен
в Приаргипской депрессии, Итатской, восточной
части Барапдатской, Урюпской и западной части
Березовской мульд. Наибольшую мощность при
простом строении (93 м) пласт имеет в осевой час-
ти Барапдатской мульды, на западном крыле ко-
торой он расщепляется сначала па две, затем па
несколько пачек, занимающих интервал разреза
мощностью до 160 м. В восточном направлении от
оси мульды па Барапдатской, а затем Урюпском
месторождениях мощность пласта постепенно сни-
жается до минимальной в районе Некрасовского
вала, разделяющего Урюпскую и Березовскую
мульды, где опа составляет всего 20 м. Восточнее
вала, па расстоянии 1-2 км мощность пласта сту-
пенчато возрастает, примерно в 3 раза, до 60-65 м
и постепенно сокращается в восточном направле-
нии с градиентом 1-2%/км. В 20 км от Некрасов-
ского вала пласт расщепляется па две пачки, каж-
дая из которых достаточно выдержана и имеет са-
мостоятельную промышленную ценность. Линия
расщепления меридионального направления и
прослеживается севернее, па Боготольском место-
рождении, расположенном за хребтом Арга, где
синхронный Березовскому слитный пласт также
расщепляется па две пачки.
Таким образом, зона распространения слитно-
го Березовского (Итатского) торфяника имела ши-
рину около 65-70 км и располагалась в двух сосед-
них тектонических блоках — Итатско-Урюпском и
Боготольско-Березовском. Опа размещалась не-
сколько западнее зоны слитного пласта предыду-
щей пижпеитатской фазы углеобразовапия. Вос-
точнее, па территории Улуйско-Кемчугского, Гля-
депско-Ссрежского, Приеписейского районов про-
слеживается расщепленный пласт (“Мощный” и
“Геркулес"), причем сложность его строения уве-
личивается в восточном направлении.
В
I
«
I
I
3
{
I
I
I
I
5
I
?
$
1
I
I
й
.-
и
I
с
I
§
I
$
. ж«жй. чдаадь такт чжкда чада» «дача тадада •ждал тадада »кжг тажда. тадаа, гйдада «йжда. же. к» «зжда *дажа чвдч» -*₽ажа тажда. ^яьаз. ®дагж, чядада чада» хмдао. х-тз^а тадада тажда. «ваяя ®ез»х ч^гда, чтдада «дажл •жж. ^«та» •
Д / 'каб) ^15,5 ^12,в| I ^75 я 121 д пл.Мощный
/-^пл.Мощный Ю.ЗХ ! /7-° ----
Иршинское
месторождение
Бородинское
месторождение
3
пл.Рыбинский
пл. Бородинский I
пл. Бородинский II
1570
И 4^6
526
л
Абанское месторождение
1441 1112 419 445 470 1372
121.2 Т2Й5 |18,6_^Х-
-Ь-'-Л---1-^----Р----фГ 8.0 4,2
пл. Мощный
Рис. 9. Изменение мощности и строения основных угольных пластов бассейна
в пределах тектонических блоков
1 - разведочная скважина и ее номер; 2 - мощность пласта по скважине (в м); 3 - эрозионный срез пласта, обусловленный послеюр-
I ским размывом; 4 - зона глубинного разлома; 5 - уголь; 6 - аргиллит; 7 - песчаник
^Вйжг ч. «р'чл. » яаат'А. «даия- Знача, УИ^Т’1 адкажх чг™В1Ь (жет ‘-“'.чш^гаивд-. «де»" -д'-V» йт»» ''Щъгч. ч®Яйгд-я"Г»'^"4ж»,я4,чгада* г*гжй
I
I
На востоке Канско-Ачинского бассейна
основной пласт бородинской свиты сохранился
па ограниченной (около 100 км2) площади Боро-
динской мульды. Несколько неустойчивых плас-
тов (“Профильный”, “Рыбинский”), располо-
женных выше по разрезу, вероятно, являются от-
щепившимися пачками “Бородинского” пласта и
западнее границ их современного распростране-
ния сливались с ним, но эта площадь срезана эро-
зией. “Бородинский” пласт в пределах месторож-
дения также расщепляется к юго-востоку, к глу-
бинному разлому, ограничивающему Бородин-
ский блок. Линия расщепления проходит в
юго-занадпом направлении, параллельно бли-
жайшей границе Ангаро-Капского выступа Ени-
сейского кряжа и серии глубинных разломов,
рассекающих в этом направлении фундамент Ры-
бинской впадины. В западном блоке мог форми-
роваться слитный пласт (“Сажистый” Иршип-
ского месторождения) мощностью 10-30 м В со-
хранившемся от размыва контуре пласта “Боро-
динского” его наиболее мощная перасщеплеппая
часть, вероятно, представляет зону однократно
расщепленного пласта, а его отщепившиеся пач-
ки — “Бородинский I и П” принадлежат к типу
повторно расщепленных пластов.
Большинство работающих в бассейне уголь-
ных разрезов и подготовленных резервных участ-
ков размещено па угольных залежах I генетиче-
ского типа, т.е. в зонах перасщепленпых пластов.
4. СОСТАВ, КАЧЕСТВО И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ
СВОЙСТВА УГЛЕЙ
Угли Канско-Ачинского бассейна гумусовые,
полублестящие и иолуматовые, липзовидпо-полос-
чатые и штриховатые. Формировались в условиях
обширной прибрежной равнины с многочисленны-
ми лесными, лесо-топяпымп и топяными сильно
обводненными застойными болотами. Динамика
погружения ложа торфяников была равномерной,
а уровень стояния водного зеркала достаточно вы-
соким, что и обусловило длительность и непрерыв-
ность образования сверхмощных торфяников, со-
хранивших простое строение па огромных про-
странствах. Мощность ископаемых торфяников до-
стигала (по В.Н.Волкову, 1985) 150-210 м. Дли-
тельность формирования таких торфяников коле-
балась около 150-200 тыс. лет. В отдельных районах
с менее устойчивым гидродинамическим режимом
(Саяно-Партизанское месторождение) формирова-
лись невыдержанные и относительно выдержан-
ные топкие пласты и пласты средней мощности.
Углеобразователями служили хвойные, гипк-
говые и папоротниковые древовидные растения
с подчиненным количеством хвощевых, саговых
и других групп. Анаэробный и аэробпо-анаэроб-
пый характер среды способствовал образованию
углей гелитолитового типа, состоящих из мел-
ких фрагментов гелифицироваппых компонен-
тов с характерной микрослоистостыо. Основной
тип углей мощных пластов бассейна — аттрито-
вые и фрагментарные телогелиты, составляю-
щие 70-95% их общей мощности. Невысокое со-
держание водорода, большое количество гумино-
вых кислот, относительно небольшой выход ле-
тучих веществ указывают иа маловосстаповнтель-
ный характер гелифицированпого вещества уг-
лей бассейна. Несколько более восстановленны-
ми являются угли мощного пласта верхнего цик-
ла Березовского, Балахтипского и Бородинского
месторождений.
4.1. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА УГЛЕЙ
Основная масса углей бассейна представлена
плотными бурыми углями технологических групп
2БВ и ЗБВ. Лишь угли Саяно-Партизанского мес-
торождения относятся к каменным группы 1ГВ.
Физические свойства этих групп существенно от-
личаются.
Подавляющая часть ресурсов углей бассей-
на, в том числе угли мощных пластов основных
месторождений — Итатского, Барапдатского, Бе-
резовского, Назаровского и ряда других, относит-
ся к бурым вптрипитовым углям второй группы.
Макроскопически угли — от темпо-бурого до чер-
ного цвета, иолуматовые и матовые, плотные, вяз-
кие, массивной текстуры, топко- и микросло-
истые за счет слойков полублестящего угля. Ха-
рактерен неровный, угловатый, ступенчатый,
реже полураковистый излом. При выветривании
добытый уголь сначала разделяется по трещинам
отдельности па правильные прямоугольные брус-
ки толщиной 6-10 см, затем распадается па мел-
кие кусочки и превращается в пыль. Глубина вы-
ветривания в рабочих бортах действующих разре-
зов не превышает 0,5 м.
Строение мощного пласта па Березовском,
Назаровской и других месторождениях сравните-
льно монотонное. В пластах Абапского месторож-
дения отмечаются стяжения иприта и цепочки
конкреций кремнезема, расположенных в 0,5-0,7
и 1,3-1,4 м от кровли пласта и прослеживающих-
ся на большие расстояния.
Основные физико-механические свойства бу-
рых углей обеих групп охарактеризованы в табл. 14.
К сожалению, ряд параметров (прочность при-
мерзания и слипания и др.) исследовался лишь у
углей группы 2Б в западной части бассейна. Од-
нако есть все основания считать, что указанные
пределы колебаний и средние значения парамет-
ров свойственны аналогичным углям и восточной
части бассейна.
Угли Балахтипского и Переясловского место-
рождений, относимые к группе ЗБ, внешне почти
не отличаются от углей группы 2Б, по характери-
зуются большей плотностью и вязкостью. Поэто-
му в “Балахтинском" разрезе при использовании
мехлопат крупногабаритные куски угля встреча-
ются чаще, чем в других разрезах.
По устоявшемуся мнению, бурые угли бассей-
на имеют склонность к самовозгоранию. Об этом
свидетельствуют локальные очаги возгорания в
нерабочих угольных уступах, загорания угля в от-
валах и т.н. Как правило, это происходит в теп-
лые летние месяцы, особенно при высокой влаж-
ности воздуха. Вместе с тем значительные количе-
ства угля хранятся па электростанциях без суще-
ственных осложнений. Известны многочислен-
ные случаи массовых перевозок угля на расстоя-
ния в тысячи километров без каких-либо осложне-
ний. Особенно хорошо выдерживают перевозки и
храпение угли марки ЗБ.
4.2. ПЕТРОГРАФИЧЕСКИЙ СОСТАВ УГЛЕЙ
Изучение вещественного состава углей бас-
сейна в разные годы проводили Г Н.Трошкова,
И.А.Афанасьева, И.Б.Волкова, Л.А.Богданова и
др., химического - Е.И.Донец, М.В.Богданова,
Г.С.Горева. В последнее десятилетие угли многих
месторождений бассейна исследовались И.Ю.Яков-
левым по тестированным методикам (ГОСТ 9414-74)
с количественной оценкой содержаний микроком-
нонептов и определением показателя отражения
витринита. Все это позволило выявить основные
закономерности изменения вещественного соста-
ва, метаморфизма и качества углей бассейна.
Хотя и сейчас угли разных стратиграфических
уровней изучены неодинаково. Наиболее деталь-
но охарактеризован состав и свойства угля эксп-
луатируемых и разведанных мощных пластов
средней юры и слабо-раппеюрские угли.
Внешне пижпеюрские угли мало отличаются
от углей средней юры. Они имеют буровато-чер-
ный цвет, массивное или слоистое сложение, од-
нородную штриховатость или тонкую полосча-
тость, призматическую отдельность и излом от уг-
ловатого до раковистого. Пласты раппеюрских уг-
лей сложного строения, характеризуются слабой
выдержанностью состава по площади и более ши-
рокое распространение матовых зольных углей
Наиболее характерны фрагмеитарпо-аттритовая
фрагментарно-цементная и аттритово-фрагмеп-
тарная микроструктуры. Микротекстура в основ-
ном пеяспослоистая. Соотношение групп мацера-
лов в углях нижней юры Балахтипского и Пой-
минского районов приведено в табл. 15.
Группа витринита представлена телинитом в
виде вытянутых линз и полосок с Ь и § -структу-
рой, реже липзовидпыми фрагментами с а- струк-
турой. Встречается аттрито-витрипит в виде мел-
ких обрывков гелифицироваппых тканей. Исход-
ным растительным материалом служили коро-
вые, паренхимные и в меньшем количестве — дре-
весные ткани растений.
Мацералы группы семивитрипита отмечаются
редко и представлены преимущественно семите-
линитом. Инертинит в раппеюрских углях при-
сутствует в очень незначительных количествах
в виде семифюзипита, фюзинита, микринита и
ипертодетрипита. Два последних составляют
доли процента. В заметных количествах встре-
чаются мацералы группы липтинита, главным
Таблица 14
Основные физико-механические свойства бурых углей
Показатель Значение показателей
Группа 2Б Группа ЗБ
Плотность, т/м3 1,45-1,56 1,40-1,65
1,45 1,51
Объемная масса, т/м3 1,22-1,27 1,22-1,36
1,25 1,28
Пористость, % 8-35 17-34
20 29
Влажность, % - -
35 26
Максимальная молекулярная - 24,5-29,5
влажность, % - 26,7
Сцепление, МПа 17-38 18-46
29 30
Угол внутреннего трения, град 22-44 32-46
34 37
Коэффициент размолоспособности 1,2-1,5 1,2-1,5
1,3 1,35
Прочность прилипания, МПа 0,012-0,015 0.013 -
Прочность примерзания, МПа 1,0-4,0 2,6 —
Сопротивление сжатию 12-200 -
в водонасьпцспном состоянии, МПа 75
Сопротивление растяжению, МПа 0,8-11 6,7 —
образом, споринит и кутинит,
реже резинит и альгинит.
Споринит и кутинит чаще кон-
центрируются в обособленных
микрослойках. Резинит наблю-
дается в виде овальных тел,
альгинит крайне редок и со-
держит только талломоальги-
пит. По остаткам водорослей,
обнаруженных в шлифах, ото-
бранных в 30-50-х гг., иссле-
дователи (И. Н. Звонарев, 1948
и др.) полагали, что в пижпе-
юрских углях Балахтипского
и ряде других районов бассей-
на встречаются сапропелевые
и близкие к ним угли
(К.В.Гаврилин, 1987). Одна-
ко изучение углей последних
лет показало, что среднее со-
держание мацералов группы
липтинита в пластовых про-
бах пи в одном районе бассей-
на (кроме Саяпо-Партизапско-
го) не превышает 10% (собст-
венно альгинита менее 1%).
Поэтому сапропелиты или сап-
рогумолиты в бассейне не вы-
делены, поскольку содержа-
ние альгинита в них должно
превышать 25%.
Вещественный состав углей пластов Макаровской свиты (по И.Ю.Яковлеву)
Район Пласт Содержание мацералов на чистый уголь, % Минеральные включения, % м ХОК Я О
витринит V, семивитри- иит иперринит I липгииит Ь
Балахтинскпп М., 98 - - 2 57 0 0,48
м* 92 - 1 7 54 1 0,48
93 - 1 6 40 1 0,48
м. 95 - — 5 40 0 0,48
Пойминский “Пойминский” 96 1 1 1 6 1 0,39
89 2 6 3 15 7 0,40
93 1 3 3 10 4 0,40
95 1 1 3 15 2 0,40
Содержание минеральных включений в ниж-
пеюрских углях обычно повышенное и в отдель-
ных пластах достигает 40-60%. В основном это
распределенные равномерно, или в виде микро-
слойков, глинистые минералы, вкрапления квар-
ца и аутигенные карбонаты и сульфиды, заполня-
ющие полости клеток инертинита. По соотноше-
нию микрокомпонентов раппеюрские угли отно-
сятся к группе гумолитов, классу гелитолитов, ти-
пам гелиты и очень редко липоидо-гелиты и фю-
зипито-гелиты. Условия накопления автохтон-
но-аллохтонные.
Состав углей мощных пластов основных уров-
ней углеобразовапия — пижпе- и верхпеитатского
(среднеюрское время) практически не отличает-
ся. В разрезе всех мощных пластов (за исключе-
нием “Назаровского”) снизу вверх наблюдается
повышенное содержание фюзинита, снижение
размерности обрывков тканей и уменьшение коли-
чества водорослей.
Вещественный состав углей “Мощного" плас-
та пижпеитатского уровня наиболее детально изу-
чен па Назаровском, Абанском и Переясловском
месторождениях, где с этим пластом связаны
основные промышленные запасы. По соотноше-
нию мацералов угли относятся к группе гумоли-
тов, классу гелитолитов, типу гелитов. Преобла-
дают мацералы группы витринита, содержание
которых колеблется в пределах 90-98%. Витри-
нит цементирует различные форменные элементы
или присутствует в виде фрагментов. Крупно-
фрагментарный витринит встречается сравнитель-
но редко. Фрагменты витринита, сохранившие
следы клеточного строения (телиниты) представ-
лены стеблевым и листовым пареихитом, фелли-
питом и ксилепитом. В значительных количест-
вах' присутствует ксилема хвойных растений с
мелкими толстостенными клетками, иногда запол-
ненными суберинитом.
Нижняя часть “Назаровского” пласта мощно-
стью 3,7 м сложена полуматовыми углями с ксиле-
питовым исходным материалом. Фрагменты круп-
ные и средние. Коллинит образует микролиизы и
сближенные слойки, инертинит выражен в виде
мелкоаттритовых разностей. Среди компонентов
группы липтинита преобладают споры и микро-
споры, резинит и суберинит редки. В нижней час-
ти пласта отмечаются прослои блестящих одно-
родных углей мощностью до 5 см, сложенные ин-
тенсивно гелифицироваппым телинитом. Среди
минеральных примесей нижнего слоя пласта вы-
деляются сингенетичные сферолиты сидерита.
Верхняя часть пласта мощностью около 10 м
сложена плотными матовыми топко-штриховаты-
ми углями с линзами и слойками полуматовых.
Под микроскопом это телогелиты с феллипп-
то-ксиленитовым исходным материалом. Фелли-
пит слагает от 15 до 50% чистого угля и представ-
лен крупными многослойными фрагментами. Ксн-
лепит мелко-средпефрагмептарпый, преимущест-
венно с [^структурой. Содержание коллинита в
виде микрослойков и линз колеблется от 3 до 8%.
Мацералы группы инертинита редки (~ 1%) и со-
стоят из тонкоаттритовых и мелкофрагмеитар-
пых разностей семифюзипита и фюзинита с пре-
обладанием последнего. Для всей толщи харак-
терно повышенное (до 8%) содержание микроком-
попептов группы липтинита, включающих спо-
ры, микроспоры, резинит, суберинит и кутикулы
часто хорошей сохранности. Содержание субери-
нита и резинита увеличивается к кровле пласта.
Минеральные примеси представлены терриген-
ным кварцем и, как правило, вместе с мелкоаттрп-
товым фюзинитом сосредоточены в аттритовых
микрослойках.
Микрокомпопептпый состав углей “Мощно-
го” пласта на Абанском и Переясловском место-
рождениях отличается мало (табл. 16). Наиболее
характерная микроструктура — аттритово-фрагмеп-
тариая, реже фрагмептарпо-аттритовая и фрагмен-
тарно-цементная. Преобладающей группой микро-
компонентов, как и па Назаровском месторожде-
нии, является группа витринита. В аттрито-витри-
пите отчетливо выделяются комковатые и неясно-
комковатые аттриты, представляющие собой силь-
но разложенные пробковые, коровые и паренхим-
ные ткани листьев и стеблей. Широко распростра-
нен ксилоаттрит (мелкие обрывки тканей). Сум-
марное содержание мацералов группы инертинита
колеблется от 0 до 5%, причем наблюдается некото-
рое повышение их к кровле пласта.
В составе минеральных включений преобла-
дают аутигенные минералы - кремнистые, глини-
стые и сульфиды. Первые наблюдаются в виде
мельчайших выделений среди аттритовых тканей
и иногда внутри фрагментов, чаще фюзепизиро-
ваипых. Эпигенетические сульфиды развиваются
преимущественно но трещинам отдельности в
виде розочек, сферолитов и пленок.
В мощном пласте верхнего цикла — “Итат-
ском”, “Березовском”, “Бородинском” - наибо-
лее распространены полуматовые и матовые лин-
зовидпо-полосчатые и штриховатые угли, занима-
ющие около 90% разреза пласта и образующие
наиболее мощные и устойчивые слои. Доля полу-
матовых углей в разрезе пластов составляет око-
ло 55, около 35% разреза представлено матовыми
углями. В подчиненном количестве (< 10%) встре-
чаются полуматовые и матовые штриховатые од-
нородные угли, обогащенные фюзипизироваппы-
ми и липоидными компонентами. Породные про-
слойки встречаются чаще в верхней и иногда ниж-
ней частях пласта.
По соотношению петрографических типов, ха-
рактеру их микроструктуры и наличию мнкроком-
попептов И. Б.Волкова (1965) выделила в пласте
“Березовском” три горизонта (снизу вверх). Пер-
вый средней мощностью до 10 м представлен отно-
сительно частым чередованием типов углей, среди
которых преобладают аттритовые гелитолиты (в
среднем до 70%). В меньшем количестве (до 30%)
встречаются фрагментарные липзовидпополосча-
тые гелитолиты. Прослойки фюзеполитов незначи-
тельны и не превышают 4% мощности горизонта.
Второй горизонт, занимающий среднюю
часть пласта, мощностью около 30 м состоит из
наиболее выдержанных мощных пластов фраг-
ментарных телогелитов (в среднем 75%). По
внешнему виду преобладают полуматовые п полу-
блестящие линзовиднополосчатые, реже штрихо-
ватые угли. Фюзеп наблюдается лишь в виде при-
мазок. Характерна фрагментарность растительно-
го материала, в отличие от аттритовой микро-
структуры углей первого горизонта. '
Верхний горизонт средней мощностью 8 м по
частому чередованию различных типов углей на-
поминает нижний горизонт, но отличается неско-
лько иным петрографическим составом. Среднее
содержание фрагментарных гелитолитов здесь
больше, чем в первом, по меньше, чем во втором
горизонте. Аттритовые гелитолиты содержатся в
небольших количествах. Особенностью горизон-
та является и частое присутствие фюзеполитов.
Таблица 16
Микрокомпонентиый состав (в %) углей пласта мощного камалинской свиты
(нижнеитатской подсвиты)
Месторождение, участок, разрез Содержание мацералов на (средние значения) Минеральные примеси М юк,% К
витринит VI семивит- ринит 8У инертинит I липтинит ь
Назаровское (в среднем) 91 1 6 2 7 6 0,38
В т.н. участки 2-3 95 - 0,7 3,7 - - -
“Ачинский" участок 86 4 6 4 5 7 0,38
“Назаровский” разрез 95 - 4 1 4 4 -
“ Чулымский" участок 90 - 9 1 9 9 0,38
Переясловское 95 - 4 I 9 4 0,44
1 Латыпцевскос 82 4 10 4 12 12 0,43
Абапскос
Участки:
“Абан-1” 95,2 0,5 2 2,3 5,4 2,2 -
“Устьяновскпн" 93 - 5 2 11 5 0,41
“ Северо-Западный” 95 - 3 2 6 3 0,40
“Дснпсовскпй-1” 91 1 6 2 6 6 0,41
“ Дсипсовскпй-П ” 75 4 18 3 21 21 0,41
“Абанскнй” разрез 96 - 2 2 8 2 0,40
Генетически однотипен с пластом “Березов-
ским” синхронный ему пласт “Бородинский” в
восточной части бассейна. Так же, как в “Березов-
ском” пласте, в его составе выделяются три фаци-
ально-петрографических горизонта. Нижний и
верхний содержат большое количество аттрито-
вых типов гелитолитов и фюзеполитов. Средний
горизонт сложен фрагментарными гелитолитами
и отличается невысокой зольностью. Подсчеты
микрокомпопептов, выполненные представителя-
ми разных организаций (ИГИ, ЗСПГО, КПГО),
показывают, что петрографический состав углей
“Мощного” пласта верхнеитатского (“Бородин-
ского”) максимума углеобразования, выделенно-
го па разных месторождениях под названием
“Итатского”, “Березовского”, “Мощного” (“Бого-
тольского”), “Бородинского”, “Верхпесырско-
го”, сравнительно постоянен и характеризуется
преобладанием компонентов группы витринита
от 66 до 95% (табл. 17).
Наиболее характерная микроструктура углей
пласта - аттритово-фрагмептарная, реже фраг-
ментарно-цементная. Микротекстура слоистая,
липзовидпо-слоистая и местами беспорядочная.
Основные углеобразующие компоненты углей —
мацералы группы витринита (от 66 до 99%) пред-
ставлены коллинитом и телинитом, причем пер-
вый присутствует в большем количестве и выпол-
няет роль цемента. Телинит наблюдается в виде
структурных фрагментов древесины и коры. Вит-
родетрипит встречается в виде обрывков гелифи-
цировапиых тканей и сосредоточен в гетероген-
ных слойках совместно с аттритом отощающих ма-
цералов (фюзинитом, семифюзипитом). Мацера-
лы группы семивитрипита встречаются значитель-
но реже (до 5-6%). Второе место по распростране-
нию занимает группа инертинита, состоящая,
главным образом, из семифюзипита и в меньшем
количестве фюзинита. Мацералы группы липти-
нита представлены кутинитом, реже споринитом
и суберинитом, очень редко альгинитом, и в це-
лом их количество не превышает 2-3%.
Содержание минеральных примесей в углях
колеблется в пределах 1-6%. Это глинистые мине-
ралы, находящиеся в дисперсной смеси с органи-
ческим веществом. Местами наблюдаются точеч-
ные вкрапления каолинита, мелкие пеокатаппые
зерна кварца, сидерита. Последний отмечен в
виде оолитов буровато-желтого цвета диаметром
1-3 мм. Относительно часто встречаются мелкие
вкрапления пирита. Сингенетичный пирит наблю-
дается в виде микроскопических зерен в основной
массе угля, а эпигепетичный образует мелкие пла-
стинки по трещинам кливажа. Иногда по трещи-
нам отмечается вторичный кальцит. И.Б.Волко-
вой и В.И.Быкадоровой выведены следующие
взаимозависимости петрографического состава и
свойств углей:
1. Повышение содержания структурных компо-
нентов вызывает увеличение рабочей влажности
2. Теплота сгорания рабочего топлива (в
кДж) связана с содержанием коллинита и телини-
та (У1ГУ12,%):
(У1(+ У12) = 65; 12750;
(УЙ+ У12) = 71; <&- 15900;
(У11+ У12) = 84; (%- 16325;
(У^+ Убз) = 86; СД- 16750.
3. Зольность углей повышается с ростом со-
держания мацералов группы фюзинита.
Количество минеральных примесей в угле по
разрезу пласта распределяется неравномерно. Са-
мой низкой и устойчивой зольностью (в среднем
4-6%) характеризуется уголь среднего горизонта,
что хорошо согласуется с его наиболее выдержан-
ным петрографическим составом. Нижний гори-
зонт отличается менее устойчивой зольностью, пз-
Таблица 17
Микрокомпонентный состав (в %) углей мощного пласта бородинской свиты
(верхиеитатской подсвиты)
Месторождение, участок, разрез Содержание мацералов (средние значения) Минеральные включения М ЕОК «о
витринит VI семивитри- нит 8У инертинит I липтинит ь
Барапдатское: участки 1-2 88 - и 1 3 11 —
участки 3-4 79 1 20 - 4 21 -
Итатскос, участок 6 72 2 26 - 4 27 —
участок 10 83 2 14 1 10 16 -
Урюпское 92 1 2 5 8 3 -
Березовское, участок 1 95 1 3 1 4 3 0,40
Бородинское, разрез 94 1 4 1 3 5 0,40
Балахтипскос, разрез 78 4 17 1 4 19 0,46
меняющейся в пределах 4,5-10,7%. Увеличение
зольности связано с прослоями аттритовых углей.
Наибольшие колебания зольности отмечаются в
верхнем горизонте, характеризующемся наиме-
нее выдержанным составом и повышенным содер-
жанием компонентов группы фюзинита.
Анализ площадных изменений вещественно-
го состава углей пласта в западной части бассейна
показывает его усложнение от Березовского к
Итатскому месторождению. Если па Березовском
в составе преимущественно гелитовых углей со-
держится 95-98% витринита, то па Барапдатском
месторождении в разрезе пласта появляются слои
фюзипито-гелитовых и альгипито-гелитовых уг-
лей, и общее содержание витринита в углях сни-
жается до 85-88%, главным образом, за счет уве-
личения фюзинита. На Итатском месторождении
количество витринита в угле снижается до 72-88%
и значительно возрастает содержание фюзинита
(до 12-26%). Угли пласта па Урюпском месторож-
дении по петрографическому составу занимают
промежуточное положение между углями Бере-
зовского и Бараидатского месторождений.
Полученные в последние годы материалы не
подтверждают ранее существовавшие представле-
ния о высоком содержании липтинита в барапдат-
ских углях. Количество мацералов этой группы,
ио данным ИГИ и ЗСПГО, не превышает 1%.
По-видимому, повышенный выход смолы в барап-
датских углях объясняется не высоким содержа-
нием липтинита, а иными причинами, возможно,
составом и степенью превращения витринита.
4.3. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ И МЕТАМОРФИЗМ УГЛЕЙ
Стадия метаморфизма углей и их теплотехни-
ческие характеристики неодинаковы па разных
месторождениях и определяются структурным по-
ложением последних, а также стратиграфической
и гипсометрической глубиной залегания пластов.
Наиболее объективные показатели теплотехниче-
ских свойств углей - пластовая (рабочая) влага,
теплота сгорания, зольность и состав золы. Регла-
ментируемые ГОСТом 25543-88 показатели па
разных месторождениях отличаются несуществен-
но, поэтому бурые угли бассейна принадлежат
всего двум группам — второму и третьему бурому
витринитовому и имеют близкие кодовые номера
(табл. 18). К наименее “метаморфизованным”
принадлежат боготольские угли, близкие им но
свойствам угли группы 2Б Назаровского, Боров-
ско-Соболевского и Итатского месторождений. К
этой же группе принадлежат и более “метаморфи-
зованные” барапдатские, абанские, урюпские, бе-
резовские, бородинские угли. Группа ЗБ включает
лишь наиболее зрелые балахтипские, переяслов-
ские и латыпцевские угли, имеющие максималь-
ную влагоемкость менее 30%.
Метаморфизм (углефикация) углей бассейна
в плане растет в южном направлении. Так, величи-
на показателя отражения витрипита у углей само-
го северного из изученных месторождений — Ясно-
полянского составляет 0,29-0,30%. Этот показа-
тель у среднеюрских углей приаргииской части
бассейна составил 0,36-0,37%, угли месторожде-
ний Назаровской впадины и южной окраины Си-
бирской платформы имеют показатель отражения
витрипита - 0,38-0,41%, наконец, в Балахтинской
и южной части Рыбинской впадины он равен
0,43-0,47%. В Саяно-Партизанской межгорной впа-
дине газовые угли пижпеюрского возраста имеют
показатель отражения витрипита 0,59-0,60%.
Указанные значения показателя отражения
витринита характерны для интервала залегания
пласта не глубже 50-100 м от поверхности, т.е.
для зоны первоочередной отработки. Наблюдений
по изменению значений этого показателя с гипсо-
метрическим погружением пласта не проводилось
и об изменении метаморфизма угля с глубиной
можно судить лишь по изменению химических
свойств угля. Исследования углей, проведенные
для маркировки по ГОСТу 25543-88, показали,
что существуют четкие, почти линейные зависимости
между значениями показателя отражения вптрп
пита и содержанием углерода, максимальной вла-
гоемкостыо и теплотой сгорания (рис. 10, И, 12).
Наименьший разброс показателей наблюдается
па графике взаимосвязи содержания углерода с
показателем отражения витрипита. Коэффициент
парной корреляции в этом случае 0,94. Близкий
разброс значений наблюдается па графике зависи-
мости между Ко и максимальной влагоемкостыо,
с тем же значением коэффициента корреляции
0,94. Несколько больший разброс наблюдается
па графике зависимости между Во и теплотой сго-
рания (к = 0,84). Одновременное использование
трех графиков во всех случаях позволило уверен-
но определить класс угля и соответственно его ко-
довый помер.
Выявленные зависимости позволили устано-
вить возможные изменения показателя отраже-
ния витрипита с глубиной. С погружением пласта
содержание влаги в угле закономерно снижается.
Например, па Барапдатском, Итатском, Березов-
ском месторождениях уменьшение влаги на 100 м
погружения составляет 1,7-2,5% (табл. 19, рис. 13).
Соответственно возрастает иа 700-1150 кДж/кг
теплота сгорания угля и несколько повышается
содержание углерода. Можно ожидать, что па
глубинах более 200 м угли Березовского место-
рождения будут относиться к группе ЗБ (подгруп-
па ЗБВ). Для ряда других месторождений (Боро-
динского, Ыазаровского, Переясловского, Абап-
ского и др.) эта зависимость не имеет значения,
поскольку глубина погружения пласта па них не
превышает 100 м.
ш® тага чсжят, чс-да чиж». шкийу чгжжа жггк» жаш, шиш чккй», «асгш «иой
Рис. 10. Зависимость между показателем
6
I
1
!
4
к
я
1 отражения витринита и содержанием углерода |
Йгия. ча&як-ижс! чазаа» тхяж». «ажк ж» гага» жива
~ ~' зи « «л тяг, тязт-т* ягпзя. «т ч «вжи.чхаял 'иг-гми- жгма «кии
4
I
Рис. 11. Зависимость между показателем
отражения витринита и максимальной
4
3
8
I
•1
I
*<
влагоемкостыо
иинияважат - - ч—л,--»,»-»- ,ига икит.тт'л’ » а яз л хг. чяхех’мххачжзх.
Показатели бурых углей, используемые в
классификации (ГОСТ 25543-88), не характери-
зуют их теплотехнические свойства, взаимозаме-
няемость и потребительскую ценность. Большое
значение здесь имеют, например, такие показате-
ли, как состав золы, температура ее плавления,
наличие в золе щелочных металлов. Именно эти
параметры определяют интенсивность шлакова-
ния углей и обусловливают выбор систем сжига-
ния. Без их учета около 98% запасов бассейна от-
носятся, как отмечалось, к одной подгруппе
(2БВ) и обозначаются двумя-тремя кодовыми но-
мерами. Однако теплотехнические свойства уг-
лей разных месторождений и даже одного место-
рождения могут существенно отличаться. К при-
меру, в пределах Березовского месторождения
зольность угля меняется от 5,8% па его западном
фланге до 12,9% - на восточном. Состав золы ма-
лозольных и средпезольпых углей различен. В
первом случае зола характеризуется высоким со-
держанием СаО (до 60%) и низким - 8Ю2 (до
10%). При повышении зольности до 10% содержа-
ние оксида кальция падает до 30%, а диоксида
кремнезема возрастает до 40-50. При изменении
состава золы меняются и ее плавкостпые свойства
(табл. 20).
Рис. 12. Зависимость между показателем
отражения витринита и высшей теплотой *
сгорания
чагказа. тжжаа тайна жааиа там «ига* ъ-ла чаааа №а 'иагдл тяаохл ждаал таима, ййа. кк?
с глубиной залегания основного пласта
на месторождениях
1 - Березовском; 2 - Урюпском; 3 - Барандатском; 4 - Итатском
чу- *'.': чтеточ »—чвжсл. тазаь ‘чгшхзъ таи, «л жиа чшк&з. таж& сийяс цк;; лчкжиь
Таблица 18
Значения классификационных параметров (в %) углей основных месторождений Канско-Ачинского бассейна (по ГОСТу 25543-88)
Месторождение Уровень углена- копления Класс Категория Тии Подтип Кодовый номер Марка, группа, подгруппа угля
помер класса показатель отражения витринита (Ко) номер категории Сумма фюзе- низированных компонентов, ЮК, % номер типа Максималь- ная влагосм- кость XV номер подтипа Выход смо- лы полукок- сования т“
Итатское 111 03 0,33 2 21 40 41-42 05 7 0324005 2БВ
Барандатское 111 03 0,36 1 И 30 38 05 8-10 0313005 2БВ
Урюпское 111 03 0,38 0 3-5 30 38 05 7 0303005 2БВ
Березовское 111 04 0,40 0 3-5 30 36 05 6 0403005 2БВ
Боготольское 111 03 - 0 - 40 42-43 05 5 0304005 2БВ
Балахтинское 111 04 0,46 2 20 20 23 05 7 0422005 ЗБВ
Бородинское 111 04 0,40 0 3-4 30 33 05 6 0403005 2БВ
Назаровское 11 03 0,38 0 6 40 40 05 5 0304005 2БВ
Псреясловское И 04 0,44 0 4 20 29 05 7 0402005 ЗБВ
Абанское И 04 0,41 0 5 30 35 05 6 0403005 2БВ
Саяно-Партизанское 1 06 0,60 0 0 46 46х 09 ' 9ХХ 0604609 1Г
Примечание:
приведено значение выхода летучих веществ
приведено среднее значение “У”, в мм.
Изменение пластовой влаги и теплоты сгорания угля с глубиной
Таблица 19
Глубина залегания от поверхности, м Березовское Барандатское Итатское
влага пластовая, XV', % теплота сгорания, <2;, МДж/кг предполагаемое значение, р о/ » /о влага пластовая, % теплота сгорания, <2р МДж/кг предполагаемое значение, К, % влага пластовая, ХУег, % теплота сгорания, <2Г, МДж/кг предполагаемое значение, Ко, %
50 34,2 15,6 0,30 37,5 14,6 0,37 41,5 12,6 0,34
100 33,0 16,1 0,40 36,8 15,0 0,37 40,5 12,9 0,35
150 30,2 16,9 0,41 35,2 15,6 0,38 39,5 13,3 0,36
200 29,7 17,4 0,42 33,6 16,0 0,39 38,5 13,4 0,36
250 28,4 17.7 0,42 32,0 16,6 0,40 37,5 13,8 0,37
Состав (в %) и температура плавления (в °С) золы березовских углей (данные СибВТИ)
Зольность угля, % 8102 А12О3 СаО М;;О 11 1з
3,7 10,6 6,9 61,0 10,9 1220 1470 1500
4,1 10,7 5,7 61,4 10,3 1200 1350 1390
5,4 27,3 9,2 45,1 8.7 1180 1310 1330
7,7 36,1 12,9 36,8 4,6 1190 1230 1250
Таблица 21
Показатели качества (в %) углей основных месторождений бассейна
Месторождение XV"1' Аа* уИаГ С<1аГ И<1аГ к<1а? б;1' Тк даГ ОГ НА К * ЮК*
Итатскос 40 11,5 47 70,7 Гр 4,5 уппа 21 1.0 1,0 7 27,0 12,6 <50 0,33 21
Барандатское 36 6.5 46 71,3 4,4 1,1 0,3 8-10 27,6 14,7 Б35 0,36 И
Урюпскос 35 6,4 47 70,9 4,7 0,8 0,4 7 27,6 14,9 <36 0,38 4
Березовское 34 6,0 48 70,6 4,9 0,9 0,3 6 27,8 15,6 <30 0,40 4
Боготольское 41 11,5 49 70,1 4,7 1,0 0,9 5 26,2 12,5 <50 - —
Бородинское 32 9,0 47 72,0 5,0 1,0 0,3 6 28,6 16,0 <40 0,40 3
Назаровское 38 12,0 47 70,5 4,7 0,8 0,6 5 27,3 13,5 <50 0,38 6
Абанское 34 9,5 47 71,3 5,1 1,2 0,4 6 27,4 15,1 <35 0,41 5
Балахтипское 22 6,0 48 74 1 Гр 5,3 уппа 31 0,9 0,3 7 29,6 20,1 <25 0,46 20
Переясловское 28 15,2 48 73,3 5.2 1,2 0,3 7 29,5 18,1 <30 0,44 4
Примечания: в МДж/кг; О[— МДж/кг. * Основные показатели генетической кодификации бурых углей (ГОСТ 28663 90).
Состав золы углей основных месторождений бассейна
Таблица 22
Месторождение А'1, о/ /о Состав золы,% Температура плавления, "С
8Ю2 Гс2О3 А12€>з СаО М&О К2О+На2О Юз 1? 1з
Итатскос 11,5 29 12 9 Группа 29 2Б 3 1-6 16 1180 1210 1235
Барандатское 6,5 20 10 12 42 6 1-6 8 1240 1360 1390
Урюпскос 6,4 22 8 9 44 6 1-6 9 1300 1360 1390
Березовское 5,8 15 7 12 49 6 1-6 . 10 1300 1380 1420
Боготольское 11,5 20 15 13 30 2 1 19 1150 1170 1190
Бородинское 8,8 52 6 6 25 5 1 5 1180 1210 1230
Назаровское 12,0 27 13 12 31 6 1 10 1200 1220 1240
Абанское 9,5 29 12 5 39 4 1 10 1200 1250 1290
Балахтипское 6,0 29 7 15 Группа 37 ЗБ 4 1 6 1240 1350 1370
Переясловское 15,2 66 14,1 5,3 7,1 1,8 1,1 4,5 1200 —
Значительно осложняют процессы шлакоуда-
ления высокие концентрации оксида натрия. На
глубинах до 100 м суммарное содержание окси-
дов натрия и калия в березовском угле не превы-
шает 1%, в интервале глубин 100-125 м не более
1,4%, глубже 130-150 м - могут встречаться “соле-
ные” угли с содержанием оксидов более 2%. Пы-
леугольное сжигание с повышенным содержани-
ем щелочных элементов сопровождается интен-
сивной коррозией и шлакованием поверхностей
нагрева котлоагрегатов.
Применительно к бурым углям по ГОСТу
25543-88 можно оцепить стадию их метаморфиз-
ма, вещественный состав и возможности получе-
ния жидкого топлива. Всесторонняя оценка воз-
можностей использования бурых углей в энерге-
тике с учетом их взаимозамены может быть прове-
дена на основе повой генетической кодификации
бурых углей (ГОСТ 28663-90), введенной во вто-
рой половине 1991 г. Кодификация основана па
количественном учете 11 признаков, основные из
которых в табл. 21 помечены звездочками. Состав
золы углей основных месторождений и температу-
ры ее плавления охарактеризованы в табл. 22.
Элементный состав каиско-ачииских бурых
углей довольно постоянен (см. табл. 21). Наиме-
нее метаморфизованные боготольские и итатские
угли содержат менее 71% углерода, угли осталь-
ных месторождений - 71-73, а балахтииские и пе-
реясловские угли - более 73.
Содержание водорода весьма постоянно
(4,6-5,3%), кислорода в пеокислепных углях
группы 2Б — 22-24%, в углях группы ЗБ -
20-22%. Угли всех месторождений малосерпи-
стые. Наибольшее количество серы (до 1,2-1,4%)
содержится в углях отдельных участков Боготоль-
ского и Итатского месторождений. На основной
площади этих месторождений содержание серы
составляет 0,7-0,9%. Относительно высокие кон-
центрации серы встречаются на Назаровском (до
0,7%) и Боровско-Соболевском (до 0,9%) место-
рождениях Угли мощных пластов остальных мес-
торождений содержат 0,3-0,4% серы.
По лабораторным данным, при полукоксова-
нии углей большинства месторождений получает-
ся небольшой выход первичной смолы (5-7% па су-
хой уголь). Лишь па Барандатском и Саяно-Парти-
занском месторождениях выход смолы достигает
8-10%, редко более. Содержание битумов невели-
ко, что затрудняет брикетирование углей и обу-
словливает плохую водоустойчивость брикетов.
Зольность угля основных пластов в целом не-
высока п связана с их стратиграфическим положе-
нием и мощностью (рис. 14). Наиболее высокая
зольность (15-20%) свойственна углю пласта ниж-
него стратиграфического уровня (“Улуиский”,
‘Урало-Ключевской”). Мощный пласт вышеле-
жащей свиты (“Назаровскип”, “Абанский”, “Пе-
реясловский”) имеет устойчивую зольность
9-16%. Уголь наиболее мощного “Березовского”
(“Итатского”) пласта содержит 4-10% золы. На
месторождениях проявляется обратная зависи-
мость между мощностью пласта и зольностью
угля. Минимальная зольность наблюдается на
участках повышенной мощности. В направлении
утонения пласта или его расщепления зольность
обычно повышается. Многокомпонентным петро-
графическим составом и повышенной зольностью
обладают ирипочвенные и ирикровельпые части
пластов мощностью 2-3 м. Минимальную золь-
ность имеет уголь средних интервалов пласта.
Наименее зольные угли бассейна сосредоточе-
ны на ограниченных площадях Березовского,
Урюпского и Барапдатского месторождений, где
подготовлены резервные участки первоочередно-
го освоения с запасами углей 24,3 млрд т и сред-
ней их зольностью
) Рис. 14. Распределение ресурсов угля (а - по технологическим группам,
б - по группам зольности) Канско-Ачинского бассейна.
Ресурсы угля, пригодные для открытых работ
1 - общие; 2 - нижней (раннеюрской) фазы углеобразования; 3 - средней фазы; 4 - верхней основ-
ной фазы
6%. Около 90% запа-
сов каждого из участ-
ков имеют зольность
углей менее 8%
(средняя 5,3%) и
примерно 94% запа-
сов имеют зольность
углей менее 10% при
средней 5,5% (рис. 15)
Резервные участки
Иазаровского, Абап-
ского, Итатского мес-
торожде! шй содержат
угли с зольностью
8-12% (в среднем
около 9%), причем
свыше 80% их запа-
сов имеют зольность
более 6% (рис. 16).
Теплотехнические свойства углей этих
участков существенно отличаются от пер-
вых. В малозольном (4-7%) угле сверхмощ-
ных пластов зола характеризуется повышен-
ным (до 50-60%) содержанием оксидов каль-
ция и магния. По мере увеличения количест-
ва золы в угле ее вещественный состав зако-
номерно меняется, в частности, при зольно-
сти 15-20% содержание кремнезема возрас-
тает до 50-60%, а количество оксида кальция
соответственно уменьшается (рис. 17). При
изменении состава золы меняются и ее свой-
ства. Высокое содержание оксид а кальция
вызывает резкое повышение температуры
плавления золы. Минимальная температу-
ра плавления (1150-1200°С) наблюдается
при зольности 8-12% и содержании СаО
20-33% и 8Ю-. 30-45 (рис. 18). При сниже-
нии зольности до 4-5% температура плав-
ления повышается до 1500-1600°С. Эти свой-
ства углей определяют системы их сжига-
Рис.15. Распределение запасов угля
по классам зольности резервных участков I группы
1 - “Березовский 1"; 2 - "Березовский 2"; 3 - “Итатский 2";
к4 -"Урюпский”; 5 - “Барандатский 1, 2"
«яаяв.чзкжа. 'чыяяъ арвкя чвхгзр «дат «яка. тогк. каш» ^?зйза ша
имя и шлакоудаления, что особенно важно
для проектируемых крупных (мощностью 0,8 МВт)
энергоблоков электростанций КАТЭКа. По при-
нятым схемам, угли с легкоплавкой золой сжига-
ются в высокотемпературных тонких с удалением
шлака в жидком виде, а при сжигании углей с ту-
гоплавкой золой в топках с умеренным темпера-
турным уровнем шлак выводится в твердом нерас-
плавленном виде. Тонки, в которых предусмотре-
но жидкое шлакоудалекие, проще по конструк-
ции и дешевле. Технология сжигания средиезоль-
пых (8-12%) пазаровских н бородинских углей хо-
рошо отработана па действующих ТЭЦ и ГРЭС
Сибири.
На подавляющем большинстве месторожде-
ний Канско-Ачинского бассейна концентрация ок-
сидов калия н натрия в золе угля невелика и в
сумме не превышает 1%. Исключение составляют
Березовское, Урюиское, Итатское и Барапдат-
ское месторождения, где проявляется четкая зона-
льность распределения концентраций оксида на-
трия и в меньшей степени — оксида калия. На Бе-
резовском месторождении иа глубинах до 100 м
суммарное содержание оксидов натрия и калия в
углях также не превышает 1%, в интервале глу-
бин 100-125 м — не более 1,4%. Угли с повышен-
ным содержанием песиликатпого натрия иа место-
рождении встречаются глубже интервала 130-160 м
от поверхности. Граница появления “соленых”
(Ыа2О + К2О > 2%) углей па месторождении нахо-
дится па гипсометрической отметке + 150 м и со-
гласуется с глубиной раздела двух типов подзем-
ных вод - пресных гидрокарбонатных натрие-
во-кальциевых и гндрокарбо-
Рнс.16 Распределение запасов угля по классам зольности
' , резервных участков II группы
1 - “Абанский-1"; 2 - "Назаровский" (“Ачинский”); 3 - “Денисовский”; 4 - “Бородин-
, ский - 2"
иатных натриевых “содовых”.
В интервале отметок + 150 - +50
(глубина залегания 150-250 м)
концентрация суммы оксидов воз-
растает с 1,5 до 6-7% (рис. 19).
На Урюпском месторождении
аналогичная ступень повыше-
ния содержания щелочей рас-
положена ближе к поверхно-
сти, па глубинах около 110 м.
На отрабатываемых в ны-
нешнем и последующих деся-
тилетиях горизонтах “Березов-
ского” разреза суммарное со-
держание щелочей в угле будет
находиться на уровне 1-1,5%.
«жас* *яйй* ъеква «адка. «яз&и. «я*ж. ®ий» >дам% ’жеи* паем так чякаи. «ииа таяж. шг&Ц
1400 -
1300 -
»
|
8
5
|
!
1°
1В
1500 -
1200 -
1100-
. хаака Чллйм. <с -ай. 'акда1 •мжя®. чдаал* яигаай Чйяйя» чяиик* чягччг. чкк>я. «задал. чяож» жя~я* таива 'явяй*
4 6 8 10 12 14 16 Ай,%
*
□
е
Месторождения:
Березовское
Назаровское
Боровско-Соболевское
Бородинское
Барандатское
Абанское
Рис. 18. Зависимость температуры
размягчения золы 1° от зольности угля А
"Березовского ’’ от гипсометрического
положения точек отбора угольных проб
'’езййь чодзж чж чя чдааь • ’кгкнда. ’йгтал ’йжйм. якжйл ижм» чиава чюжи 1%*ил5 >йзкзм. чкякх чсякйж чйязкл *мкя» "ямь.».
На горизонте +200 - +150, отработка которого воз-
можна в период 2010-2020 гг., содержание щелочей
в золе составит 1,5-2,0%, а па более глубоких
горизонтах — более 2%, в частности, на горизонте
+150 - +100 в среднем 3%, па горизонте +100 - +50
в среднем 5% (К.В.Гаврилин, 1993 г.).
4.4. РАСПРОСТРАНЕНИЕ И СВОЙСТВА ОКИСЛЕННЫХ УГЛЕЙ
Залегающие почти горизонтально или очень
полого мощные пласты углей Капско-Ачинского
бассейна па больших площадях срезаются четвер-
тичным размывом. Ширина эрозионного среза пла-
ста па разных месторождениях колеблется от со-
тен метров до нескольких километров. В зоне вы-
хода пластов под четвертичные отложения встреча-
ются воронки частичного и полного выгорания уг-
лей размером от 1-2 до десятков гектаров, а площа-
ди распространения обрушенных и переотложен-
пых пород протягиваются па 1-2 км Глубина воро-
нок полного выгорания не превышает 50 м, частич-
ного — достигает 20-30 м. Мощность переотложен-
ных пород составляет первые метры.
Верхняя часть пластов угля в зоне выхода не-
посредственно под четвертичные отложения, как
правило, представлена окисленным углем. Глуби-
на п интенсивность зоны окисления различна и за-
висит от многих причин: степени расчлененности
рельефа, литологического состава перекрываю-
щих пород, древнего и современного уровней грун-
товых вод и других факторов. Под воздействием
кислорода воздуха и грунтовых вод в верхней час-
ти массива углей происходят необратимые измене-
ния, касающиеся всех его свойств. Так, если орга-
ническая масса пеокислеппого угля представлена
преимущественно структурным витринитом с 2-3%
бесструктурного витринита и 3-6% инертинита, то
органическая масса сажистого угля отличается по-
вышенным содержанием инертинита (фюзинита)
и минеральных включений и низким — структурно-
го витринита. По химическому составу окислен-
ные угли отличаются повышенным содержанием
кислорода, азота, гуминовых кислот, высоким вы-
ходом летучих, пониженным содержанием углеро-
да, водорода, низкой теплотой сгорания. Увеличе-
ние зольности окисленных углей происходит за
счет потери органической массы в процессе окисле-
ния, а также за счет накопления гуматов различ-
ных металлов в процессе взаимодействия гумино-
вых кислот с минеральными примесями углей и
грунтовыми водами.
Сравнительный анализ качества окисленных
углей разных месторождений показал, что свойст-
ва их зависят как от степени окислепности, так и
от метаморфизма исходного угля. Внешне глубо-
коокислепиые угли всех месторождений выгля-
дят одинаково: это рыхлая землистая масса, напо-
минающая сажу. Многие параметры качества уг-
лей разных месторождений, такие как зольность,
выход летучих, содержание кислорода и водоро-
да, отличаются мало (табл. 23).
Вероятно, угли перечисленных месторожде-
ний, принадлежащие по существу одной группе
(2Б), крайними членами которой являются козуль-
ский и переясловский, при глубоком окислении
разрушаются до определенного состояния, ниже
которого процесс окисления завершается, что под-
тверждается близкими содержаниями в них кисло-
рода. Резкие различия обнаруживаются лишь в со-
держании гуминовых кислот. Этот показатель как
в окисленных, так и в пеокислепных углях, четко
отражает степень их диагенеза, хорошо согласу-
ется с остальными показателями качества углей и
может служить индикатором степени их окислен-
пости. Опираясь па этот параметр, Н.И.Рубанов
выделил па Абапском месторождении три степени
окислепности углей - незначительно окисленные,
слабоокислеппые и окисленные. Эта градация мо-
жет быть использована для оценки степени окпс-
лешюсти углей всех буроугольпых месторожде-
ний бассейна. Содержание гуминовых кислот, ха-
рактерное для углей той или иной степени окислеп-
иости, приведено в табл. 24.
Таблица 23
Показатели качества (в %) глубокоокисленных (сажистых) углей месторождений бассейна
Месторождение А'1* сГ о.ы НА*Г
Козульское* 26 54 44 66 28 24,1 75
Назаровское 20 54 46 623 31 22,2 68
Бородинское 18 53 - 63 32 21,8 65
Абанскос 21 53 50 64 29 60
Березовское 21 54 47 62,5 30 22,8 58
Псрсясловскос 20 54 - 63 31 22,2 58
’Уголь пробы окислен неполностью.
Содержание (в %) гуминовых кислот в углях разных месторождений
Таблица 24
Степень окислепности Козульское Назаровское Бородинское Абапское Березовское Псрсясловскос
Нсокпслспиыс <55 <50 <40 <35 <30-35 <30
Незначительно окисленные 55-60 50-55 40-50 35-45 30-40 30-35
Слабоокислеппые 60-65 55-60 50-55 45-50 40-55 35-40
Окисленные >65-70 >60 >55 >50 >45 >40
Различия в содержании гуминовых кислот в
углях разных месторождений значительны, что
определяет и неодинаковую эффективность исполь-
зования тех или иных углей для приготовления
углегумиповых препаратов и удобрений. Это на-
правление исцользовапия углей в крае получило
в последние годы значительное развитие. При
этом установлено, что в абапскнх углях отсутству-
ют аммиачно-растворимые гуминовые соединения,
в бородинских они присутствуют в количестве
15-25%. Угли остальных месторождений в этом
направлении не изучены.
Мощность зон углей разной степени окислеп-
иости па разных месторождениях неодинакова.
Мощность сажистых углей чаще всего составляет 1,
реже 2 м, по, например, па Березовском и Боро-
динском месторождениях встречаются линзы са-
жистых углей мощностью до 9-10 м. Нижняя гра-
ница незначительно окисленных углей располага-
ется на глубинах до 20-25 м па Абанском и Козуль-
ском месторождениях, до 30 м - па Назаровском и
Переясловском и до 36 м - иа Березовском и Боро-
динском. Запасы окисленных углей, вследствие
невозможности использования их в энергетике,
либо не учитываются (Абанское месторождение),
либо принимаются в качестве забалансовых.
При изучении радиоактивности сажистых уг-
лей Березовского месторождения в 1991 г. была сде-
лана первая попытка оцепить изменения содержа-
ний малых элементов в углях по мере их природно-
го окисления. Исследовано 36 проб, в том числе
9 проб рядовых углей, 23 пробы сажистых углей с
повышенной радиоактивностью (6-100 мкР/ч) и
4 пробы сажистых углей с мощностью дозы излуче-
ния свыше 100 мкР/ч. Средняя зольность рядовых
и сажистых углей отличались почти в 3 раза, что
обусловило существенные различия в содержании
некоторых элементов в первую очередь золообра-
зующих. При окислении и деструкции угля резко
увеличивается содержание глинистых минералов,
аморфного кремнезема и соединений железа, каль-
ция и магния. Содержание главных золообразую-
щих элементов в золах углей разной степени окис-
лешюсти и в самих углях приведено в табл. 25.
Из таблицы следует, что процессы окисления
практически не влияют па содержание титана, ка-
лия, магния. Наполовину возрастает содержание
натрия, что объясняется повышенной способ-
ностью сажи к сорбции водорастворимых соедине-
ний этого элемента. Рост содержания алюминия
связан с относительным повышением каолинита в
сажистых углях. Резкий рост содержаний железа
обусловлен, по-видимому, накоплением его окси-
дов и гидроокспдов в окислительной обстановке.
Возможно осаждение сидерита.
Из числа малых элементов, концентрация
которых не превышает 1%, в березовских углях
присутствуют около 20-25 элементов. Окисление
углей обычно сопровождается повышением кон-
центрации в них малых элементов, которое обу-
словлено высокой активностью п сорбционной
емкостью образующихся при окислении гумино-
вых кислот. На концентрации большинства цвет-
ных металлов - свинца, олова, меди эти процес-
сы не влияют, по заметно повышают содержание
цинка и очень существенно - молибдена (в сажи-
стых углях почти в 10 раз, в радиоактивных сажи-
стых углях еще в 5-8 раз). Содержание в углях
хрома, ванадия, кобальта, марганца, никеля иден-
тично, ио при окислении угля концентрации их
возрастают неравномерно. Содержание хрома и
марганца возрастает пропорционально увеличе-
нию минеральной массы, т.е. в 3-4 раза, а осталь-
ных элементов - в 8-12 раз. Очевидно, накопле-
ние их связано с органической частью угля, с гу-
миновыми кислотами и сорбционными процесса-
ми. Особенно резко, в 50-60 раз повышаются кон-
центрации кобальта в радиоактивных сажистых
углях. Вероятно, это связано с процессами распа-
да урана. Содержание редкоземельных элемен-
тов — иттрия, иттербия, скандия в окисленных уг-
лях возрастает в 5-10 раз, достигая средних кон-
центраций, свойственных углям страны. Наимень-
шие изменения наблюдаются в концентрациях та-
ких распространенных элементов, как барий и
стронций, содержание которых при окислении
возрастает не более чем в 2 раза.
Содержание (в г/т) золообразуюших элементов в углях и золах
Таблица 25
Исследуемый материал Алюминий Железо Кальций Магний Калий Натрий Титан
Рядовой уголь, 7,2% 1722 1528 5093 1588 724 323 197
Сажистый уголь, 19,3% 5541 6007 14157 3860 2038 1822 469
Высокорадиоактивный сажистый уголь, 20,8% Зола: 7692 8350 19930 5355 2078 1776 553
рядового угля, 100% 23916 21222 70735 22955 10055 4485 2736
сажистого угля, 100% 28710 31124 73352 20000 10559 6642 2430
высокорадиоактивного угля, 100% 36981 40144 45817 25745 99904 8538 2569
Корреляционный анализ элементов в пробах
рядового угля показал наличие тесных (> 0,8) свя-
зей отдельных халькофильных элементов (свинец,
медь, цинк, галлий, титан) с некоторыми литофиль-
ными (бериллий, ванадий, стронций) и сидерофиль-
ными (кобальт, никель, молибден). Менее тесные
связи (0,6-0,8) наблюдаются в группе литофиль-
ных элементов. При окислительных процессах су-
ществующие парагепетические связи и ассоциации
элементов частично нарушаются, и возникают но-
вые, по менее тесные. Коэффициенты парной кор-
реляции между элементами сажистых углей с излу-
чением до 100 мкР/ч практически не увеличива-
ются выше 0,7 и редко превышают 0,6. В сажи-
стых углях с высоким излучением, т.е. наиболее
дезинтегрированных, наметившиеся процессы уси-
ливаются. Тесные (>-0,8) корреляционные связи на-
блюдаются между литофильными элементами
(хром, бериллий, цирконий, литий, натрий, титан,
алюминий). В группе халькофильных элементов,
содержание которых в высоко дезинтегрированных
углях снижается, высокие корреляционные (> 0,9)
связи отмечаются между свинцом, медью, галлием,
оловом В группе сидерофильиых элементов корре-
ляционные связи резко нарушены, что, вероятно,
объясняется неравномерным ростом концентраций
отдельных элементов. Так, средняя концентрация
урана в дезинтегрированных сажистых углях возра-
стает по сравнению с рядовыми в 1000 раз, молибде-
на — в 70, кобальта — в 50, а никеля - всего в 15.
4.5. ЕСТЕСТВЕННАЯ РАДИОАКТИВНОСТЬ РЯДОВЫХ И ОКИСЛЕННЫХ УГЛЕЙ
Естественная радиоактивность горных пород
обусловлена накоплением в них изотопов урана,
тория, калия и продуктов их распада. Содержа-
ние других радиоактивных элементов в горных
породах незначительно и влияние их несуществен-
но. В осадочных отложениях радиоактивные эле-
менты генерируются за счет магматических по-
род. Радиоактивные изотоны могут образовывать
легкорастворимые соединения и переноситься в
водных растворах. Поэтому содержание их в раз-
личных литотипах может быть разным. Наиболее
низкую естественную радиоактивность имеют гип-
сы, ангидриты, каменная соль и ископаемые
угли. Естественная радиоактивность углей и вме-
щающих пород буроугольиых месторождений бас-
сейна приведена в табл. 26.
Если рядовые пеокислеиные угли па всех мес-
торождениях характеризуются равномерной низ-
кой радиоактивностью, практически не меняю-
щейся ио площади и разрезу пластов, то верхняя
часть залежей сажистого угля, подстилающая чет-
вертичные отложения, мощностью 0,5-1,5 зачас-
тую обладает высокой естественной радиоактив-
ностью. В отдельных случаях повышенной радио-
активностью характеризуется вся толща сажи-
стых углей. Наиболее детально распространение
и свойства радиоактивных сажистых углей изуче-
ны в пределах горного отвода “Березовского” раз-
реза, где проводились специальные радиометри-
ческие и аналитические работы.
Среднее значение у-активиости сажистых уг-
лей в целом ио разрезу невелико и составляет
12,3 мкР/ч, что отвечает природному фону. Од-
нако в 37% случаев радиоактивность превысила
10 мкР/ч, а в 12% случаев - более 20 мкР/ч.
Максимальная радиоактивность в 100 мкР/ч
была отмечена за восточной границей ноля разре-
за, а полевые наблюдения иа вскрытом угольном
Естественная радиоактивность углей и вмещающих пород
Таблица 26
Средние данные но России Канско-Ачинский бассейн
Порода, уголь объемная плотность, г/см3 естественная радиоак- тивность, мкР/ч объемная плотность, г/см3 естественная радиоак- тивность, мкР/ч
Уголь бурый 1,2-1,3 3 1,25 1-7 3
Аргиллит 2,4-2,8 12-30 2,2-2,6 8-22 12
Алевролит 2,4-2,75 8-18 2,2-2,6 6-18 11
Песчаник 2,4-2,75 5-12 2,2-2,6 5-12 9
Сажпстый уголь - - 2,0 2-300
уступе выявили линзу сажи с у-активпостыо
240 мкР/ч. Радиоактивность сажистых углей не
связана с глубиной их залегания, т.е. с мощностью
четвертичных отложений. Сажистые угли залега-
ют па глубинах от 7 до 30 м; наибольшей радиоак-
тивностью обычно обладает верхняя, наиболее
дезинтегрированная часть сажистых углей мощно-
стью от первых десятков сантиметров до 1 м. В от-
дельных случаях линзы углей с повышенной ра-
диоактивностью имеют и более значительную
мощность - до 8 м с ^активностью до 40 мкР/ч.
В подавляющем большинстве скважин мощность
зараженной пачки сажи не превышает 2 м и чаще
составляет 0,5-1,0 м.
Высокие и нестабильные значения содержа-
ний радиоактивных элементов в сажистых углях
обусловливается связыванием радионуклидов гу-
миновыми кислотами, которые в значительных
количествах присутствуют в саже, или окислени-
ем радионуклидов. Среднее арифметическое со-
держание урана в сажистых углях составляет
0,0232%, при граничных значениях 0,0005 и 0,21%,
что соответствует 5 и 2100 г/т. Калий в сажистых
углях содержится в пределах 30-1970 г/т, в сред-
нем 370 г/т. Радионуклид тория присутствует в
углях в незначительных количествах — до 3 г/т,
как и в рядовых углях. Суммарная удельная ра-
диоактивность сажистых углей изменяется в ин-
тервале от 2,13 до 714,43 пКи/г, наиболее харак-
терные значения — 34-92 пКи/г. Концентрация
урана в рядовых углях варьирует в пределах от
0,0003 до 0,0011%, среднее арифметическое
0,00066, среднее содержание калия — 0,021, то-
рия - до 0,0003%. Распределение радионуклидов
в рядовых углях равномерно.
Запасы сажистых углей, потенциально опас-
ных в отношении радиоактивности, составляют
па участке “Березовского” разреза 18,5 млн т
или 0,5% его общих запасов. Около 5 млн т
сажи па конец 1991 г. уже отработано. Запасы
сажи па всех разведанных участках бассейна
оцениваются в 87 млн т, или 0,3% общих запа-
сов этих участков. Несмотря па относительно не-
большое количество сажистых углей, разработ-
ка и использование их в качестве топлива мо-
жет иметь вредные последствия. Высокая радио-
активность некоторых линз сажистых углей де-
лает небезопасным присутствие людей при их
экскавации. Это актуально на первых этапах
разработки новых участков, при зачистке кров-
ли эрозионного среза пласта.
При сжигании углей, характеризующихся
различной мощностью экспозиционной дозы излу-
чения, зольностью и элементным составом, обра-
зуются золы с различным содержанием радионук-
лидов. В среднем в результате повышения концен-
трации минерального вещества, содержание ра-
дионуклидов в золах рядовых углей возрастает в
4-7 раз. Удельная активность зол, образующихся
из рядовых углей, не превышает 2 ПДУ, что соот-
ветствует 2-му классу сырья для стройматериа-
лов. В золах, образующихся из смеси рядовых и
сажистых углей, концентрация радионуклидов
резко возрастает. Основную долю в суммарную
активность вносит радионуклид урана. Поступ-
ление па Березовскую ГРЭС незначительных ко-
личеств сажистых углей вызывает рост удель-
ной активности образующихся зол свыше 2 ПДУ.
Такие золы, соответствующие 3-му классу сырья
для стройматериалов, могут использоваться
только в дорожном строительстве вне населен-
ных пунктов. Удаление их в золоотвал также не-
желательно.
Радионуклиды, содержащиеся в золе, имеют
различную подвижность и химическую актив-
ность. Часть из них остается в золе, оседающей
па электрофильтрах уловителей ГРЭС и впослед-
ствии удаляемой в отвалы. При гидрозолоудале-
пии в золошлаковых отходах удельная радиоак-
тивность, по сведениям А.Ю.Озерского (1991),
снижается в два раза. Потерн радионуклидов
при гидрозолоудалепии составляют 57% для ура-
на, 49 - для тория и 24 - для калия. Радионукли-
ды из золы мигрируют в водную среду золоотва-
ла и в подстилающий водоносный горизонт.
Часть радионуклидов вместе с летучей золой уда-
ляется в атмосферу в виде соединений кальция.
По подсчетам А.Ю.Озерского, при образовании
1 т золы рядовых углей в атмосферу может по-
ступать до 194 10‘ь г радия п 35 г урана. Количе-
ство летучего радия зависит от состояния радиоак-
тивного равновесия между ураном и радием.
В целом, несмотря па весьма низкую естест-
венную радиоактивность капско-ачипских углей,
намеченные колоссальные масштабы их сжига-
ния, а также наличие незначительного количест-
ва высокорадиоактивных сажистых углей созда-
ют определенные, хотя и легко решаемые, пробле-
мы. Их решение лежит па пути строгой селектив-
ной экскавации всех сажистых углей с последую-
щим их захоронением и в организации специаль-
ных исследований радиационного фона в районе
действующих разрезов и ГРЭС, комплекса иссле-
дований гамма-активности поверхностей добывае-
мых углей, воздуха, почв, золоотвалов, изучения
концентраций природных и дочерних радионук-
лидов, их миграционных способностей в разных
средах и т.д.
4.6. НЕТРАДИЦИОННЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УГЛЕЙ
Малозольные угли бассейна, сжигание кото-
рых пока вызывает известные затруднения, явля-
ются перспективным химико-технологическим
сырьем Наиболее перспективное направление бу-
дущего использования углей бассейна - их 1 пдро-
геппзация, в результате которой органическая
масса угля превращается в жидкие продукты,
пригодные для получения котельного и моторно-
го топлива, а также ряда химических продуктов.
Основы процесса, применительно к углям бассей-
на, разработаны Институтом горючих ископае-
мых. Степень превращения органической массы
угля достигает 90%, выход жидких продуктов
71-85% (табл. 27). Удельный расход углей для по-
лучения 1 т искусственного жидкого топлива
(ИЖТ) зависит от их качества и с учетом всех за-
трат, в том числе па энергетическое обеспечение
процесса и производство водорода, примерно ра-
вен 5-6 т. Технико-экономическая оценка перера-
ботки углей методом ИГИ с получением 10 млп т
жидких продуктов в год показала возможность
организации производства с затратами, аналогич-
ными добыче нефти. Иа крупных перерабатываю-
щих комбинатах приведенные затраты па получе-
ние ИЖТ из углей бассейна будут ниже, чем при
получении моторного топлива из нефти отдален-
ных месторождений. Переработка углей па жид-
кое топливо в промышленных масштабах повы-
сит экономический потенциал страны и станет ре-
альным фактором сокращения дефицита нефти.
Угли бассейна, па примере которых отраба-
тывалась технология каталитической гидрогени-
зации, являются перспективным сырьем для полу-
чения жидкого топлива. Экономические показате-
ли переработки углей разных месторождений бу-
дут различными. По предварительным данным,
для этой цели выгоднее использовать малозоль-
ные угли сверхмощного пласта верхпептатской
иодсвиты (бородинской свиты).
Более изученным методом переработки углей
бассейна является эиерготехпологичсскпй. Прак-
тическая схема переработки, основы которой раз-
работаны чл.-корр. АН З.Ф.Чухаповым, была пред-
ложена энергетическим институтом им. Г.М.Кржи-
жановского. Главная стадия процесса — скорост-
ной пиролиз при температуре 600-700°. Метод
прошел проверку иа трех опытно-промышленных
установках в городах Калинине, Свердловске и Крас-
ноярске, где было переработано более 100 тыс. т
бородинского угля. С целью отработки техноло-
гии и оборудования в Красноярске была построе-
на головная опытпо-нромышлеппая установка
ЭТХ-175, рассчитанная па переработку 1 млп т
угля в год. При полном использовании продуктов
переработки установка должна обеспечить годо-
вой экономический эффект около 7 млп р. (в це-
пах 1990).
Получаемая этим методом продукция включает
полукокс с теплотой сгорания 27-28 МДж/кг, смолу
(36-40 МДж/кг), горючий газ (19-21 МДж/м3),
брикеты (28-28,5 МДж/кг). Смола может исполь-
зоваться для брикетирования полукокса, как то-
почное масло или как сырье для химической пе-
реработки с получением фенола, бензола, нафта-
лина и др. Газ служит хорошим энергетическим
топливом. Полукокс может применяться как до-
бавка в коксовую шихту, в агломерационном про-
изводстве, для электротермических процессов, в
Таблица 27
Результаты гидрогенизации бурых углей Канско-Ачинского бассейна но методу ИГИ
(А.В.Кузьмина, Г.М.Емелина и др.)
Месторождение, участок Глубина превращения, о/ /о Расход водорода, % Выход продуктов, %
жидких газ вода
всего в том числе выкипающих при 1, °С
до 320 выше 320
Барапдатскос “Барандатскпс 1-2" 76,1 1.9 71 33 38 15 4
"Барандатскпс 3-5" 80 3,5 61 28 33 25 6
"Барандатскпй 6" 75 2,1 71 34 37 15 4
Березовское "Березовский Г 86 2,3 72 26 46 19 4
Урюпскос 82 1,8 83 31 52 9 2
Иазаровскос, разрез 83 2,2 74 22 52 13 3
Бородинское, разрез 83 2.8 76 24 52 13 5
Балахтипскос, разрез 88 2,3 77 33 44 5 12
качестве топлива электростанций, для приготов-
ления транспортабельных бездымных брикетов.
Рентабельность производства полукокса для ме-
таллургических надобностей становится бесспор-
ной уже при масштабах производства более 1 млп т
полукокса в год.
Специальных требований к сырью, примени-
тельно к процес'су энерготехпологической перера-
ботки, пока не существует. Немаловажным пока-
зателем является зольность рядового угля, так
как опа определяет зольность получаемого полу-
кокса (высокая зольность последнего препятству-
ет его использованию в металлургии). По мнению
специалистов, особую ценность для металлургии
будет иметь полукокс с содержанием золы не бо-
лее 8-10%, который может быть получен только
из углей с зольностью 4-6%. Полезным свойством
такого полукбкса является и благоприятный со-
став золы, представленной карбонатами, присут-
ствие которых заметно сокращает расход флюса в
доменном процессе. Вероятно, наиболее эффек-
тивную эперготехиологическую переработку сле-
дует ориентировать па малозольные угли.
С помощью разработанных опытных схем
глубокой переработки капско-ачипских углей из
1 млп т-рядового угля можно получить: гидроге-
низацией — 250 тыс. т жидкого топлива; высоко-
температурным пиролизом - 300-350 тыс. т сухо-
го полукокса и 170 тыс. т газово-смоляной фрак-
ции; гидрирующим крекингом угольной смолы -
20 тыс. т бензола, 16 — нафталина, угольный
пек. Указанные продукты могут служить проме-
жуточным сырьем для производства алкидных
смол, капролактама, гуматов, гуминовых кислот
и др. Укрупненные расчеты показывают, что по-
лучение химических продуктов из углей бассей-
на будет высокорентабельным и наиболее деше-
вым в России при огромных резервах наращива-
ния мощностей.
Таблица 28
Результаты термобрикетирования бурых углей
Канско-Ачинского бассейна (Т.С.Смирнова, Д.П.Зверев)
Показатель Месторождение, участок
Итатскос, “Итатские 5-6" Бараидатское, "Барапдатские 3-5" Урюпскос, “Урюпский Западный”
Прочность, МПа:
па изгиб 0,88 1,22 1,24
на сжатие 0,52 — 1,20
Водопоглощсннс, % 3,1 2,0 0,9
Остаток тепла, % 84,9 87,2 93,0
Низшая теплота 24,9 24,9 26,2
сгорания, МДж/кг
Зольность, % 9,0 9,7 6,7
Насыпная масса, т/м1 0,8 0,8 -
Процессы облагораживания рядового угля с
получением более транспортабельного топлива -
термоугля и угля автоклавной переработки — не
требуют особого качества сырья, к подобным пе-
ределам пригодны все угли бассейна. Исследова-
ния бородинских углей показали, что теплота сго-
рания термоугля (по сравнению с исходным) воз-
растает в 1,6-1,8 раза; термоуголь не смерзается и
может применяться как иылеуголыюе топливо
без дробления. Термический КПД процесса - око-
ло 90%. Совмещение термической обработки с
давлением дает возможность получать транспор-
табельные термобрикеты с теплотой сгорания око-
ло 25 МДж/кг. Близкие результаты получены в
ИГИ при термобрикетировапии углей месторож-
дений западной части бассейна (табл. 28). Термо-
брикеты транспортабельны, термоуголь в виде
мелких фракций может использоваться па ТЭЦ.
В последние годы предложена еще одна тех-
нология переработки угля в высококалорийное га-
зовое или жидкое топливо — плазменная. Суть ее
сводится к сжиганию угольной пыли в камерах с
плазменными реакторами — плазмотронами па па-
роки слородиом дутье. В факеле плазмотронов об-
разуется синтез - газ (СО+И2). Мощность плаз-
менного генератора может быть равной мощности
современных пылеугольных топок — 500 т/ч, а
КПД системы приближается к 90%.
Возникающие сложности решения некото-
рых экологических проблем при крупномасштаб-
ных процессах переработки угля не исключают
возможности использования известных техноло-
гий, в частности, газификации угля. Экологиче-
ски это наиболее чистый метод переработки, не за-
соряющий воздушный бассейн. Полученный в га-
зификаторах высокого давления и очищенный
газ с теплотой сгорания в 10-12 МДж сжигается в
газовой турбине, а выхлопные газы используются
в парогенераторе. Разрабатывается оборудование
для парогазовых установок блоков
мощностью 250 МВт. Вполне воз-
можно, такие установки найдут при-
менение и па КАТЭКе.
Следующее важное, хотя в не
столь масштабное, направление ис-
пользования углей бассейна, - это
производство гуминовых удобре-
ний. Угли разных месторождений
содержат от 30 до 60% гуминовых
кислот, позволяющих получать ор-
гано-минеральные удобрения, сти-
муляторы роста и развития расте-
ний, углегумиповые реагенты. Тре-
бования к углям, как сырью для по-
лучения гуминовых удобрений,
еще не разработаны в достаточной
степени. По мнению специалистов,
их ценность в этом отношении определяется сте-
пенью растворимости гуматов в аммиачной воде и
едком натре. По содержанию щелочпораствори-
мых гуминовых кислот угли месторождений рас-
полагаются в такой последовательности: козуль-
ские, бородинские, абапские, березовские, переяс-
ловские, балахтипские. Можно предполагать, что
этот ряд отражает и эффективность использова-
ния углей для получения удобрений. Помимо ши-
роко применяемого способа извлечения гуматов с
использованием щелочей, в крае внедряется раз-
работанный институтом КАТЭКНИИуголь спо-
соб получения гумусосодержащих суспензий с по-
мощью микроорганизмов. Процесс технологиче-
ски не сложен, не требует больших затрат, эффек-
тивность препарата высокая.
По-видимому, до решения вопросов размеще-
ния перерабатывающих предприятии нужно тща-
тельно и системно оцепить эффективность и по-
следствия конкретных направлений использова-
ния углей и выбрать оптимальные варианты с уче-
том ресурсов и распро-
странения отдельных
групп углей. Естествен-
но, наиболее редкие и
цепные угли должны
использоваться более
эффективно. Необхо-
димо иметь в виду, что
запасы малозольных
углей в бассейне неве-
лики и по существу
ограничиваются ресур-
сами шести резервных
участков (“1 и 2 Березовских”, “1 и 3 Барапдат-
ских”, “Урюпского”, “Балахтипского”). Если в
запасах подготовленного резерва малозольные
угли занимают 70% , то в ресурсах всего бассейна
они составляют не более 16%.
Очень важна проблема утилизации отходов
переработки углей. На ТЭЦ и ГРЭС КАТЭКа еже-
годно образуется более 1,5 млн т золы и шлака.
На золоотвалах накоплено свыше 24 млн т, кото-
рые занимают свыше 550 гектаров. Объем отва-
лов растет увеличивающимися темпами. Наруша-
ется экология, состав и режим подземных вод.
Практическое использование золы и шлаков со-
ставляет 50-70 тыс. т в год. В то же время добыча
нерудного сырья в Красноярском крае составляет
более 5 млн т и возрастет к 2000 г. более чем в 2
раза. Поэтому актуальной задачей является заме-
на нерудного сырья при производстве строитель-
ных материалов золами и шлаками.
Высококальциевые золы, образующиеся при
сжигании бурых углей бассейна, содержат до
40-60% оксида кальция и по химическому составу
близки к цементной пизкоосповпой шихте (табл. 29).
Наибольшая эффективность использования зол
обеспечивается в условиях цементного завода при
помоле клинкера с топливной золой. Испытания
малоклинкерпого шлакового цемента в растворах
и бетонах показали, что но ряду свойств он пре-
восходит обычный цемент марок 300 и даже 400.
Таблица 29
Средний состав золы ТЭЦ от котлоагрегатов с жидким шлакоудалением
Разрез Показатель, %
п.п.п. СаО св. 8Ю2 А12О3 Гс2О3 СаО М&О 5О3 К2О Ма2О
“Бородинский" 2,86 3,71 47,4 6,69 8,96 26,9 5,33 1,22 0,29 0,34
“Назаровскпй” 0,8 7,24 31,1 9,3 15,3 34,2 4,25 2,3 0,36 0,37
“Березовский” - 16,1 16,8 7,51 9,76 49,3 6,8 4,7 0,25 0,69
Проведенные институтами исследования
позволили разработать технические условия
ТУ 34-70 10898-88 “Зола высококальциевая капско-
ачипских бурых углей как добавка в бетоны и
строительные растворы”. Наибольшее количество
золошлаковых отходов будет концентрироваться
у Березовской ГРЭС-1, и именно здесь должен
быть построен цементный завод по их переработке.
5. ПОПУТНЫЕ ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ
И КОМПОНЕНТЫ
5.1. МАЛЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ В УГЛЯХ
В составе органической и минеральной час-
тей углей Капско-Ачинского бассейна содержит-
ся в незначительных количествах широкий комп-
лекс редких элементов и цветных металлов. В
практике разведки они выделяются под услов-
ным названием “малых” элементов или элемен-
тов-примесей.
Содержание малых элементов определялось
полуколичествепиым спектральным анализом па
приборе ДФС-8 по специальной методике с опре-
делением германия и галлия. Методика анализа
за последние 20 лет изменилась несущественно,
по с появлением новых, более чувствительных
приборов разрешающая способность метода значи-
тельно возросла. Количественные методы анали-
зов стали применяться в самые последние годы, в
частности, для изучения токсичных элементов -
мышьяка, ртути и др. [49].
В целом содержание малых элементов в уг-
лях бассейна относительно невелико и лишь па не-
которых месторождениях, особенно в топких пла-
стах макаровской свиты, достигает значений, при-
нятых в качестве средних для бурых углей мира
(табл. 30), которые условно используются нами в
значениях кларков углей (Я.Э.Юдович, М.П.Кет-
рис, А.В.Мерц, 1985).
В группу горных пород геохимической
классификации А.Н.Заварицкого входят бе-
риллий, стронций и барий. Содержание строн-
ция и бария в углях близко кларковым, а бе-
риллия (в углях мощных пластов) - в 4-6 раз
ниже кларковых.
К группе элементов магматических эманаций
относятся бор, фосфор и сера. Концентрация
бора в углях всех стратиграфических уровней не
превышает 2,2 кларка, распределение достаточно
выдержанное. Угли бассейна малосернистые и ма-
лофосфористые; среднее содержание серы 0,5%,
что в 3 раза ниже среднего значения в углях стра-
ны. В угле мощных пластов концентрация серы
редко превышает 0,3-0,4%. Повышенные содержа-
ния обычно приурочены к основанию пласта. От-
носительно высокая концентрация фосфора (до
0,03%) отмечается лишь в каменных углях Сая-
по-Партпзапского месторождения. Угли мощных
пластов содержат этот элемент примерно па поря-
док меньше — 0,003%. Элементы группы железа
(титан, ванадий, хром, марганец, кобальт, ни-
кель) в последние годы обнаружены в подавляю-
щем большинстве угольных проб. В небольших
количествах (сотни граммов па топну) содержат-
ся титан и марганец, концентрация остальных эле-
ментов исчисляется граммами. Анализ содержа-
ния элементов по стратиграфическому разрезу по-
казывает, что наиболее высокие концентрации
свойственны углям, приуроченным к нижним го-
ризонтам угленосной формации. В этих углях эле-
менты характеризуются и наиболее неравномер-
ным распределением. В углях мощных пластов
пижпе- и верхпеитатского этанов углеобразова-
пня содержание элементов группы, кроме марган-
ца, минимально и не превышает 0,3-0,5 кларка.
Анализ корреляционных зависимостей показал
наличие четкой связи между ванадием и хромом
(коэффициент корреляции К = 0,73ч-0,93) и ме-
нее устойчивые отношения между ванадием и ни-
келем (К = 0,4-0,8).
На основе анализа площадных изменений со-
держания элементов в одповозрастпых углях
можно было выделить положительные аномалии
марганца, приуроченные к восточному обрамле-
нию хребта Арга, где расположено кембрийское
Мазульское марганцевое месторождение. Сред-
нее содержание марганца в углях ближайшего
Улуйского месторождения составило 4 угольных
кларка, максимальное - 12 кларков. По мере уда-
ления от этой зоны концентрация марганца в уг-
лях всех свит снижается и па окраинах бассейна
не превышает 0,2-0,4 кларка.
Содержание элементов группы редких эле-
ментов (иттрий, лантан, иттербий, цирконий, нио-
бий, молибден) изучено недостаточно детально и
по меньшему числу проб, чем остальных элемен-
тов. Концентрация их в углях, приуроченных к
основанию угленосной формации, близка к клар-
ку. В вышележащих мощных пластах содержа-
ние редких элементов заметно снижается, в сред-
нем в 3-4 раза. Па площади бассейна содержание
редких элементов колеблется незначительно - в
2-3 раза. Наибольшие их концентрации в. угле
пластов всех уровней наблюдаются в Улуй-
ско-Кемчугском районе. Четкие корреляционные
связи в группе редких элементов зафиксированы
между иттрием и иттербием (0,7-0,9). Слабее
(0,6-0,5) проявляется зависимость между иттри-
ем и иттербием, с одной стороны, и селеном и бе-
риллием — с другой.
Из группы металлических рудных элементов
в углях бассейна установлено присутствие меди,
цинка, свинца, германия, галлия, серебра, олова.
Содержание первых двух исчисляется граммами,
редко десятками граммов па топну, остальных
элементов - долями, реже целыми граммами. Бо-
лее высокие их концентрации отмечаются в уг-
лях, приуроченных к основанию формации. В
угле мощных пластов содержание большинства
элементов обычно в 2-3 раза ниже кларковых. От-
носительно высокое среднее содержание меди и
цинка в углях бородинской свиты (соответствен-
но 8,4 и 13 г/т) объясняется аномальным содер-
жанием этих элементов (в среднем 25 и 44 г/т) в
углях Бородинского месторождения. Это связано
с широким распространением медного орудене-
ния в интрузиях Капского выступа и Восточного
Саяпа. Стабильность содержания элементов сви-
детельствует об их связи с органической частью
угля и накоплением па стадии торфообразовапия
и раннего диагенеза. Наблюдается слабая параге-
петическая связь между концентрациями свинца,
меди, цинка (коэффициент парной корреляции
до 0,5), па отдельных месторождениях между
ними и галлием.
со
Содержание (в г/т) малых элементов в углях пластов различных стратиграфических уровней юрской формации
Элемент Среднее содержание в углях мира Свита (подсвита)
макаровская- псрсясловская ..амалннская (нижнеитатская) бородинская (верхнеитатская)
Назаровское месторождение Абанское По бассейну Барапдатское Итатскос Березовское Бородинское По бассейну
Бериллий 2,4±0,5 0-20/3 0,2 0,4 0-50/0,8 0,2 0,2 0,3 0,7 0-30/0,4
Стронций 130±24 16-1600/125 97 55 10-200/79 72 111 86 146 12-1000/162
Барий 120+18 20-600/131 108 49 10-400/64 96 96 204 125 3-600/124
Иттрий 7+1 1-40/8 0,9 1,9 0-100/4 Н.д. 0,4 1,0 3,2 0-20/1,9
Иттербий 0,9+0,2 0-4/0,7 0,2 Н.д. 0-10/0,3 То же Н.д. 0,2 Н.д. 0-3/0.3
Титан 400+40 40-2000/718 200 376 80-1200/244 111 132 382 40-1000/330
Цирконий 30±3 12-100/32 8 17 5-360/13 37 10 17 2-60/15
Ванадий 23+3 1-400/25 2 4,5 0-60/2,5 1,2 2,3 1,1 6,4 0,3-100/4,1
Хром 12±2 2-120/18 1,5 2,2 0-200/2,3 1,8 1,6 0,9 5,0 0-40/5,2
Марганец 100+12 16-1690/245 210 108 20-800/232 30 132 224 67 5-1000/130
Молибден 2,4±0,2 0-8/1,3 0,6 1,0 0-10/0,3 0,1 Н.д. 0,2 0,2 0-10/0,2
Кобальт 3,4+0,3 1-60/9 0,8 2,5 0-30/1,8 0,4 0,4 0,4 2,1 0-20/1,2
Никель 8+2 4-400/18 1,9 6,4 1-30/2,5 2,0 2,1 1,6 6,5 0,2-75/3,5
Медь 7,5±2 2-40/11 3 31 1-80/8,2 1,3 1,9 3,4 25 2-200/8,4
Свинец 9,5±2 2-12/3 1,5 6,6 0-40/2,4 0,5 0,3 1,4 5,2 1-20/2,6'
Цинк 18+4 0-200/11 2 13,2 0-200/9,4 6 1,9 3 44 1-50/13,0
Олово 1,0+0,2 0-2/0,4 0,3 0,2 0-2/0,3 Н.д. Н.д. 0,2 0,2 0-8/0,2
Бор 85+15 1 60/13 20 23 1-40/10,7 3 То же 25 14 6-80/16
Германий 1,5+0,3 0-10/0,5 0,2 0,2 0,1-10/0,2 0,1 0,5 0,5 0-8/0,7
Галлий 7+1 1-16/3 0,6 1,3 0-10/0,5 0,3 0,4 1,5 0-20/1,0
Примечание. В числителе - пределы значений, знаменателе - среднее.
Распространение элементов остальных групп,
в том числе металлоидных и металлогеппых, груп-
пы платины, тяжелых галлоидов практически не
изучено, так как их концентрация ниже пределов
чувствительности спектрального анализа. Особого
внимания из перечисленных элементов заслужива-
ет германий, поскольку угли - основной промыш-
ленный источник получения этого элемента в стра-
нах СНГ. Условиям промышленного извлечения
отвечают концентрации более 15 г/т для энергети-
ческих углей и более 3 г/т - для коксующихся.
Установленные общие закономерности распределе-
ния германия в угленосных толщах (приурочен-
ность повышенных концентраций к маломощным
пластам, к приночвеппым и прикровельпым час-
тям разрезов пластов, периферийным зонам место-
рождений) определяют слабые перспективы герма-
ниеноспости мощных пластов бассейна. По материа-
лам всех исследований, германий редко встречает-
ся (не более 50%), причем в концентрациях, находя-
щихся па грани чувствительности метода (~ 1 г/т).
Среднее содержание германия в угле мощных
пластов основных месторождений 0,1-0,5 г/т.
Максимальное содержание па основных месторож-
дениях — 1 г/т.
В распределении малых элементов в углях
бассейна установлены следующие общие законо-
мерности.
1. Концентрация малых элементов в углях
бассейна в 1,5-3 раза ниже, чем среднее содержа-
ние их в углях страны: низкие (не более 20%
бывш. средпесоюзпых) для элементов групп же-
леза, металлических рудных, редких; для бария,
стронция, марганца. Промышленных концентра-
ций малых элементов пи в одном из районов бас-
сейна не обнаружено.
2. В стратиграфическом разрезе угленосной
формации концентрация малых элементов в уг-
лях непостоянна. Наиболее высокое содержание,
в 2-5 раз превышающее среднее по бассейну, на-
блюдается в углях макаровской свиты. Средняя
пропорция изменения содержаний 22 учитывае-
мых элементов ио основным уровням углеобразо-
вапия составляет 1:0,4:0,5. Если учитывать значе-
ние коэффициентов концентрации, то их соотно-
шение будет - 0,73:0,29:0,36.
3. Повышенная концентрация элементов в уг-
лях макаровской свиты частично обусловлена бо-
лее высокой их зольностью. Однако уровень изме-
нения зольности не соответствует масштабам из-
менения концентрации большинства элементов.
4. Площадные закономерности изменения
концентрации малых элементов в углях связаны
со структурным положением месторождений, вы-
держанностью вещественного состава угля и мор-
фологией пластов. Минимальная концентрация
наблюдается в Абапской впадине древней Сибир-
ской платформы, где выдержанность морфоло-
гии мощных пластов и вещественного состава
угля наиболее высока. Максимальная концентра-
ция отмечается в Улуйско-Кемчугском районе,
расположенном на стыке структур байкальской
(саянской) и каледонской (алтайской) систем
складчатости. Торфяники формировались здесь в
менее стабильной тектонической обстановке, поэ-
тому пласты расщеплены, имеют меньшую мощ-
ность и более высокую зольность угля.
5. По разрезу мощных пластов концентрация
элементов меняется несущественно. Повышенная
(в 1,5-3 раза) концентрация наблюдается в при-
кровельпой и припочвеппой частях пласта, где
уголь имеет максимальную зольность.
6. Стадия метаморфизма углей разных стра-
тиграфических уровней и районов отличается не-
значительно (2Б-ЗБ), и какой-либо связи концен-
траций малых элементов с метаморфизмом не
установлено.
7. Механизм концентрации малых элементов
и характер их распределения по разрезу мощных
пластов, помимо местных геологических факто-
ров определялся и некоторыми общими условия-
ми формирования торфяников. Эпоха интенсив-
ного накопления органического материала харак-
теризовалась затуханием активности тектониче-
ского режима, ослаблением физического и усиле-
нием химического выветривания, особенно интен-
сивно проявлявшимся в условиях теплого влажно-
го климата. Соответственно большую роль в пере-
носе малых элементов играли растворы, а роль
кластических частиц снижалась. Указанные явле-
ния имели длительный региональный характер и
отразились па концентрации малых элементов в
углях всех этапов торфопакоплеиия.
8. Важной особенностью условий формиро-
вания сверхмощных торфяников являлось то,
что почвой образующих их растений служил не-
естественный минеральный субстрат, а исходная
растительность. Происходило естественное разу-
боживание концентраций малых элементов и без
того низких, поскольку растения, вследствие
ускоренного роста в теплом и влажном климате,
не успевали извлекать и усваивать достаточное
количество минеральных веществ. Водопроница-
емость торфяников и высокий уровень вод спо-
собствовали переносу и более равномерному рас-
пределению элементов по вертикали и латерали
торфяников. На последующих этапах катагенеза
концентрация элементов изменилась, по-видимо-
му, несущественно. Очаги магматической дея-
тельности па территории бассейна в послеюр-
ское время отсутствовали, интенсивность горооб-
разовательных движений была слабой, разруша-
лись и переотлагались преимущественно осадоч-
ные и вулканогенно-осадочные толщи. Поступле-
ний значительных количеств микроэлементов в
угленосной формации Капско-Ачинского бассей-
на меньше, чем в формациях других бассейнов
Центральной Сибири.
5.2. МАЛЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ В ПОРОДАХ УГЛЕНОСНОЙ ФОРМАЦИИ
Концентрация малых элементов в породах уг-
леносной формации в последние годы изучалась
лишь иа нескольких месторождениях. Содержа-
ние их в целом невысоко и редко выходит за пре-
делы кларков песчано-глинистых пород (А.П.Ви-
ноградов, 1962), обычно составляя 0,5-1,0 этого
уровня. Недостаточные объемы опробования не
позволяют уверенно определить тип распределе-
ния элементов (по Н.М.Страхову). По результа-
там анализа песчаных и глинистых пород Абап-
ского месторождения (табл. 31), не наблюдается
хорошей согласованности в распределении как
разных элементов в одной свите, так и одного эле-
мента в разных свитах. В песчаниках, алевроли-
тах, аргиллитах нижних свит закономерно растет
содержание лишь титана, ванадия, цинка. Несколь-
ко элементов - молибден, олово, бор - в разных
породах па всех стратиграфических уровнях со-
держится в равных количествах. В переяслов-
ской свите упорядоченное распределение, кроме
перечисленных, приобретает несколько элемен-
тов группы железа - хром, кобальт, никель. В по-
родах камалипской свиты упорядоченность этих
элементов исчезает, и пестрота распределения от-
дельных элементов в них усиливается.
Приведенные материалы, а также факт увеличе-
ния содержания большинства элементов в средней
(камалипской) свите, но сравнению с переясловской
и бородинской, подтверждают высказанное П.П.Ти-
мофеевым (1969) предположение о более зрелом ха-
рактере терригешю-миперальпых ассоциаций пер-
вой и третьей свит по сравнению со второй.
Таблица 31
Среднее содержание (в г/т) малых элементов в породах угленосной толши Абанского месторождения
Элемент Кларк, по А.П.Вино- градову Абанское месторождение
участок “Северо-Западный” участок “Денисовский”
Свита
переясловская камалинская переясловская камалинская бородинская
п г п г
Стронций 450 - - - - 170 75 100
Барий 800 72 91 113 77 250 280 160
Титан 4500 2800 4100 2700 3300 2900 2900 2200
Цирконий 200 125 116 125 - 270 100 140
Ванадий 130 94 145 139 163 145 120 100
Молибден 2 1 1 1 1 2 2 1
Хром 100 90 88 99 88 55 59 40
Марганец 670 160 124 130 165 220 300 100
Кобальт 20 20 23 23 19 15 23 10
Никель 95 23 30 52 32 30 26 20
Медь 57 26 16 34 27 25 32 25
Свинец 20 15 14 15 15 15 18 34
Цинк 80 57 78 65 66 95 110 90
Олово 10 2 2 2 2 2 3 2
Бор - 8 8 7 - 10 18 10
Галлий — — — — — 10 7 10
Фосфор - - - - - 630 600 770
Примечание. П - песчаник, Г - глинистые породы.
5.3. ТОКСИЧНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ В УГЛЯХ
К числу потенциально токсичных элементов, со-
держащихся в углях, согласно “Инструкции по изу-
чению токсичных компонентов ...” относятся элемен-
ты, перечисленные в табл. 32. Полуколичествеппым
спектральным анализом определялись бериллий, ва-
надий, кобальт, марганец, никель, свинец и хром.
Среднее содержание (в г/т) токсичных элементов в углях основных месторождений
Канско-Ачинского бассейна
Элемент Содержание, определяющее элемент как токсичный Содержание элемента в углях месторождений ’
Итатского Барапдатского Березовского Иазаровского Бородинского Абапского
Сера*) 2 0,5 0,3 0,3 0,6 0,3 0,4
Мышьяк 300 2,6 5,7 9 10 11,3 11,2
Бериллий 50 1 1 1 1 1,6 1,1
Ванадий 100 1.2 Н.д. 1.7 4,1 6,4 0,8
Кобальт 100 0,4 0,4 2,1 0,8 1,5 2,5
Марганец 1000 132 30 224 300 109 108
Никель 100 2,1 2,0 1,6 1,9 6,5 6,4
Ртуть 1 0,1 0,9 0,1 0,1-0,2 0,4 0,3
Свинец 50 0,3 0,5 1,4 1,5 5,2 6,6
Селен 1000(?) - — 2 2 1,9 1,5
Фтор 500
Хром 100 1,6 1,8 1,6 7,8 5,0 2,2
Цинк — 1,9 6 3 2 44
*) Значения в процентах.
Величины и колебания их содержаний рассмотре-
ны при описании соответствующих групи элемен-
тов в предыдущем разделе. Отмечалось, что пи
па одном из месторождений бассейна с мощными
пластами концентрация их не достигала потенциаль-
но опасных величин. Среднее содержание этих
элементов находится па уровне 0,1-0,2 потенциаль-
но опасных концентраций. Расчеты статистиче-
ских характеристик распределения указанных
элементов позволяют предполагать (вероятность
36-99%), что и максимальная концентрация подав-
ляющего числа этих элементов на основных место-
рождениях не достигнет опасных величин.
Содержание мышьяка, ртути, селена, фтора,
хлора спектральными методами не определяется.
Для этой цели используются химические, атом-
по-флюоресцептпые, атомно-абсорбционные и
ядерно-физические методы.
Определение концентраций мышьяка, выпол-
ненное разными организациями по разным методи-
кам, дали сходные результаты. На всех месторож-
дениях концентрация мышьяка колебалась в основ-
ном от 1 до 15 г/т, составляя в среднем 2-10 г/т.
Лишь две пробы из 240 показали содержание 38 и
40 г/т, по и они почти па порядок ниже потенциаль-
но опасных значений. Пониженное содержание
мышьяка (2-3 г/т) в углях наблюдается иа западе
бассейна, а более высокое (7-11 г/т) — па востоке.
Основная масса определений концентраций рту-
ти в углях выполнена лабораториями ПГО “Запсиб-
геология” и институтом КАТЭКНИИуголь. По дан-
ным первой лаборатории, наибольшее содержание
ртути (в среднем до 1 г/т) наблюдается в углях юж-
ной части Барапдатского месторождения. К север-
ной части Итатского оно снижается до 0,1 г/т. В
центральной и восточной частях бассейна концентра-
ция ртути составляет 0,1-0,4 г/т. Колебание содер-
жания мышьяка и ртути по разрезу мощных пластов
невелико, наиболее высокая их концентрация отме-
чается в прикровелыюй части пласта.
В целом концентрация токсичных элементов
в капско-ачипских углях значительно ниже, чем в
углях других бассейнов страны, и не достигает по-
тенциально опасных значений. Крупнейшие спе-
циалисты-теплоэнергетики считают, что "... са-
мым экологически чистым твердым топливом
СССР является капско-ачипские бурые угли (в
первую очередь березовские) ...” (М.П.Стырико-
вич, 1989). Отрицательным фактором является
лишь высокое содержание ртути в углях Бараи-
датского месторождения, что вызывает необходи-
мость проведения специальных исследований.
5.4. ПОПУТНЫЕ ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ
К вмещающим отложениям юрской угле-
носной формации приурочен ряд месторожде-
ний полезных ископаемых, преимущественно
строительных материалов, в том числе глии
для производства кирпича, тугоплавких и бело-
жгущихся глин для строительных изделий, пес-
ков строительных, сырья для минеральных
красок [52].
Для производства кирпича юрские глины ис-
пользуются лишь па одном месторождении -
Первомайском, у г.Ачинска, где в средней части
пологозалегающих отложений верхпеитатской
подсвиты установлено три пласта серых топко-
дисперсных жирных глин (аргиллитов), из кото-
рых средний, мощностью от 2 до 24 м разрабаты-
вается с 1959 г. В год выпускается до 80 млп шт.
кирпича марок 100 и 150. Запасы глин составляют
2,4 млн м3. Тугоплавкие глины, содержащиеся в
юрских отложениях, выявлены и разведаны в
восточной части бассейна, близ г.Уяра (Балан-
сная группа месторождений). На двух месторож-
дениях (Балансное, Кампаиовское) промышлен-
ные пласты светлых каолиновых глии приуроче-
ны к нижней части камалипской свиты, па двух
других (Косой Лог, Новоалексапдровское) - к
переясловской свите. Глины имеют форму плас-
товых залежей мощностью от 1 до 15 м. Огне-
упорность глин 1350-1380°С; при температуре
1100-1300°С дают черепки серого, кремово-серо-
го цвета и могут применяться для изготовления
санитарно-строительных изделий, облицовочной
плитки, канализационных труб и т.п. Каолины
Балайского месторождения пригодны для произ-
водства фарфоро-фаянсовых изделий. Запасы
каолинов каждого месторождения оцениваются
первыми миллионами топи, тугоплавких глин —
сотнями тысяч (до 2 млп) тонн.
Пески, пригодные для строительных целей, в
юрской толще почти не встречаются. Известно
одно месторождение песков, пригодных для изго-
товления силикатных изделий, и одно для строи-
тельных целей. Первое месторождение разведано
в 6 км южнее райцентра с.Мипдерла, где в отло-
жениях верхпеитатской подсвиты выявлена плас-
тообразная залежь песков мощностью 5-15 м. Пес-
ки - серые, желтовато-серые, мелкозернистые,
полимиктовые, объемной массой 1,55-1,62 г/см3,
пригодные для получения силикатных блоков
марки 50. Запасы утверждены по категориям А,
В, С| в количестве 4 млп м3. Второе месторожде-
ние - Кардовское, расположенное в 5 км юго-вос-
точнее г.Ачинска, представлено пластообразпой
залежью песков мощностью более 36 м, приуро-
ченной к отложениям итатской свиты. Пески от
серовато-белых до бурых, мелко- и тонкозерни-
стые, редко — средпезерпистые. Разведаны и исполь-
зовались как отощающая добавка к глинам Перво-
майского месторождения для производства кирпи-
ча па Ачинском кирпичном заводе. Запасы утвер-
ждены в количестве 2 млп т.
Месторождение низкосортных охристых кра-
сок в Шарыновском районе, связанное с зоной вы-
ветривания аргиллитов Макаровской свиты, раз-
рабатывалось в начале 80-х годов. Прогнозные ре-
сурсы глинистых охр оцениваются в 4 млн т.
Из полезных ископаемых других видов па
Барапдатском буроугольном месторождении во
вскрыше пласта “Итатского” на глубине в сред-
нем 60-70 м установлена выдержанная пологоза-
легающая (3-5°) пластовая залежь каолинов
средней мощностью 48 м. Площадь распростране-
ния залежи - около 130 км2. По данным
Г.Г.Позднякова, средневзвешенное содержание
основных химических компонентов в каолинах
(в %): А12О3 - 24,1; 5Ю2 - 54,9; Ре2О3 - 5,2.
Наиболее благоприятный участок с высоким со-
держанием глинозема (24-28%) выделяется
вдоль восточного крыла Барапдатской мульды,
в границах углеразреза 2. Запасы каолинов в
контуре углеразреза во вскрыше пласта оценива-
ются в 4,4 млрд т. Промышленная технология из-
влечения глинозема пока не разработана, но уста-
новлена возможность использования каолинов в
шихте с кия-шалтырскими нефелинами. Извлече-
ние глинозема из таких шихт составляет 91-92%.
Существует и другое, традиционное направле-
ние использования каолинов — производство ке-
рамических и огнеупорных изделий. Ориентиро-
вочные запасы сырья, пригодного для этих це-
лей, - около 1 млрд т.
На Барапдатском месторождении во вскры-
ше основного пласта, преимущественно в осевой
и южной частях мульды, в каолинах и выше их за-
легают разобщенные, “булкообразпые” конкреци-
онные линзы сидеритов. Суммарная мощность
конкреций в падуголыюй толще достигает 2,4 м.
Средний химический состав сидеритов (по
Г.Г.Позднякову) следующий (%): металла — 30,8,
кремнезема — 18, окиси алюминия “7,9, оксида
кальция - 1,9, оксида магния - 1,7, оксида мар-
ганца - 0,6, серы - 0,3, двуокиси фосфора - 0,8,
двуокиси углерода - 33,2. Запасы сидеритов в
границах разреза оцениваются в 969 млн т.
Содержание “чистого” железа в рудах колеб-
лется от 26,3 до 33,7% с закономерным увеличени-
ем его к нижним продуктивным пачкам. Техноло-
гические испытания сидеритовых руд показали,
что концентраты с содержанием железа 40-49%
при извлечении 70-76% получаются обжиг-магиит-
пым методом. Руды кремнеземистые и фосфори-
стые, слабомагпезиальпые, по заключению инсти-
тута “Уралмехапобр”, могут эффективно исполь-
зоваться в шихте с малокремнеземистыми тита-
но-магнетитовыми рудами.
Ежегодное попутное извлечение указанных
полезных ископаемых при мощности “Барандат-
ского” разреза 2 - 50 млп т/год может достигать
20 млп т каолинов и 0,66 млп т сидеритов.
Помимо перечисленных видов полезных иско-
паемых па территории многих угольных месторож-
дений, особенно с мощными угольными пластами —
“Березовском”, “Барапдатском”, “Бородинском”,
“Абапской” и др., распространены “горелышки”,
представленные обожженными породами преиму-
щественно кислого и полукислого составов. Опи
развиты в полосе выхода пласта под четвертичные
отложения в виде линзообразных, реже - пласто-
вых тел, иногда выходящих па дневную поверх-
ность. Исходный материал для их образования -
юрские песчаники (30-40%), алевролиты (50-70%)
и аргиллиты (10-15%). Степень обжига пород по
вертикали и в плане непостоянна и зависит от
многих факторов, обусловивших неравномерность
процесса. Преобладают породы средней степени
обжига, всех оттенков красного цвета, сохранив-
шие структурно-текстурные признаки юрских по-
род, по спекшиеся до каменного состояния. По
агрегатному состоянию горелые породы состоят
из обломочной массы, слабо связанной пыле-
ватой обожженной пелитовой массой с мелким
щебнем горелых пород. Обломки обычно округло-
неправильной формы размером от сантиметров
до 0,5-0,6 м в поперечнике. Состав глиежей доволь-
но постоянен (в %): оксид кремния - 64, оксид
алюминия - 17,3, оксид железа - 5,7, оксид калия -
3, оксид кальция - 2,4, оксид магния - 2,0. Вре-
менное сопротивление сжатию составляет
16,2-100,7 МПа, истирание 0,08-1,43 г/см3, поте-
ри в массе при определении дробимостп от 17,7 до
26,1%. Марка щебня (глиежей) по прочности 400
(ГОСТ 8267-75). Технологические исследования в
лабораториях и полупромышленных условиях выя-
вили пригодность глиежей для производства шла-
коситаллов пироксенового состава. Опытная пар-
тия ситалловых облицовочных плит показала их
высокие прочностные и антикоррозийные свойст-
ва, стойкость в агрессивных химических средах.
Утвержденные запасы глиежей для производства
снталлов па одном Далайском месторождении со-
ставили 4,8 млн м3, в том числе по категории В -
1,4 мли м3. Объемный коэффициент вскрыши в
зоне запасов категории В — 0,1 м!/м3.
6. ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ И ГОРНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
ЭКСПЛУАТАЦИИ
6.1. ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ РАЗРАБОТКИ УГЛЯ
Наличие в бассейне мощных угольных плас-
тов и благоприятные горно-геологические усло-
вия способствуют строительству разрезов любой
мощности: от небольших до крупнейших - по
50-60 млп т в год с использованием самой произво-
дительной техники. Все три действующих в бас-
сейне разреза Минтопэнерго - “Бородинский”,
“Назаровский” и"Березовский" — крупнейшие в
России угледобывающие предприятия, и на их
опыте испытываются и проверяются техника и
проектные решения будущих разрезов.
В 1978 г. па"Бородипском" разрезе вступил в
строй роторный экскаватор производительностью
5 тыс.т/ч. Вскрышные работы ведутся экскавато-
рами ЭШ 10/70 и ЭШ 10/60 ио бестранспорт-
ной схеме и ковшовыми экскаваторами ЭКГ-8 и
ЭКГ-12,5 по транспортной - с вывозкой породы
думпкарами и автотранспортом (плодородный
почвенный слой для рекультивации). Для раз-
рыхления твердых включений во вскрыше, осо-
бенно пластового типа, применяются буровзрыв-
ные работы по сетке 5x5 м и чаще. Производи-
тельность разреза в конце 80-х годов достигла
30 млп т в год.
“Назаровский” разрез за 40 лет эксплуата-
ции почти полностью отработал пласт па площади
восточной мульды месторождения и выдал около
325 млп т угля. Все годы работы велись двумя ра-
бочими бортами. Западный борт отрабатывался по
транспортной системе четырьмя вскрышными и од-
ним угольным уступом с вывозкой породы желез-
нодорожным транспортом во внешний отвал. Вос-
точное поле с 1967 г. разрабатывалось по бестранс-
портной схеме с укладкой пород во внутренние от-
валы драглайнами разного типа. Здесь использо-
вался самый мощный па Евразийском континенте
шагающий гигант с ковшом вместимостью 100 м3 и
стрелой длиной 100 м. Уголь добывался роторны-
ми экскаваторами мощностью 1250 т/ч п мехлопа-
тами ЭКГ-8.
Разработка западной мульды Назаровского
месторождения началась в 1983 г. с северо-западно-
го крыла (участок “Ачинский”), а с 1987 г. - южно-
го (участок “Чулымский”) В 1991 г. па двух участ-
ках было добыто 10,6 млп т угля. Отработка этих
участков ведется с закладкой выработанного про-
странства. Помимо экскаватора ЭШ-100/100, на
вскрыше работают экскаваторы ЭШ-20/90,
ЭШ-15/90, ЭШ-10/70 и ЭШ-10/60, па добыче
угля — экскаватор ЭР-1250 и мехлоиаты. Верх-
ний вскрышной горизонт (почвенно-плодород-
ный слой) отгружается на железнодорожный
транспорт и автосамосвалы.
В 1987 г. па Березовском месторождении при-
нята в эксплуатацию первая очередь “Березовско-
го” разреза мощностью 20 млп т/год, па котором
в 1991 г. было добыто 14 млп т угля. До 1987 г.
разрез строился и числился опытпо-нромышлеп-
пым. Работы ведутся двумя блоками общим фрон-
том около 4 км с внутренним отвалообразовапи-
ем, иа западном блоке - по транспортной циклич-
ной технологии. Разработка ведется одним-двумя
вскрышными и тремя рабочими уступами. Восточ-
ный блок отрабатывается по современной поточ-
ной транспортпо-отвалыюй технологии двумя
уступами. На вскрыше используются роторный
вскрышной комплекс ЭРШРП-5250 и отвалообра-
зователь ОШР-190, на добыче угля - роторный
комплекс ЭРШРД-5250 и одноковшовые мехлопаты.
Уголь ленточным конвейером подается па дейст-
вующие блоки Березовской ГРЭС-1 па расстояние
18 км и через разгрузочные устройства (силосные
накопители) - в железнодорожные вагоны.
Весь добываемый в бассейне уголь использу-
ется для энергетических целей па крупных элект-
ростанциях городов Назарово, Красноярска и За-
озерного, а также в значительных количествах вы-
возится в западные и восточные районы страны.
Одним из крупных потребителей углей является
Назаровская ГРЭС мощностью 164 млп кВт, которая
действует с 1961 г. Опа состоит из шести энерго-
блоков по 150 тыс. кВт и одного блока 500 тыс. кВт.
Уголь, поставляемый с “Назаровского” разреза,
сжигается в пылевидном состоянии. Годовая по-
требность станнин — 7,0 млн т при расходе 703 г
иа 1 кВт/ч. Остальной уголь разреза расходуется
па ТЭЦ г. Ачинска и в небольших количествах вы-
возится в Кемеровскую область.
На расположенных в Красноярске ТЭЦ-1 и
ТЭЦ-2 используется преимущественно уголь “Бо-
родинского” разреза, доставляемый за 200 км по
Транссибирской магистрали. Этим же углем отап-
ливают котельные города. На левом берегу р.Ени-
сея, в районе д.Коркино строится ТЭЦ-3, рассчи-
танная па использование также бородинского
угля. Ориентировать станцию па других постав-
щиков нерационально из-за большей дальности
перевозок. Весьма эффективным для этой цели
может оказаться освоение месторождений бли-
жайшего к Красноярску Улуйско-Кемчугского
района, поисковая оценка которого завершена в
1981 г., а предварительная разведка одного участ-
ка - в 1993 г.
Березовская ГРЭС состоит пока из одного
действующего и одного строящегося блоков мощ-
ностью по 0,8 млп кВт. Годовое потребление одно-
го блока - около 3 млп т угля. Остальной уголь
(из добываемых 14 млн т) вывозится в Кемеров-
скую область и далее - па запад, в небольших ко-
личествах используется местным населением.
Проекты будущих разрезов КАТЭКа преду-
сматривают в основном системы отработки с за-
кладкой выработанного пространства при высо-
ком уровне поточности производства благодаря
широкому применению мощных роторных экска-
ваторов, конвейерных линий и отвалообразовате-
лей. Для биологической рекультивации вырабо-
танного пространства планируются селективная
отработка и последующая укладка почвенного и
подпочвенного слоев мощностью 0,5 и 1,0 м с по-
мощью скреперов, бульдозеров, шагающих экска-
ваторов и автотранспорта. На добыче и вскрыше
планируется использовать комплексы производи-
тельностью 5250 м3 в составе роторного экскаватора
ЭРШРД-5250, ленточного конвейера и отвалооб-
разователей. Проектируется создание шагающих
драглайнов ЭШ-40/85 и ЭШ-65/85, роторных
комплексов ЭРП-2500 с системой перегружателей.
Цель применения действующей и проектируемой
техники — достижение высокой производительно-
сти труда и низкой себестоимости топлива.
По расчетам проектных институтов, приве-
денные затраты па получение 1 т условного топли-
ва из капско-ачипских углей будут ниже соответ-
ствующего показателя по тюменскому газу в 3,6
раза, кузнецкому углю открытой разработки — в
3,1 раза, мазуту из нефти Западной Сибири — в
3,8 раза. Основные технико-экономические пока-
затели первоочередных для ввода в сферу про-
мышленного освоения разрезов, рассчитанные
Сибгипрошахтом, приведены в табл. 33.
Очень важной является проблема транспорти-
ровки угля из разрезов к топкам и батареям буду-
щих эперготехпологических комбинатов и ГРЭС.
Объемы перемещаемых масс угля настолько вели-
ки, что требуют совершенно новых технологиче-
ских решений, в частности, использования трубо-
проводов и транспортеров. В настоящее время
эти методы используются и проверяются в про-
мышленных условиях.
Помимо крупных разрезов Минтопэнерго па
территории Капско-Ачинского бассейна действуют
пять мелких разрезов мощностью до 300 тыс. т,
снабжающих топливом в основном сельское насе-
ление. Опыт эксплуатации показал их экономич-
ность, а низкая отпускная цепа угля - 6 р./т
(1990) обеспечила высокий спрос населения. В
1988 г. в Красноярске создано повое производст-
венное объединение по добыче угля бывшего Ми-
нистерства топливной промышленности РСФСР,
ныне акционерное общество “Красноярсккрай-
уголь”, которому подчинены действующие и строя-
щиеся небольшие разрезы. Задача объединения —
обеспечить недорогим топливом население и про-
мышленность сельских районов края.
Важность этой проблемы очевидна, поскольку
потребности средней полосы края в топливе, оцештвае-
мые местными администрациями в 2,5 млп т, удов-
летворяются не более чем па 50%. Возможности разви-
тия топливной отрасли промышленности практиче-
ски беспредельны — па территории 21-го админист-
ративного района края выделено 44 участка, приу-
роченных к выходам мощных угольных пластов и
пригодных для строительства цетиновых разрезов.
Основные технико-экономические показатели первоочередных разрезов КАТЭКа
Показатель Действующие разрезы Проектируемые разрезы
“Назаровский” “Бородин- ский 1" "Бсрсзов- ский-1" "Березов- ский-2" "Итатскип-1" ("Бараидат- скип") 1 “Абанский 1”
Мощность по рядовому углю, млн т/год 16 25 55 50 60 40
Коэффициент вскрыши, мл/т 2,46 1,0 0,47 1,9 0,47 1,7
Произвол цельность труда рабочего по рядовому углю, т/мсс 1300 1142 2639 1345 2839
Полная себестоимость 1,46 1,24 1,29 2,36 1,55 2,10
производства, р. Рентабельность, % 50 74 51 20 35 23
Срок окупаемости, лет 3,6 1,3 2,7 5,2 3,2 5
Фактическая себестоимость в 1989 г., р./т 2,90 1,49 3,96 — — —
Горно-геологические условия участков следую-
щие: площадь участка 0,4-1,0 км2; средняя мощ-
ность пласта 8-18 м; мощность вскрыши 9-20 м;
линейный коэффициент вскрыши 0,6-1,8; запасы
угля 6-12 млп т. Себестоимость тонны угля, рас-
считанная ио оптовым ценам до 1991 г., колеблет-
ся от 2 до 4 р., а годовая прибыль разрезов - от
400 до 800 тыс. р. Наиболее транспортабельные и
калорийные угли некоторых участков, например
саяио-партизапские, переясловские, латыпцевские,
могут с большой выгодой поставляться п за ру-
беж. Туда же могут направляться и крупные пар-
тии угля с разрезов Миптоппрома, вплоть до строи-
тельства для этой цели специальных предприя-
тий. Ущерба республике это не нанесет, посколь-
ку ресурсы угля в крае практически неисчерпае-
мы. Особое внимание при таких операциях следу-
ет уделять соответствию качества угля нормам
международных стандартов.
6.2. ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
Условия отработки наиболее перспективных
месторождений бассейна во многом уникальны.
Мощные и выдержанные пласты угля распростра-
нены па огромных площадях и залегают близко к
поверхности. При средней мощности пластов от 7
до 50 м линейный коэффициент вскрыши па 13 де-
тально разведанных и подготовленных к эксплуа-
тации резервных участках, колеблется от 1,0 до
3,6 м/м, составляя в среднем около 1,5 м/м
(табл. 34). Суммарная годовая мощность подго-
товленных для эксплуатации 13 новых участков
составляет 579 млп т, а запасы — 30% ресурсов
бассейна, пригодных к открытой отработке.
Геоморфологические особенности участков и
состав вскрышных пород благоприятны для эф-
фективной открытой отработки Дневная поверх-
ность обычно представляет неиепленизирован-
пую равнину с широкими плоскими водораздела-
ми, пологими склонами и слабоврезаппыми плос-
кими руслами рек. Вскрышные породы состоят
из четвертичных суглинков и слаболитифицнро-
ванных юрских песчаников и алевролитов.
Горно-геологические условия всех действую-
щих и запроектированных угольных разрезов бас-
сейна (исключая Саяно-Партизанский) близки.
В зависимости от характера и типа цемента,
структурно-текстурных особенностей, наличия
микротрещип и физико-механических свойств
горные породы подразделяются на очень слабые,
слабые, малопрочпые, среднепрочные и прочные,
т.е. от менее устойчивых и силыюсжпмаемых до
более устойчивых и слабодеформируемых в бор-
тах карьеров.
В составе вскрышных пород выделяются лито-
лого-генетические комплексы четвертичных отло-
жений и юрских углепоспо-терригепных пород.
Четвертичные отложения — это в основном суглин-
ки, глины, супеси, пески и илистые отложения,
встречающиеся в пониженных местах и эрозион-
ных “окнах”. Наименьшие значения объемной мас-
сы отмечены в песках, наибольшие — в глинах и тя-
желых суглинках, где максимальная молекуляр-
ная влажность составляет 16-25%. Пределы текуче-
сти в глинах 38-52%, в суглинках - от 26 до 43.
Характеристика резервных участков Канско-Ачинского бассейна
Месторождение, участок Площадь подсчета балансовых запасов, км2 Мощность, м Объемный коэффициент вскрыши, м3/т Запасы, млп т (на 01.01.1998)
суммарно- го пласта вскрыши всего в том числе по категориям
А+В+С1 А+В с2
Бородинское Резервная площадь Назаровское 54 29 32 0,8 1888,5 1852 1296 36,5
“Назаровскин-11 ” 55 3-7 45 2,3 1121 1121 957 -
Березовское "Березовский-1” 50 50 106 1,7 2435 2435 1293 —
"Бсрсзовскпп-2” Абанское 85 47,6 172 2,9 1417 1417 1041 513
“Северо-Западный" 140*> 15 25 1,3 2600 2252 1439 348
“Абапекий-1” 120 25 56 1,8 3632 3608 2369 24
“Дсннсовскпй-1” 180 24 40 2,35 4446 4446 2476 -
“Дснпсовскнп-П” 215 16 45 2,5 4077 3890 2235 187
Балахтипское 8 19,2 41 0,99 190 190 142 -
Урюпскос “Урюпскип Западный” Барапдатскос 70 45 70 1,5 3886 3886 3577 -
“Барапдатскпп 1-2” (углеразрез "Итат- скпй-1”) 43 65,6 65 0,8 2734 2734 1996 —
"Барапдатскпп 3-5” (углеразрез “Итат- скпп-2”) 57 59,6 74 1,0 6699 6699 2778 —
Южная прирезка’ Итатскос 21 45,6 57 1,0 1326 1326 784 -
"Итатскпп-10” 35 44,0 100 1,9 34260 3426 3148 -
Примечание'. *) с учетом промышленных площадей пласта “Нижнего”.
Прочность всех типов четвертичных глинистых
отложении небольшая, сцепление изменяется в
пределах 0,01-0,06 МПа, угол внутреннего тре-
ния - от 13 до 29°. Модуль осадки может дости-
гать 68 мм/м. Прочность и устойчивость глини-
стых отложений в откосах при осушении могут
увеличиваться. С другой стороны, увлажнение по-
род, особенно при действии динамических нагру-
зок, может вызвать их ползучесть (табл. 35).
Породы юрской угленосной формации состоят
из слаболитифицироваппых песчаников, алевроли-
тов и ар: иллитов со значительной примесью рассе-
янного органического вещества, а также горелых и
обрушенных пород. Песчаники занимают домини-
рующее положение среди пород вскрыши. При рас-
тирании в воде они переходят в рыхлую супесча-
но-глинистую массу и приобретают пластичные
свойства. Сцепление в слабых разновидностях со-
ставляет 0,013-0,50 МПа, в малопрочпых -
0,51-0,98. В песчаниках распространены водонос-
ные горизонты, иногда с высокой водообилыюстыо
Алевролиты представлены в основном слабы-
ми и малопрочными видами, в естественных усло-
виях слабо уплотнены; пористость достигает 48%.
Аргиллиты имеют сравнительно небольшое рас-
пространение, содержат много зеркал скольже-
ния и микротрещин, при замачивании могут набу-
хать, увеличиваясь в объеме до 12%. Пористость
довольно высокая (30-40%), влажность достигает
32%; сцепление - от 0 до 0,85 МПа, угол внутрен-
него трения — от 14 до 32°.
Угли рабочих пластов в свежем состоянии от-
носятся к среднепрочпым, кроме зон активного
выветривания, где встречаются сажистые и рых-
лые разновидности. В сухое время па воздухе они
теряют влагу и растрескиваются на куски с после-
дующим превращением в пыль. Наблюдались слу-
чаи самовозгорания углей в бортах разрезов па
Назаровском п Бородинском месторождениях.
Сцепление, определенное по керну, составило
1,4-4,0 МПа, уменьшаясь в бортах разрезов до
0,03. Угол трения изменялся от 26 до 38°.
Горелые и обрушенные породы
встречаются в виде крепких и рых-
лых грубообломочных, часто ошлако-
ванных разновидностей Объемная
масса горелых пород меняется от 1,43
до 2,37 т/м3. Сцепление небольшое
(0-0,06 МПа), угол внутреннего тре-
ния 27-36°. Обрушенные породы час-
то выветрелые, перемятые, раздроб-
ленные, обладают малой прочностью
и устойчивостью (табл. 36).
Углы откоса бортов разрезов,
вычисленные для различных литоло-
гических пород составили (в град.):
суглинки - от 42 до 55, супеси - оТ
44 до 50, аргиллиты — от 29 до 69;
алевролиты - от 12 до 67, песчаники -
от 28 до 75, угли - 60, илистые су-
глинки - 24.
Все действующие углеразрезы
( “Назаровский", “ Бородинский”,
“Березовский” и др.) отрабатывают
один пласт угля при высоте уступа
22-25 м. Наиболее устойчивы осушен-
ные угли и песчаники, выдерживаю-
щие углы рабочих откосов до 5-56°.
Наиболее неустойчивы обрушенные
перемятые отложения, илы, илистые
суглинки, где углы откосов пе более
5°. Уменьшение углов наклона проис-
ходит за счет разуплотнения и вывет-
ривания.пород. Свободное высачива-
пие воды в откос значительно снижа-
ет его устойчивость, при этом угол от-
коса уменьшается в зависимости от
дисперсности пород в 1,5-2 раза.
Углы наклона нерабочих бортов, на-
ходящихся в предельно напряжен-
ном состоянии, составляют 31-34°.
На бровках бортов формируются тре-
щины отрыва, осыпи и небольшие
оползни.
При масштабных разработках
угольных месторождений открытым
способом горные породы транспорти-
руются механизмами циклично-поточ-
ного действия, рабочими органами ко-
торых служат многоковшовые рото-
ры и транспортеры. Одним из факто-
ров, определяющих эффективность
рабочих процессов, является лип-
кость отгружаемых пород, зависящая
от содержания глинистых частиц и
влажности. У четвертичных пород
вскрыши влажность выше пределов
начального прилипания, и поэтому
требуется предварительное осушение.
Физико-механические свойства пород юрского возраста
Показатель Горелые породы Песчаник Алспролнт Аргиллит Углистые породы Угли Обрушенные породы
Больше сырскос МССТ( ^рождение
Удельная масса, г/см3 Объемная масса, г/см3 Пористость, % Влажность, % Предел текучести, % Предел раскатывания, % Число пластичности, % Сцепление, кПа Угол внутреннего трения, град. Сопротивление раздавливанию, МПа 2,5-2,8 2,66 1,5-1,9 1,6 32,5-53,1 42,6 1,0-29,5 15,3 >25 2,0 2,7 2,61 1,9-2,3 2,03 20,0-44,6 33,4 7,8-21,4 15,2 3^27 0.9 26-39 32 2,6-2,7 2,67 I,9-2,3 2,01 23,5-41,0 35,5 11,5-24,8 18,6 30-45 38 8-26 17 0,6-19 8 27-35 32 2,6-2,7 2,66 1,9-2,2 2,04 26,6-43,9 33,8 11,5-25,5 17,1 30-50 42 15-29 20 1-26 1 20-37 27 2,4-2,7 2,6 1,6-2,0 1,8 30-59 43,5 15,8-56,9 27,6 46-58 52 21-38 28 20-35 24 2-2,2 8 20-27 23 1,4-1,6 1,42 1,2-1,4 1.3 17-52 31,1 1 1,7-7,65 41 8 180-520 320 30-48 37 -
Абапское месторождение
Удельная масса, г/см3 Объемная масса, г/см3 Пористость, % Влажность, % Предел текучести, % Предел раскатывания, % Число пластичности, % Сцепление, кПа Угол внутреннего трения, град. Сопротивление раздавливанию, МПа 1,43-1,48 1,45 9-14 11 0-6 2,5 27-36 33 3-4 до 250 2 0-2,7 2,6 1,4-2,6 2,0 26,3-51,4 35,0 1,0-31,0 17 0 5-370 140 16-39 30 0,1-120 2,4-2,7 2,6 1,4-2,2 2,0 20,9-48,3 33,0 3-62 17 28-70 46 24-49 30 4-21 15 11-240 85 18-39 23 0,3-6,8 2,5-2,7 2,6 1,8-2,2 2,0 30,0-46,3 38,3 12-32 19 42-55 49 28-40 32 17-25 18 1-220 8,7 14-32 26,8 0,9 - 1,3-1,7 1,4 1,17-1,28 1,22 27,4-58,1 36,2 27_100 93 270-400 320 28-30 29 2,6-2,8 2,69 1,99-2,08 2,02 33,0-42,0 37,3 16,3-21,8 19,9 2-5 4 7-23 15
'. .. Псрсясловскос месторождение
Удельная масса, г/см3 Объемная масса, г/см3 Пористость, % Влажность, % Предел текучести, % Предел раскатывания, % Число пластичности, % Сцепление, кПа Угол внутреннего трения, град. - 2,64 2,68 2,66 2,20-2,24 2,22 21,2-28,5 24,3 7,8-15,2 11,9 24,0-30,5 26,2 21,8-25,6 23,7 2,2-4,9 3,6 - 2,61 2,07 31,8 16,5 36 26,9 9,1 144 14 - - -
Участки с относительно худшими условиями
отработки, т.е. зоны выгорания пласта, эрозион-
ные окта и воронки, участки с повышенными водо-
притоками и т.п., занимают не более 15% площади
эрозионного среза пласта и в целом не вызывают
значительных осложнений. Более существенно
сказывается па технологии экскавации вскрыш-
ных пород наличие в перекрывающих отложениях
линз более плотных пород, выемка которых невоз-
можна без предварительного рыхления. Крепкие
породы в виде диагенетических конкреционных об-
разований занимают незначительный объем.
Конкреции, встречающиеся во всех литоло-
гических разностях юрских отложений, за иск-
лючением конгломератов и грубозернистых пес-
чаников, залегают цепочками согласно слопстц-
сти пород. Наибольшее количество линз (около
65%) приурочено к контактам пород различных
гранулометрических типов Располагаются они
в более крупнозернистых и соответственно, бо-
лее проницаемых для растворов породах.
Основная часть конкреций содержит известно-,,
вые разности с прочностью в среднем 24,0 (до
38,0 МПа).
6.3. ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
РЕГИОНАЛЬНАЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ
ХАРАКТЕРИСТИКА
Угленосная формация Капско-Ачинского бас-
сейна в соответствии со структурно-тектониче-
ским положением в системе трех основных гео-
структурных элементов Южной Сибири принад-
лежит также к трем крупнейшим гидрогеологиче-
ским структурам Сибири: Западно-Сибирской ар-
тезианской области, Восточно-Сибирской артези-
анской области и Саяпо-Алтайской гидрогеологи-
ческой складчатой области. Приуроченность к
различным гидрогеологическим структурам опре-
деляет наиболее существенные черты различий
гидрогеологических условий между отдельными
угленосными районами бассейна.
Западно-Сибирская артезианская область.
Угленосные отложения залегают моноклинально и
образуют артезианский склон, погружающийся в
северном (Улуйско-Кемчугская, Ачинская и Прие-
писейская площади) и в северо-западном (Итат-
ское, Барапдатское, Тисульское месторождения)
направлениях. На выходах угленосных отложе-
ний фильтрацию определяют напорно-безнапор-
ные условия, а при погружении пластов подзем-
ные воды приобретают высокие напоры, нередко
сопровождающиеся фонтанированием из сква-
жин. Мощность зоны интенсивного водообмена со-
ставляет 300-400 м, здесь скорости фильтрации ко-
леблются от 0,002 до 0,2 м/сут. Глубже располо-
жена зона замедленного водообмена, мощность ко-
торой изменяется от 300-400 в краевых частях бас-
сейна до 2000-2500 м — в погруженных. Скорости
фильтрации здесь очень малы и составляют милли-
онные доли метра в сутки. К зоне пассивного водо-
обмена угленосные отложения не относятся.
Высокая степень промытости угленосной
формации (в том числе сингенетическая) обуслов-
ливает большую мощность гидрохимической
зоны пресных вод (минерализация — до 1 г/л),
достигающей 500-1500 м. В своей верхней части
(до глубин 200-300 м) химический состав вод
зоны гидрокарбопатиый: магпиево-кальциевы.й
или патриево-кальциевый. С глубиной возрастает
содержание натрия, и глубже 200-300 м - преоб-
ладают гидрокарбопатпые натриевые ("содо-
вые”) воды. Гидрохимическая зона соленых вод'
вскрыта па больших глубинах (800-2500 м), где
угленосная формация перекрыта мощным числом
более молодых отложений. Минерализация вод
здесь меняется от 2 г/л иа глубине около 800 м
("Мариинская" скважина) до 6 - па глубине 2400 м
("Чулымская” скважина), состав вод хлорпд-
по-гидрокарбопатный или гидрокарбопатпо-хло-
ридпый натриевый, метановый пли азотпо-метапо-
вый (Гидрогеология СССР. Т. XVII, 1972; Гидро-
геология СССР. - Т. XVIII, 1972). Областями пи-
тания подземных вод служат выходы угленосных
отложений иа поверхность. Область разгрузки нахо-
дится вне пределов структур угольного бассейна.
Восточно-Сибирская артезианская область
(Ангаро-Ленский артезианский бассейн). Угле-
носная формация образует обширные по площади
мульды с субгоризоптальпым залеганием слоев.
Мульды занимают относительно повышенное по-
ложение в рельефе и обрамляются более древни-
ми образованиями. Мощность угленосной форма-
ции не превышает 300 м. Перечисленные обстоя-
тельства определяют основные черты гидрогеоло-
гических условий. Формирование подземных вод
происходит по всей поверхности мульд, движе-
ние подземных вод центростремительное — от пе-
риферии мульд к центру. Фильтрация происхо-
дит преимущественно в папорпо-безнапорпых
или слабопапорпых условиях. Разгрузка вод осу-
ществляется в гидрографическую сеть, и в регио-
нальном стокс подземные воды угленосных отло-
жений, по-видимому, участия не принимают.
В схеме гидродинамической зональности под-
земные воды относятся в основном к зоне интенсив-
ного водообмена со скоростями движения порядка
сотых долей метра в сутки (Пиннекер, 1977).
Лишь наиболее погруженные части мульд отно-
сятся к зоне замедленного водообмена. В схеме
гидрохимической зональности Ангаро-Ленского
бассейна (Пиппекер, 1966) угленосные отложе-
ния входят в зону пресных подземных вод с мине-
рализацией 0,2-0,7 г/л и преобладающим гидро-
карбопатпым магпиево-кальциевым или натрие-
вым составом вод.
Саяно-Алтайская гидрогеологическая область.
Угленосные отложения заполняют межгорные
впадины и мульды (Назаровскую, Березовскую,
Глядепскую, Балахтипскую, Рыбинскую, Сая-
по-Партизапскую), образуя наложенные артези-
анские бассейны, которые ограничены более древ-
ними породами с меньшей проницаемостью. В
центральной части Березовской мульды угленос-
ные отложения перекрыты более молодыми (ме-
ловыми) отложениями, а в пределах остальных
впадин они залегают первыми от поверхности.
Южные фланги юрских угленосных артезиан-
ских бассейнов занимают приподнятое гипсомет-
рическое положение относительно северных, поэ-
тому питание подземных вод происходит преиму-
щественно в южных частях бассейнов, их централь-
ные части являются областями транзита подзем-
ных вод, а области разгрузки находятся в север-
ных частях бассейна.
Характерная особенность структуры межгор-
ных бассейнов — пологое залегание горизонтов в
их южных частях (областях питания) и крутое за-
легание с дизъюнктивной тектоникой в их север-
ных частях (областях разгрузки). По-видимому,
разгрузка происходит в виде восходящего движе-
ния подземных вод по системе разрывных нару-
шений. Наличие разгрузки подтверждается пьезо-
минимумами, смещенными к северным частям юр-
ских артезианских бассейнов. Разность напоров
между областями питания и разгрузки составляет
> около 50 м. Мощность зоны интенсивного водооб-
мена достигает 200-300 м, порядок скоростей дви-
жения подземных вод в этой зоне — сотые доли
метра в сутки. Погруженные части бассейнов от-
носятся к зоне замедленного водообмена, филь-
трация в пределах которой не изучена. Наиболее
глубокие скважины (до 500 м) вскрыли в преде-
лах у1 леноспых отложений только пресные воды
с минерализацией 0,3-0,5 г/л. До глубин 100-150 м
состав вод преимущественно гидрокарбопатпый:
магпиево-кальциевый или патриево-кальциевый.
Глубже залегают “содовые” (гидрокарбопатпые
натриевые) воды. В крупных эрозионных врезах
п областях разгрузки “содовые” воды нередко
вскрываются первыми от поверхности.
Отмеченные различия определяются преиму-
щественно структурными особенностями залега-
ния угленосных пород в пределах различных
фрагментов земной коры. Однако значительная
однородность вещественного состава угленосных
отложений определяет следующие существенные
черты сходства гидрогеологических условий раз-
личных месторождений.
1. Основные водоносные породы — песчани-
ки с поровой структурой коллекторского про-
странства и бурые угли с микротрещиппой струк-
турой коллектора. Это позволяет отнести подзем-
ные угленосные воды к порово-пластовым с ла-
минарной фильтрацией. Трещиноватость в струк-
туре коллекторского пространства практическо-
го значения не имеет. К водоупорным породам
угленосных артезианских бассейнов относят
слои аргиллитов и алевролитов. Их водоупорная
роль относительна, а проницаемость допускает
вертикальные перетоки подземных вод. Водонос-
ные и водоупорные слои фациалыю не выдержа-
ны, вследствие, чего юрская угленосная форма-
ция образует единую водонапорную систему (во-
доносный комплекс).
2. Характерно закономерное снижение мощ-
ностей и проницаемости водоносных горизонтов —
от краевых приповерхностных частей бассейнов к
их центральным (погруженным) частям за счет фа-
циальной смены псаммитовой гранулометрической
фракции па алевритовую и пелитовую (рис. 20).
Наиболее высокие коэффициенты фильтрации уг-
леносных отложений наблюдаются па выходах во-
доносных горизонтов и в речных долинах.
Рис. 20. Зависимость средней водопроводимости ,
! от глубины залегания водоносных комплексов §
Ч - надугольный нижнемеловой; 2 - надугольный среднеюр- "
| ский; 3 - подугольный среднеюрский; 4 - нижнеюрский
«ааж ъ&е&ь чижга чизт ижа»* ы»*®. емнк. «•-* к V»
3. Специфическая геофильтрациопиая среда
большинства угольных месторождений — зоны
полного или частичного выгорания угольных пла-
стов и термической переработки углевмещающих
пород (горелышки) — образуют водоносную об-
ласть трещиноватости, которая гидравлически
связана с угольными водоносными горизонтами.
Горелышки имеют высокие коэффициенты филь-
трации и характеризуются безнапорными или сла-
бопапорпыми условиями движения подземных
вод с турбулентной фильтрацией.
4. Все подземные воды угольных месторожде-
ний - пресные гидрокарбопатпые кальциевые
или натриевые из-за высокой промытости угле-
носных отложений как при их образовании, так и
за счет длительной инфильтрации атмосферных
осадков. Химический состав подземных вод по-
зволяет использовать их для хозяйственно-питье-
вого водоснабжения (табл. 37). В юрском водо-
носном комплексе бассейна разведано пять место-
рождений пресных подземных вод, и имеются
перспективы для открытия новых месторожде-
ний, в том числе в глубоких хорошо защищенных
горизонтах.
Угольные месторождения Канско-Ачинского
бассейна находятся вне пределов криолитозопы.
По расчетам Р.Г.Петровой (ВСЕГИНГЕО), тем-
пература подземных вод и пород па глубине “ней-
трального слоя” (20-25 м) изменяется от 2,4 до
7,0°С, причем опа несколько ниже в межгорных
впадинах Саяпо-Алтайской области (2,4-3,6°С) и
выше в платформенных структурах Западно-Си-
бирской и Восточно-Сибирской артезианских об-
ластей. В пределах юрских угленосных мульд из-
менения температуры по латерали минимальны и
составляют 0,6-1,0°С. Положительные структуры
характеризуются более значительной пространст-
венной изменчивостью температур “нейтрально-
го” слоя, достигающей 3°С. Минимальные темпе-
ратуры связаны с областями стока подземных
вод, а максимальные приурочены к областям раз-
грузки. Региональное значение геотермического
градиента оценивается величиной 1,9°С па 100 м.
В гидрологическом отношении Капско-Ачип-
ский угольный бассейн принадлежит к бассейнам-
двух крупных рек Сибири - Оби и Енисея. Водо-
раздел этих речных систем приближенно совпада-
ет с меридианом 92,5° восточной долготы. К запа-
ду от этого меридиана поверхностный и подзем-
ный стоки дренируются одним из крупнейших
правых притоков Оби - Чулымом. НепосредсТг
веппо Чулым и его небольшие притоки дрениру-
ют площади Балахтипского, Итатского, Ачин-
ско-Боготольского, северо-восточных частей Бе-
резовско-Назаровского и Глядепско-Сережского
угленосных районов. Юго-западная часть Бере-
зовско-Назаровского угленосного района (Урюп-
ское месторождение и участки 1-3 Березовского
месторождения) и южная часть Барапдатского
месторождения принадлежат бассейну крупного
левого притока Чулыма - реки Урюп. Северная
часть Барапдатского месторождения и Тисуль-
ское месторождение входят в бассейн другого
крупного левого притока Чулыма - реки Кия.
Улуйско-Кемчугский угленосный район дрениру-
ется правым притоком Чулыма - рекой Кемчуг.
Приеписейский угленосный район дренируется
долиной Енисея и его небольшими притоками -
Качей, Б.Бузимом и др. Рыбинская впадина и на-
ходящиеся па ее площади Бородинское и Переяс-
Таблица 37
Среднее содержание (в мг/л) нормируемых микроэлементов
в подземных водах юрской угленосной формации
Канско-Ачинского бассейна
Микро- элемент пдк (1983) Класс опасности Лимитирующий показатель вредности*) Среднее содержание
западная часть бассейна восточная часть бассейна
Барий 0,1 2 СТ 0,036 0,054
Ванадий 0,1 3 СТ 0,0004 0,0003
Марганец 0,1 3 ОЛ 0,041 0,042
Медь 1,0 3 ОЛ 0,002 0,002
Молибден 0,25 2 ст 0,0004 Нс оби.
Никель 0,1 3 ст 0,0003 Нс обп.
Свинец 0,03 2 ст 0,0005 0,001
Стронций 7,0 2 ст 0,056 0,104
Титан 0,1 3 ОС 0,032 0,019
Хром 0,1 3 ОЛ 0,0004 0,003
Цинк 0,1 3 ОЛ 0,002 0,071
П^нмечвяче. * Лимитирующий показатель вредности: ОЛ - органолептический’ ОС - об-
щесанитарный: СТ - санитарно-токсикологический.
ловское месторождения от-
носятся к бассейну правого
притока Енисея - реки Каи,
однако площади самих мес-
торождений принадлежат к
бассейну только одного из
притоков Капа — реки Рыб-
ной, также являющейся ба-
зисом дренирования для Са-
япо-Партизапского место-
рождения. Крупнейшее по
площади Абапское месторож-
дение в своей юго-западной
части дренируется водами
реки Кап, а основная часть
месторожде! шя 1 цин надлежит
бассейну крупнейшего право-
го притока Енисея — реки
Апгары. Местным для место-
рождения базисом дрениро-
вания является река Тасее-
ва — левый приток Апгары.
Сведения о стоке рек, протекающих в преде-
лах крупнейших угольных месторождений, приве-
дены в табл. 38. Основное питание рек — снего-
вое, составляющее 55-70% годового стока. В свя-
зи с этим характерно крайне неравномерное внут-
ригодовое распределение стока (в %): 65-75 - вес-
ной (апрель — май); 20-30 — март (около 1% ). На
большей части территории водный баланс речных
бассейнов характеризуется преобладанием испа-
рения над стоком (испарение 60-80% от нормы
осадков, сток 20-40%). В центральных частях юр-
ских угленосных мульд преобладание испарения
над стоком еще выше.
Средние модули стока рек, протекающих в
пределах месторождений, невысоки и изменяются
от 2,5 до 10 л/с • км2. Модули стока выше в пред-
горных районах и ниже — в лесостепных. Продол-
жительность ледостава 160-180 дней (с ноября по
апрель). Средняя мутность речных наносов неве-
лика (50-225 г/м3), однако в весеннее половодье
опа может возрастать до 600 г/м3 и более. Мине-
рализация речных вод несколько выше в бассей-
не Елисея и его притока Апгары (от 300-350 в по-
ловодье до 700 г/л — в зимнюю межень).
Это связало с артезианским питанием рек за
счет разгрузки соленых подземных вод из соле-
поспых формаций кембрия-венда Сибирской
платформы. В бассейне Оби (Чулыма) минерали-
зация в половодье составляет 200-250 мг/л, а в
межень - до 400-500. По химическому составу
речные воды гидрокарбопатпые кальциевые со
слабой изменчивостью состава в течение года
(Л.М.Корытный, Л.А.Безруков, 1990).
Гидрогеологические условия
продуктивной толщи
Рассмотренные выше гидрологические усло-
вия характеризуют Канско-Ачинский бассейн в
целом. По горло-техническим особенностям отра-
ботки карьерных полей разрезами и по гидрогео-
логическим условиям карьерных полей разведан-
ные месторождения могут быть типизированы сле-
дующим образом:
Таблица 38
Сведения о гидрографической сети в районе основных угольных месторождений
Канско-Ачинского бассейна
Месторождение Принадлежность к бассейну реки Гидрологические данные по основным рекам месторождения
река-створ средний расход, м3/с модуль стока, л/с км2
I. Бассейн р.Оби (Чулыма) Чулым - Казанка 182 5,1
Кубитст - Б.Мост 0,4 3,9
Итатскос Чулым Тютюл - Феофаново 1,0 5,9
Итатка - Итат 1.5 5,1
Барапдатское Чулым (Урюп) Дудст - Тамбар 4,6 6,0
Чулым (Кия) Сорта - Третьякове 2,4 3,1
Сорта-Усть-Колба 3,9 3,0
.Тисульское Чулым (Кия) Каштак - Тисуль 0,4 3,6
Березовское (юго-западная Чулым - Урюп Урюп - Казанка 33,5 5,9
часть) и Урюпскос Урюп - Изындасво 32,5 6,3
Березовка - Ершово 2,0 3,2
Листвянка - Березовское 0,4 3,0
Березовское (северо-восточная Чулым Чулым - Ершово 124 5,0
часть) И Алтатскос Ельник - Алтат 0,6 3,5
Назаровское Чулым Чулым - Назарово 141 5,0
Ададым - Назарово 0,6 4,6
Глядспско Ссрсжское Чулым (Сереж) Ссрсж - Антропово 9,7 2,1
П. Бассейн Енисея — Апгары
Бородинское и Абанское Енисей (Кап) Кан-Подпорог 288 7,8
(юго-западная окраина) Каи-Канск 246 10,7
Рыбная - Рыбное 5,3 1,7
Абанское (основная часть Ангара (Тасссва) Усолка- Троицк 23,5 2,6
^месторождения) Почет - Почет 5,0 3,5
Абаи - Абан 0,6 1,8
Саяно-Партизанское | Енисей (Кан) Рыбная - Вершино-Рыбное 0,6 5,0
1. Месторождения — артезианские склоны.
К ним относятся разведанные карьерные ноля
Итатского, Барапдатского, Березовского и Урюп-
ского месторождений, а также Боготольский и
Улуйско-Кемчугский угленосные районы. Разра-
ботка осуществляется от выходов угольных плас-
тов по их падению до глубин, определяемых рен-
табельностью коэффициента вскрыши. Притоки
обеспечиваются, главным образом, за счет емкост-
ных и упругих запасов подземных вод в угольном
пласте и вскрышных породах со стороны рабоче-
го борта разрезов. По мере развития горных ра-
бот и углубления разрезов увеличивается мощ-
ность осушаемых пород, и в связи с этим отмеча-
ется прогрессирующий рост притоков в горные
выработки за счет сработки емкостных и упругих
запасов самого месторождения, а также осушае-
мых пород, находящихся в зоне влияния разре-
зов. Емкостные запасы подземных вод месторож-
дений этого типа особенно велики (в м3): Березов-
ское — 5,04 -1015; Урюпское — 4,03 • 109; Назаров-
ское - 1,15 • 109.
Основной способ осушения, рекомендуемый
проектными и научными разработками “ Сибгип-
рошахта” и “ УкрНИИпроекта” — подземный со
строительством дренажных шахт и штреков в уголь-
ном пласте и бурением из штреков систем восста-
ющих дренажных скважин в кровлю (в горизон-
ты вскрышных пород).
2. Месторождения — артезианские бассей-
ны. Карьерные поля занимают всю площадь или
часть замкнутых угленосных мульд округлых
очертаний. Границей карьерных полей является
почва продуктивного угольного пласта месторож-
дения. К этому типу относятся Назаровское, Бо-
родинское, Абапское, Переясловское и др. место-
рождения. Вскрытие и разработка месторожде-
ний ведутся от выходов пласта к центру мульды с
одного (Бородинское месторождение) или несколь-
ких (Назаровское месторождение) флангов. Сум-
марный объем притоков в горные выработки опре-
деляется относительно небольшими емкостными
и упругими запасами подземных вод, угля и
вскрышных пород в пределах отрабатываемой муль-
ды, поэтому притоки максимальны в начальный
период освоения месторождения, уменьшаются в
последующие годы и обеспечиваются в основном
естественными ресурсами подземных вод. Спосо-
бы осушения карьерных полей различны. На Бо-
родинском месторождении применяется комбини-
рованный способ с водоотливом из дренажной
шахты и из зумпфов карьерной выработки. На
Назаровском месторождении комбинированный
способ применялся в начальные годы его освое-
ния, в последние же годы осушение происходит
поверхностным способом: водоотливом из зумп-
фов и дренажных скважин. Небольшие месторож-
дения — артезианские бассейны — могут осушать-
ся только поверхностным способом, с опережаю-
щим горные работы включением дренажа из сква-
жин, а также водоотливом из зумпфов.
Гидрогеологическая стратификация уголь-
ных месторождений, обычно применяемая при их
геологическом изучении, основывается, прежде
всего, на горно-технических условиях вскрытия и
разработки месторождений и поэтому слабо кор-
релируется со стратификацией, разработанной
при региональных работах и учитывающей стра-
тиграфическую последовательность и фильтраци-
онные показатели водоносных и водоупорных по-
род. При геологоразведочных работах па место-
рождениях бассейна обычно выделяются (вверху
вниз): ' • /.
водоносный горизонт четвертичных отложе-
ний, представленный аллювиальными песками,
гравием, галечником, реже супесями и суглинка-
ми Горизонт не имеет сплошного распростране-
ния ио площади месторождений;
водоносный падугольпый горизонт (комп-
лекс), приуроченный к толще песчаников, алевро-
литов, аргиллитов с прослоями углей Возраст по-
род может быть среднеюрским (Бородинское,
Абапское, Балахтипское, Назаровское месторож-
дения) или от среднеюрского до нижнемелового
включительно (Березовское, Урюпское, Итат-
ское, Барандатское). В составе падуголыюго го-
ризонта (комплекса) отмечаются от одного до
трех-четырех водоносных слоев, представленных
песчаниками (Березовское, Урюпское, Итатское,
Барандатское месторождения) или же песчаника-
ми и углями (Бородинское месторождение). Водо-
носные слои разделены водоупорными слоями ар-
гиллитов и алевролитов. От нижележащего гори-
зонта падугольпый горизонт (комплекс) отделяется
не всегда выдержанным слоем алевролита различ-
ной мощности;
угольный водоносный горизонт относится к
основным продуктивным пластам месторождений
и состоит практически полностью из угля;
водоносный “ горизонт” (точнее, зона трещи-
новатости) горельников имеет локальное распро-
странение в основном па выходах пласта. На Бо-
родинском месторождении площадь горельников
составляет около 30% от площади выходов плас-
та. На других месторождениях горельпики рас-
пространены меньше. Гидравлически зона трещи-
новатости связана с угольным горизонтом. Мор-
фологически водоносные структуры представле-
ны воронкообразными и пластообразпыми тела-
ми мощностью до 20-25 м;
подугольпый горизонт отделяется от угольного
слоем невыдержанного по мощности аргиллита или
алевролита и включает песчаники и бурые угли,
разделенные пачками алевропелитовых пород.
Рассмотренная схема гидрогеологической
стратификации применяется на большинстве раз-
веданных угольных месторождений бассейна, за
исключением Назаровского и Абапского место-
рождений. На первом падугольпые песчаники за-
легают непосредственно па пласте “Мощном”, об-
разуя с ним единый (“Первый”) водоносный го-
ризонт. Подугольные горизонты Назаровского
месторождения названы также по номерам (от “
Второго” до “ Четвертого” . На Абанском место-
рождении имеются два продуктивных угольных
пласта — “Мощный” и “Нижний”, разделенные
песчаниками и алевролитами мощностью до 80 м.
Соответственно здесь выделяются два угольных
горизонта и горизонт песчаников междупластия.
Фильтрационные параметры водоупорных
пород, разделяющих водоносные горизонты, при
геологической разведке месторождений не изуча-
лись. Поэтому мы сочли важным привести здесь
результаты лабораторных исследований коэффи-
циентов фильтрации слабопроницаемых пород по
99 монолитам, отобранным нами из вскрышных
пород месторождений западной части бассейна
(табл. 39).
Таблица 39
Коэффициенты фильтрации (в м/сут) слабопроницаемых пород
юрской угленосной формации (по данным Г.В.Загривной
и Р.Г.Петровой, ГГП “Красноярскгеология”, ВСЕГИНГЕО, 1990 г.)
Литологическая характеристика Среднее арифметическое Минимум Максимум
Песчаник 0,0047 0,00002 0,016
Песчаник алевритовый 0,0008 0,00007 0,004
Аргиллит 0,0009 0,000009 0,022
Аргиллит 0,00008 0,000012 0,0003
По всем породам 0,0018 0,000009 0,022
Лабораторные исследования коэффициентов
фильтрации слабопропицаемых пород показали,
что наименьшей проводимостью обладают аргил-
литы и алевролиты, что совпадает с грануломет-
рическим составом пород. Литологические разно-
сти песчаников, содержащие большие количества
алевропелитового материала, также в отдельных
случаях могут являться относительными водоупо-
рами, разделяющими юрский водоносный комп-
лекс па отдельные водоносные слои.
Вертикальные перетоки из одного водоносно-
го слоя в другой определяются не только фильтра-
ционными показателями разделяющего их водо-
упора, по и его мощностью. При гидрогеологиче-
ском моделировании геофильтрациопиая среда
разделяющего водоупора оценивается показате-
лем “ вертикальной проводимости”
Оо = ко /мо,
где Сгс, - вертикальная проводимость, сут’1; К„ -
коэффициент фильтрации разделяющего слоя, м/'сут;
Мо — мощность разделяющего слоя, м.
Расчеты по данной формуле показывают, что
вертикальная проводимость в пределах бассейна
изменяется от 8 • 10’5 до 1 • 10’2 сут-1, составляя в
среднем около 1 • 10”1 сут-1. Последнее значение
использовалось для моделирования водопониже-
ния па месторождениях западной части бассейна
для характеристики водоупорных слоев, отделяющих
угольный горизонт от падуголыюго и подуголыю-
го. Для детального моделирования осушения по-
род прибортовой зоны разрезов этот параметр тре-
бует уточнения в конкретном случае.
Кроме вертикальных перетоков через водо-
упоры, на обводненность месторождений сущест-
венно влияет гидравлическая связь с поверхност-
ными водами, которая характеризуется вертикаль-
ной проводимостью подрусловых отложений. По
результатам опытной эксплуатации постоянно
действующей гидрогеологической модели запад-
ной части КАТЭКа, проведенной совместными ис-
следованиями ГГП “ Краспояр-
скгеология” и ВСЕГИНГЕО
(1990, 1992), подрусловые от-
ложения рек характеризуются
следующими значениями верти-
кальной проводимости (в сут.’1):
Чулым - 4 • 10’3; Урюп -
4-10‘3; Ададым -1 • 10’3; Шушул -
1 10’\
Полученные данные вер-
тикальной проводимости мо-
тут использоваться для гидро-
геологического моделирования
па месторождениях бассейна.
Основное питание водо-
носных горизонтов па место-
рождениях — инфильтрация
атмосферных осадков. Для Березовско-Наза-
ровского и Итато-Барапдатского угленосных
районов величина инфильтрационного пита-
ния колеблется в пределах 16-350 мм/год. Ре-
шением обратной гидродинамической задачи
на гидрогеологической модели западной части
бассейна были уточнены значения инфильтра-
ции для различных условий. На водоразделах и
отвалах разрезов инфильтрация составляет
100 мм/год, па пологих склонах — 60, в доли-
нах и поймах рек — 40.
Фильтрационные показатели водоносных
гидрогеологических подразделений по наиболее
крупным месторождениям бассейна, полученные
при их детальной геологической разведке, приве-
дены в табл. 40.
Фильтрационные параметры гидрогеологических подразделений наиболее крупных разведанных угольных месторождений
Таблица 40
Гидрогеологические подразделения (стратиграфический индекс) Преобладающий литологический состав водоносных пород Мощность водоносных подразделе- ний, м Глубина залегания Напор над кровлей, м Удельный дебит, л/с Водопро- водимость, м2/сут Коэффициент фильтрации, м/сут Уровне- (пьезо)- про- водность, м2/сут Водоотдача, доли ед.
кровли водо- носных под- разделений установив- шихся уровней
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 и
1. Назаровское г- деторождение
1.1. Водоносный четвер- Суглинки, глинистые 0,5-13,3 5,0-20,0 +1,3-9,7 0-1,3 0,24-1,4 21,7-84,9 4-39 1,2ЕЗ-1,2Е6 -
тинный аллювиальный пески, пссчано-га- 4,5 1,9 0,51 36 14 3.4Е5
горизонт (а<2) ленные отложения
1.2. Первый водоносный Песчаники 2,2-52 13,9 49 4 0-41,0 0-40 0,065-3,26 7-368 0 5-33,8 6,6ЕЗ-2,1Е5 -
горизонт (Щр 14,9 24,7 13,6 14,12 0,91 117 7,9 3.9Е4
Бурый уголь 3,0-19,8 10,7-75,2 +1,9-25,9 3-70 0,001-7,6 7-1041 0,1-124,1 1,5ЕЗ-8,9Е5 0,006-0,4
(пласт “Мощный”) 19,2 35,6 9,2 29 1,49 269 152,8 1,5Е5 0,009
1.3. Второй, третий, Песчаники с про- 31,4-57,5 16,4-29,6 1,2-13,5 2,9-28,4 0,26-0,44 46-78,5 0,8-2,5 3.2Е4-1Е5 0,0001-0,0014
четвертый подугольные слоями алевролитов 44,4 23,0 7,4 15,6 0,35 62 1,65 6.6Е4 0,0011
горизонты и бурых углей
2. Березовское месторождение (участки 1-2)
2.1. Водоносный четвер- Песчано-галечные 1-15 - 0,2-10 - 0,24-1,65 - 0,64-12,5 - -
тинный аллювиальный отложения 5
горизонт (а<2) 2.2. Водоносный Песчаники 14,4-35,6 34-77,5 +15,9-36,5 28,4-82 0,09-1,05 1,7-47,0 0,7-3,8 2,4ЕЗ-5,2Е5 0-0,0035
надугольный горизонт (Л-К,) 23 62 3,9 52 0,35 19 2,1 8.4Е4 0,0009
2.3. Водоносный Бурый уголь (пласт 17,6-62,2 12 0-135,2 +2,9-37,5 2,5-127 0,009-3,5 0,001-355 0,016-54,0 1,4ЕЗ-5,1Е5 0,0001-0,0021
угольный горизонт (Ь1|) “Березовский”) 46,9 56,2 17,5 37,7 0,42 46,6 3,8 7,ЗЕ4 0,002
2.4. Водоносная зона Горелые породы 4,8-20 6,5-16,0 +0,7-5,2 5,8-13,5 0,07-6,4 7,0-640 1,2-74,2 4,5ЕЗ-2,2Е4 0,0001-0,0006
трещиноватости горелых (глиежи) 10,1 12,5 2,5 10,0 2,57 265 32,8 1,ЗЕ4 0,0028
пород (№0) 2.5. Водоносный подуголь- Песчаники 33,0-73 8-126,8 +1,0-30,1 8-96,7 0,01-0,98 1,2-169,7 0,023-4,93 1,9ЕЗ-2,7Е5 0-0,02
ный горизонт (1'2) 57,3 86,2 13,4 48,9 0,23 27,6 0,84 6,1Е4 0,004
3 . Урюпскос месторождение
3.1. Водоносный четвер- Песчано-галечные 2,8-13,1 - 0,4-2,0 - 2,1-9,1 109-927 30,3-82,8 6,7Е2-4,9ЕЗ 0,038-0,4
тинный аллювиальный отложения 7,4 1,3 5,0 488 60 2,8ЕЗ 0,2
горизонт (а<2) 3.2. Водоносный Песчаники 19,2-59,7 0,5-19 0,48-0,73 5,8-253 0,3-11 1,7ЕЗ-8,1Е4 0,0016-0,004
надугольный горизонт - К.) (два слоя) 33,9 12,6 0,3 86 3,3 2,8Е4 0,003
Окончание табл. 40
1 2 ' • : 3 4 5 6 7 8 9 10 11
3.3. Водоносная зона Горелые породы 10,5-36,8 7,7-20 7,2-20,2 - 1,38-4,57 126,7-715 7,32-135 - -
трещиноватости горелых (глпежн) 23,9 13,3 13,9 3,0 438 68,9
пород (К-0) 3.4. Водоносный уголь- Бурый уголь 16,3-66,8 0,5-55,3 0,05-11,6 17,4-2749 0,31-59 1.7ЕЗ-1Е4 0,0001-0,5
ный горизонт (Ь10 (пласт “Березов- ский”) 45 12,8 5,7 1076 25 2ЕЗ 0,13
3.5. Водоносный подуголь- Песчаники 25,1-58 - 0,2-3,4 - 0,135-1,1 30,4-422 1,0-9,9 1,1ЕЗ-2,8Е6 0,0001-0,092
ный горизонт О2) 41,3 1,2 0,5 139 3,3 4,ЗЕ5 0,016
. Итатское месторождение
4.1. Водоносный четвер- Песчано-галечные 1,0-13,1 0,1-25,3 +1,1-10,1 3,5-15,2 0,017-1,4 1,7-186,0 0,39-52,9 0,7ЕЗ-1,6ЕЗ 0-0,14
тичный аллювиальный отложения 4,3 10,5 3,0 8,3 0,3 35,4 13,0 1,0ЕЗ 0,012
горизонт (аО) 4.2. Водоносный надуголь- Песчаники 7-80 3,2-200 +3,4-15,8 1,8-235 0,006-0,76 1,0-186 0,1-4,5 2,1ЕЗ-7,5Е4 0-0,09
ный горизонт (1| - К,) (2-3 слоя) 24,8 37 6,0 0,24 0,24 34,1 1,3 3,5Е4 0,0033
4.3. Водоносный надуголь- Бурый уголь (пласт 5,7-80 22,2-149 +9-19,9 9,0-140 0,001-7,2 0,042-1990 0,001-62,2 5.5Е1-8.5Е5 0-0,51
ный горизонт (Ы2) “Итатский”) 39,3 70 6,6 61 0,8 165 6,4 1.8Е5 0,04
4.4. Водоносный гори- Песчаники 10,0-40,4 17,2-71 +0,1-26,5 10-60,3 0,002-0,2 0,16-47,0 0,01-1,57 400-2,6ЕЗ 0-0,085
зонт подугольных песча- ников (1’2) 25,2 36,5 10,2 27,7 0,035 11,6 0,41 967 0,008
5. барандатское месторождение
5.1. Водоносный четвер- Песчано-гравпиные 4,2-8,0 15-25,4 9,5-15,2 10,4-18 0,4-1,11 68,1-567 13,5-59 4.8Е2-8.1ЕЗ -
тичный горизонт (аО) отложения 4,5 21,2 11,9 14,9 0,08 260 25,6 1,7ЕЗ
5.2. Водоносные Песчаники 0,6-79,0 7-148 +15,2-55,5 13,2-95,0 0,002-0,3 0,2-37 0,02-4 4,ЗЕЗ-8ЕЗ -
горизонты надугольных (1-2 слоя) 8,7 37 17,5 41 0,07 7,8 1,0 5,6ЕЗ
песчаников О2 - К]) 5.3. Водоносная зона Горелые породы 6,8-32,0 6,0-44,1 1,2-44,1 8,0-48,5 0,05-10,9 0,17-360,8 2,2-29,7 1.8ЕЗ-6.2Е4
трещиноватости горелых (глиежи) 16,4 27,1 18,6 33,8 2,3 165,3 10,3 2,7Е4
пород (К-0) 5.4. Водоносный Бурый уголь (пласт 7,5-97,5 7,8-104,0 +1,4-75,0 14,6-1476 0,002-1,2 0,1-1124 0,002-8,1 0.4Е2-4.5ЕЗ
угольный горизонт (Ь)2) “Итатский”) 43,2 40,8 27,4 50 0,33 97,2 2,3 2,7ЕЗ
5.5. Водоносный подуго- Песчаники 5,0-76,2 15-309 +10,5-61,9 17-325 0,01-1,05 1,0-114 0,06-12,7 8,7Е2-2,8ЕЗ
льный горизонт О2) 23,6 92,3 20,4 94 0,16 28,5 1,94 3,7Е2
6. Абапское месторождение
6.1. Водоносный четвер- Аллювиальные 0,5-33,8 1,0-30 1,0-30 - 0,003-2,1 - 0,2-32 - -
тичный горизонт (0) пески. Элювпаль- 6 11
но-делювиальные
супеси, глинистые пески, озерно-бо- лотные торфы,
илистые пески
6.2. Водоносный Песчаники 5-20 16-45 0,5-30 1-15 0,04-2,58 До 10 0,039-1,36 - -
надугольный горизонт О2Ьг + 14
6.3. Водоносная зона Горелые породы 0,5-36.5 0.1-35,0 1,5-35,0 2,9-5,0 0,01-3,17 14,5-437 0,82-26 296-8700 0,05
трещиноватости горелых (глися.и) 8,1 12,96
пород (М-О) 6.4. Водоносный уголь- Бурый уголь 6,5-26 1-78 + 1,32-5805 1-68 0,003-7,48 1-703 0,007-29 - -
ный горизонт пласта "Мощного” О2кт 2) 18 16 0,82 93 4,37
6.5. Водоносный Песчаники с проело- 12-21 5 +0,4-40 2-60 0,01-1,92 3-246 0,12-15,6 - -
горизонт междупластия ями алевролитов, 13,4 16 0,41 48 4,52
(52ктр аргиллитов, плас- тов бурого угля
6.6. Водоносный Бурый уголь 5-15,8 5-112 +0,5-60 2-76 0,07-4,7 0,3-585 0,04-33,0 - -
угольный юрпзонт пласта “Нижнего” (52кт2) 8,7 17 0,26 124 8,78
6.7. Водоносный Песчаники, про- 0-103 20-80 +1,45-19,8 10-96 0,01-0,84 1-182 0,09-11,8 - -
подугольный горизонт слои алевролитов, 27 12,04 40 0,24 30 1,71
О2кт2) аргиллитов
7. Бородинское месторождение
7.1 .Надугольный Песчаники и угли 2-47 6-35,6 +0,5-28 2-20 0,008-0,5 1-50 0,05-2,7 4.4ЕЗ-1.9Е4 0,003-0,19
ВОДОНОСНЫЙ горизонт пластов “Всрхнс 15,4 0,28 24 1,5 8,4ЕЗ
СТгЬгз) го”, “Совхозного”, "Профильного” и “Рыбинского”
7.2. Угольнып Бурый уголь (пла- 15-51 0,63 3,25 5,93 0,08-1 19-545 0,2-10,36 2,ЗЕЗ-7,6ЕЗ 0,002-0,04
водоносный горизонт сты “Бородин- 28,5 0,4 40 1 3.8ЕЗ 0,024
пласта “Бородинского” скпй-1”, ' Бородин
(К12Ьг3) скпй-П"), песчани- ки междупластия
7.3. Подугольный Песчаники, алевро- 15-52 8-140 5-20 20-40 0,07-0,17 1-44 0,26-2,8 4,7ЕЗ-1,2Е4 0,02-0,03
водоносный горизонт литы, маломощные 35 35 0,1 25 0,3
СЬЬп) прослои угля
Примечание. Е - показатель степени числа 10 (например, ЕЗ обозначает х 103).
Характерная особенность геофильтрацион-
пой среды угольных месторождений - низкая во-
допроводимость водоносных слоев. В региональ-
ном плане иа большинстве месторождений водо-
проводимость изменяется от 10 до 50 м2/сут, со-
ставляя в среднем около 20 м2/сут. Пониженны-
ми значениями водопроводимости характеризу-
ются Абанское, Бородинское месторождения, а
также восточная часть Барапдатского и Тисуль-
ского месторождений. Повышенную водоирово-
димость ио отношению к региональному фону
имеют горизонты Назаровского и Итатского мес-
торождений, где опа в среднем составляет около
100 м2/сут. Аномально высокую водопроводи-
мость (2000 м2/сут и более) имеют водоносные
горизонты Урюпского месторождения, залегаю-
щие в долине реки Урюп.
Водоносные горизонты также характеризу-
ются низкими значениями водоотдачи. В падуголь-
иых горизонтах этот показатель характеризуется
значениями 0,02-0,03 доли единицы. Водоотда-
ча мощных (продуктивных) пластов угля со-
ставляет около 0,05 (Ю. А.Норватов, 1988 г.). В
подугольных песчаниках с коэффициентами
фильтрации от 0,5 до 1,5 м/сут водоотдача ко-
леблется от 0,01 до 0,02, а в горизонтах, сло-
женных переслаивающимися песчаниками и
алевролитами с коэффициентами фильтрации
0,03-0,5 м/сут, водоотдача еще ниже — около
0,001. Низкая водоотдача препятствует эффек-
тивному осушению месторождений и быстрому
распространению депрессионпых воронок. Филь-
трационная неоднородность всех угольных мес-
торождений определяется, прежде всего, усло-
виями залегания водоносных и водоупорных по-
род. Повышенной проницаемостью характеризу-
ются участки выходов горизонтов до глубин
60-80 м, а также речные долины. На больших
глубинах все пласты имеют высокие и в общем
однородные значения фильтрационных показа-
телей (см. рис. 20).
Своеобразным компонентом геофильтрациоп-
пой среды месторождений является техногенный
проницаемый горизонт, формирующийся в отва-
лах. 'Внешние отвалы разрезов, расположенные
па поверхности естественных ландшафтов, как
Правило, не водоносны. Водоносны внутренние
отвалы угольных разрезов при условии прекраще-
ния'горных работ и дренажных мероприятий. Та-
кой техногенный водоносный горизонт возник во
внутреннем отвале основного поля “Назаровско-
го” разреза. Осушение этого карьерного поля пре-
кращено, и в выработанное пространство сбрасы-
ваются дренажные воды из “Чулымского” участ-
ка. При этом происходит фильтрация вод из со-
здаваемого водоема в толщу отвальных пород и
формирование водоносного горизонта. Питание
горизонта также осуществляется за счет атмо-
сферных осадков с нормой инфильтрации около
100 мм/год. Водоносными являются отвальные
породы суглинисто-супесчаного состава с коэф-
фициентами фильтрации 0,01 - 0,08 м/сут. Вода
вскрывается на глубинах от 8 до 23 м. Мощность
водопасыщеппых иород колеблется от 6 до 22 м.
Воды — безнапорные или слабопапорпые с напо-
ром до 4 м. Характерная черта техногенного гори-
зонта, в отличие от природных, - изотропность
его геофильтрациоппых свойств из-за отсутствия
слоистости. Техногенный водоносный горизонт
существует также па выработанных карьерных
полях Тисульского месторождения (разрезы
“Ржавчик” и “Смычка”).
По мере отработки карьерных полей, техно-
генный водоносный горизонт будет одним из ха-
рактерных компонентов геологической среды бас-
сейна. Поэтому уже сейчас необходимо оцепить
влияние этого горизонта на подземную гидросфе-
ру региона, чтобы снизить или предотвратить воз-
можные негативные последствия для окружаю-
щей среды.
В США такие исследования были проведе-
ны на внутренних рекультивированных отвалах
угольных разрезов Северной Дакоты. Исследова-
ния показали, что после завершения горных ра-
бот, прекращения дренажа и проведения рекуль-
тивации в отвале происходит восстановление
уровня подземных вод до отметок, предшество-
вавших горным работам. Структура подземного
потока при этом также наследует черты первона-
чальных гидродинамических условий, однако
условия фильтрации в отвалах безнапорные.
Основную роль в формировании подземных вод
отвалов играют атмосферные осадки (при край-
не незначительных долях бокового п дойного
притоков). Минерализация и содержание глав-
ных компонентов в подземных водах отвалов в
5-10 раз выше, чем в природных подземных во-
дах, что обусловлено широким окислением
вскрышных пород при их переэкскавации в отва-
лы. Проведение рекультивации па поверхности
существенно снижает процессы окисления пород
и формирование химического загрязнения под-
земных вод в отвалах (ОгоепетюсМ е1 а1 , 1983).
Названные закономерности формирования гид-
рогеологических условий в техногенных горизон-
тах проявляются и в условиях Капско-Ачинско-
го бассейна. Однако получение полной и досто-
верной картины формирования подземных вод в
пределах отвалов требует проведения дальней-
ших исследований.
Проведенные при геологической разведке
угольных месторождений гидрогеологические ис-
следования позволили рассчитать прогнозные во-
допритоки в проектируемые разрезы (табл. 41).
Расчетные водопритоки за счет подземных вод в угольные разрезы по материалам
геологической разведки
Разрез (разведанное карьерное поле) Водопритоки в разрезы, м3/ч Удельные водопри- токи, м3/ч па 100 м фронта горных работ Модуль водоприто- ков, м3/ч па 1 км2 площади разреза Примечание
“Бородинский-1" 235-323 5,4-7,8 46,1-78,3 Разрез ” Бородинский-1", северная часть месторождения
680 6,8 6800 Южная часть месторождения (период вскрытия)
“Бородинский-2" 550 10,0 667 Период строительства разреза (ширина траншеи 150 м) '
1700-1800 30,9-32,7 77,3-81,8 Завершающий период эксплуатации разреза, , 100 м от р.Урюп . .. . > .
"Березовский-1" 1140 25,3 1689 Период строительства разреза (ширина траншеи 150 м)
”Бсрсзовскпй-2" 2000 44,4 148,1 Завершающий период эксплуатации разреза
"Итатский-10" (Итат- скос месторождение) 2772-6281 27,7-62,8 279-357 Первые 10 лет отработки; ‘ вторые - 15
"Итатскнй-2" (Баран- датскос месторождение) 4900 49,0 160,4 Завершающий период эксплуатации
" Итатский-1" ( Баран- датскос месторождение) 1900-2700 22,9-32,5 46,3-108,4 Период полного развития горных пород
"Барандатскпс 3-5" 4400 146,7 1471,6 -
"Урюпский-Г' 500 14,3 952 Период строительства разрез- ной траншеи шириной 150 м
(Участок "Урюпскин Западный") 2500 71,4 238,1 Период завершения горных пород
1300 16,9 168,8 При вскрытии только пласта "Мощного"
“Абанскнй-1" 2700 35,1 350,6 При вскрытии пластов “Мощного” и “Нижнего”
1800 24,0 480 -
“Абанскнй Северо-Восточный " 920-9200 9,2-92,0 184-1840 При вскрытии только пласта “Мощного” (минимум - 1000 м от реки; максимум 100 м от реки)
‘Абанскнй" (участок “Денисовский”) 1863-18630 18,6-186,3 372,6-3726 При вскрытии пластов “Мощного" п “Нижнего" (минимум- 1000 м от реки; максимум 100 м от реки)
488-759 14,8-23,0 113,8-176,9 Вскрытие пласта “Мощного”; расчет притоков по разным формулам
“Абанскнй” (“Северо-Западный” участок) 782-1228 23,7-37,2 182,3-286,2 Вскрытие пластов “Мощного” и “Нижнего"; расчет по разным формулам
"Ржавчпк" (Тисульскос месторождение) 261-351 52,2-70,2 2610-3510 Разрез 600x200 м. Расчет по разным формулам
В связи с различиями в масштабах проектируемых
разрезов абсолютные величины прогнозных прито-
ков подземных вод в разрезы мало показательны,
поэтому для сопоставления расчетных притоков в
различные разрезы в табл. 41 приведены значения
удельных водопритоков, рассчитанные на 100 м
длины фронта горных работ проектируемых разре-
зов, а также модули притоков на 1 км2 площади гор-
ных выработок. Удельные притоки в разрезы в об-
щем невелики (от 5,4 до 186,3 м3/ч) и в среднем со-
ставляют 44 м3/ч па 100 м фронта горных работ.
Наиболее высокие удельные притоки (100 м3/ч п
более) характерны для разрезов, расположенных
вблизи речных долин (участки “ Абанскнй-Дени-
совский", “Абапский-Северо-Занадпый-З", ”Ба-
рандатский 3-5"). Наименьшие удельные притоки
в разрезные траншеи проявляются в период строи-
тельства разрезов, а па стадии завершения горных
работ притоки возрастают в 3-5 раз (для месторож-
дений — артезианских склонов). Удельные водо-
притоки в разрезы Абапского месторождения
различаются в зависимости от степени вскрытия
месторождения — при вскрытии только одного
верхнего пласта “Мощного” они примерно в 2 раза
ниже, чем при вскрытии обоих продуктивных
пластов месторождения. Модули притоков в раз-
резы также различаются в зависимости от ста-
дийности горных работ. Особенно высоки они в
периоды строительства разрезов, что обусловле-
но малой площадью горных выработок и вскры-
тием при этом всей осушаемой толщи. На стадии
полного развития горных работ при больших
площадях карьерных выработок этот показатель
для крупных разрезов колеблется в пределах
150-350 м3/ч км . Высокие модули притоков для
небольших разрезов Тисульского месторождения
обусловлены их небольшой площадью и полным
вскрытием основных водоносных горизонтов. Не-
смотря на условность расчетов водопритоков, их
результаты обоснованы большими объемами вы-
полненных фильтрационных работ. Опи дают
представление о формировании притоков в буду-
щие разрезы и составляют надежную основу для
их проектирования.
7. ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
Канско-Ачинский бассейн — один из наибо-
лее изученных в геоэкологическом отношении
угольных бассейнов Сибири. Это связано с
тем, что после принятия в 1979 г. Государствен-
ной программы создания Канско-Ачинского
топливно-энергетического комплекса были при-
няты программы научных исследовании по эко-
логическому обеспечению строительства уголь-
ных разрезов и мощных теплоэлектростанций
(ТЭС). Кроме ведомственных научных программ
Министерств энергетики, угольной отрасли
промышленности и геологии, осуществлялись
комплексные научные программы под эгидой
ГКНТ СССР, Сибирского отделения АН СССР.
Ведущими научными организациями комплекс-
ных НИР были Институт прикладной геофизи-
ки Госкомгидромета (ИПГ) и Институт геогра-
фии (ИГ СО АН), а всего к работам было при-
влечено более 20 организаций различных ве-
домств. Окончательное обобщение полученных
научных результатов было выполнено в 1985 г.
под научным руководством Л.И.Болтневой
(ИПГ) и Л.М.Корытного (ИГ СО АН).
С 1979 по 2000 г. Геоэкологической партией
АО “Краспоярскгеология” (при участии
ВСЕГИНГЕО в 1980-1992 гг.) выполнено боль-
шое количество многоаспектных исследований,
которые позволили получить новые геоэкологиче-
ские, геохимические и радиоэкологические мате-
риалы. В работах приняли активное практическое
участие О.Ю.Влащепко, К.В.Гаврилин, М.С.Го-
лицын, Г.В.Загривпая, В.В.Кочетков, А.Ю.Озер-
ский, Р.Г.Петрова, М.С.Тимонина, О.Н.Толсти-
хин, К.В.Удин и др.
7.1. ИЗМЕНЕНИЕ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ ПРИ РАЗРАБОТКЕ
УГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
В настоящее время в бассейне разработку
угля..ведут три мощных угольных разреза: “Бере-
зовский-1", "Бородинский" и “Назаровский”, а
Также И небольших разрезов, добывающих
уголь-для местных нужд: “Абанский”, “Березов-
ский-3", "Балахтинский", “Итатский”, “Кайчак-
скпй", “Канский”, “Козульский”, “Переяслов-
сций",' “Сереульский”, “Степной” и “Тасеев-
ский". При годовой добыче угля, равной 36 млп т,
95% добывается крупными разрезами, средняя про-
изводительность малых разрезов — около 170 тыс. т
в год. Кроме того, в пределах Тисульского место-
рождения находятся два полностью выработан-
ных участка (бывш. разрезы “Ржавчик” и “Смыч-
ка”), карьерные поля которых представлены гор-
ной выемкой и перекультивироваппыми внутрен-
ними отвалами. Наиболее интенсивное воздейст-
вие па все компоненты природной среды оказыва-
ют крупные разрезы, по и па небольших разрезах
наблюдаются выраженные негативные процессы
воздействия па природную среду. Большинство
перечисленных разрезов было изучено при раз-
личных геолого-экологических, гидрогеологиче-
ских и инженерно-геологических работах.
Главное воздействие разрезов па природные
условия — нарушение ландшафта, состояния атмосфе-
ры, природных поверхностных и подземных вод.
Воздействие на воздушную среду проявляется
в загрязнении воздуха пылью и газами при рабо-
те технологического оборудования разрезов и со-
путствующих производств (транспорт, котельные
и т.п.), а также при взрывных работах. По дан-
ным института ВНИИОСуголь, наибольшая ин-
тенсивность выделения пыли (в г/с) наблюдается
при работе роторных экскаваторов (до 13,8),
драглайнов (до 4,9), отвалообразователей (до 4),
забойных перегружателей (до 3,5). Существен-
ное нылевыделепне происходит с конвейерных
лепт — 0,04 г/с с одного погонного метра лепты.
Пылеобразовапие от взрывных работ незначитель-
но: валовые выбросы пыли при взрывных рабо-
тах составляют менее 1 % от выбросов пыли други-
ми источниками, оксида углерода — около 10%,
оксида азота — менее 5%. При взрывных работах
превышений над ПДК за пределами карьерных
полей не создается. Значительное загрязнение ат-
мосферы пылью происходит при пылевыделеиии
с поверхности отвалов, угольных н породных
уступов (табл. 42).
Из табл. 42 видно, что основное пылевыделе-
ние от разрезов происходит от пылящих поверхно-
стей отвалов и уступов карьерных выемок (от 86
до 92% общего объема выбросов). Расчетные дан-
ные хотя и не дают реальной картины загрязнения
воздушной среды в районе действующих горпо-до-
бывающих предприятий, но показывают высокую
интенсивность выбросов — от 2 до 6,6 кг пыли па
топну добытого угля. Роль организованных источ-
ников выбросов в атмосферу (котельных разре-
зов) невелика и составляет’ всего около 1,5% от ин-
тенсивности неорганизованных источников.
Результаты непосредственных измерений за-
грязнения атмосферного воздуха в пределах карь-
ерных полей “Назаровского” и “Бородинского”
разрезов приведены в табл. 43. ,
Таким образом, состояние атмосферного
воздуха разрезов характеризуется высоким
уровнем загрязнения воздушной среды. Хотя
выявленные концентрации загрязняющих ве-
ществ и не превышают ПДК для рабочей зоны,
наблюдаются устойчивые (но средним значени-
ям показателей) превышения над ПДКмрза счет
пыли, оксидов углерода и азота. Загрязнение
диоксидом серы (сернистым ангидридом) для
воздушной среды разрезов не характерно.. На-
стораживающим является выявленное присутст-
вие в атмосфере ртути в содержаниях, превыша-
ющих ПДКСС.
Распространение пыли за пределами' разре-
зов вызывает загрязнение воздушной среды рас-
положенных поблизости от них населенных пунк-
тов, а выпадение пыли показывает воздействие иа
почвы и растительность. Зона влияния разрезов
па окружающие территории определяется господ-
ствующим направлением ветров и гипсометриче-
ским положением разреза.
Таблица 42
Расчетные величины интенсивности пылевыделения (в г /с) от неорганизованных источников выбросов
угольных разрезов (по данным института ВНИИОСуголь, 1985)
Разрез Источник пылевыделения Всего
добычное, вскрышное, отвальное оборудование пылящие поверхности отвалов, породных и угольных уступов
“ Березовский-1 245,7 1514,0 1759,1
"Назаровский” 69,0 822,3 891,3
“Бородинский” 70,8 687,6 758,4
Таблица 43
Состояние воздушной среды (содержание пыли и газов, мг/м3) в пределах карьерных полей
“Назаровского” и “Бородинского” разрезов (по данным института КАТЭКНИИуголь, 1981, 1986)
Вещества пдкрз пдкир пдксс Концентрация в воздухе разрезов
Пыль 10,0 0,50 0,15 2,4/0,2-20,5
Оксид углерода 20,0 3,0 1,0 1,6/0,4-3,7
Оксиды азота 5,0 0,085 0,085 0,15/0,03-0,36
Диоксид серы 10,0 0,5 0,05 -/0-следы
Ртуть 0,01 - 0,0003 0,00032-0,00054
Пргщечания: 1. В последней графе в числителе дано среднее значение, в знаменателе - минимальное и максимальное.
2. ПДКрз - рабочей зоны; ПДК.,,р - -максимальная разовая; ПДКсс- среднесуточная.
Вещественный состав пылевых выбросов
определяется, главным образом, вещественным
составом вскрышных пород и углей. Пылевая на-
грузка на ландшафты, создаваемая разрезами, из-
меняется в среднем от 200-300 т/км2 год (“Наза-
ровскип” разрез) до 500-700 т/км2 • год (“Бере-
зовский” разрез). Максимальная пылевая нагруз-
ка разрезов достигает 1800-2000 т/км2 год, что в
50 раз выше регионального фона по южной части
Красноярского края (36,5 т/км - год). Поступле-
ние пыли в ландшафты создает условно-аномаль-
ный тип нагрузки, характеризующийся большим
количеством выпадающей пыли при фоновых
или близких к ним содержаниях химических эле-
ментов. Наиболее высокие содержания в выбро-
сах разрезов имеют титан, стронций, барий, мар-
ганец. С выбросами разрезов также связано по-
ступление в окружающую среду бериллия, меди,
лития, иттрия и галлия.
Высокую миграционную активность в пыле-
вых выбросах имеет бериллий (1-й класс опасно-
сти). Фоновая концентрация бериллия в пыли
г. Назарово составляет 2 мг/кг, а в зонах макси-
мальных выпадений — в 3,5 раза выше. В преде-
лах карьерного поля концентрации этого элемен-
та в пыли составляют 15 мг/кг, в отдельных точ-
ках - 100 мг/кг. Содержание бериллия во
вскрышных породах разреза в среднем равно
1,5-2 мг/кг, что в 50 раз ниже его концентрации
в пылевых выбросах. Вероятно, в процессе пыле-
образовапия в атмосферу выделяется фракция
пылевых частиц, обогащенная этим элементом
Радиационные аспекты влияния газопыле-
вых выбросов не изучались, однако их необходи-
мо иметь в виду при проведении дальнейших ис-
следований. Во вскрышных породах всех разре-
зов обнаружены сажистые угли, имеющие повы-
шенное содержание естественных радионуклидов
(ЕРН) и повышенную активность. Нашими иссле-
дованиями в пределах рабочих бортов “Назаров-
ского” и “Березовского” разрезов выявлены уча-
стки сажистых углей с мощностью экспозицион-
ной дозы (МЭД) до 300-400 мкР/ч, что, соглас-
но современным нормативам, требует проведения
специальных дезактивационных работ.
Результаты радиационных анализов проб са-
жистых углей, отобранных па участках с повы-
шенной МЭД, приведены в табл. 44.
Сажистые угли характеризуются значитель-
ными содержаниями ЕРН (урана-238, ра-
дия-226). Высокая гамма-активность пазаровско-
го сажистого угля обусловливается двумя изото-
пами - свипцом-214 (радий-В) и висмутом-214
(радий-С) — продуктами распада радона-222. Это
является доказательством присутствия радона в
сажистых углях. Сажистые угли и радон, безу-
словно, участвуют в газопылевых выбросах разре-
зов, что приводит к изменению радиационного
фона вокруг них. При вскрытии сажистых углей
и их переэкскавации возрастает фактор радиаци-
онного риска для персонала разрезов. Поэтому ра-
диоэкологические аспекты геологической развед-
ки, строительства и эксплуатации разрезов требу-
ют проведения дальнейших исследований.
Воздействие на ландшафты и земельные ре-
сурсы - одно из мощнейших проявлений техпоге-
пеза природной среды при добыче угля открытым
способом. Главный негативный процесс - изъятие
из оборота ценных земельных ресурсов. Часть зе-
мельных ресурсов изымается под внешние отва-
лы, создаваемые при строительстве разрезных
траншей и при эксплуатации разрезов. Основная
часть изымаемых ресурсов отводится под карьерные
выемки, в которых создаются внутренние отвалы.
Таблица 44
Содержание радионуклидов (в Бк/кг) в сажистых углях, отобранных на участке
с МЭД 300-400 мкР/ч
Радионуклиды, показатели активности “Березовский” разрез “Иазаровскнй” разрез Лаборатория Киевской ГРЭ ПГО “Ссвукргсология”, 1992
Лаборатория Красноярской краевой санэпидстанции, 1991 Новосибирская лаборатория контроля радиационных загрязнений гидромета, 1991
- 40к 163 163 -
232Т11 - - -
22«Ка 1001 1001
238у - - 1967
214рЬ - - 1955
214В| - - 2060
Суммарная - 1,4- 10-7 2,0- 1О"7
а-актпвность
Суммарная р-актьвность - 7,0 - 10"8
По завершении работ отвалы планируются с фор-
мированием субгоризоптальпой волнистой повер-
хности, па которую наносится плодородный слой
почвы (ПСП). Рекультивированные земли воз-
вращаются землепользователям, однако везде в
бассейне темпы рекультивации отстают от темпов
нарушения земельных угодий.
Удельная землеемкость добычи угля в бассей-
не колеблется от 2 до 7 га/млн т угля. К настоя-
щему времени горными работами нарушено около
6 тыс. га земель, 80% которых составляют сельско-
хозяйственные угодья. Примерно 60% нарушен-
ных земель занято карьерными выемками и внут-
ренними отвалами, а около 30 — внешними отвала-
ми (разрезы “Назаровский” и “Бородинский”).
Вскрышные породы угольных месторожде-
ний не токсичны для растений, а их состав свиде-
тельствует о возможности спонтанного почвообра-
зования (табл. 45). К потенциально плодород-
ным относятся четвертичные суглинки и глины, а
юрские алевропелиты для восстановления плодо-
родия требуют коренной химической мелиора-
ции. Поэтому рекультивация отвалов требует обя-
зательного нанесения ПСП. Но даже и без нанесе-
ния почвенного слоя па всех отвалах наблюдается
их самопроизвольное зарастание.
Культуры сосны, созданные на отвалах “Наза-
ровского” разреза без нанесения ПСП, превосхо-
дят по высоте и диаметру стволы культуры, произ-
растающей па природных серых лесных почвах,
что свидетельствует об экологическом соответст-
вии условий отвалов биологическим особенностям
этого вида. Всего па отвалах обитает до 40-45 ви-
дов- высших растений. Большую часть занимают
луговые виды (около 50%) и значительную — (око-
ло 30%) — сорные. Общее покрытие отвалов расти-
тельностью составляет 30-50%.
В табл. 46 и 47 приведены имеющиеся сведе-
ния по мпкроэлемептпому составу отвальных по-
род, полученные нами в 1987-1992 гг., в качестве
справочного материала для геологов, экологов и
проектировщиков разрезов, а так же как сведе-
ния отражающие геохимическую специализацию
вскрышных пород различных месторождений и
потенциальную токсичность отвальных пород. В
табл. 47 включены также данные по ПДК химиче-
ских элементов в почвах и средние (фоновые) со-
держания элементов в западной части бассейна (в
радиусе до 40 км от разреза “Березовского-1”).
Геохимическое изучение отвалов вскрышных
пород бассейна позволило выявить следующие
основные закономерности их состава: .'
повышенное, по отношению к кларку.почВ,
во всех отвалах содержание биогенных, важных
в процессе образования растительности элемен-
тов: бора, цинка, меди. К группе элементов Повы-
шенного содержания относятся также уран, сви-
нец, фосфор;
повышенное содержание в отвалах ТнсуЛь-
ского и Абаиского месторождений биогенного мо-
либдена (в остальных отвалах ниже кларковых);
содержание лития, бериллия, олова, хрома и
тория в отвалах значительно ниже кларковых;
имеет место перераспределение микроэлемен-
тов вследствие насыщения отвалов подземными
водами. Для зоны аэрации характерно накопле-
ние бария, стронция, ниобия, бериллия и урана.
В зоне насыщения концентрируются фосфор,
хром, ванадий и олово;
наличие предельно допустимых концентра-
ций в почвах практически повсеместно цинка, ва-
надия, свинца па Тисульском месторождении,
кроме того мышьяка и марганца;
наиболее высокие концентрации химических
элементов встречены па Тисульском месторожде-
нии, иа отвалах которого выявлена самая обшир-
ная ио составу группа элементов с содержаниями,
превышающими кларковые.
Таблица 45
Характеристика потенциального плодородия и токсичности почв и вскрышных пород
Барапдатского месторождения (по данным А.И.Алимова и других, ГГП “Запсибгеология”, 1982)
Показатель Почва Четвертичные суглинки и глины Юрские и меловые алевролиты, аргиллиты Юрские и меловые песчаники Сажистые угли
Водородный показатель рН 6,2-8,2 7,7-8,5 4,4-8,4 4,1-8,2 6,5-8,0
Засоленность (сухой остаток,%) До 0,22 0,12 До 0,15 До 0,11 0,07-0,2
Содержание гумуса,% 10,9 0,03-2,2 - - 23-57
Гигроскопическая влага,% Н.д. 2,0-4,2 0,5-4,2 0,3-1,4 7,3-12,9
Органический углерод, % Н.д. Н.д. 0,01-2,7 0,01-0,02 Н.д.
Общий азот,% 0,47-0,84 0,08-0,18 0,04-0,15 0,04 0,1 То же
Лсгкогпдролизусмый азот, мг/кг 69,5-131 До 40 3,5-49,5 До 20
Фосфор, мг/кг До 50 До 80 До 50 До 80
Емкость поглощения, ммоль/100 г 67,9-86,2 30,7-56,9 14,4-49,2 19,9-27,7 85-146
Объемный кальций, ммоль/100 г 20,4-41,3 13,3-32,1 8,7-24,5 3,6-6,6 42-118
Обменный магний, ммоль/100 г 4,0-7,7 2,0-13,2 0,5-8,2 1,5-4,! До 24
Обменный натрий, ммоль/100 г - - - - Н.д
Общая ссра,% До 0,05 До 0,03 0,02-0,15 До 0,22 То же
Встречаемость микроэлементов в отвальных и вскрышных породах Канско-Ачинского бассейна
Группа элементов по встречаемости (встречаемость) “Абанский” разрез (отвал и вскрышные породы) “Балахтип- скнй” разрез (внешние отвалы) “Бородин- ский” разрез (отвалы 1955-1986) Разрез “Итатскпй” (отвалы) “Козульский” разрез (отвалы и вскрыша) Латынцевское месторожде- ние (вскрыш- ные породы) “Назаров- ский” разрез (внутренние отвалы 1960-1981) “Переяслов- ский” разрез (отвал и вскрышные породы) “Тасеевский” разрез Тисульское месторожде- ние (отвалы разрезов)
Широко Ва, В, Со, Ва, Вс, В, Ва, Ве, В, Ва, Вс, Со, Сг, Ва, Вс, В, Ва, Вс, В, Ва, Вс В, Ад, В, Ва, Ва, В, Со, Ва, Вс, В, В1,
распространен- Сг, Си, Оа, Со, Сг, Си, Со, Сг, Си, Си, Оа, 1_а, Ц, Со, Сг, Си, Со, Сг, Си, Со, Сг, Си, Со, Сг, Оа, Сг, Си, Оа, Со, Сг, Си,
ныс (80-100) Нд, Ы, Мп, Оа, Мп, Мо, Оа, Нд, Ы, Мп, Си, Мо, Оа, Мп, Мо, Оа, Мп, Мо, Оа, Ос,1л, Р, РЬ, Т1, V, и, Мп, Мо, Оа, Ос, Мп,
Мо, КП, ИЬ.Р, РЬ, 8п, Т1, V, У, 7п, 7г КП, ЛЬ, Р, РЬ, 8п, 8г, Т1, V, У, 7п, 7г Мп, Мо, КП, ЫЬ, Р, РЬ, 8с, 8п, Т1, V, У, 7п, 7г Ы1, МЬ, 8п, Нд, РЬ, 8с, 8г, Т1, ТЬ, и, V, Р, УЬ, У, 711, 71- КП, Р, РЬ, 8п, 8г, Т1, V, У, 7п, 7г №,№, Р, РЬ, 8с, 8п, 8г, Т1, V, У, 7п, 7г Мп, Си, Мо, КИ, ИЬ, Р, РЬ, 8с, 8п, 8г, Т1, ТЬ, V, XV УЬ, У, 7п У, 7п, 7г КП, КГЬ, Р, РЬ, 8п, 8г, Т1, V, У, 7п, 7г Си, Мо, ИИ, КГЪ, Р, РЬ, 8с, 8п, 8г, Т1, V, УЬ, У, 7п, 7г
Часто встречаю- щиеся (50-80) Вс, ЧЬ, 8с - Ад, Ос, РЬ, 8г, УЬ и, ыь Оа и Вс, Ос, Ы, 1) Вс, УЬ Аз, Ба
Ограниченно распространен- ные (20-50) Се, Ос, Ба, XV, УЬ - Ба, ть, и Ос 8с, УЬ Ад, УЬ - са, кь, 8г, ТЬ, УЬ - -
Редко встречаю- щиеся (до 20) Сс1, 8г, ть, и - Аз, В1, Сс1 - - Са, Сс, Ба - - - Ад, и
Нс обнаружены Аз, В1, 8Ь, Т1 Ад, Аз, В1, СН, Сс Ое НГ, 1п, Ба, Ы, 8Ь, Та, Те, IV са, Се, НГ в;, са, Сс, IV Ад, Аз, В!, Сб, Сс, Ос НГ, 1п, Та, 8Ь, Та, Тс, IV Аз, В1, НГ, Тп, Тл, 8Ь, Та, Те, XV Ад, Аз, В1, са, 1п Аз, В1, Сс, Ва, Та, Тс, XV Ад, Аз, В1, Са, Сс, Ос, НГ, 1п, Ба, 8Ь, Та, Тс. XV са, Сс, XV
Таблица 47
Среднее содержание (в г/т, мг/кг) микроэлементов в отвальных и вскрышных породах Канско-Ачинского бассейна
Элемент ПДК в почве Среднее в почвах западной части бассейна Абанское месторождение “Балахтинский” разрез, отвалы “Бородинский” разрез, отвалы и вскрышные породы Разрез “Итатскпй”, отвалы “Козульский” разрез, вскрышные породы Латынцевское месторождение, вскрышные породы “Назаровский” разрез (внутренние отвалы) “Переясловскпй” разрез, отвал и вскрышные породы “Тасеевский” разрез, вскрышные породы Тисульское месторождение, отвалы разрезов “Ржавчик”, “Смычка”
отвал разреза породы при разрезке
зона аэрации зона насыщения
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Ад Аз 2 0,03 Нс обн. 0,1 Не обн. Н.с. То же 0,05 0,6 0,07 Нс обн. Нс обн. То же 0,02 Нс обн. Н.с. Нс обн. Н.с. Нс обн. 0,04 7,6 Нс обн. То же 0,02 63
Ва - 380 430 231 420 430 475 380 430 890 417 350 370 544
Вс - 1,1 1,0 Н.с. 1,0 4,0 1,8 1,1 1,8 1,8 1,4 0,8 0,7 6,2
В - 26 17 16 18 30 Н.с. 14 19 50 50 25 13 45
В1 - Нс обн. Нс обн, Н.с. Нс обн. 0,2 Нс обн. Нс обн. Нс обн. Нс обн. Нс обн. Нс обн. Нс обн. 2
са - То же 0,2 7,3 То же 0,4 То же То же То же То же То же 0,2 То же Нс обн.
Се - 27 Н.с. Нс обн. II Н.с. Н.с. Нс обн. То же
Со - 11,4 10 15 10 11 12 7 8 12 10 7 7 27
Сг 90 89 95 60 90 95 80 90 24 120 175 80 80 130
Си 3 34 30 33 30 52 53 25 21 37 42 35 33 63
Оа - 9,9 18 10 15 21 20 13 9 12 13 15 15 21
Се - Нс обн. 0,4 Нс обн. Не обн. 1 0,3 Нс обн. 1,6 0,4 0,5 0,5 Нс обн. 1
н§ 2,1 0,03 0,013 Н.с. Н.с. 0,087 0,009 То же Н.с. Н.с. Н.с. Н.с. Н.с. Н.с.
На - 8,4 10 17 Нс обн. И 35 Нс обн. Н.с. Н.с. Не обн. Нс обн. 28
Ы - Нс обн. 12 Н.с. То же 18 20 8 То же 20 20 5 10 3
Мп 1500 540 100 320 500 430 1000 700 310 620 620 660 115 1050
Мо - 1,3 1,0 1 1,5 1,3 1,3 1,1 1,1 1,2 1,1 1,3 1,0 6,8
МЬ - 6,5 8 Нс обн. 8 8 И 7 8 15 8 9 8 39
№ 3 29,3 23 20 30 41 33 28 27 35 35 35 23 68
Р - Н.с. 420 450 580 780 2230 500 500 560 1300 600 480 600
РЬ 32 16 17 19 14 12 25 10 5 17 18 14 15 18
кь - Н.с. 45 Н.с. Н.с. 50 Н.с. Н.с. Н.с. Н.с. Н.с. 21 Н.с. Н.с.
5с - Н.с. 5 Н.с. Нс обн. 22 12 6 13 10 10 4 Нс обн. 18
5п - 1,8 1,3 2,0 1,2 2,0 1,7 2,9 1,5 4,7 6,3 3,4 2,0 4,1
5г - 120 40 70 85 480 270 90 18 450 100 100 210
ТН - 7,3 3 Н.с. Н.с. 2,4 4,7 Н.с. Н.с. 5,9 5,8 2,1 Н.с. Н.с.
Т1 - 4100 5000 2790 4800 6590 4670 4010 4400 5590 5170 5000 5000 11800
и - 2 1,4 Н.с. Н.с. 12,9 4 Н.с. Н.с. 2,6 2,1 3,1 Н.с. Н.с.
V 150 91 100 ИЗ 100 115 63 85 77 82 93 110 93 142
- Нс обн. 1,5 Н.с. Нс обн. Нс обн. Нс обн. Нс обн. Нс обн. 7,6 16,2 Нс обн. Нс обн. Нс обн.
У - 12,9 17 Н.с. 18 26 21 12 18 14 12 18 13 52
УЬ - 0,8 2,2 Н.с. 0,9 2,5 2,3 0,8 0,7 1,4 1,2 1 0,8 5,4
Хп 23 80 80 80 70 140 90 60 60 80 80 80 75 150
Хг - 123 120 180 150 260 250 120 200 150 150 170 135 360
Примечание. "Н.с.” - нет сведений; "Нс обн.” - нс обнаружен.
Оценка класса токсичности отвальных пород
(как отходов) была выполнена согласно “Времен-
ному классификатору..." [1987], на основе ПДК
химических элементов в почве. Расчет индекса
токсичности (К.) для каждого элемента ведется
по формуле:
к,= пдк- ,
' (5 + СЬД
где ПДК, — предельно допустимая концентрация
для почвы по компоненту, содержащемуся в отхо-
де; 5 — коэффициент растворимости токсичного
компонента в воде, безразмерный (д.е.); СЬ, — со-
держание данного компонента в общей массе отхо-
дов в т/т (д.е.). Из результатов расчетов по фор-
муле выбираются три компонента, имеющих мини-
мальные значения К,, по которым определяется
суммарный индекс токсичности КЕ:
КЕ = Д-Е(КД
п2
где п — количество элементов (п = 3). Если Кх бо-
лее 30, то отходы имеют IV класс токсичности и
но степени опасности относятся к малооиаспым
[Временный классификатор..., 1987, табл. 1].
Для расчета токсичности важное значение име-
ет растворимость отвальных пород, которая была
изучена в “Назаровском” разрезе (табл. 48).
Таблица 48
Растворимость (в мг/кг) отвальных порол
“Назаровского ” разреза в воле
Компонент Среднее содержание
рН (сд. рН) 7,9
НСО- 646
сг 1,5
8ОГ 418
- МСД 12.9
ИО" 0,86
г- 3,9
СаА 301
30
К+ 39
31
Ре3+ 1,0
Гс2+ 0,54
Растворимость 1485
В основном минерализующая роль отвалов
обеспечивается за счет растворения гидрокарбона-
тов, сульфатов и кальция.
ПДК нормируемых элементов в почве, участ-
вующих в оценке токсичности отходов, установ-
лены в основном не для валовых, а для подвижных
(растворимых) форм химических элементов.
Подвижные формы элементов наиболее опасны,
так как они способны к миграции в воды, почвы и
растительность. В хорошо растворимых соедине-
ниях в отвалах находятся марганец, никель, сви-
нец и кобальт. Умеренно растворимы минералы,
содержащие медь, цинк и хром, а фтор слабораст-
ворим (табл. 49).
Таблица 49
Соотношение валовых и подвижных форм
(в мг/кг) нормируемых элементов в отвалах
“Ачинского ” участка “Назаровского ” разреза
Элемент Среднее Доля растворимой формы в валовом содержании, %
валовое ПОДВИЖНЫХ форм
Ы1 31 24,3 78
Си 41 : 11,1 27
7п 68 24,4 36
РЬ 12,6 8,6 68
Со 17 10,4 61
Мп 550 469 85
Сг 81 12,6 16
Р 640 4,8 0,8
Активная водная миграция указанных элемен-
тов обусловлена сернокислотным выщелачивани-
ем отвалов, образованием сульфатов, имеющих хо-
рошую растворимость, и кислой водной среды.
Расчеты показали, что суммарный индекс
токсичности вскрышных пород практически
всех разрезов варьирует в пределах 850-950, т.е.
токсичность отвальных пород в бассейне очень
мала, и они не представляют существенной эколо-
гической опасности [А.Ю.Озерский, 2000].
К числу негативных явлений, развивающих-
ся па отвалах разрезов, следует отнести гравита-
ционные процессы, заболачивание их поверхно-
сти, горение отвалов.
Гравитационные процессы (оползни, осовы,
проседание поверхности) распространены па всех
отвалах. Оползание склонов отвалов, как прави-
ло, не представляет опасности для горной техни-
ки, работающего персонала и окружающих терри-
торий. Проседание поверхности отвалов, происхо-
дящее в результате их уплотнения и вытаивания
мерзлых грунтов и линз льда, которые образуются
при отвалообразоваиии в зимнее время, снижает
эффективность рекультивации, так как нарушает
спланированную горными машинами поверхность.
С просадками связано и заболачивание поверхно-
сти. В понижения, образовавшиеся вследствие про-
садок, сносится топкодиснерспый материал, коль-
матирующий поверхность отвала и препятствую-
щий инфильтрации выпавших атмосферных осад-
ков. Возникающие при этом водоемы постепенно
зарастают болотной растительностью.
Горение отвалов связано с обилием в их соста-
ве углистых пород - аргиллитов и алевролитов.
Около 30 лет горит внутренний отвал отработанно-
го разреза “Ржавчик” (Тисульское месторожде-
ние). Горение наблюдается па внутреннем отвале
‘Бородинского” разреза. Этот процесс вызывает
загрязнение воздушной среды газами, увеличива-
ет нросадочность отвалов за счет выгорания орга-
ники и снижения связности отвальных грунтов.
Пожары в отвалах хорошо коррелируют с гравита-
ционными процессами - как правило, по трещи-
нам отрыва проходит атмосферный воздух и выде-
ляется дым. Горение может проявляться в виде
пламени и разогрева пород до малинового цвета
(“Бородинский” разрез), либо как разогрев пород
и выделение из них газов и дыма. В последнем слу-
чае в местах выхода дыма наблюдаются выделе-
ния желтых кристаллов серы размерами до 2-3 мм
(отвал разреза “Ржавчик”). Горение характерно
для бортов отвалов, открытых господствующему
направлению ветров (склонов юго-западной и юж-
ной экспозиций). По мере выгорания породы теряют
связную структуру, а цвета отвалов изменяются с
голубовато- и зеленовато-серых па кирпично-крас-
ные за счет перехода железа из закисной в окис-
ную форму. Рентгенофазовым анализом в составе
выгоревших отвалов обнаружены а-кристобалит и
муллит, образующиеся в результате термической
переработки кварца и монтмориллонита (данные
В.М.Королева, Казанский университет) Это сви-
детельствует о том, что температура при горении
отвалов достигает Ю50-1350°С.
Кроме изъятия из оборота путем непосредст-
венного воздействия на почвы, разрезы изменяют
почвы окружающих ландшафтов через пылевые
выбросы. Проведенные исследования в районе
разреза “Березовского-1" показали, что зона, рас-
положенная па расстоянии до 0,5 км от бортов
разреза, характеризуется несколько повышен-
ным средним содержанием кальция, магния, ба-
рия, стронция и меди.
Главный элемент выбросов разреза, поступа-
ющий в почвы, - кальций, с ним же связано по-
ступление стронция и меди. Это совпадает с высо-
ко кальциевым составом березовского угля, а так-
же повышенным содержанием в нем стронция.
Поступление в почвы угольной и породной пыли
разрушает существующие геохимические барье-
ры и пробуждает миграционную активность неко-
торых токсичных элементов. Так, в 1999-2000 кг.
нами было обнаружено, что зерно культурных
злаков (Роасеае), выращиваемое в зоне влияний
полевых выбросов разреза “Березовского-1", име-
ет повышенное содержание минеральных веществ
(зольность), а в отдельных случаях концентра*-
ции некоторых нормируемых компонентов (меди,
никеля и др.) в нем превосходят ПДК.
Воздействие на водную среду. Разработка
угольных месторождений Капско-АчиНского бас-
сейна сопровождается мощным воздействием на
водную среду региона как подземных, так п по-
верхностных вод. Воздействие па подземные
воды обусловливается необходимостью осушения
горных выработок. Подземные воды использу-
ются для хозяйственно-питьевого и технического
водоснабжения разрезов. Крупнейшие разрезы
бассейна - “Березовский-1", "Бородинский" и
“Назаровский” - характеризуются в общем невы-
сокими значениями удельных показателей недо-
потребления и водоотведения; они значительно
ниже показателей в целом по разрезам бывш.
СССР (табл. 50).
Таблица 50
Удельные показатели водопотребления и водоотведения (в м3/1000 т угля) при открытом способе
добычи угля с механизированной вскрышей (по данным института ВНИИОСуголь, 1987, 1985)
Объект горных работ Водопотреблепие Водоотведение
всего свежей воды па нужды производства па ХОЗЯЙСТ- ВО! шо-бытовы с нужды всего требующие очистки безвозвратные потери
В целом по разрезам бывш. СССР 128 110 18 1514 672 7
В делом но разрезам бывш. “Краспоярскугля”* 48 38 10 463 164 3
Разрез “Назаровский’’ 38,8 30,1 8,7 490 Н.д. Н.д.
Разрез “Березовский-1" 259" 212 47 617 То же То же
Разрез "Бородинский" 26,0 11,6 14,4 302
‘Включая разрезы Хакасии и Тувы.
**На период строительства разреза.
Н.д. - ист данных.
Повышенные значения водопотреблепия и во-
доотведения характерны для разрезов в период
их строительства и начала эксплуатации (“Бере-
зовский-1"). Для старых разрезов ("Бородин-
ский", “Назаровский”) значения этих показате-
лей минимальны. Из табл. 50 видно, что основной
эффект воздействия на водную среду создается за
счет водоотведения, т.е. осушения разрезов и
сброса дренажных вод в окружающую гидрогра-
фическую сеть или отстойники.
В наши дни водоотведение из всех разрезов
бассейна достигает 65-70 тыс. м3/сут. При этом
удельное водоотведение па крупных разрезах ва-
рьирует в пределах 0,2-0,5 м3/т угля, практиче-
ски не изменившись с середины 80-х годов (време-
ни максимальной добычи угля в бассейне). Удель-
ное водоотведение из малых разрезов значитель-
но выше - 2-6,6 м3/т, т.е. эти горные предприя-
тия “добывают” из недр значительно больше
воды, чем угля. Соответственно относительный
ущерб водным ресурсам от малых предприятий
выше, чем от больших. В последние годы некото-
рые новообразованные, не имеющие опыта и неболь-
шие угледобывающие предприятия не в состоя-
нии организовать осушение карьерных полей. Су-
щественные сложности с дренажом имеют место
па “Капском” разрезе, а разрез “Яснополянский”
(Большемуртппский район) уже несколько лет за-
топлен подземными водами.
В формировании водопритоков в разрезы уча-
ствуют атмосферные осадки, пластовые подзем-
ные воды (за счет естественных ресурсов и сработ-
ки емкостных запасов), а также транзитный по-
верхностный и подземный стоки крупных водото-
ков вблизи разрезов. В настоящее время притоки
в разрезы, за исключением “Балахтипского”,
обеспечиваются главным образом емкостными за-
пасами и естественными ресурсами. Такие усло-
вия формирования притоков характеризуются пос-
ле достижения их максимума постоянным сниже-
нием в 1,5-2 раза за пятилетие.
Отведение воды из разрезов сопровождается
осушением пород в прибортовой зоне, выражаю-
щимся в снижении уровней и напоров водопос-
нЫх горизонтов и в формировании депрессиоп-
пых воронок. Гидрогеологическое моделирование
осушения разрезов показало, что рост депрессиоп-
пых воронок происходит особенно быстро в пер-
вые пять лет осушения: их радиус за этот период
достигает 3-5 км. Впоследствии темпы развития
депрессии снижаются до 1-2 км за пятилетие (Че-
ловек и окружающая среда ..., 1988, с. 127). Фак-
тические радиусы депрессиоппых воронок в на-
стоящее время составляют па “Бородинском” раз-
резе около 5 км, иа “Березовском-1” - около 4, на
новых добычных участках “Назаровского” разре-
за - 2-4. Основное карьерное поле разреза "Лаза-
ревский" характеризовалось радиусом депрессии
до 5-6 км, однако в настоящее время, в связи с за-
полнением карьерной выемки дренажными вода-
ми с “Чулымского” участка, происходит подъем
уровней подземных вод во внутреннем отвале и в
прибортовой зоне, поэтому и площадь первоначаль-
но осушенных пород сокращается.
Водоотлив из разрезов и формирование де-
прессиоппых воронок ведут к истощению подзем-
ных вод. Особенно негативным этот процесс явля-
ется при осушении водоносных горизонтов, исполь-
зуемых для водоснабжения. Осушение “Бородин-
ского” разреза привело к осушению колодцев
с.Бородино. В районе “Березовского-1” разреза
снижение уровней подземных вод привело к осу-
шению водозаборных скважин с.Никольского и
снижению уровней подземных вод в скважинах
с.Родники. При глубоком водопонижении и уг-
лублении почвы разрезов па 150-200 м радиусы
депрессиоппых воронок превысят 8 км (М.С.Го-
лицын, А.Ю Озерский и др., 1988), что вызовет
обострение проблем водоснабжения населенных
пунктов, захваченных депрессий.
Помимо процессов истощения подземных
вод, из-за осушения карьерных полей эксплуата-
ция угольных месторождений бассейна сопровож-
дается химическим загрязнением водной среды.
К загрязняющим веществам, обнаруженным в
дренажных и карьерных водах разрезов бассей-
на, относятся взвешенные вещества, минерализа-
ция и ор1 эпические соединения (фенолы, нефте-
продукты).
Уровень загрязнения дренажных вод зависит
от применяемого способа водоотлива. Воды сква-
жинного дренажа по величине минерализации,
химическому составу и содержаниям микрокомио-
нептов практически не отличаются от природных
подземных вод, вскрываемых скважинами па со-
ответствующих глубинах. Поэтому воды скважин-
ного дренажа не загрязнены и могут использо-
ваться для технического, а в отдельных случаях и
для хозяйственно-питьевого водоснабжения. Хи-
мическое загрязнение возникает при водоотливе
из шахт и зумпфов карьерных выемок. Формиро-
вание состава вод здесь происходит в условиях
взаимодействия угля и вскрышных пород с филь-
трующимися и выпадающими водами и газами ат-
мосферы (кислород, углекислота). Несмотря па
то что угли бассейна относятся к малосерпистым,
даже небольшое количество содержащихся в них
сульфидов активно окисляется с образованием суль-
фатов и агрессивной кислой водной среды (Огое-
пегюоШ е1 а1., 1983).
При разложении углей водная среда обогаща-
ется органическими соединениями — гуминовыми
кислотами и фульвокислотами, свойства которых
усиливают миграционную активность многих
микроэлементов за счет образования комплексных
соединений (С.Р.Крайпов, В.М.Швец, 1980).
Помимо сернокислотного и углекислотного вы-
щелачивания и комплексообразования па форми-
рование состава дренажных вод оказывают влия-
ние процессы растворения — осаждения карбона-
тов и сульфатов, а также ионный обмен (Огоепв-
ъаоЫ е1 а1., 1983). В результате усиливается ми-
нерализация, увеличивается содержание отдель-
ных макро- и микроэлементов и органических ве-
ществ.
Кроме того, воды впутрикарьерпого и шахт-
ного водоотлива обогащаются обломочными час-
тицами и, следовательно, насыщаются взвешен-
ными веществами (па “Березовском” разрезе, •“
62 мг/л, па “Назаровском” - 185). Концентра-
ция взвешенных веществ, как правило, резко сни-
жается даже в процессе простого отстаивания
сбрасываемых вод в отстойниках. При добавках
же коагулянтов или флокулянтов (гидроксид
алюминия, полиакриламид) можно добиться пол-
ной очистки воды от взвесей, однако при этом
ухудшается их качество. Удаление взвешенных
веществ путем отстаивания не улучшает химиче-
ский состав воды.
Основное влияние па рост минерализации и-,
содержания ионов оказывают уголь и углистые
алевролиты, распространенные в пределах карь-
ерных выемок (табл. 51). Уголь обусловливает в
2,7-6,3 раза более высокую минерализацию вод-
ной среды, чем не содержащие органики вскрыш-
ные породы (алевропелиты и песчаники). Осо-
бенно интенсивен рост минерализации при разви-
тии процессов окисления, сопровождающихся
выгоранием пород, так как при этом минерализа-
ция вытяжек па два порядка выше, чем вытяжек
из вскрышных пород. Рост минерализации свя-
зан с интенсивным ростом содержания сульфа-
тов и кальция при умеренном росте гидрокарбо-
патов и магния, что подтверждается химически-
ми реакциями формирования состава дренаж-
ных вод. Главными факторами формирования со-
става здесь являются длительность и интенсив-
ность процессов окисления, зависящие от разме-
ров горной выработки и длительности работы
разрезов.
Чем старше разрез и чем больше площадь
карьерно-отвального комплекса, тем сильнее ме-
таморфизм дренажных и карьерных вод, выра-
жающийся в росте минерализации, смене хими-
ческого типа воды (гидрокарбопатпого па суль-
фатный) и повышении концентраций токсич-
ных компонентов (А.Ю.Озерский, С.В.Пацук,
1988).
Атомно-эмиссионными анализами сухих
остатков в дренажных водах обнаружено устойчи-
вое присутствие 15-20 микроэлементов, причем
их количество выше в дренажных водах западной
части бассейна (табл. 52).
Частота встречаемости микроэлементов в дренажных и карьерных водах разрезов
Канско-Ачинского бассейна (О.Н.Толстихин, А.Ю.Озерский, 1985; А.М.Родионова,
А.Ю.Озерский, 1988)
Группа элементов по встречаемости (встречаемость, %) Регионы (разрезы)
Западная часть (“Назаровский”, “Берсзовский-1", ” Балахтинский”, “Итатский”, “Ржавчик”, “Смычка”) Восточная часть (“Бородинский”, “Абанский”, “ Псрсясловский”)
Широко распространенные (80-100) Часто встречающиеся (50-80) Ограниченно распространенные (20-50) Редко встречающиеся (до 20) Нс обнаружены (0) Ад, Ба, Си, Сг, Мп, Мо, Ы1, 8г, Т1, V, 2г В, Ы, РЬ Со, Са, У, 2п Сс1, Р Аз, Вс, В1, Сс, №, 8и, 8Ь УЬ, / Ад, Ва, Си, Мп, 8г, Т1, 2г Ы, 2п Сг, Мо, И1, V Со, Са, РЬ, 8п Аз, В1, Вс, В, Сс1, Сс, ЫЬ, Р, 8Ь, УЬ
Сопоставление выявленных концентраций
микроэлементов с имеющимися ПДК для хозяйст-
венно-питьевых вод показывает, что для всех дре-
нажных вод характерно химическое загрязнение
барием (до 5,2 ПДК), марганцем (до 29,7 ПДК)
и титаном (до 15,3 ПДК). В единичных случаях
ПДК превышаются за счет ванадия (до 1,5 ПДК -
отвал разреза “Ржавчик”) и стронция (до 2,9
ПДК _ разрез “Бородинский”).
Суммарный показатель загрязнения дренаж-
ных вод бассейна был рассчитан по формуле (Гео-
химия окружающей ..., 1990):
2,. =Е(Кс)-(п-1),
где 2(. - суммарный показатель загрязнения, К,. -
коэффициент концентрации; п - число перемен-
ных. Для среднего состава всех дренажных вод
бассейна этот показатель равен 67,5; для среднего
состава водоотлива из малых разрезов - 29,2. В
то же время, для нейтрально-щелочных вод (шахт-
ных вод угольной.отрасли) 2С равен 6637, т.е. дре-
нажные воды Капско-Ачинского бассейна почти в
100 раз чище, чем шахтные воды бывш. СССР
(табл. 53).
Таблица 53
Среднее содержание (в мг/л) микроэлементов в дренажных водах разрезов основных месторождений
Канско-Ачинского бассейна
Элемент Фоновое в грунтовых водах Среднее в шахтных водах Угольный разрез
“Абанский” “Балахтин- ский” “Березов- с кий-1" "Бородин- ский” “Иазаров- ский”
Ад 0,00025 0,005 0,0008 0,0007 0,0001 0,0002 0,0015
' В 0,028 5 0,16 Нс оби. 0,07 0,002 Нс оби.
Ва 0,012 26,4 0,12 0,3 0,1 . 0,2 0,28
Со 0,0006 0,143 Нс оби. 0,0005 Нс оби. 0,0007 0,0003
‘ СГ 0,0023 0,269 0,0024 0,0043 0,005 0,001 0,027
Си 0,0048 0,177 0,007 0,005 0,015 0,008 0,011
Са 0,0004 0,172 0,0004 Нс обн. 0,0004 0,0002 0,0003
11 0,0074 4 0,0045 Нс оби. 0,007 0,0055 0,008
Мп 0,0317 1,34 0,12 0,156 0,021 0,046 0,23
Мо 0,0014 0,046 0,0002 0,0003 0,0006 0,0008 0,0014
И1 0,0028 0,165 0,0004 0,0004 0,001 0,004 0,0053
РЬ 0,002 0,041 0,0003 0,0012 Нс обн. 0,0003 0,006
'. 8г 0,108 212 0,286 0,574 1,27 4,96 0,99
Т1 0,0069 4,67 0,191 0,115 0,207 0,3 0,23
V 0,0014 0,097 0,0004 0,002 0,003 0,005 0,005
2п 0,028 0,91 0,0465 0,04 Нс обн. 0,018 0,029
2г 0,0013 0,125 0,0046 0,09 0,016 0,012 0,012
Примечания: 1. Фонобос б грунтовых водах зоны выщелачивания - по С.Л.Шварцсву [1982].
2. Среднее в шахтных водах (нейтрально-щелочных) угольных месторождении бывш. СССР (Шахтные..., 1989).
Из перечисленных компонентов наиболее
опасен барий (2-й класс опасности, санитар-
но-токсикологический лимитирующий показа-
тель вредности ЛПВ) из-за его широкого распро-
странения и большой опасности. Однако в суль-
фатных, наиболее всего минерализованных во-
дах, концентрация бария минимальна из-за нерас-
творимости его сульфата. Стронций также отно-
сится к высокоопаспым элементам (2-й класс) с
тем же ЛПВ, по превышения его концентрации
над ПДК зафиксированы в единичных случаях.
Остальные элементы относятся к третьему классу
опасности с общесаиитарпым ЛПВ для титана, са-
нитарно-токсикологическим ЛПВ для ванадия и
органолептическим ЛПВ для марганца. К наибо-
лее загрязненным микроэлементами водам отно-
сятся дренажные воды разрезов “Назаровского”,
“Бородинского” и карьерные воды отвала разре-
за “Ржавчик”.
В карьерных водах некоторых разрезов ис-
следованиями института ВНИИОСуголь (1978,
1986) обнаружен токсичный элемент первого
класса опасности — бериллий (санитарно-токсико-
логический ЛПВ, ПДК = 0,2 мкг/л) от следов
(“Бородинский” разрез) до 1 мкг/л (5 ПДК) -
“Назаровский”. Бериллий преимущественно об-
наружен в пробах пластовых вод в местах их вы-
хода в разрезы и в некоторых дренажных скважи-
нах. Во впутрикарьериых водах (в зумпфах), в
шахтных водоотливах, сбросах из разрезов и от-
стойниках бериллий не встречается, так как дре-
нажные воды одновременно с образованием суль-
фатов приобретают слабокислую реакцию, а
осаждение бериллия происходит при рН, равном
от 5-6 до 7-8 (С.Р.Крайпов, Е М.Швец, 1987).
Содержание другого чрезвычайно опасного эле-
мента первого класса опасности - ртути - в водах
“Назаровского” разреза не превышает 0,01 мкг/л
(ПДК = 0,5 мкг/л).
Кроме микроэлементов, в загрязнении дре-
нажных вод принимают участие органические ве-
щества, наиболее типичными из которых являются
фенолы и нефтепродукты. Среднее содержание
фенолов в водах всех разрезов - 0,02 мг/л, их
встречаемость равна 89,3%. Наиболее высокие
концентрации этого вещества были встречены в во-
дах “Бородинского” разреза (в среднем 0,06 мг/л),
тогда как в “Березовском-1" и "Назаровском" раз-
резах концентрации фенолов значительно ниже
(в среднем 0,012 и 0,003 мг/л соответственно).
Средняя концентрация фенолов в малых разре-
зах — 0,018 мг/л. Вероятные источники фенолов —
уголь и железнодорожный транспорт (шпалы,
пропитанные крезолом).
Встречаемость нефтепродуктов близка к
100%, их средняя концентрация в дренажных во-
дах — 0,05 мг/л.
Сопоставление концентраций микроэлемен-
тов в сбросах из разрезов с ПДК питьевых вод
условно, поскольку дренажные сбросы разрезов
не используются в хозяйственно-питьевых це-
лях. Однако оно дает представление об уровнях
загрязнения сточных вод разрезов. Учитывая
сброс дренажных вод в реки, при изучении мес-
торождений экологическую оценку дренажных
вод целесообразно дать па основе сопоставления
с рыбохозяйственными ПДК. Рыбохозяйствен-
ные нормы обычно превышаются за счет бора, ва-
надия, марганца, меди, молибдена, никеля; цин-
ка и аммония. - ,
В практике гидрогеохимических исследова-
ний интенсивность водной миграции элементов
оценивается коэффициентом водной миграции
(А. И. Перельман, 1975):
К _ тх -100 •' .
а • пх
где шх — содержание элемента х в воде; а — минера-
лизация воды; пх — процентное содержание эле-
мента х в водовмещающих породах.
Коэффициент водной миграции Кх зависит-
не только от концентрации элемента в воде, по и
от концентрации его во вмещающих породах, что
позволяет наиболее динамично оценивать гидрогео-
химические различия отдельных угольных место-
рождений. Учитывая ведущую роль в минерализа-
ции дренажных вод за счет углей и углистых по-
род, Кх рассчитывали по содержаниям в углях
(табл. 54).
Общая особенность дренажных вод большин-
ства разрезов - очень сильная интенсивность миг-
рации стронция, Кх которого обычно более 10.
Значительная интенсивность миграции свойствен-
на также молибдену, барию, цинку.
По миграционным характеристикам дренаж-
ные воды “Назаровского” разреза резко отлича-
ются от вод всех других разрезов. Здесь к числу
элементов с очень сильной интенсивностью вод-
ной миграции относятся, кроме стронция, цинка
и молибдена и такие малоподвижные в водах дру-
гих разрезов элементы, как хром и титан. Силь-
ную интенсивность миграции (Кх от 5 до 10) про-
являют также ванадий, медь и свинец. Повышен-
ная миграционная активность элементов в дренаж-
ных водах “Назаровского” разреза объясняется гео-
химическими особенностями водовмещающих по-
род, относительно длительным временем взаимо-
действия дренируемых вод с горными породами в
дренажных канавах большой протяженности, а
также особенностями формирования водоприто-
ков, в которых участвуют преимущественно плас-
товые воды подугольного и угольного водонос-
ных горизонтов.
Таблица 54
Коэффициенты водной миграции Кх нормируемых микроэлементов в дренажных водах
разрезов Канско-Ачинского бассейна
Элемент Объекты исследований, разрезы
“Бородинский” “Абапский” “Назаровский” “Бсрсзовский-1" "Итатский” “Балахтииский”
Ва 2,9 5,6 8,3 1,5 1,6 5,9
Сг 0,4 3,4 41,5 4,7 3,2 0,6
Си 1,3 1,4 9,2 12,5 17,5 1,7
Мп 0,8 1,9 3,0 0,3 2,8 1,9
Мо 6,1 0,5 11,8 19,9 24,6 1.4
ЬИ 1,1 0,4 0,4 0,9 1,2 0,01
РЬ 0,2 0,3 5,8 - 3,8 0,9
5г 36,1 11,6 31,5 25,8 12,6 6,8
Т1 1,3 2,0 24,9 2,0 1,2 0,4
V 1,4 0,7 5,6 2,5 3,3 0,2
Хи 2,1 11,1 20,4 - 1,8 10,0
Наименьшую миграционную активность мик-
роэлементы проявляют в дренажных водах “Ба-
лахтинского” разреза. Здесь водопритоки форми-
руются за счет инфильтрации вод р.Сыр, а водо-
вмещающие угли имеют наиболее высокую сте-
пень метаморфизма и менее других углей бассей-
на подвержены процессам разложения в припо-
верхностных условиях.
Концентрация обнаруженных в дренажных
1,2 - более 20 лет; 1,4 — для водоотлива из про-
странств, запятых перекультивироваипыми отва-
лами; <2СКВ; С„.о - расходы скважинного и впут-
рикарьерпого водоотливов по проектным дан-
ным па соответствующие периоды эксплуатации
разреза.
Проверка формулы экспериментальными
данными показала ее достаточную надежность
для прогнозирования средних концентраций Мин-
водах нормируемых микроэлементов проявляет
корреляцию с минерализацией дренаж-
ных вод, хотя эти зависимости и нелиней-
ны (рис. 21). Полученные миграционные
кривые характеризуют гидрохимические
особенности большинства элементов, со-
здающих химическое загрязнение водной
среды, и могут использоваться для прогно-
за химического загрязнения дренажных
вод микроэлементами.
Для этого предлагается вести расчет
цо известной формуле смешения вод:
_С..к„ ОСк„ ~ь () О,,.,,.
. “ <2™ + О..„.
где Сп - прогнозная средняя концентра-
ция, элемента в сбросе дренажных вод;
Ссч( ~ концентрация того же элемента в во-
дах скважинного водоотлива из разреза.
Сскц снимается с графика (см. рис. 21) для
минерализации, равной минерализации
природных подземных вод, вскрытых
скважинами при разведке месторождения;
Св о — концентрация того же элемента в во-
дах внутрикарьерпого или шахтного водо-
отлива. С„ 0 снимается также с графика иа
рис.21 для следующих значений минерализа-
ции (в г/л): 0,8 - для длительности рабо-
ты разреза 5-10 лет; 1,0 - то же, 10-20 лет;
роэлемептов.
7.2. ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ПРИРОДНУЮ СРЕДУ ПРИ СЖИГАНИИ
КАНСКО-АЧИНСКИХ УГДЕЙ (КАУ)
Основное количество добываемого в бассей-
не угля сжигается па мощных теплоэлектростан-
циях (ТЭС, ГРЭС), и теплоэлектроцентралях
(ТЭЦ) и, кроме того, в частных домах и неболь-
ших котельных.
Сжигание КАУ на ТЭС сказывается па атмо-
сфере, водной среде, почве и ландшафтах.
Воздействие на атмосферу обусловлено вы-
бросами из труб ТЭС газово-аэрозольных смесей,
содержащих токсичные вещества: газы и летучую
золу. По действующим в настоящее время методи-
кам, оценка газовых выбросов ведется по двум
компонентам, оказывающим наиболее сильное
воздействие на природную среду: диоксиду серы
(8О2) и оксидам азота. Согласно действующим
нормативным методикам, предполагается, что все
оксиды азота, выбрасываемые с дымовыми газа-
ми из труб ТЭС, находятся в форме диоксида азо-
та (МО2). При этом суммируется вредное воздей-
ствие 8О2 и ЬЮ2. Наиболее полно газово-аэро-
зольные выбросы изучены в районе Пазаровской
ГРЭС, где в 1981-1985 гг. научными организация-
ми были проведены комплексные натурные экспе-
рименты ио исследованию состояния загрязнения
воздуха (Е.И.Гаврилов, 1988). Относительно же
других ТЭС региона, использующих КАУ, извест-
ны в основном расчетные данные их воздействия
па воздушную среду.
Диоксид серы (сернистый ангидрид) считается
одним из основных загрязнителей атмосферы,
связанных с газовыми выбросами ТЭС. Максималь-
ная разовая ПДК (ПДКыр) этого компонента рав-
на 0,5 мг/м3, а среднесуточная ПДК (ПДКСС) —
0,005. Содержание диоксида серы в дымовых га-
зах ТЭС находится в зависимости от содержания
общей серы в угле. КАУ относятся к малосерпи-
стому топливу с содержанием общей серы па су-
хую массу от 0,2 до 0,8%.
При сжигании углей сера вступает в физи-
ко-химическое взаимодействие с другими компо-
нентами углей и топочными газами. Результаты
исследования поведения серы и оксида кальция в
тоике котла ПК-38 показывают, что па выходе из
топки практически вся сера находится в сульфат-
ной форме. При этом от 37 до 75% образующихся
оксидов серы связываются золой, в основном сво-
бодным оксидом кальция, с образованием минера-
ла ангидрита Са8О^, обнаруживаемого в составе
золы рентгеновским анализом (табл. 55). Связы-
вание оксидов серы существенно снижает их вы-
бросы в атмосферу. Сведения о фактических кон-
центрациях диоксида серы в зоне факела Наза-
ровской ГРЭС (НГРЭС) приведены в табл. 56.
Измеренные в подфакелыюй зоне Назаров-
ской ГРЭС концентрации диоксида серы сопоста-
вимы с концентрациями, вычисленными по мето-
дике СН 369074 (0,17-0,3 мг/м3), причем факти-
ческие концентрации оказались значительно
ниже расчетных благодаря связыванию диоксида
серы летучей золой. Даже максимальные значе-
ния измеренных концентраций пи в одном случав
не превысили ПДКмр, гг среднее содержание этого
компонента находится в пределах 0,025-0,08 ПДК,,р,
что говорит о слабом загрязнении атмосферы вы-
бросами сернистого ангидрида. Максимальные
же его концентрации обнаружены па расстоянии
6-8 км от станции. Ш .
Расчетные максимальные концентрации диок-
сида серы в подфакелыюй зоне Березовской
ГРЭС-1 (БГРЭС-1) составляют 0,046-0,064 мг/м3,
что не более установленной предельно допусти-
мой концентрации.
Оксиды азота имеют одинаковые нормативные
значения ПДКмр и ПДКСС, равные 0,985 мг/м3 по.
диоксиду азота МО2. По нормативным методи-
кам, выбросы оксидов азота нормируются, исхо-
дя из допущения полного перехода оксида азота
(ПО) в диоксид. Однако в отходящих газах ТЭС
основной формой является оксид азота и только
около 10% от общего количества оксидов находится
в форме диоксида. Этот факт имеет важное значе-
ние, так как токсичность оксида азота (третий класс
опасности, ПДКмр = 0,6 мг/м3, ПДКСС = 0,04 мг/м3)
значительно ниже токсичности диоксида (второй
класс опасности). В подфакелыюй зоне Назаров-
ской ГРЭС концентрации оксидов азота ниже
ПДК, превышения над ПДК зафиксированы в
единичных пробах до 0,17 мг/м3 (до 2 ПДК).
Расчетные максимальные концентрации оксидов
азота для подфакелыюй зоны Березовской
ГРЭС-1 и других проектированных ГРЭС КАТЭКа
колеблются от 0,036 до 0,043 мг/м3, что значитель-
но ниже ПДК.
Летучая зола — один из мощных факторов
техногенного воздействия па воздушную среду.
Образование летучей золы (золы уноса), а также
золы, поступающей в отвалы (золы улова) вместе
со шлаками является результатом сложных физи-
ко-химических реакций преобразования органи-
ческой и минеральной составляющих КАУ. В ре-
зультате этих реакций большинство присутствую-
щих в углях минералов и органо-минеральных со -
единений взаимодействует между собой и с топоч-
ными газами, образуя новые минеральные вещест-
ва. Наиболее характерные минералы зол - шаппо-
пит (бета-двухкальциевый силикат), о.-кварц, сво-
бодный оксид кальция, а также периклаз, рапки-
пит, магнетит, ангидрит, алюминаты, силикаты,
ферриты и алюмферриты кальция (М.А.Савипки-
па, А.Т.Логвиненко, 1979). Шлак представлен
стекловидной (аморфной) фазой мелилитового
состава.
Минералогический состав сухой золы уноса теплоэлектростанции, по данным рентгеновского анализа
Минерал Назаровская ГРЭС (зола назаровского угля) Березовская ГРЭС-1 (зола березовского угля) Красноярская ТЭЦ-1 (зола бородинского и березовского углей) Канская ТЭЦ (зола бородинского угля)
<1, к 1/1тах <1, к ^/^тах <1, А 1/1тах <1, к ^/^тах
Портлапдпт (Са (ОН)?) 4,90 11
Кварц (81О2) 4,26 20 4,24 20 4,25 29 4,25 20
Рапкнннт (ЗСаО 2 ЗЮ2) 3,76 10
Ангидрит (Са8О?) 3,47 6
Кварц (8Ю2) 3,34 100 3,34 100 3,34 100 3,34 100
Кальцит (.СаСОз) 3,04 16
Ранкпппт (ЗСаО 2 8Ю?) 2,96 8
Оксид кальция (СаО) 2,77 40 2,77 41 2,75 14
Шанионит (Р-, СаО 510?) 2,69 42 2,69 37 2,67 16 2,67 10
Гематит Рс?О3 четырехкаль- цпевыи алюмоферрит (4 СаО А12О3 Рс?О3) 2,64 8
Магнетит РС3О4; кварц (810?) 2,53 32 2,53 15
Кварц (8Ю?) 2,45 20 2,46 18
Оксид кальция СаО 2,40 63 2640 100 2,40 20
Кварц 810? 2,28 20 2,28 15 2,28 15 2,28 17
Периклаз (М^О), магнетит (Рс3ОД 2,10 20 2,12 12 2,10 6
Шанионит (р2 СаО 8Ю2), кварц (810?) 1,98 12 1,98 12
Трсхкальцисвый алюминат (ЗСаО А12О3); шанионит Р, (СаО 810?) 1,90 25 1,90 15 1,91 8
Кварц (810?) 1,81 20 1,82 13 1,82 25
Оксид кальция (СаО) 1,69 46 1,69 55 1,69 8 1,68 8
Кальциевый алюминат (СаО А12О3) 1,53 13 1,54 22 1,54 16 1,54 14
Таблица 56
Загрязнение атмосферного воздуха диоксидом серы и летучей золой (в мг/м3)
под факелом Назаровской ГРЭС (по данным Московского НИИ гигиены им. Ф.Ф.Эрисмана)
Компонент Расстояние зоны (км) от факела
До 5 5-10 11-14 15-20
Диоксид серы Летучая зола 0,0147+0,0075 0,0042-0,034 0,56+0,23 0,14-0,88 0,040+0,059 0,0025-0,236 0,60+0,30 0,25-1,1 0,0188+0,0075 0,0124-0,027 0,58+0,14 0,61-0,7 0,0127+0,002 0,0017-0,065 0,14+0,22 0,0002-0,43
Данные по микрохимическому составу золошла-
ковых отходов ТЭС па КАУ приведены в табл. 57.
Основные компоненты золошлаковых отходов -
кремнезем, глинозем, оксиды кальция, железа,
магния и серы. Различия в вещественном составе
углей обусловливают различия в химическом со-
ставе золошлаковых отходов, образующихся па
различных ТЭС.
Химический состав (в % масс) теплоэнергетических зол из канско-ачииских углей
Компонент Назаровская ГРЭС (уголь Назаров- ского м-ния, 23 пробы*) IV очередь Новосибирской ТЭЦ-3 (уголь Назаровского м-ния, 30 проб*) Березовская ГРЭС-1 (уголь участка 1 Березовского м-пия) Красноярская • ТЭЦ-1, золоотвал (уголь Бородин- ского м-ппя, 22 пробы)
зола (40 проб) шлак (6 проб)
Потери при 0,7±0,4 2,4±1,6 1,4+0,1 Н.д. 12,5±5,4
прокаливании 0-1,5 .0,7-97 1,3-1,6 4,4-26,0
8102 29,8+4,8 ' 33,8+6,7 31,4+0,2 37+7,3 50,9±7,7
23,5-40,8 23,2-44 31,0-31,7 32,6-45,4 40,8-66
АЬО3 8,0+0,8 10,2+1,5 13,2+0,1 8,8+1,6 6,3±1,2
6,4-9,4 7,6-12,5 13,0-13,7 6,9-9,8 3,7-8,5 •
Ре2О3 15,6+2,2** 12,4+2,0** 7,4+0,1 25,4+14,1 5,9+1,8
13,5-19,9 10,2-16,5 7,2-7,6 12,6-40,5 2,4-8,6
РсО Н.д. Н.д. 0,9+0,1 0,8-1,2 Н.д. 1,3+0,7 0,8-3,6
ТЮ2 0,4+0,3 0-0,8 0,6+0,1 0,4-0,9 0,9+0,02 0,8-0,9 То же 0,4+0,1 0,2-0,5
СаОО(51П 37,0+4,6 32,5+5,5 36,3+0,2 20,6+12,2 17,1+3,7
24,5-43,3 22,9-40,5 36-36,6 12,6-34,7 8,1-24,2
СаОС|}П^ 8,6+3,4 2,4-13,2 7,1+2,7 0-10,5 9,3+2,9* 5,6-12 Н.д. Н.д.
М8О 3,5+0,7 3,9+0,7 6,2+0,1 3,1 + 1,0 4,4 + 1,4
2,2-4,4 2,4-6,3 6,0-6,4 2,2-4,2 2,2-9,1
К'а2О 0.3+0,1 0,5+0,3 1, 0+0,1 1,1+0,3 0,23+0,04
0,2-0,4 0-1,2 0,9-1,1 0,8-1,4 0,2-0,3
К2О 0,6+0,1 0,5+0,3 0,7+0,01 0,7+0,2 0,27+0,09
0,4-0,9 0-0,9 0,72-0,75 0,5-0,9 0,1-0,4
8О3 2,5+1,0 1,1-5,0 2,4±0,9 0,8-4,6 Н.д. 2,4+0,8 1,4-3,0 Н.д.
Р2О5 Н.д. Н.д. Н.д. 0,11+0,02 0,09-0,12 0,04+0,025 0,015-0,12
Примечания: 1. В числителе даны среднее арифметическое и стандартное отклонения; в знаменателе - пределы “минимум-максимум”.
*)по данным М.А.Савинкиной, А.Т.Логвинснко (1979) с дополнениями авторов.
*•) содержание общих оксидов железа.
Для микроэлементпого состава золошлако-
вых отходов ТЭС па К АУ характерно устойчивое
присутствие 20-25 микроэлементов (табл. 58).
При этом наиболее широкий их набор характерен
для отходов из березовского и бородинского уг-
лей, а назаровский уголь характеризуется мень-
шим числом микроэлементов с устойчивым их
присутствием. Во всех золошлаковых отходах
встречаются редко или пе обнаруживаются бор,
фосфор, мышьяк, редкоземельные элементы.
Из числа обнаруженных микроэлементов наи-
более высокие концентрации (как правило, превы-
шающие 1000 мг/кг) характерны для бария, тита-
на, марганца и стронция. Содержание бора, меди
и фтора в пределах 100-1000 мг/кг.
В интервале концентраций 10-100 мг/кг нахо-
дится обширная группа микроэлементов; ванадия,
галлия, иттрия, кобальта, лантана, лития, никеля,
рубидия, свинца, скандия, тория, урана, хрома,
цинка и циркония, для которых в основном харак-
терна и высокая частота встречаемости в золе. Бе-
риллий, германий, иттербий, молибден и олово
присутствуют в отходах в количестве 1-10 мг/кг.
Минимальное содержание (менее 0,1 мг/кг) ха-
рактерно для ртути и серебра.
Из присутствующих в золе токсичных элемен-
тов наиболее подвижные (растворимые) - ко-
бальт и никель (табл. 59).
Расчеты суммарного индекса токсичности
Къ дали следующие средние значения:
Березовская ГРЭС-1 (первичная зола до сбро-
са в систему ГЗУ) - 130;
Красноярская ТЭЦ-1 (первичная зола до
сброса в систему ГЗУ) — 175:
Назаровская ГРЭС (первичная зола до сбро-
са в систему ГЗУ) — 170;
Назаровская ГРЭС ( золошлаки из золоотва-
ла 1) - 445.
Частота встречаемости микроэлементов в теплоэнергетических отходах из канско-ачинских углей
Группа элементов по встречаемости, о/ /О Назаровская ГРЭС (назаровский уголь) Березовская ГРЭС-1 (березовский уголь, участок 1) Красноярские ТЭЦ-1, -2 (березовский уголь) Капская ТЭЦ (бородинский уголь)
зола шлак
Широко распростра- ненные (80-100) Ва, Со, Сг, Си, Мп, ГЧ1, РЬ, 8п, 8г, ТЬ, Т1, Ш, V, 2п, 2г Ай, Ва, Вс, В, Со, Сг.Си, Р, Са, Сс, Нй, Мн, Мо, Ы1, РЬ, 8п, 8с, 8г, Т1, ТЬ, Ы, V, 2о, 2г Ва, Вс, Со, Си, Р, Мп, Мо, 141, ЫЬ, РЬ, 8с, 8г, Т1, ТЬ, Ы, V, Сг, УЬ, У, 2г Ай, Ва, Вс, В, Со, Си, Сг, Са, Сс, Нй, Ы, Мп, Мо, РП, КЬ, РЬ, 8с, 8п, 8г, Т1, ТЬ, V, V, У, 2п, 2г Ва, Вс, В, Со, Си, Сг, Са, У, и, мп, Мо, ьн, КЬ, 8с, 8г, Т|, ТЬ. V, 2п, 2г
Часто встречающиеся (50-80) Вс, Са, Мо У Са, 2п - 8п, УЬ
Ограниченно распро- страненные (20-50) В, 8с, У УЬ, ы В - Сс, Р
Редко встречающиеся (до 20) Сс, Ьа, Ы,УЬ, Ьа, ЫЬ Ьа Р, УЬ Аз
Нс обнаружены (0) Ай, Аз, ЫЬ, Р Аз, Р Аз, Сс, Ы, ЫЬ Аз, № Ьа, ЫЬ
В., ЛУ, Н(, 1п, Сс!, 8Ь, Т1, Та, Тс, Сс
Поскольку Кг более 30, то золошлаковые от-
ходы ТЭС в бассейне имеют IV класс токсичности
и по степени опасности относятся к малоопасным
[Временный классификатор..., 1987, табл. 1].
При храпении в золоотвалах токсичность отходов
снижается (возрастает Кг). Это вызвано выщела-
чиванием из золы токсичных элементов, гидрата-
цией клинкерных минералов и отложением каль-
цита в поровом пространстве отвала.
Предельно допустимые концентрации лету-
чей золы в атмосфере находятся в зависимости от
ее состава. При содержании оксида кремния ме-
нее 20% зола приравнивается по вредности к не-
токсичной ныли с нормативным значением ПДК
0,5 мг/м3 При содержании 81О2 от 20 до 70%
норматив ужесточается до 0,3 мг/м3, а при со-
держании 8Ю2 более 70% — до
0,15 мг/м3. Однако специальные
исследования летучей золы КАУ
показали, что присутствие оксида
кальция способствует росту дис-
перепости летучей золы, превра-
щает ее в легкоипгалируемый по-
рошок, проникающий глубоко в
легкие. Этот факт побудил гигие-
нистов настоять па ужесточении
норм ПДК мелкодисперсных
зол с высоким содержанием СаО
от 0,05 мг/м ' (максимальная ра-
зовая ПДК). Среднесуточная
ПДК для высококальциевых зол
0,02 мг/м3, а среднегодовая —
0,005 (Декапова и др., 1988).
Получеппые экспериментальным путем дан-
ные содержания летучей золы в подфакелыюй
золе Назаровсг.ой ГРЭС приведены в табл. 57. Из
нее видно, что как средние, так и минимальные со-
держания золы па расстоянии до 15 км от труб
станции превышают ПДК. По мнению участни-
ков экспериментальных исследований (сводный
отчет Института прикладной геофизики Госком-
гидромета, 1985), превышения над ПДК за счет
летучей золы обусловлены некачественной рабо-
той системы золоулавливания станции, ио причи-
не которой в атмосферу в течение длительного
времени выбрасывается около 20 т золы в час.
Наибольшая эксплуатационная степень очистки
газов от золы па Назаровской ГРЭС в 1981-1985 гг.
составляла 78%.
Таблица 59
Соотношение (в мг/кг) валовых и подвижных форм
нормируемых элементов в золошлаках Назаровской ГРЭС
Элемент Среднее содержание Доля растворимой формы в валовом содержании, %
валовое подвижных форм
№ 87 54 62
Си 60 6,8 11
2п 70 12,1 17,2
РЬ 7,1 2,8 39
Со 22 13 59
Мп 2940 1010 34
Сг 47 15,6 33
Р 118 0,55 0,5
Прогнозные расчеты для Березовских ГРЭС
(эффективность золоулавливания 99% и золь-
ность березовских и урюпских углей 4,7%, и итат-
ских - 6,8) показали, что максимальные разовые
концентрации летучей золы в атмосфере составят
0,01-0,02 мг/м3. Это не превышает ПДК для вы-
сококальциевых зол. Прогнозные расчеты для
различных вариантов развития КАТЭКа показа-
ли, что при степени очистки дымовых газов от
золы 99% превышений над ПДК за счет летучей
золы не будет для восьми одновременно работаю-
щих ГРЭС мощностью 6,4 млп кВт. При степени
очистки 98% норма ПДК будет достигнута при вось-
ми одновременно работающих станциях, а при
степени очистки 96% ПДК будут превышаться
даже за счет только одной работающей Березов-
ской ГРЭС-1.
Воздействие на водную среду связано с гид-
равлическим удалением золошлаковых отходов
теплоэлектростанций в отвалы. Большинство об-
наруженных в золе КАУ минеральных соедине-
ний способны реагировать с водой, изменяя при
этом свой состав и свойства (М.А.Савипкина,
А.Т.Логвиненко, 1979). Наибольшее значение в
этом процессе принадлежит свободному оксиду
кальция, который легко гидратируется водой:
СаО + Н2О = Са(ОН)2.
При этом водная среда минерализуется, а
ионы гидроксида усугубляют щелочность воды
до 12 ед. рН. Кроме того, химический состав во-
дной среды в системе гидрозолоудалепия (ГЗУ)
формируется в результате гидратации и раство-
рения ангидрита, что обусловливает появление
сульфатов и процессы гидролиза и растворения
других акцессорных минералов золы. Вследст-
вие этого происходит переход в водную среду
ионов натрия и хлора. Близкий состав имеют так-
же водные вытяжки из зол НГРЭС и Краснояр-
ских ТЭЦ.
В дальнейшем химический состав водной сре-
ды в золоотвалах зависит от взаимодействия
осветляемых вод с золошлаками, находящимися
в отвале, породами, образующими основание и
дамбы отвалов, и газами атмосферы. Основное
значение имеет углекислый газ:
Са(ОН)2 + СО2 = Са СО3 Г + Н2О.
В результате этой реакции образуется вторич-
ный кальцит, который осаждается па дне водо-
емов и в золошлаковой толще.
Таким образом, в золоотвалах в процессе от-
стаивания снижается минерализация воды (за
счет осаждения кальцита), но растут относитель-
ные концентрации сульфатов хлоридов и натрия,
появляются гидрокарбопаты и магний. Наиболее
активно из золошлаков выщелачиваются натрий,
стронций, сера (в виде сульфатов), кальцин. В то
же время присутствие сульфатов и высокая ще-
лочность водной среды ослабляют подвижность
бария, бериллия, марганца, кремния и цинка (Че-
ловек и окружающая среда..., 1988, с. 57-58).
•’ Эксплуатируемые в настоящее время золоот-
валы не являются гидравлически замкнутой систе-
мой. Их проектированием и строительством не
предусматривалось совершенной гидравлической
изоляции (торкретирования) ложа сооружений,
поэтому из всех золоотвалов региона происходит
фильтрация зольных вод в подстилающие водо-
носные горизонты и химическое загрязнение при-
родных подземных вод. Суммарная фильтрация
из обоих золоотвалов Назаровской ГРЭС оцени-
валась в начале 1980-х гг. в 9,5 тыс. м3/сут
(А.Ю.Озерский, 1984). Расчетная фильтрация
из золоотвала Березовской ГРЭС-1 в начальный
период эксплуатации достигала 5 тыс. м°/сут. В
настоящее время фильтрация из этих сооружений
значительно снизилась вследствие фильтрацион-
ного сопротивления золошлаков, заполнивших от-
вал, а также кольматации норового пространства
подстилающих горизонтов. В период проведения
изысканий (конец 1950-х) коэффициент фильтра-
ции песчано-гравийного горизонта под золоотва-
лом Назаровской ГРЭС составлял 5-10 м/сут.
Исследования, проведенные в 1998 г., показали,
что этот показатель в результате кольматации сни-
зился до 0,04 м/сут. Сейчас потери па фильтра-
цию из золоотвалов Березовской-1 и Назаров-
ской ГРЭС не превышают 1000 м°/сут из каждо-
го. Тем не менее фильтрационный поток поступа-
ет в аллювиальный водоносный горизонт и вызы-
вает его химическое загрязнение.
Фильтрация из золоотвала Красноярской
ТЭЦ-2 проникает в водоносный горизонт корен-
ных девонских отложений, еще более распростра-
няя загрязнение подземных вод в правобережной
части г.Красноярска. В 1991 г. потерн па филь-
трацию достигали 6,5 тыс. м3/сут, сейчас они
оцениваются в 1,6 тыс. м3/сут (В.И.Богомазова,
А.Ю.Озерский, 1998). В отдельных случаях (на-
пример, па золоотвалах Назаровской ГРЭС) за-
грязненные подземные воды используются для
полива садовых участков и водоснабжения, что,
конечно, является экологической угрозой для на-
селения.
Из числа показателей микрохимического со-
става зольные воды в основном имеют неудовлет-
ворительное качество по величине рН и минерали-
зации (до 1,2 ПДК). Химическое загрязнение во-
дной среды вызывается, главным образом, микро-
элементами. При этом наиболее загрязнены во-
дная Среда пульпы из систем ГЗУ и подземные
воды техногенного водоносного золошлакового
горизонта.
При фильтрации зольные воды проходят че-
рез дойные отложения отвалов (слой хемогеипого
кальцита) и разделяющий слой покровных сугли-
нистых отложений, которые служат своеобразны-
ми мощными фильтрами, осаждающими одни
компоненты и способствующими миграции дру-
гих. Внутренние воды отстойников загрязнены ба-
рием (19-40 ПДК) и стронцием (около 2 ПДК).
При фильтрации в подстилающие горизонты уро-
вень загрязнения этими элементами снижается до
2-3 ПДК но барию и до 0,2-0,3 ПДК - по строн-
цию. Та же закономерность характерна для тита-
на (до 10,7 ПДК в отстойнике и 2,8-5,8 ПДК —
под отвалами) и лития. Обратная закономерность
наблюдается для марганца: в зольных водах и от-
стойниках его концентрация не превышает пре-
дельно допустимых, а при фильтрации зольных
вод миграционная активность резко возрастает,
что приводит к загрязнению аллювиальных вод
под отвалами до 70-80 ПДК (Назаровская, Бере-
зовская ГРЭС).
Кроме металлов, в химическом загрязнении
водной среды золоотвалов принимают участие фе-
нолы (в среднем 32-36 ПДК), образующиеся при
сжигании КАУ, а также нефтепродукты, поступа-
ющие из технических узлов системы ГЗУ.
Перспективное развитие теплоэнергетики па
КАУ должно учитывать накопленный опыт эксп-
луатации существующих ТЭС и связанные с ним
негативные процессы, в том числе наличие филь-
трации и химического загрязнения подземных
вод. На современном этапе вряд ли возможно
полностью устранить эти процессы, однако их
интенсивность может быть существенно уменьше-
на путем отказа от гидравлического золоудале-
ния и перехода на грануляцию золы с сухим уда-
лением зольных гранул. В этом случае обводне-
ние золоотвалов будет только за счет атмосфер-
ных осадков, благодаря чему фильтрационные
потери из отвалов уменьшатся в десятки раз.
Важное значение также имеют решение вопроса
полной утилизации золошлаковых отходов в ка-
честве сырья для строительных материалов, а
также захоронение золошлаковых отходов в вы-
работанном пространстве угольных разрезов
(А.Ю.Озерский, 2000).
Воздействие иа почвы и ландшафты. Конеч-
ным пунктом миграции выбрасываемой ТЭС лету-
чей золы являются почвы и связанные с ним ланд-
шафты. В последние годы у многих исследовате-
лей сложился стереотип мышления — промышлен-
ное воздействие па почвы и растительность связы-
вается, как правило, с “кислыми дождями”. Од-
цако при использовании КАУ кислотный харак-
тер воздействия, связанный с выбросами газов —
оксидов серы и азота, не является типичным.
Основная причина — состав зольной ныли, опреде-
ляющей выраженное щелочное воздействие на
почвы и ландшафты.
В.Г.Волковой и Н.Д.Давыдовой (1987) изу-
чено поступление техногенного вещества от Наза-
ровской ГРЭС и его влияние па геосистемы.
Твердые аэрозоли, собранные с лесной подстил-
ки и выделенные из снегового покрова, по внеш-
нему виду и химическому составу близки к лету-
чей золе, получаемой при сжигании угля. Раз-
мер частиц выпавших аэрозолей колеблется от
0,5 до 100 мкм. Как и зола, выпавшие частицы
имеют высококальциевый состав (14-16% каль-
ция), причем преобладают карбонатные формы
этого элемента. Снеговые воды, собранные в
зоне влияния ГРЭС, имеют повышенную минера-
лизацию (100-150 и даже до 250 мг/дм3), суль-
фатпо-гидрокарбопатпый кальциевый состав и
щелочную реакцию (рН - от 10 до 11,7).
Количество твердых аэрозолей, выпадающих
из атмосферы, изменяется до 200-600 т/км2 в
год для среднезагрязнеипых территорий п до
500-1000 - для сильпозагрязпеппых. В соста-
ве твердого вещества присутствует нераствори-
мый кальций — от 40 до 160 т/км2 в год, желе-
зо — соответственно 20-100 и сера — от 1,5 до 6.
Нагрузка растворимого кальция оценивается
в 2-9 т/км2 в год, сульфатов — соответственно
3-10. Выпадающее твердое вещество слабо пе-
ремещается в ландшафтах, оставаясь преиму-
щественно в месте своего выпадения. При
этом техногенное вещество трансформируется
слабо и прогрессивно накапливается в под-
стилке и в верхнем слое почвы, а почвы обога-
щаются содержащимися в выпадающей золе
химическими элементами. В зоне выбросов
концентрация кальция, стронция, железа и
серы в 4-5 раз превышает фоновые, марганца,
бария и кобальта — в 2 раза, а никеля, меди и
железа — в 1,5 раза. Накопление элементов со-
провождается незначительным ростом зольности
почв. Основная масса выпадающего зольного
вещества накапливается в верхнем (0-10 см)
слое почвы.
Накопление зольного вещества вызывает су-
щественные изменения состояния почв, раститель-
ности и ландшафтов. В общем виде происходя-
щие изменения отражены в табл. 60. В результате
выпадения золы в районе Назаровской ГРЭС
сформировался техногенный ареал загрязнения
почв площадью 200 км2, вытянутый к северо-вос-
току от станции па 10 км по преобладающему на-
правлению ветров. За пределами этого ареала вы-
падение твердого вещества уменьшается и фикси-
руется в основном по снежному покрову па рас-
стоянии до 30 км.
о
о
Среднее содержание химических элементов в почвах и твердом веществе, выпадающем с атмосферными осадками в подфакельной зоне
Назаровской ГРЭС (по данным Н.Д.Давыдовой, В.Г.Волковой, 1984)
Микроэлемент, мг/кг > 98 68 62 61
д 80 87 62 70
о 77 75 110 65
из См 13 16 18 23
о и гч о гч гч -г- -г- гч
2 1Г) V") Ю ч— 1О хг со со
э и 25 20 15 42
к 1310 1000 700 1400
Й 1100 710 300 1500
Мп 1900 1400 110 3500
Н 4800 3900 4600 4500
Макроэлемент, % 6,2 6,1 5,9 5,5
(У 7,3 4,0 2,1 10,5
ЗА 1,2 0,9 0,9 2,4
Л х 1,3 1,2 1,0 0,4
л О 8,5 6,2 1,5 16,0
Й 25,0 28,4 32,5 18,5
Исследованный объект Почвы: зона наибольшего воздействия зона слабого воздействия Фоновые (ненару- шенные условия) Твердое техногенное вещество (выпавшая летучая зола)
Под воздействием выбросов ГРЭС распро-
страненные в районе первичные серые лесные,
дерново-подзолистые, а также луговые и луго-
во-болотные почвы трансформировались в почвы
особого рода - вторичпо-новерхпостпо-карбопат-
пые почвы с содержанием карбоната кальция до
10-12%. Значительную трансформацию претерпе-
ли и почвенные воды - их минерализация повыси-
лась до 500-1000 мг/дм3, в составе появились су-
льфаты, а показатель рН приобрел выраженную
щелочную реакцию.
Изменение состава почв повлекло за собой
трансформацию растительности. Определяющим
фактором роста развития организмов стало их от-
ношение к избытку кальция и щелочной реакции
среды. Основные изменения произошли в первые
5-10 лет работы станции, когда в геосистемы по-
ступало более 1000 т/км2 в год техногенного ве-
щества в связи с отсутствием золоулавливания до
1971 г. В целом техногенное воздействие привело
к однообразию состава и структуры травостоя сос-
новых и березовых лесов. Из-за трансформации
ландшафта изменился и древостой. В хвое сосны
в 1,5 раза снижено содержание хлорофилла, что
соответствует значительному уменьшению в пей
содержаний марганца. У берез и осин отмечается
преждевременное старение (у осип — разрастание
тканей па ветках и стволах, обилие трещин). На-
копление техногенного вещества в почвах вызва-
ло существенные изменения в поглощении хими-
ческих элементов растениями
В зоне влияния техногенных выбросов абсо-
лютные значения коэффициентов биологического
поглощения, снижаются из-за увеличения содер-
жания элементов в почвах.
Из сельскохозяйственных культур негатив-
ное воздействие выпадающей золы проявилось па
огурцах: листья растений подвержены хлорозу,
плоды деформированы и имеют горький вкус,
урожайность снижена. Культуры злаковых и бо-
бовых (пшеница, овес, люцерна, картофель),
поля которых расположены в зоне воздействия,
не имеют негативных признаков. Напротив, жиз-
ненное состояние культур улучшено, а овес отли-
чается повышенной урожайностью (Человек и
окружающая среда ..., 1988, с. 66-70).
Радиоэкологические аспекты сжигания кан
ско-ачинских углей. Как правило, активность уг-
лей значительно ниже, чем активность других по-
род. Научный комитет ООН по действию атом-
ной радиации (НКДАР) условно принял, что в уг-
лях удельная активность '10К, 23815, 232ТЬ составля-
ет 50, 20 и 20 Бк/кг соответственно п что все про-
дукты распада урана и тория находятся в радиоак-
тивном равновесии, хотя это не всегда имеет мес-
то (Л.А.Булдаков, 1990). Капско-ачннскне угли
относятся к наименее активным углям России
из-за крайпе низких содержании присутствую-
щих в них естественных радионуклидов (ЕРН).
Однако во время сжигания угля, вследствие выго-
рания его органической части, активность золы
оказывается значительно выше, чем активность
углей. При этом характерно обогащение ЕРН мел-
ких фракций летучей золы с различными коэффи-
циентами обогащения для разных радионукли-
дов. Выбросы летучей золы в атмосферу н после-
дующее ее выпадение в ландшафтах повышают
фактор радиационного риска для населения, про-
живающего вокруг ТЭС. Это называется ростом
внешнего облучения за счет излучения ЕРН, осев-
ших па поверхности земли. Кроме того, выбрасы-
ваемые с золой ЕРН могут попадать в организм
через органы дыхания и пероральным путем с рас-
тительной пищей (причина — отложение зольной
пыли па поверхности растений и биологический
захват ЕРН растениями из почвы). Радиологиче-
ская оценка требуется также при использовании
золошлаковых отходов в строительстве.
Несмотря па незначительные содержания ЕРН
в капско-ачипских углях, при их сжигании проис-
ходит концентрация в золе и шлаке тяжелых эле-
ментов (А.Ю.Озерский, К.В. Гаврилин, 1989), к
которым относятся и радионуклиды Удельная
эффективная активность (Аэфф) рядовых углей
обычно не выше 2-3 Бк/кг, однако активность зо-
лошлаковых отходов в десятки и сотни раз выше
(табл. 61).
Таблица 61
Среднее значение удельной эффективной
активности (в Бк/кг) золошлаковых отходов
из канско-ачинских углей
Объект исследований Первичная зола и шлак Золошлаки в отвале
Красноярская ТЭЦ-1 82 80
Назаровская ГРЭС 448 205
Березовская ГРЭС-1 590 270
При этом содержания ЕРН и активность
выше в первичных золах и шлаках, до реакции с
водой системы ГЗУ. В золоотвалах активность от-
ходов снижается не менее чем в два раза для уг-
лей с высококальциевой золой (березовского, па-
заровского) и незначительно - для углей с кремне-
земной золой (бородинского). Активность первич-
ных зол и шлаков превышает норматив для строи-
тельных материалов 1-го класса (370 Бк/кг), что
позволяет использовать золу “в дорожном строи-
тельстве в пределах территории населенных пунк-
тов п зон перспективной застройки, а также при
возведении производственных сооружений”, но
не в жилищном строительстве [Нормы радиацион-
ной..., 1996]. Существенную экологическую опас-
ность представляют высокоактивные сажистые
угли. Примеси всего 1-2% такого угля к рядово-
му углю, как это имело место на Березовской
ГРЭС-1, приводят к образованию золы с актив-
ностью 1000-1200 Бк/кг.
Прогнозная оценка радиационной опасности
для населения от выбросов ГРЭС КАТЭКа, рабо-
тающих па КАУ, была выполнена Л.И.Болтневой,
Л.В.Кудрявцевой в 1988 г. для восьми ГРЭС, рас-
положенных согласно проектной схеме КАТЭКа
с общей мощностью выброса золы 8620 г/с, а так-
же для Назаровской ГРЭС с мощностью выброса
6000 г/с. Коэффициент очистки газов от золы
принимался 99%, приземная концентрация золы —
10 мкг/м3. Результаты полученных прогнозных
расчетов приведены в табл. 62.
Прогнозные расчеты показали, что максималь-
ная концентрация 1,4 мкБк/м3 для нуклидов се-
мейства урана-радия достигается па расстоянии 20 км
к северо-востоку от Назаровской ГРЭС. Эта актив-
ность составляет 93% от средней естественной ак-
тивности 1,5 мкБк/м3. Максимальная удельная
активность от Березовской ГРЭС составляет около
0,5 мкБк/м3. Увеличение удельной активности в
почвах и ландшафтах не будет значительным. Рас-
четная эффективная удельная активность почв На-
заровской впадчиы в среднем 70 Бк/кг. Максималь-
ное поступление ЕРН за счет выпадающей золы
около 0,03% за 30 лет выпадений.
Основной вид облучения населения — ингаля-
ция, причем около 90% от ЕРН семейства тория.
Критическая часть населения, проживающая возле
ГРЭС, получает дополнительную дозу 2,4 мкв/год,
что равно 0,12% общей эффективной эквивалентной
дозы от естественных источников (2 мкв/год) и
0,05% от предельно допустимой дозы для населе-
ния (5 мкв/год). Даже увеличение дозовых на-
грузок па все население региона не будет превы-
шать 1% от фоновых.
Вместе с тем исследования, проведенные нами
в последние годы, показали, что при сжигании ря-
довых углей па Березовской ГРЭС-1 валовое со-
держание урана в золе возрастает в 6 раз, содержа-
ние тория — в 8 раз, калия — в 10 раз. Это обуслов-
ливает существенный рост активности золы по
сравнению с углями и повышает фактор радиаци-
онного риска для населения и персонала ГРЭС,
ограничивает возможности утилизации золошлако-
вых отходов. По результатам опробования
1991-1992 гг., суммарная эффективная удельная
активность золы с электрофильтров Березовской
ГРЭС-1 составила в среднем 590 Бк/кг при раз-
бросе значений от 370 до 880 Бк/кг, что создает
серьезные ограничения для утилизации золы (нор-
матив для всех видов строительства — 370 Бк/кг).
Такая зола может использоваться только в про-
мышленном и дорожном строительстве впе жилой
зоны в качестве наполнителя бетонных плит.
Таблица 62
Прогнозная оценка максимального радиационного воздействия на критическую группу населения
от выбросов в атмосферу ГРЭС КАТЭКа (71.И.Болтнева, /I.В.Кудрявцева, 1988)
Показатель Радионуклиды •» Суммарный эффект
238 226 232 228
Мощность выброса, ГБк/год 37 33,2 22,2 22,2
Максимальное содержание в золе, Бк/кг 74 66,5 44,5 44,5
Максимальная среднегодовая концентрация в воздухе, мкБк/м3 0,74 0,665 0,445 0,445
Максимальная концентрация в почве за 30 лет, Бк/кг 0,022 0,020 0,0135 0,0135
Годовое поступление:
через органы дыхания, мБк/год 5,33 4,8 3,2 3,2
через органы пищеварения 24,4 21,8 19 19
Индивидуальные дозы, мкЗв/год:
вдыхание 0,133 0,012 1,6 0,004 1,75
поглощение с пищей 0,0015 0,006 0,0132 0,0095 0,03
внешнее гамма-облучение 0,06 0,06 0,0253 0,253 0,63
Существенное влияние на рост активности зо-
лошлаковых отходов Березовской ГРЭС-1 оказало
сжигание сажистых углей с повышенным содер-
жанием ЕРН. В золах, полученных па БГРЭС-1,
при сжигании смеси рядовых и сажистых углей,
концентрация радионуклидов в 2 раза выше, чем
в золах, образующихся при сжигании рядовых уг-
лей.
На перераспределение радионуклидов ока-
зывает влияние гидравлическое золоудаление.
Вероятно, в золе ЕРН присутствуют в составе
легкорастворимые минералы, с чем связано их
выщелачивание из золошлаков, поступающих в
золоотвалы. Например, при гидроудалепии
золы в отвал Березовской ГРЭС-1 потери радио-
нуклидов составляют 57% для урана, 49 - для то-
рия и 24 - для калия. Выщелачиваемые радио-
нуклиды поступают в водную среду золоотвала
и, вероятно, мигрируют в подстилающий водо-
носный горизонт (А.Ю.Озерский, К.В.Гаври-
лин, 1991).
Приведенные данные показывают, что радио-
экологические аспекты сжигания КАУ сложны,
многообразны и имеют много сложных проблем,
для решения которых необходимы дальнейшие
исследования на основе полного и достоверного
изучения радиационной обстановки угольных мес-
торождений бассейна.
8. ЗАПАСЫ И РЕСУРСЫ УГЛЕЙ
Канско-Ачинский бассейн - один из крупней-
ших буроугольпых бассейнов мира. Его ресурс-
ный потенциал по состоянию на 01.01.1998 г.
оценивается в 446 млрд т. Из них балансовые за-
пасы составляют 119 млрд т и кондиционные прог-
нозные ресурсы, подсчитанные до глубины 600 м,
327 млрд т. Общие ресурсы углей, пригодные
для отработки открытым способом, составляют
154 млрд т, в том числе балансовые запасы катего-
рий А+В+С| — 78 млрд т, Сг — 37, прогнозные ре-
сурсы - 39 (табл. 63).
Балансовые запасы подготовлены па 17 мес-
торождениях, причем 97% их сосредоточено па
восьми наиболее крупных месторождениях -
Березовском, Барапдатском, Итатском, Урюп-
ском, Назаровском и Боготольском в западной
части бассейна и Абанском и Бородинском - в
восточной.
Запасы угля в пределах горных отводов дейст-
вующих разрезов — "Бородинского”, “Березовско-
го” и “Назаровского” АО “Краспоярскуголь” и 13
мелких разрезов муниципальной и частной собст-
венности составляют 5805 млп т. Подавляющая
часть этих запасов — 3767 млн т и 1091 принадле-
жит соответственно “Березовскому” и “Бородин-
скому” разрезам. На долю остальных 14 разрезов
приходится 947 млн т. Обеспеченность всех дейст-
вующих разрезов промышленными запасами со-
ставляет более 20 лет. Расчетная мощность дейст-
вующих разрезов — 67,8 млп т угля в год.
Таблица 63
Кондиционные ресурсы (в млн т) углей Канско-Ачинского бассейна (по состоянию на 01.01.1998 г.)
Экономический район Общие ресурсы Балансовые запасы Прогнозные ресурсы
всего в том числе категорий всего в том числе категорий
А+В+С1 с2 Р2 Рз
1. Общие ресурсы В том числе: 446194 118855 80112 38743 327339 134069 154698 38572
Западно-Сибирский (Кемеровская область) 97764 52653 34021 18632 45111 34892 3883 6336
Восточно-Сибирский (Красноярский край и Иркутская область) 348430 66202 46091 20111 282228 99177 150815 32236
2. Ресурсы, пригод- ные для открытой отработки В том числе: 154147 115357 78040 37317 38790 30967 4153 3670
Западно-Сибирский (Кемеровская область) 55064 52653 34021 18632 2411 2151 260 •
Восточно-Сибирский (Красноярский край и Иркутская область) 99084 62705 44019 18686 36379 28816 3893 3670
Резервный фонд разведанных участков, при-
годный для строительства новых угледобываю-
щих предприятий представлен 16 участками па
годовую мощность 641 млп т/год с запасами
43408 млп. т, в том числе один участок с камен-
ными спекающимися углями для шахтной добы-
чи па мощность 1,5 млп т/год. Остальные участ-
ки с бурыми углями для разрезов па общую мощ-
ность 639,5 млп т/год. Распределение запасов
угля, пригодных для открытых работ по бассей-
ну и основным месторождениям, приведено в
табл. 64.
Таблица 64
Запасы углей (в млн т) основных месторождений Канско-Ачинского бассейна,
пригодные для открытых работ (по состоянию на 01.01.1998 г.)
Месторождение Общие геологические ресурсы В том числе Запасы резервных участков
балансовые запасы прогнозные ресурсы количество запасы А+В+С1 МОЩНОСТЬ, млп т/год
А+В+С1 с2 Р1+Р2+Рз
Всего по бассейну 154147 78040 37317 38790 15 41697 639,5
В том числе основные
месторождения:
Итатскос 19956 11944 7445 567 2 3549 52,5
Барандатское 16324 14371 1915 38 3 10759 110
Урюпское 16934 7662 9272 - 1 3886 53
Березовское 18111 16652 1459 - 3 6334 136
Назаровское 1820 1820 - - 1 1121 20
Боготольскос 8599 3680 322 4597 - - -
к Бородинское 3160 2943 36 181 1 1851 38
Абапское 30574 16771 13803 - 4 14196 230
Все намеченные к строительству разрезы рас-
положены на участках с наиболее благоприятны-
ми горно-геологическими условиями.
Перспективы увеличения балансовых запа-
сов углей в западной части бассейна связаны с
разведкой новых, малоизученных месторожде-
ний, расположенных у восточного обрамления
хр.Арга, таких как Боровско-Соболевское, Се-
режское, Козульское с прогнозными ресурсами
более 15 млрд т. Значительный резерв прироста
балансовых запасов сосредоточен в пределах из-
вестных Итатского и Боготольского месторожде-
ний па более глубоких горизонтах (100-300 м). В
восточной части бассейна балансовые запасы мо-
гут быть приращены за счет изучения Поймип-
ской и Долгомостовской угленосных площадей и
небольших месторождений, расположенных в
Абанском угленосном районе.
Кроме того, как в западной, так и в восточ-
ной частях бассейна имеются реальные перспек-
тивы открытия новых угольных месторождений
в пределах площадей развития отложений юр-
ской угленосной формации мало изученных в
геологическом отношении. Следует отметить,
что из 9-10 тыс. км2 площади бассейна с возмож-
ным распространением только мощных угольных
пластов к настоящему времени разведочными ра-
ботами охвачено около 3 тыс. км2 и поисковыми —
примерно 2-3 тыс. км2. Около 2,3 тыс. км2 прихо-
дится на участки, где мощные пласты залегают па
глубинах свыше 300 м и к открытой отработке
пока не пригодны. Остальная площадь бассейна
(не менее 3 тыс. км2) перспективна на обнаруже-
ние мощных пластов, пригодных к открытой отра-
ботке. Именно па этих площадях и должны быть
выполнены первоочередные поисковые работы во
избежание дорогостоящих ошибок в размещении
промышленных и гражданских объектов па терри-
тории бассейна, предусматриваемых планами его
освоения.
9. ГЕОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА УГОЛЬНОЙ
СЫРЬЕВОЙ БАЗЫ
В основу геолого-экономической переоценки
участков Канско-Ачинского бассейна с балансовы-
ми запасами была положена методика сравнитель-
ной геолого-экономической оценки, разработан-
ная во ВНИГРИуголь в 1993-1995 гг. и адаптиро-
ванная к современным экономическим условиям.
В качестве критериальных показателей при
выполнении оценки в соответствии с методикой
ВИЭМС использовались: чистый дисконтирован-
ный доход (прибыль), индекс доходности (при-
быльности) и др. Составляющие показатели оцен-
ки - капитальные и эксплуатационные затраты
для расчета критериальных показателей - опреде-
лялись с использованием разработанных для бас-
сейнов и месторождений экономико-математиче-
ских моделей. В общем случае все факторы, ока-
зывающие влияние на эффективность освоения
объекта, подразделялись па следующие группы,
которые нашли отражение в экономико-математи-
ческих моделях:
географо-экономическое положение объекта
(степень освоенности района, удаленность от
основных транспортных путей, условия энерго- и
водоснабжения, наличие железных и автомобиль-
ных дорог, базы стройиндустрии, трудовых ре-
сурсов, а также климатические условия района);
направление использования угля (для целей
энергетики, коксования и др.);
способ разработки месторождения (откры-
тый или подземный);
основные геологические характеристики уголь-
ного месторождения, т.е. горно-геологические фак-
торы, которые в значительной, хотя и в неравной
степени влияли па технико-экономические показа-
тели строительства будущего предприятия и его
эксплуатации.
Затраты в строительство объектов федераль-
ного значения при оценке участков не учитыва-
лись.
В результате оценки запасы всего массива
разведанных и подготовленных к освоению объек-
тов, составляющих угольную сырьевую базу бас-
сейна, разделены па благоприятные (активные),
представляющие реальный сырьевой потенциал
угольной отрасли промышленности, и неблаго-
приятные, освоение или дальнейшее изучение ко-
торых в современных экономических условиях не-
целесообразно. При отнесении запасов действую-
щих и строящихся угледобывающих предприя-
тий к активным использовались результаты оцен-
ки, выполненной в 1993-1995 гг.
Разведанные запасы углей бассейна представ-
лены 79 объектами и по состоянию па 01.01.1998 г.
равны соответственно категорий А+В+С] -
80111 млн т и категории С2 -38743. Геолого-эко-
номическая оценка позволила выявить активные
запасы на 48 объектах; по бассейну они составля-
ют 65418 млп т категорий А+В+С] и 26427 - кате-
гории С2, или 82 и 68% от балансовых запасов
этих же категорий (табл. 65).
Балансовые и активные запасы (в млн т) углей Канско-Ачинского бассейна (по состоянию на 01.01.1998 г.)
Группа учета, месторождение, участок Балансовые запасы категорий Активные запасы по оценке ВНИГРИуголь 2000 I ., категорий Индекс прибыльности Ранг объекта Активные запасы по оценке ВостСибНИИГГиМС 2000 г., категорий Индекс прибыльности Ранг объекта
А+В+С! С2 А+В+С( С2 А+В+С] С2
Действующие предприятия 5398,3 - 5365,4 -
Строящиеся предприятия Резерв подгруппы “а” 407,5 0,1 407,5 0,1
Барандатское месторождение
"Барандатский-1 -2" (разрез "Итатский-Г) 2733,6 - 2733,6 - 3,4 1 Нс оценивались
Барандатский-3 (разрез "Итатский-2") 6699,4 - 6699,4 - 3,0 2 То же
Южная прирезка к участку " Барандатскому-3-5" 1325,9 - 1325,9 - 1,7 5
Итатское месторождение
"Итатский-1-2" 122,3 - 122,3 - 1,1 12 Нс оценивались
"Итатский-10“ (горизонт 70) 3426,5 - 3426,5 - 2,4 3
Урюпское месторождение
"Урюпский Западный" 3886,5 - 3886,5 - 1,2 10
Березовское месторождение
Участок "Березовский-Г 2434,8 - 2434,8 - 1,5 6 2434,8 - 3,5 1
Поле разреза "Березовского-2" 2482,5 330,8 2482,5 330,8 1,3 8 2482,5 330,8 2,2 3
Участок “Березовский-11" 1417,1 513,2 1417,1 513,2 1,2 9 1417,11 513,2 1,5 5
Назаровское месторождение
Участок "Назаровский-11" 1121,3 - 1121,3 - 1,4 7 1121,3 - 1,4 6
Козульское месторождение
Остальные запасы Козулъского месторождения 4,2 Нс оценивались Нс оценивались
На территории Кемеровской области сосредо-
точено 32151 млп т активных запасов категорий
А+В+С1 и 11470 - категории С2, па территории
Красноярского края соответственно 33267 и 14957.
Все эти запасы предназначены для открытого спо-
соба добычи. Следует отметить, что более полови-
ны активных запасов, выявленных по России в це-
лом, находится в Капско-Ачинском бассейне.
По группам балансового учета активные запа-
сы бассейна распределяются следующим образом
(в млп т или %):
па полях действующих угледобывающих
предприятий — категорий А+В+С । - 5365 или 8 —
от всех активных запасов этих категорий;
па полях строящихся угледобывающих пред-
приятий - категорий А+В+С| — 408 (менее 1% от
всех активных запасов этих категории);
па объектах резерва подгруппы "а” — кате-
горий А+В+С] - 31700 (49) и категории С2 —
1216 млп т (5);
па объектах резерва подгруппы “б” - 1852 млн т
категорий А+В+С( (3) и категории С2 - 37 (менее 1);
па разведываемых участках — 5992 категорий
А+В+С] (9);
па перспективных для разведки участках — 9241 и
13987 категорий А+В+С1 и С2 соответственно (14 и 53);
па прочих участках - 10859 категорий
А+В+С! (17) и 11187 - категории С2 (42).
Наибольшее количество как балансовых, так
и активных запасов сосредоточено па объектах ре-
зерва подгруппы “а”, подготовленных для нового
строительства.
По сравнению с оценкой запасов Капско-
Ачинского бассейна, выполненной в 1993-1995 гг.,
соотношение активных и балансовых запасов не-
сколько уменьшилось (по данным предыдущей
оценки доля активных запасов категорий А+В+С1
составляла 90%, категории С2 — 59).
Геолого-экономическая оценка объектов Кан-
ско-Ачинского бассейна по Красноярскому краю про-
изведена также институтом ВостСибНИИГГиМС, ре-
зультаты которой в большей части совпадают с
оценкой ВНИГРИуголь.
Как следует из результатов геолого-экономи-
ческой оценки, наиболее перспективными для
освоения па территории Кемеровской области уча-
стками резерва подгруппы “а” являются:
“Барандатский 1-2" (разрез ” Итатский-1"),
“Бараидатский-3-5" (разрез ”Итатский-2"), Юж-
ная прирезка к участку “Барапдатскому-3-5". Ин-
декс прибыльности по этим объектам составляет
соответственно 3,4; 3,0 и 1,7;
“Итатский-1-2" и ”Итатский-10" (горизонт 70).
Индекс прибыльности по этим объектам соответ-
ственно 1,1 и 2,4,
“Урюпский-Занадпый” — индекс прибыльно-
сти - 1,2.
На территории Красноярского края это объекты:
“Абанский-1" и участок "Северо-Западный"
(индекс прибыльности 2,0 и 1,2). Достаточно вы-
сокие показатели эффективности имеют участки
“Денисовский-!" и ”Деписовский-2" (0,96 и 0,98).
“Березовский-1”, поле разреза “Березовско-
го-2" и участок "Березовский-!!" (индекс прибыль-
ности соответственно 1,5; 1,3 и 1,2);
“Назаровский-И" (индекс прибыльности 1,4);
“Балахтипский” (индекс прибыльности 1,0).
Среди объектов резервгг подгруппы “б” эф-
фективной для освоения рассматривается резерв-
ная площадь “Бородинского разреза-1".
В качестве благоприятных для освоения оцене-
ны два разведываемых объекта: участок “Березов-
ский-Ш” Березовского месторождения и участок 1
Боровско-Соболевского месторождения, а также
10 перспективных участков: “Северо-Восточный"
и “Преображенский” Абаиского месторождения;
“Итатский-6" (горизонт - 150 м), ”Итатский-9" и
“Итатский-10-И" (север) Итатского месторожде-
ния; участок "Кирсановский" (для разрезов), учас-
ток “Кирсановский” (пласт “Мощный”), площадь
поисковой разведки для разрезов Боготольского
месторождения; участок “Березовский ГУ-У” Бере-
зовского месторождения.
В 1997 г. добыча угля в бассейне производи-
лась открытым способом и составила по маркшей-
дерским замерам 35,06 млп т. Весь добытый
уголь - бурый, в основном марки 2Б, реже ЗБ.
Из общего количества учтенных запасов уголь-
ной отраслью промышленности освоено 7%. Обес-
печенность промышленными запасами действую-
щих предприятий бассейна, исходя из добычи за
1997 г. с учетом потерь и основные их техни-
ко-экономические показатели отражены в табл. 66,
по строящимся разрезам в табл. 67.
В Кемеровской части Канско-Ачинского бассей-
на добыча угля ведется двумя углеразрезами местно-
го значения суммарной мощностью 0,25 млп т/год;
в 1998 г. добыча угля составила 115 тыс.т. Добы-
ча угля в Красноярском крае осуществляется па
восьми действующих и в небольшом (до 0,2 млн т)
объеме - па пяти строящихся углеразрезах.
Основной объем добычи (96%) дают “Бородин-
ский”, “Назаровский” и “Березовский” разрезы.
Таблица 66
Основные технико-экономические показатели действующих угледобывающих предприятий
Канско-Ачинского бассейна
Количество отработанных ~ о
запасов в 1997 г МЛП Т л _1_ о . + Л Й Л о га р н
В том числе я “ + И Й < пны ЛН I н _ н о 5 и О Е Ч •т" Н 1 р гГ ©О Г* О) о К цен ени: Р-/
Предприятие всего добыча потери Балансовые на 01.01.1! по категориям млн т Промышле запасы, м Обеспечен! предприя запасами, Проектная мо тыс.т в г Добыча (ста' тыс.т за 15 Себестоим добычи за 1 р./т Отпускная по объедип за 1998 г.,
Кемеровская область
ТОО “Тпсульуголь” Разрез “Канчакский” ЗАО “Облксмсровоуголь" ТОО “Итатуголь” 0,12 0,12 4,7 4,7 39 150 75 Н.д. 118,2
Разрез “Итатскпй” 0,08 0,08 7,1 6,8 85 100 40 Н.д.
Итого 0,20 0,20 11,8 11,5 57 250 ИЗ
Красноярский край АО “Красноярскуголь”
Разрезы: “Назаровский” 5,2 4,9 0.3 442,3 421,3 81 13700 5817 47
" Березовский-1 “ 12,4 12,3 0,1 3766,0 3710,0 >100 21200 10357 43
"БородинскшМ " АО ”Красноярсккрайуголь" 16,9 16,5 0,4 1091 1041 62 29080 16707 36 45,6
Разрезы: “Козульский” 0,01 0,01 4,2 3,8 >100 30 20 30
“Псрсясловский” 0,9 0,9 40,3 37,7 42 890 907 31
“Абанскпй” 0,1 0,1 15,0 146 >100 150 120 29
“Тасеевский” 0,02 0,02 22,5 21,4 >100 70 Н.д. Н.д.
“Балахтпнский” 0,2 0,2 4,6 4,4 22 300 235 34
Итого 35,7 34,9 0,8 5386,3 5255,1 >100 65420 34163
Всего 35,9 35,1 0,8 5398,1 5266,6 >100 65670 34278
Таблица 67
Основные технико-экономические показатели строящихся угледобывающих предприятий
Канско-Ачииского бассейна
Предприятие Проектная мощность, тыс» т в год Количество отработанных запасов в 1997 г., тыс. т Балансовые запасы на 01.01.1998 г., катего- рий А+В+С(, тыс. т А О Л К Обеспеченность предприятия запасами, лет
ю А
всего в том числе О
мышлеиные яз ТЫС. т
добыча потери р./т
о Оч к
АО “Краспоярскуголь” Разрез “Сереульскпй ’ САО “Авангард” Разрез “Бсрсзовскпп-3" АО"ЭНТОП” Разрез “Стспановскпй” 150 15 150 17 6 63 16 6 62 1 1 15172 358 17336 14656 16880 98 24 >100 86 86 49,5
АО “Краспоярсккрайуголь” Разрез “Ирбсйский” 150 1 1 48056 45724 >100 Н.д.
Капское ГП по строительству дорог Разрез “Канский” 300 86 84 2 55354 52614 >100 33,2
ОАО “Саяно-Партизапское” Разрез “Саяно-Партпзанскпп" ЗАО “Большемуртипский уголь'" Разрез "Яснополянский” Всего 1500 100 2565 173 169 4 263477 7730 407483 541874 >100 77 >100
Себестоимость добычи товарного угля па этих раз-
резах низкая и составляет от 36 до 47 р. за 1 т. От-
пускная цена угля по АО “Краспоярскуголь” и
АО “Краспоярсккрайуголь" составила соответст-
венно 58,9 и 45,6 р. за 1 т.
Добыча угля в бассейне снизилась с 52
(1990) до 34,9 млн т (1997). Основные причины
спада угледобычи - снижение спроса па кан-
ско-ачипские угли и высокие железнодорожные
тарифы па угольные перевозки.
В Капско-Ачинском бассейне осуществляется
строительство семи углеразрезов суммарной мощ-
ностью 2,6 млп т/год. В основном это разрезы не-
большой мощности (15-300 тыс. т/год), а проект-
ная мощность разреза “Саяно-Партизанский” в
настоящее время снижена до 200 тыс. т/год.
Бурые угли действующих угледобывающих
предприятий Кемеровской области и Красноярско-
го края используются как энергетическое топливо
для ГРЭС, ТЭЦ, промышленных и коммунальных
предприятий, объектов сельского хозяйства в Крас-
ноярском крае, Республике Алтай, Иркутской, Но-
восибирской, Кемеровской, Омской, Томской, Кур-
ганской, Амурской и Московской областях.
Основной объем потребления капско-ачип-
ских углей приходится па Красноярский край (в
1995 г. — 74% от общего потребления капско-ачип-
ских углей). На втором месте по потреблению сто-
ит Новосибирская и Иркутская области (9%). По-
требление капско-ачипских углей в остальных
субъектах Федерации незначительно (табл. 68) -
от 0,5 до 3%.
Капско-Ачинский бассейн располагает огром-
ными потенциальными возможностями развития
угледобычи: подготовленный резервный фонд для
нового строительства составляет более 40 млрд т
па возможную мощность свыше 600 млп т/год.
По геолого-экономической оценке, 80% мощно-
стей принадлежит участкам с запасами, эффек-
тивными для освоения. Однако при выполнении
оценки этих объектов не учитывалась стоимость
железных- и автодорог и объектов федерального
значения. Все подготовленные участки резерва
подгруппы “а” с активными запасами Кемеровской
области расположены в слабоосвоеппых уголь-
ной отраслью промышленности районах и при
учете затрат в инфраструктуру эффективность
освоения этих объектов значительно снизится.
Что касается участков резерва “а” Канско-Ачин-
ского бассейна, расположенных в Красноярском
крае, то почти половина всех активных запасов на-
ходится в освоенных районах с развитой инфраст-
руктурой и характеризуются незначительной уда-
ленностью от железных- и автодорог, наличием
трудовых ресурсов и базы стройиндустрии, что де-
лает их более привлекательными для инвесторов.
Однако перспективы освоения подго-
товленного резерва неясны и будут в конеч-
ном счете определяться потребностью в
канско-ачинских углях. Строительство но-
вых углеразрезов ориентировано пока па
обеспечение углем местных потребителей.
Ввиду певостребованиости угольной
отраслью подготовленного резерва под
строительство разрезов, геологоразведоч-
ные работы в Кемеровской части Кап-
ско-Ачинского бассейна в оцениваемый пе-
риод не намечаются. Лишь па западной
его окраине в Юргипском и Яшкинском
административных районах намечаются
поисковые работы по выявлению залежей
бурого угля для отработки углеразрезами
местного значения.
Прогнозы изменения добычи угля в
период до 2015 г., осуществленные
ЦНИЭИуголь и КПР ио Красноярскому
краю, в целом отражают общую тенден-
цию ее роста. По этим прогнозам к 2015 г.
добыча должна увеличиться почти вдвое
(с 34,2 в 1998 г. до 63,6-69,1 млп т). До-
стижение этих объемов предполагается за
счет освоения проектных мощностей дей-
ствующими и строящимися углеразрезами, без во-
влечения в освоение новых участков имеющегося .
резервного фонда.
Освоение новых объектов требует значитель-
ных инвестиций. Так, по данным ВостСибНИИГ-
ГиМС, капитальные вложения в строительство уг-
леразреза па участках резерва подгруппы “а” при
Потребление канско-ачинских углей
субъектами Федерации млн/год
Экономический район, субъект Федерации Потребление, млп т Доля потребляе- мого угля в об- щем объеме, %
Центральный экономический район 0,2 <1
Московская область 0,2 <1
Уральский экономический район 0,2 <1
Курганская область 0,2 <1
Западно-Сибирский экономический район 5,8 13
Республика Алтай 0,4 1
Кемеровская область 0,8 2
Новосибирская область 4,0 9
Омская область 0,4 1
Томская область 0,2 <1
Восточно-Сибирский экономический район 35,6 83
Красноярский край 31,7 74
Иркутская область 3,9 9
Дальневосточный " экономический район 1,3 3
Амурская область 1,3 3
Итого 43,1 100
проектной мощности от 1,5 до 60 млп т в год соста-
вят от 219 млп до 10,5 млрд р.
Канско-Ачинский бассейн по количеству под-
готовленных для освоения запасов п благоприят-
ным условиям их разработки - наиболее перспек-
тивный для обеспечения энергетических потреб-
ностей регионов России угольными ресурсами.
10. ОСНОВНЫЕ УГОЛЬНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ
В пределах Капско-Ачинского бассейна в на-
стоящее время известно около 30 буроугольпых
месторождений, пригодных к открытой отработ-
ке, и семи угленосных площадей. Рассмотрим наи-
более крупные месторождения, разрабатываемые
и рекомендуемые к первоочередному освоению.
ИТАТСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ
Сосредоточено па северо-востоке Тяжипского
района Кемеровской области. Северная его часть,
где расположен пос. Итат, пересекается Трансси-
бирской железной дорогой. Южнее находится
райцентр Тисуль, связанный со станцией Итат
шоссейной дорогой. Месторождение открыто в
конце прошлого века при изысканиях железной
дороги. Разведочные работы начались в 1939 г., в
1942-1943 гг. у с. Итат был разведан первый учас-
ток с мощным пластом угля. В 1948 г. работы во-
зобновились и с перерывами продолжались до се-
редины 80-х годов. Геологическое руководство ра-
ботами в 40-50-е годы осуществлялось А.И.Ситни-
ковой, в 60-80-е годы - Н.П.Павленко и Г.Г.Позд-
няковым, в последние годы - А.И.Алимовым.
Месторождение приурочено к крупной синк-
линальной структуре северо-восточного простира-
ния, сложенной юрскими угленосными осадками,
которые погружаются в западном направлении
под меловые отложения. Структура осложнена
дополнительной складчатостью, углы падения
3-30° (рис. 22).
лв’>«' /аж-# лж*» мяч кетен ляшгглтьг жал» лежт хяшг .’ктй® ясяш лгжкг .аж** ««а** *гктг лм®г еикп» мхик» дц^я л»я«.’ ,лк<ииг агке» «як»’ лкя» меяя хжпг* жэд я^иаг /мак ля®» лкчл’ лпада жгм« лвяя* «»« кюп' яяш л»»« «з»г л ямг л** • и ясекк квив лигаг каика «*йж г *т
® "Итатский-12"
® "Итатский-11"
® "Итатский-10”
® "Итатский-9"
® "Итатский-8"
© "Итатский-7"
® "Итатский-5-6"
® “Итатский-3-4"
® "Итатский-1-2"
© "Итатский-13"
® “Итатский-14"
® "Итатский-15"
® "Тарасовский"
® “Итатский-16-18"
® "Итатский-19"
® “Итатский-20"
Наименова-
ние и
мощность
угольных
пластов,м
•Провод-
ники 1-Ш
(О,7-3,5)
Итатский
(44,0)
Ускова
(2,6)
(4,4)
Первый
Озерный
(1,6)
Второй
(5,2)
Третий
(0,6)
(1,6)
Четвертич-
ный
Слоеный
(0,8-4,1)
Иванов-
ский
(1,2-1,5)
Условные обозначения
к картам месторождений
I
I
Рис. 22. Итатское месторождение
1 - юрские угленосные отложения; 2 - подстилающие доюрские отложения; 3 - перекрывающие послеюрские отложения; 4 - выходы мощных угольных пластов: установленные (а), пред- ..
полагаемые (б); 5 - горельники: а - полностью, б - частично выгоревшие пласты; б - тектонические нарушения; 7 - стратиграфические границы; 8 - границы угленосных районов и площа-
дей; 9 - границы месторождений и участков; 10 - границы полей разрезов (действующих, строящихся, проектируемых); 11 - контуры открытых работ; 12 - разведочные участки; 13 -
изоглубины почвы пластов (в м); 14 - изолинии линейных коэффициентов вскрыши; 15 - колонки Пластове указанием мощности и строения; 16 - разведочные скважины; 17 - действующие
разрезы-18 - отработанные разрезы, шахты, штольни 19 - линии геологических разрезов; 20 - четвертичные отложения; 21 - аргиллиты и алевролиты углистые; 22 - угли; 23 - аргиллиты-
24 - алевролиты; 25 - песчаники; 26 - конгломераты гравелиты; 27 - известняки
ж ятътт .мит» гмга* • ; <а>%, «а®? йн*и Лтж»' ес ле ма/ а мс ' лсяж* «вязе « - ~ .лм» лича» еъ-'ю ясио кмж -там® «ок?? *да хги» вплж джи» лжйвж язя», «чвкг жж* жида чржят даив? жчи,' лнж* мтят ляна «тмя» «в»’ льге» * льда яхяя? •дзш’ ««яа
Угленосная толща содержит до 20 именных
угольных пластов, некоторые из них расщепляются
па отдельные пласты и очень сложного строения.
Основной пласт в Кемеровской части Кап-
ско-Ачинского бассейна — “Итатский” (табл. 69).
Таблица 69
Мощность и строение пласта “Итатского” на месторождениях
Кемеровской области
Месторождение Угольные пачки Рабочие пачки
ЧИСЛО средняя мощность, м ЧИСЛО средняя мощность, м
Итатскос 1-3 44,3 1-3 42,2
Барапдатское 1-6 51,2 1-3 49,9
Урюпскос 1-2 44,7 1-2 44,0
Тисульское До 9 31,8 До 4 21,9
Рабочей мощности достигают на ряде участков
и угольные пласты, лежащие выше и ниже пласта
“Итатского”. Пласт “Проводник 5" достигает сум-
марной мощности угля 10,2 м; пласт "Ускова" -
9,2; пласт “Слоеный” — 21,9. Основной пласт
“Итатский” разведан в узкой полосе до глубины
200 м па площади примерно 650 км2. Эта террито-
рия в 1951-1958 гг. была разделена иа 16 разведоч-
ных участков п две площади прирезки. Из них пять
участков площадью 65 км2 разведаны в те годы де-
тально, четыре участка площадью 180 км2 - предва-
рительно и остальные — опоисковапы. Полнота и
надежность выполненной детальной разведки не
отвечают современным требованиям, и эти площа-
ди не включены в число резервных. Добыча угля
для местных нужд ведется разрезом мощностью
300 тыс. т /год, расположенным па северной окраи-
не села Итат. Для промышленного освоения разре-
зом мощностью 50 млп т/год в 1975-1980 гг. подго-
товлен один участок -10, с запасами 3,4 млрд т, рас-
положенный в замковой части синклинали.
Мощность основного угольного пласта доста-
точно выдержана и в среднем составляет 42,2 м.
В пределах резервного участка мощность пласта
меняется от 24 до 80 м (средняя 42,3). Пласт
чаще представлен двумя пачками, разделенными
между собой прослоем углистого аргиллита или
алевролита. Обычно мощность нижней пачки в
2-3 раза превышает мощность верхней.
Уголь пласта “Итатского” - бурый, по тех-
нологической классификации относится к груп-
пе 2Б, подгруппе - второй бурый витрииито-
вый, с преобладанием плотных матовых разно-
стей, средпезольпый (8-14%), с повышенным
(0,3-1,4%) содержанием серы.
Пластовая влага угля в сред-
нем 40%, увеличивается бли-
же к выходам пласта под чет-
вертичные отложения до
43-44 и понижается с глуби-
ной его залегания до 35. Золь-
ность угля пласта “Итатско-
го” возрастает с юга на север,
с 6,4 па участке “Итатском” -
6 до 14,4% па “Итатском 1-2".
Теплота сгорания колеблется
в пределах 12,6-14,1 МДж/кг.
По ГОСТу 25543-88, уголь
пласта па месторождении име-
ет кодовый помер 0324005. По
ГОСТу 28663-90 (угли бурые), генетические,
технологические показатели угля обозначаются
кодом 03-462-051120.
Горно-геологические условия месторождения
благоприятны. На основной части месторожде-
ния линейный коэффициент вскрыши не превы-
шает 1:1,6. Вмещающие породы в основном мяг-
кие. Крепкие породы с коэффициентом крепости
5 и более составляют 1,1%. Угли самовозгораются,
угольная пыль взрывоопасна. Эти качества свой-
ственны углям группы 2Б всех месторождений
бассейна.
Попутные полезные ископаемые представле-
ны четвертичными глинами, пригодными для из-
готовления кирпичей. В южной части месторожде-
ния па участке 6 встречаются горелышки, твер-
дые разности которых пригодны для производст-
ва щебня и очистки вод от взвесей. Запасы их со-
ставляют 76 млп м3.
Общие ресурсы углей месторождения до глу-
бины 600 м оценены в 41701 млп т, в том числе
пригодные для открытых работ до глубины 300 м -
18250 млп т. Разведанные запасы составили
11944 млп т по категориям А+В+С] и 7445 - по ка-
тегории С2. Запасы угля резервного участка, под-
готовленного для строительства разреза (“Итат-
ский-10"), составили 3426 млп т.
БАРАПДАТСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ
Находится в Тисульском районе Кемеровской
области, в 50 км к югу от разъезда “Тяжипский”.
Разведывалось оно в 1960-1965 гг. под руководст-
вом геологов Н.П.Павленко и Г.Г.Позднякова
Месторождение приурочено к обособленной
структуре - Барапдатской мульде, отделенной от
Итатской мульды Казапково-Шульмаевским ва-
лом. Мульда меридионального простирания и
представляет собой симметричную складку, от-
крытую на север. Длина складки по выходу плас-
та “Итатского” 24 км, ширина — 15. Глубина про-
гиба подошвы юрских отложений составляет не
более 650 м, пласта “Итатского” - около 300.
Структура пологая, падение крыльев 2-5°, сред-
нее погружение оси около 1° (рис. 23).
Средняя мощность основного угольного пла-
ста “Итатского” 51 м при максимальной — 93.
Пласт распространен повсеместно, по иа выхо-
дах под четвертичные отложения, подвергся эро-
зии и частично или полностью выгорел. На вос-
точном крыле мульды, иа участках детальной
разведки он имеет простое строение, к западу,!!
югу — расщепляется. В южной части месторожде-
ния пласт представлен тремя основными пачка-
ми - “Верхней”, “Промежуточной” и “Нижней”,
из которых “Верхняя” и “Нижняя” имеют про-
мышленное значение, а “Промежуточная” места-
ми его утрачивает. На западном крыле строение
пласта еще более усложняется, общее количест-
во пачек достигает 20.
-та __________________________________...... ........____________маг__________.чталь-
г
1
1
I
$
И
5
Участки:
(1) "Барандатский-1-2
(5) “Барандатский-3-5
(з) “Южная прирезка"
@ "Барандатский-6-8
Й0,’
6,2
2 6^°'21.2
пл. “Итатский
18,0
21,1
66,8 Г
4,7
1,3
11,5
0,80 6,81,8 8
95
4,1
37,5
78,4
39,0
93,3
Разрез
н и и А - Б
I
г
5
*
I
6
I
Рис. 23. Барандатское месторождение.
Условные обозначения см. на рис. 22
ч-лж» -дажа тикал така» жстсгак иважк чяазк?. яжнм «зяз» теаажк таг» ’яазяа «жась жизв! «зяиаа. чаак_ швея. ижяз тетв» аякза ш» «аака. тзоязш. чади*. твяяа т? %кя тгага» ютека
м
400-1
300
200-
100-
0-
5
8
5
ч
8
Г
8
8
I
Е
Й
Горно-геологические показатели резервных участков
Участок Площадь участка, км2 Мощность, м Объемный г 42* Качество угля Запасы, млп т Мощность, млн т/год
основного пласта вскрыши ЗОЛЬНОСТЬ А1*, % коэффициент перевода в ТУТ, т/т А+В+С, С2
“Барапдатскпп-1-2" 43 65,6 65 0,8 6,5 0,51 2734 - 50
"Барандатскпп-3-5" 57 59,6 74 1,0 6,5 0,53 6699 - 60
"Южная прирезка” 21 45,6 57 1,0 10,0 0,45 1326 - -
Угли Барапдатского месторождения принадле-
жат к группе 2Б (подгруппа — второй бурый вит-
рппитовый) и характеризуются более высокой зре-
лостью, чем угли Итатского. Пластовая влага углей
изменяется с глубиной погружения пласта в преде-
лах 38-34%, составляя в среднем 36%, низшая теп-
лота сгорания 15-15,5 МДж/кг. Зольность пласта
Итатского невысокая и па востоке месторождения
колеблется в пределах 5-11% (в среднем 7), а иа за-
паде, где пласт расщепляется, - от 10 до 16%. Содер-
жание серы 0,3-0,5%. Минеральный состав золы уг-
лей па восточном крыле месторождения, характери-
зуется повыше иной карбопатпостыо и, как следст-
вие, повышенной температурой плавления золы.
Особое свойство барапдатских углей — более высо-
кий, чем на других месторождениях, выход первич-
ных смол (9-10%). На глубоких горизонтах место-
рождения (более 150-160 м от поверхности) наблю-
дается рост содержания в золе угля оксида натрия
и появление “соленых” углей. Запасы таких углей
пока не определены. По ГОСТу 25543-88, угли мес-
торождения имеют кодовый помер 03130056, по
ГОСТу 28663-90 - 03-381-050140.
Горно-геологические условия эксплуатации
месторождения благоприятны. Коэффициент
вскрыши в пределах разведанной площади место-
рождения 0,4-2,65 м3/т, а на площади первооче-
редных разрезов - менее 1 м3/т. Породы вскры-
ши преимущественно мягкие, твердые разности с
коэффициентом крепости 5 и более не превышают
1,2% объема пород. Угли самовозгораемы, уголь-
ная пыль взрывоопасна, вмещающие породы си-
ликозоопасны. Притоки воды в разрезы ожидаются
до 2000 м3/ч. Основные горно-геологические по-
казатели подготовленных па месторождении ре-
зервных участков приведены в табл. 70.
Среди попутных полезных ископаемых па
месторождении основные — каолиновые породы.
Их запасы при содержании глинозема более 24%
составляют 1552 млп т. В результате технологиче-
ских испытаний из них получены лицевые пусто-
телые камни марки “300", аглопорит. Сырое при-
годно для производства грубой керамики, огне-
упоров и других изделий. Зайасы горельников
около 796 млп м3, угольной сажи - 160. Опреде-
ленный интерес представляют сидериты как перс-
пективное сырье па железо, их запасы - 633 млн т
при среднем содержании железа 29,3%. Зола уг-
лей содержит много кальция (40-42%) и может ис-
пользоваться в цементной промышленности
Общие ресурсы угля месторождения оценива-
ются в 16,8 млрд т, в том числе 14371 млп т по кате-
гориям А+В+С| и 1915 - по категории С2. Все разве-
данные запасы сосредоточены па глубинах менее
300 м и пригодны для открытой отработки. Для стро-
ительства разрезов па месторождении полностью
подготовлены два крупных участка — “Барапдат-
ские 1-2 и 3-5” па общую мощность 110 млп т/год.
У РЮ I ЮКО Е МЕСТОРОЖДЕНИЕ
Расположено па территории Тяжипского райо-
на Кемеровской области. Открытие его связано с
работами по прослеживанию и оконтуриванию за-
падного замыкания Березовской мульды в Кеме-
ровской области, выполнявшимися Итатской пар-
тией треста “Кузбассуглегеология” под руковод-
ством Н.П.Павленко и Г.Г.Позднякова. Предва-
рительная и детальная разведки месторождения
выполнены в 1964-1967 гг., доразведка выходов
Основного пласта — в конце 70-х годов.
В структурном отношении месторождение
приурочено к западному замыканию Березовской
мульды и представляет собой обособленную бра-
хиструктуру. От собственно Березовской мульды
Урюпская брахисинклиналь отделена Некрасов-
ским антиклинальным валом. Брахисинклиналь -
округлая, чуть вытянутая в меридиональном на-
правлении складка с размерами по выходу основ-
ного пласта “Итатского” (“Березовского”) 8x11 км
Складка асимметрична: северо-восточное крыло
крутое (до 40-70°), южное пологое (2-4°), в цент-
ре пласт лежит слабоволписто или горизонталь-
но. Наибольшая глубина прогиба ио кровле плас-
та — около 200 м (рис. 24).
&«««« > *ПП А! Я... &**<*• >*.: ЯЧ 1ЧЦН» ЛШв? «•ГМ? О <*>№ «МИИ» «».»< ЙКЖШ < ХИ>ЫМ ЗХЯКП» Ц1ЪМ1 <К‘Г>ПЯ' Л4»Л* ЛЯМ» «Ч4’*Я! жкчв МЧ-ЛГ «аюкг Я1ЯЧУ <1^ •№’ ЛЖЯЖ’ лечяя, и<Я№^» »'ПИЮЯ «тяг Л««Г АЛ®»' Л-а&а' Л’ЛЯУУ . .«ХГ* Ж««« ЯИЖЧТ Л1 <*!** -5/ИЯ7 «КЖ'<И* Й8Л«*
58,'
54,?
юв
-+300
•±0
ь -100
ЮВ
ь ±0
- ЖАЛ 57 йЯЯ.'.?/ •ГЫЯ Ж<7Г7«
ГХ-.Ьл ОГЙ'Л Г.ГЛЯЯ 4ЙЯ*?* Л<М411> аЧИЖУ ЯЪМ ВЙСт «'ЧЛ !
7АЖМ\
ТЛ’ЛМгл1
ез по линии II-П
пл. Березовский
(Итатский)
2,0
Разрез
пинии 1-1
- +200
+100
2
3
17,5
Иланская
сз
Разрез
+200
+100
л и н и и III-III
Рис. 24. Березовское и Урюпское месторождения.
Условные обозначения см. на рис. 22
Наименование
и мощность
угольных
пластов, М
ет»
ками
[Проводник
/ 1,4-1,6
Березовский
(Итатский)
50,0
3,4
1,9-7,4 I
2,2 IV
3,4 VII
0,7
1,4
0,8
2,9
3,6
2,5
1,6
0,2
ЮВ
+300
- +200
+100
.•.ада» дам» ♦•«м''’•«**!
Промышленная угленосность месторождения
связана с одним пластом “Итатским” (“Березов-
ским”), мощность которого колеблется от 4-10 м
в пределах Некрасовского вала до 60-70 м в цент-
ре мульды. Средняя полезная мощность пласта
44 м. Строение пласта преимущественно простое,
па западном фланге появляется породный про-
слой, разделяющий маломощную верхнюю
(1,5-4,5 м) и нижнюю (55-60 м) пачки. В запад-
ной части месторождения, в полосе выхода под
четвертичные отложения длиной 5 км, пласт пол-
ностью пли частично выгорел. Площадь этой
зоны 5,6 км2, или около 30% эрозионного среза
пласта. Средняя мощность сохранившейся части
пласта в зоне выгорания около 12 м.
Угли пласта — бурые, подгруппы 2БВ, малозоль-
ные. Пластовая влага угля 33-36%, зольность — от
6,1 до 7,9%, содержание серы 0,2-0,5%, низшая
теплота сгорания угля - около 16,0 МДж/кг.
Технологические испытания (гидрогенизация и
термобрикетировапие) дают несколько лучшие ре-
зультаты, чем у итатских углей. В частности, ха-
рактерна большая глубина превращения органи-
ческой массы (75-91%) и лучшее качество термо-
брикетов. На месторождении широко распростра-
нены “соленые” угли, появляющиеся уже па глу-
бинах 100-110 м. При положительном решении
освоения месторождения должны быть рассмотре-
ны и вопросы утилизации таких углей.
Горно-геологические условия месторождения в
целом благоприятные. На подготовленном в 1968 г.
резервном участке “Урюпском Западном” средняя
мощность пласта — 45 м, объемный коэффициент
вскрыши - 1,5 м3/т, а па участке первоочередной
отработки - 0,8 м3/т. Породы вскрыши рыхлые и
слабосцемептироваппые, крепкие включения со-
ставляют 2% вскрыши. Встречаются породы теку-
чепластичпой консистенции. Угли самовозгора-
ются, угольная пыль взрывоопасна. Гидрогеоло-
гические условия более сложные, чем па других
месторождениях Ожидаемый приток воды в раз-
рез оценивается в 9460 м3/ч. Средняя зольность уг-
лей участка — 7,8%, коэффициент перевода в услов-
ное топливо — 0,53. Запасы резервного участка -
3886 млн т, мощность разреза — 53 млп т/год.
Из попутных полезных ископаемых иа место-
рождении установлены: четвертичные глины и су-
глинки, пригодные для производства кирпича, чере-
пицы, дренажных труб и керамзита; пойменные пес-
чано-гравийные отложения с запасами 43 млп м3; го-
рельпики с запасами 95 млп т, пригодные для про-
изводства щебня марки “300". Из аргиллитов п
алевролитов получен высококачественный агло-
норит. Они пригодны также для производства
кирпича, черепицы, дренажных труб.
Ресурсы месторождения, включая располо-
женную в Кемеровской области часть северного
крыла Березовской мульды до глубины 600 м,
оцениваются в 17,4 млрд т. Разведанные запасы
участка “Урюпский Западный” для открытых ра-
бот составляют 3886 млн т. Пригодные для откры-
тых работ запасы месторождения в пределах се-
верного крыла Березовской мульды составили
1779 млн т и, вероятно, могут быть увеличены.
БЕРЕЗОВСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ
Расположено в 50-80 км к юго-западу от
г.Назарово, в пределах Назаровского и Шары-
новского административных районов. Открытие
месторождения связано с работами, проведенны-
ми в 1953 г. для обеспечения запасами угля не-
большой Каргалипской шахты, отрабатывающей
примерно двухметровый слой неизвестного пласта.
При этом был впервые полностью вскрыт уголь-
ный пласт мощностью 39 м, позднее получивший
название “Березовского”. Изучение нового мес-
торождения и оценка перспектив всей Березов-
ской структуры начались в 1959 г. Алтатской
партией Красноярского геологического управле-
ния. Первые результаты работ, выполнявшихся
под руководством К.Л.Коханчика и Е.З.Савчен-
ко, дали основание начать предварительную раз-
ведку месторождения и детальную наиболее пер-
спективных участков. К 1980 г. охарактеризовано
строение всей Березовской мульды, прослежены
угольные пласты иа площадях, пригодных для
открытой отработки, выполнена предваритель-
пая разведка южного крыла и восточного замы-
кания мульды (Алтатское месторождение), под-
готовлены два резервных участка (1964 и 1966),
проведены инженерно-геологические и другие
исследования. Геологическое руководство рабо-
тами с конца 60 х годов осуществлялось В.В.Ко-
саревым.
Березовское месторождение приурочено к
крупной синклинальной структуре — Березовской
мульде, вытянутой в субширотпом направлении
между хребтом Арга и Аптроповским валом. Дли-
на складки по выходу пласта “Березовского” око-
ло 85 км, ширина 20-25. Максимальная глубина
прогиба по подошве юрских отложений более
1000 м, по пласту “Березовскому” - более 600.
Поперечный профиль мульды асимметричный с
узким, крутым (40-70°) северо-западным крылом
и широким пологим (2-10°) юго-восточным. Еди-
ничными скважинами па северном крыле установ-
лены дизъюнктивные нарушения с амплитудой
до нескольких сотен метров (см. рис. 24).
Угленосные отложения представлены осадка-
ми макаровской, илапской и итатской свит сум-
марной мощностью 540 м. Центральная часть му-
льды выполнена мощной (до 470 м) толщей без-
угольпых осадков поздней юры и раннего мела.
Промышленные угольные пласты приуроче-
ны к двум стратиграфическим горизонтам, уда-
ленным па 80-130 м. Нижний горизонт содержит
три пласта, соответствующие пластам I (“Мощно-
му"), V и УП Назаровского месторождения. Верх-
ний горизонт представлен пластом “Березов-
ским” или расщепившимися пачками этого плас-
та. На долю верхнего пласта приходится 98,4%
всех запасов месторождения, па долю пластов
нижней группы - 1,6%. В пределах месторожде-
ния пласт “Березовский” распространен па пло-
щади около 1700 км2, из которых па 330 км2 он
пригоден для открытой отработки. Эта зона рас-
положена па южном пологом крыле мульды, изу-
чена разведочными работами различной степени
детальности. Мощность пласта меняется здесь от
70 до 15 м. Наиболее выдержанную мощность
(65-35 м), простое строение, пологое залегание
(2-5°) пласт имеет в юго-западной части месторож-
дения (участки “Березовские-1 и -И"). В восточ-
ном направлении пласт расщепляется па несколь-
ко начек, мощность его постепенно уменьшается.
Некоторая часть угля пласта “Березовского”
па выходах выгорела. Площадь распространения
горелышков значительна — 2,6 км 2 или 9,3% пло-
щади выхода пласта.
Угли Березовского месторождения - гумусо-
вые, бурые, подгруппы 2БВ. На резервных участ-
ках распространены преимущественно малозоль-
ные (4-8%) разности. Зола углей характеризуется
высоким содержанием окиси кальция (30-60%) п
магния (3-9%). Зола тугоплавкая, высокие темпе-
ратуры (до 1600 °С) наблюдаются у углей с пони-
женной (4-5%) зольностью. Содержание серы в
среднем 0,3-0,4%, представлена главным образом
органической разновидностью. Пластовая влага
угля 30-34%, теплота сгорания рабочего топлива
15,5-16,5 МДж/кг. Итак, угли месторождения -
хорошее энергетическое и технологическое сырье.
Золошлаковые отходы могут использоваться в це-
ментном производстве. Из попутных полезных Ис-
копаемых, как и на других месторождениях, Ши-
роко распространены сажистые угли (46 млп т),
перспективные для получения гуминовых удобре-
ний, горелышки, пригодные для производства
щебня. Известно несколько месторождений песча-
но-гравийных материалов, глии для отсыпки
дамб, по одному месторождению кирпичных и
красочных глин.
Горно-геологические условия разработки мес-
торождения благоприятны. Покрывающие отло-
жения представлены в основном слабосцемепти-
ровапиыми песчано-глинистыми породами с отдель-
ными (до 2% объема) линзами более твердых раз-
ностей. Средний коэффициент вскрыши па резерв-
ных участках I и II составляет 1,5 и 2,9 м3/т
(табл. 71).
Таблица 71
Горно-геологические показатели Березовского месторождения
Мощность, м СО Качество угля Запасы, млп т
Участок Площадь, км: основного пласта вскрыши Объемный коэффициент, м зольность Д'1, % коэффициент перевода в ТУТ, т/т А+В+С1 с2 Мощность, мли т/год
Месторождение в целом 454 45 168 3,0 7,0 0,55 16638 1459 140
Горный отвод разреза “Березов- ский- 1" 55 60 112 1,5 6,0 0,55 3766 - 55
“ Бсрсзовскш’г-Г 50 50 106 1,7 5,0 0,55 2435 - 30
Бсрсзовскнп И” 85 47,6 172 2,9 6,1 0,54 3909 844 55
“ Бсрсзовский-Ш ” 98 4506 245 4,3 7,3 0,56 5470 - -
“Бсрсзовский-1 V V” 166 1’5 64 3,4 14,3 0,51 981 615 -
Подготовленный па месторождении в
1962-1966 гг. резерв группы “а” включает два
участка с суммарными запасами угля в 7188 млп т.
Технико-экономическим обоснованием КАТЭКа
па территории резервных участков намечено
строительство двух разрезов суммарной мощ-
ностью 106 млп т угля в год. Между горными от-
водами разрезов сохранена небольшая резервная
площадь для последующего освоения. На участке
“Березовском-1” с 1976 г. начал строиться опыт-
но-промышленный, а с 1987 г. - крупный про-
мышленный разрез, добыча которого к настоя-
щему времени достигла 10 млп т/год. Полная
проектная мощность разреза 55 млп т/год.
Уголь используется па первой Березовской
ГРЭС и других электростанциях Сибири. Значи-
тельное количество угля вывозится в западном
направлении.
НАЗАРОВСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ
Расположено вблизи г.Назарово, в пределах
Назаровского административного района Крас-
ноярского края. Выходы углей по р.Чулыму у
с.Назарово известны с конца прошлого века. В
1939 г. Красноярский геологоразведочный трест
(с 1941 г. трест “Востсибуглеразведка” Мипуг-
лепрома СССР) были проведены разведочные
работы в районе Назаровской штольни местной
промышленности, разрабатывавшей пласт буро-
го угля. Отчет о разведке был составлен геоло-
гом В.И.Яцуком и в 1940 г. ВКЗ СССР впервые
были утверждены 7,7 млп т запасов угля пласта
Мощного” на площади 0,4 км2. Реальные масш-
табы месторождения были оценены геологом
С.С.Вастьяповым в 1941 г. С 1947 г. под руко-
водством К.Л.Кохапчика, Е.З.Савченко, С.К.Ка-
цияева началась планомерная разведка место-
рождения, и к 1957 г. почти вся его площадь
была освещена детальной разведкой. В
1960-1962 гг. результаты проведенных работ
были обобщены Е.З.Савченко в сводном отчете.
В последующие десятилетия под руководством
В.В.Косарева была проведена доразведка запад-
ной мульды месторождения и подготовлен один
резервный участок 11.
Геологические границы месторождения - вы-
ходы нижних рабочих пластов пижпеитатской
подсвиты, в контуре которых площадь его состав-
ляет 220 км2. Юрские угленосные отложения сла-
гают пологую асимметричную синклинальную
складку, вытянутую в широтном направлении па
25 км. Южное крыло —пологое (2-5°), северное —
чуть более крутое. Слабовыражепным антиклиналь-
ным перегибом северо-восточного простирания
складка разделяется па две мульды - более круп-
ную западную и ныне полностью выработанную
восточную (рис. 25).
Промышленная угленосность месторожде-
ния связана с отложениями пижпеитатской под-
свиты, содержащей девять пластов угля. Основ-
ную промышленную ценность имеет верхний
пласт “Мощный” (I), залегающий па глубинах
до 50 м и имеющий сравнительно невысокую, по
устойчивую мощность, в среднем 13,8 м. Пло-
щадь распространения пласта — 70 км 2, из кото-
рых па 20 км 2 в восточной мульде он уже отрабо-
тан. Запасы пласта в западной мульде — 744 млп т,
в том числе в горном отводе действующего разре-
за — 564 млн т.
В юго-западной части месторождения
промышленное значение имеет пласт VII
мощностью до 18 м (в среднем 7,6 м) и иа пло-
щади в 37 км 2 пригодный для отработки откры-
тым способом. Балансовые запасы его 580 млп т.
Вышележащие пласты угля хотя и не имеют са-
мостоятельного промышленного значения, по
могут с успехом обрабатываться попутно при
вскрытии пласта VII. В границах последнего
пласт III имеет балансовую мощность (в среднем
3,0 м), и па площади 10,3 км 2 его запасы состав-
ляют 38,3 млн т; пласт IV мощностью 4,2 м соот-
ветственно -14,0 км 2 и 73,0 млн т, пласт V мощностью
3,4 м и па 26,8 км 2 имеет запасы 113,3 млп т,
наконец, пласт VI мощностью 3,0 м иа площа-
ди 22,7 км 2 обладает запасами 85,4 млп т. В гра-
ницах промышленной мощности пласта VII
подготовлен резервный участок 11с запасами
1121 мли т па мощность 20 млп т/год. Однако
разработка этого участка из-за сложности его
горно-геологических условий (миогопласто-
вость) в ближайшие десятилетия не планируется
(табл. 72).
Угли Назаровского месторождения - гумусо-
вые, бурые, группы 2БВ. Качество угля пласта
“Мощного” характеризуется следующими дан-
ными: влага рабочего топлива 36-38%, зольность
9-16%, содержание серы 0,5-0,7%, теплота сго-
рания рабочего топлива 13,0-14,5 МДж/кг,
температура плавления золы 1200-1240°С
Угли используются в качестве топлива па Наза-
ровской ГРЭС и других тепловых электростан-
циях.
г&г л»ню, «Лж ляна» л!*1нг лжм# аж алии* лл-лыт.и*ил? яИ№> •ма^.ч^м я-мм* л»»* л»«я' ^ччч-^г**»» «гяк.» хклт >лч»а ля*ч> чл'М»» ^>м.« **л*« лйл«й>-/лдая ,*♦??» *>«*>>» мм>«: ««'«я жата лм-’М’лт?а лжи»'иве» хч^-т чача».' ,«ы»^ г'лжиллй?» йии»<льк'»г*й®ж' анкь*;(«лда «дамг <*л1*х’ лхчхи «<«>*||
&
1
.я
I
I
8
$
5
I
Горно-геологические показатели разрабатываемого и резервного участков
Участок Площадь участка, км2 Мощность, м Объемный коэффициент вскрыши, м3/т Качество угля Запасы, млп т Мощность, млн т/год
основного пласта вскрыши зольность Д'1 , % коэффициент перевода в ТУТ, т/т А+В+С1 с2
Действующий разрез Участок 11 50 55 13,8 7,6 46 45 2,7 2,3 13,0 13,5 0,46 0,46 442 1121 - 13,7 20
Рис. 26. Гн 1родинамическая схема первых водоносных горизонтов
Назаровского месторождения '
* 1 - первый водоносный горизонт, песчаник; 2 - первый водоносный горизонт, пласт “Мощный"; 3 - вто-
рой, третий, четвертый (подугольные) водоносные горизонты; 4 - водопроницаемые, локально водоносные го- |
• ризонты внутренних отвалов и гидроотвала; 5 - гидропьезоизогипсы, цифра - абсолютная отметка (в м Бс); '
, 6 - направление движения подземных вод; 7 - борта карьерных выработок
I
«да-** 4-т.шда. «мм* тт®* -л да* «мама «амж жмак чшм «аикии. чижей «глищ «вии* *«* Хеям* «едай «км* «««* цижж ииш» -.-дай »мйя «ма* «*=*а ч*» *«**»* чЯ
Горно-геологические условия разработки пла-
ста “Мощного” вполне благоприятны (рис. 26).
Коэффициент вскрыши в отработанной восточ-
ной мульде составлял 2,2 м3/т, в западной - меня-
ется от долей единицы до 5,6 м3/т, в среднем 2,7.
Породы вскрыши рыхлые, твердые разности отсут-
ствуют. С 1951 до 1992 г. восточная мульда разра-
батывалась разрезом мощностью 15 млп т/год. От-
работка западной мульды началась в 1983 г., ас
1987 г. - двумя участками: северным (‘'Ачинским”)
и южным (“Чулымским”) с запасами 442 млц т. Про-
ектная мощность нового разреза (13,7 млн т/год)
еще не достигнута. Добыча угля в 1998 г. состави-
ла 5,9 млп т.
БОГОТОЛЬСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ
Расположено па южной окраине Западно-Си-
бирской плиты, у северного склона хребта Арга, в
пределах Боготольского административного района.
Наличие углей у с.Боготол было известно с конца
прошлого века. В 1940 г. Красноярским геолого-
разведочным трестом поблизости г.Боготола было
пробурено несколько ручных
скважин, одна из которых
вскрыла пласт мощностью 37 м.
В 1951-1953 гг. под руководст-
вом И.Г.Ипдюкова была про-
ведена предварительная, за-
тем детальная разведка участ-
ка “Кирсановского”. Позже,
в 1958-1959 гг. в восточной ча-
сти месторождения В.П.Ба-
зарновой проводились поиско-
вые работы.
Геологическое строение
месторождения простое. Юр-
ские угленосные отложения
узкой полосой протягиваются
вдоль северного склона хреб-
та Арга, полого погружаясь к
северу и перекрываются бо-
лее молодыми образования-
ми. Протяженность зоны с
установленной промышленно-
стью угленосностью 50 км,
площадь распространения ос-
новного рабочего пласта, огра-
ниченная глубиной 300 м или
коэффициентом вскрыши 1:10 —
не менее 150 км2. Угольные
пласты полого, под углом 3-5°
погружаются в северном на-
правлении. Нарушений и рез-
ко выраженных пликативпых
складок разведочными работа-
ми не установлено (рис. 27).
Верх пеитатс К11 й го р и-
зонт углеобразовапия пред-
ставлен пластом “Итатским”,
называемым также "Богото-
льским” (или “Мощным”) и
одним-двумя топкими пласта-
ми, залегающими выше. Мак-
симальную мощность (56 м)
пласт “Итатский” имеет в за-
падной части месторожде-
ния. В восточном направле-
нии мощность его постепенно
сокращается до 30 м па гра-
нице участков “Боготольско-
го” и “Владимирского” (у
разъезда Вагиио). Далее, к
востоку пласт расщепляется
сначала иа две, а затем па не-
сколько пачек, занимая интер-
вал разреза мощностью до 70 м.
Горно-геологические показатели участков Боготольского месторождения
Л Мощность, м Качество угля Запасы, млп т
Участок Площадь участк км2 основного пласта вскрыши Объемный коэффициент вскрыши, м3/т зольность Д'1 , % коэффициент перевода в ТУТ, т/т А+В+С1 с2
Боготолнекое месторождение Участки: 103 31,3 100 2,6 11,0 0,44 4601 1447
"Кирсановский” 28 44,4 105 1,9 10,7 0,44 870
" Самсоновскпп” 18 38 90 1,9 11,4 0,44 862 -
“Боготольский” 31 34 90 2,1 11,3 0,44 980 322
''Владимирский" 26 16 90 4,5 10,7 0,44 510 -
Второй промышленный пласт (П-1У), соответст-
вующий пласту “Мощному” Назаровского место-
рождения, расположен в 30-60 м ниже по разре-
зу, он имеет наибольшую (14-16 м) мощность
в центральной часты месторождения и расщепля-
ется в западном направлении.
Угли месторождения — гумусовые, бурые,
подгруппы 2БВ, отличаются повышенной влаж-
ностью (40-42%), средпезольпые. Минимальную
зольность (8,0-12%) имеет уголь пласта “Итатско-
го” в центральной и западной частях месторожде-
ния. В восточном направлении, по мере снижения
мощности пласта, зольность угля повышается до
20%. Содержание серы колеблется от 0,2 до 3,8%.
Наиболее сернистые (более 1%) угли сосредоточе-
ны в юго-западной части месторождения. Теплота
сгорания угля но сравнению с другими месторож-
дениями пониженная — от 12 до 13 МДж/кг.
Геологическая изученность месторождения
низкая. Оно разведывалось в начале 50-х годов
и с учетом современных требований не может
считаться подготовленным к освоению. Один
участок (“Кирсановский”) по степени изучен-
ности отвечает стадии предварительной развед-
ки, хотя в Государственном балансе в его грани-
цах учтены запасы категорий А, В, С], в коли-
честве 1328 млп т, изученность остальных трех
участков отвечает стадии поисковой разведки
(табл. 73).
Горно-геологические условия месторожде-
ния несложные. Средний коэффициент вскры-
ши ио предельному линейному коэффициенту
1:6 м/м до глубины 200 м составляет 2,6 м ’/т,
па отдельных участках колеблется от 1,9 до
4,5 м3/т. Твердых разностей пород во вскры-
ше не установлено.
УЛУЙСКО-КЕМЧУГСКИЙ (ВОСТОЧНО-АЧИНСКИЙ) РАЙОН
Находится в центральной части бассейна, пе-
ресекается Транссибирской железнодорожной ма-
гистралью и по географическому положению яв-
ляется ближайшим к Красноярску из тех райо-
нов, где возможна открытая добыча угля в круп-
ных (более 1 млп т/год) масштабах. Толчком к
изучению угленосности района послужило откры-
тие здесь в 1931 г. пластов бурого угля, содержа-
щих пачки полусапропелитов. С 1932 по 1943 г.
несколькими геологическими организациями
было изучено качество угля и оценены запасы от-
дельных разрозненных участков. Ограничен-
ность ресурсов полусапропелитов и непригод-
ность гумусовых углей для используемых мето-
дов получения жидкого топлива надолго снизили
интерес к району. На следующем этапе разведоч-
ных работ (1961-1963) выявлялись участки, при-
годные для открытой разработки. Была опоиско-
вапа наиболее угленасыщеппая Черпоречепская
площадь (Боровско-Соболевское месторожде-
ние), содержащая около 3 млрд т запасов угля,
учтенных впоследствии Всесоюзным балансом.
Вновь работы возобновились лишь в конце деся-
той пятилетки, после известных решений о созда-
нии КАТЭКа. В течение 1979-1982 гг. Чулымской
ГРП ПГО “Краспоярскгеология” редкой сетью
скважин глубиной от 100 до 400 м была покрыта
территория более 1,5 тыс. км2, оконтурена зона
промышленной угленосности и выделены наибо-
лее перспективные площади (месторождения).
Длительное, неоднократно прерывающееся изуче-
ние района осуществлялось под руководством гео-
логов Л.II.Жукова, П.М.Величко, В.П.Кузнецо-
ва, Н.И.Холодова.
В структурном отношении район расположен в
зоне сопряжения юго-восточной окраины Запад-
но-Сибирской плиты и Алтае-Саянской складчатой
области. Мезозойские осадки выполняют крупный
Улуйско-Кемчугский (Соболевский) прогиб, ограни-
ченный восточным замыканием Аргипского горст-ап-
тиклипория, его погребенным юго-восточным про-
должением и Кемчугским вилообразным поднятием.
К северу структура открыта (см. рис. 5).
По горизонтам угленосной формации в проги-
бе выделяется ряд пологих структур разного раз-
мера — Селекская и Козульская мульды, Грязпуш-
кипские брахисинклинали, Черпоречепское и Той-
локское поднятия (рис. 28). Наиболее контрастно
(амплитуда 120 м) выражены две Грязпушкпп-
ские брахисинклинали, сопряженные антиклиналь-
ным выступом. Южнее расположена крупная (12 км
в поперечнике) Селекская мульда глубиной (по
пласту “Мощному”) до 150 м. Падение крыльев
пологое - от 3 до 6°. Тойлокским выступом, сло-
женным осадками верхнего карбона, мульда отде-
лена от расположенной восточнее Козульской муль-
ды с округлыми очертаниями, шириной по выхо-
ду пласта “Мощного” около 15 км и глубиной до
200 м. Падение крыльев 5-10°. По условиям фор-
мирования перечисленные структуры — унаследо-
ванные и подстилаются образованиями верхпепа-
леозойского структурного этажа. Хорошо выра-
женные в рельефе антиклинальные структуры —
Черпоречепская и Кемчугская - складки облега-
ния; их ядра представлены интрузивными масси-
вами фундамента.
В составе угленосной формации выделяются
три свиты. Осадки макаровской свиты ранпеюрско-
го возраста лежат па разнородном палеозойском
фундаменте и выходят под четвертичные отложе-
ния на ограниченных площадях южной части райо-
на. Мощность разрезов свиты непостоянна, резкие
колебания обусловлены отсутствием нижних гори-
зонтов па возвышенностях мезозойского палеорелье-
фа (у Черпоречепского массива, Аргипского горс-
та). Наиболее полные (140-160 м) разрезы характе-
ризуются относительно высоким содержанием пес-
чаников, слабой (3-4%) и неустойчивой угленосно-
стью. В составе свиты выделяются две группы плас-
тов суммарной мощностью 7-8 м, из которых па
долю кондиционных (более 2 м) приходится 5-6 м.
Вследствие относительно крутого (7-10°) погруже-
ния пластов и снижения их мощности на крыльях
структур перспективы открытой отработки углей
этого уровня в районе невелики.
Вышележащие отложения илапской свиты
представлены зелепоцветпыми аллювиальны-
ми песчаниками и озерными алевролитами об-
щей мощностью 20-50 м. Угольных пластов п
пропластков свита не содержит.
Среднеюрские отложения итатской свиты раз-
деляются па две подсвиты, ранее выделявшиеся в
ранге свит. Нижняя - пижпептатская (лазарев-
ская), представляет собой завершенный, местами
срезанный аллювиалыю-болотпый макроцикл. В
средних интервалах свиты преобладают русло-
вые осадки, верхние завершаются относительно
топкими (до 3,0 м) угольными пластами. Мощ-
ность свиты 110-190 м, увеличивается в восточ-
ном направлении, где возрастает объем песчани-
ков и снижается угленосность.
Углеобразовапие назаровского времени в рай-
оне проявилось слабо. Свита содержит две груп-
пы сближенных пластов, разделенных интерва-
лом 40-60 м. Мощность отдельных пластов 1-2 м,
суммарная - 3-4 м.
Разрез вышележащей верхнеитатской подсви-
ты (алтатская свита) начинается пачкой мощных
(до 40 м) песчаников, сменяющихся слоем алевро-
литов 10-12 м, выше которых залегает толща, со-
держащая несколько элементарных циклов с мощ-
ными пластами (“Спутник”, “Мощный”, “Герку-
лес”), по времени формирования синхронных
пласту “Березовскому”. Перекрываются отложе-
ния свиты пестроцветными верхиеюрскимп осад-
ками, залегающими с заметным размывом, а по
периферии структур — с угловым несогласием.
Мощность отложений свиты 120-150 м, увеличи-
вается в восточном направлении.
Верхний из промышленных пластов свиты —
“Геркулес” — распространен па западной окраине
района и выклинивается в Козульской мульде.
Наибольшую мощность и минимальную золь-
ность угля этот и нижележащие пласты имеют в
пределах участков I (северо-западное крыло Со-
болевской синклинали и Грязпушкипские склад-
ки) и II (северное крыло Селекскоп мульды).
Основной промышленный пласт района —
“Мощный” — залегает па 30-60 м ниже пласта
“Геркулес”. В пределах одного структурного эле-
мента его мощность выдержана, а при переходе в
другой наблюдается быстрое ступенчатое измене
пие (табл. 74).
Стратиграфически ниже пласта “Мощного”
па 10-25 м залегает пласт “Спутник” мощностью
2-10 м, часто сложного строения. Промышлен-
ную ценность пласт имеет в северо-западной час-
ти района. В Козульской мульде пласты “Мощ-
ный” и "Спутник” сливаются, образуя пласт
“Слитный”. Линия слияния ориентирована в севе-
ро-западном направлении. В 8-10 км восточнее
пласт слова расщепляется с образованием двух
новых пластов.
ЙЙИИ * Г ЛЛХ&.Г «ИХ"Я» ЛЖ® Л.Х*» Я4Я1ЙГ ЛЫ8ЙГ ЛЮ» .«Я».' «!»8Г ИСЖ8‘ «?*** ЛЙШ> А-«Г» ЮЛ® &
Козульекое
л и н и и В - Г
пл. Гепкилес
эка
кют х-даг лис» хлада наяз? «ад»лаижг «вмк'лзл» дтаег яжл яааю жаак= йктее я®я» «яеа*оте возаг жия? «ей» лямр мми* яонжг ыкз» атия хззззгизапаг яож о^з» адт? якяв’ гатя» «лаг? лжгу *-••»,• и-ам лк«» япозл агеадг шьиг л»ет? й.кж »«д< *йч» д»* жм« йел®
Боровско-Соболевское
м
2501
Р I
250
0
пл. Спутник
Разрез по линии А-Ь
пл.IV Мощный пл.1 Геркцлес
- Разрез
пл.1У Мощныи
Рис. 28. Улуйско-Кемчугскии район
Условные обозначения см.на рис. 22
Характеристика угольных пластов основных структур района
Структура Пласт
“Геркулес” “Мощный” “Спутник” “Слитный”
Северо-западная часть района 12,4/16,2 10,4/9,7 6,3/14,7 -
Грязнушкпнскпс брахисинклинали 14,9/19,0 16,6/12,3 3,0/12,7 —
Северное крыло Сслскской мульды 9,0/20,0 13,8/11,2 4,1/17,4 —
Южное крыло Сслскской мульды 3,5/22,0 8,5/13,3 — —
Западное крыло Козульской мульды — 8,5/13,6 3,0/16,8 —
Южное крыло Козульской мульды 2,0/25,0 6,0/18,6 2,5/21,1 —
Восточное крыло Козульской мульды — — — 14,4/14,0
Примечание. В числителе приведена средняя мощность пластов, м; в знаменателе — средняя зольность угля, %.
Площадь распространения пласта “Слитно-
го” около 150 км2. Мощность закономерно возрас-
тает с 11 иа выходах пласта до 22 м па глубинах
200 м, составляя в среднем 14,4 м. На востоке
мощность расщепившихся пачек пласта быстро
снижается, и в 4-5 км от линии расщепления они
теряют промышленную ценность.
Угли Улуйско-Кемчугского района — плот-
ные бурые (группа 2Б, кодовый помер по ГОСТу
25543-88-0314005), гумусовые, малобитумипоз-
ные и средпезольпые (табл. 75). Наилучшим ве-
щественным составом обладает основной выдер-
жанный пласт - “Мощный”, уголь которого состо-
ит преимущественно из гелитов. Компоненты
группы витрипита в угле этого пласта составляют
81-93%. В углях пласта “Геркулес” в большем ко-
личестве присутствуют фюзипито-гелиты. Угли
всех пластов могут использоваться в освоенных
технологиях (сжигание в парогенераторах) п в
перспективных экологически более чистых техно-
логиях эпергохимической переработки с получе-
нием синтетических топлив.
Угли перспективных участков по уровню уг-
лефикации, зольности, составу органической мас-
сы и минеральных примесей, а также теплотехни-
ческим характеристикам аналогичны углям эксп-
луатируемого Назаровского месторождения
(табл. 76). Это позволяет говорить об их полной
взаимозаменяемости па крупных ТЭЦ, оборудо-
ванных котлами с жидким шлакоудалепием.
Таблица 75
Качество угля и ресурсы основных пластов района
Пласт Качество угля Общие ресурсы до глубины 600 м, МЛН т Запасы (в млп т) категории С2 для открытых работ до глубины, м
УУ,',% А'1, % 8",% С', МДж / кг 300 100
"Геркулес” 38 20 0,8 11,9 3947 2177 2166
“Мощный” 38 12 0,4 13,4 9689 5229 4292
“Спутник" 37 16 0,5 12,7 3295 1344 1215
“ Слитный" 36 14 0,4 13,1 2001 883 398
“Ксмчугский” 36 15 0,8 12,8 1596 223 215
Нижележащие пласты 4005 — —
Всего 24926 9856 8286
Таблица 76
Качество угля и состав золы (в %) пласта
“Мощного” Назаровского и Боровско-Соболевского месторождений
Месторождение, пласт А‘> \У,Г 9; с; Состав золы
5Ю2 СаО М^О Ре2О3 А12О3 К2О+К'а2О
Назаровское “Мощный” 12,0 38 13,5 70,5 24 34 5 16 7 1
Боровско-Соболсвское Участок 1, “Мощный" 11,0 39 13,3 69,3 31 35 2 8 10 1
Примечание. О' - в МДж/кг.
Ресурсы углем основных пластов Улуй-
ско-Кемчугского района, но оценке на 1998 г., со-
ставляют 57,5 млрд т, в том числе пригодные для
открытых работ, выделенные по коэффициенту
вскрыши 1:10, составляют 10,9 млрд т. Балансо-
вые запасы Боровско-Соболевского месторожде-
ния 522 млп т, Козульского - 8,4, в том числе за-
пасы действующего разреза “Козульский” - 4,2.
Мощность разреза 30 тыс. т/год, фактическая до-
быча за 1998 г. составила 20 тыс. т.
К сожалению, варианты раскройки и освое-
ния наиболее перспективных участков существен-
но осложняются застройкой его поверхности ли-
нейными сооружениями Транссибирской желез-
ной дорогой, магистральным нефтепроводом и ав-
тодорогой Ачинск - Красноярск, ограничивающи-
ми блоки, которые подлежат раздельной выемке.
Конфигурация блоков мало удобна для эффектив-
ной отработки, поскольку они имеют небольшую
ширину (1,5-2,0 км) по фронту работ и вытянуты
по падению. Однако и в таких границах ресурсы
угля основных полей составляют по двум верх-
ним пластам (“Геркулес” и “Мощный”) по
550-600 млп т со средними коэффициентами
вскрыши 1,2-1,4 м3/т, гг но трем пластам, вклю-
чая “Спутник” — 700-800 млп т с коэффициента-
ми вскрыши 1,4-1,65 м3/т. Отделенный нефте-
проводом п автодорогой па юге участка 1 выход
пласта “Мощного” площадью около 3 км2 с запа-
сами более 30 млп т может успешно эксплуатиро-
ваться небольшим разрезом для местных нужд
мощностью до 0,5-1 млн т/год. Горпо-геологиче-
ские условия рекомендуемых полей соответству-
ют условиям лучших участков Абапского и Наза-
ровского месторождений. Так, суммарная мощ-
ность двух нологозалегаюших (1-3°) пластов со-
ставляет 25-28 м, средняя мощность вскрыши
30-40 м, глубина отработки - менее 100 м. Ресур-
сы угля позволяют создать разрезы мощностью
по 15 млп т/год с использованием цикличных
или поточных технологий. Полная себестоимость
добычи угля (ТЭС, 1986 г.) 1,3-1,5 р./т, что при
оптовой цепе в 2,5-2,7 р./т обеспечивает уровень
рентабельности 10-19% и срок окупаемости капи-
тальных затрат 5-10 лет.
Перспективы освоения указанных участков
определяются возможностью использования уг-
лей на ТЭЦ г. Красноярска и сокращением рассто-
яний их перевозки по сравнению с ныне существу-
ющими. В настоящее время основной поставщик
угля для ТЭЦ города — “Бородинский” разрез,
расположенный па 200 км (по ж.д.) восточнее.
Однако уголь этого разреза во все возрастающих
количествах вывозится па восток, за пределы
края, где складывается напряженная обстановка
с топливом. Тем не менее учитывая, что Назаров-
ское месторождение целиком ориентировано па
покрытие потребностей Назаровской ГРЭС и г.
Ачинска, а Березовское - па использование углей
па месте (ГРЭС, технологические комбинаты) и
вывоз на запад, других поставщиков угля, кроме
Бородинского месторождения, город иметь не бу-
дет. Конкурентами “Бородинского” разреза в
этом отношении могут служить рассматриваемые
участки и относительно небольшое Переяслов-
ское месторождение.
Значительные запасы и ресурсы углей райо-
на, пригодные для сжигания в действующих и
строящихся котельных установках ТЭЦ, благо-
приятные горно-геологические условия и выгод-
ное географическое положение определяют це-
лесообразность проведения предварительной
разведки перспективных участков Улупско-
Кемчугского района. В первую очередь разве-
дочные работы должны быть сосредоточены па
участках I и II.
ГЛЯДЕНСКО-СЕРЕЖСКИЙ РАЙОН
Выделен в 1977 г. Расположен в западной, бо-
лее обжитой части бассейна. Представляет собой
вытянутый в широтном направлении мезозойский
прогиб площадью около 1,5 тыс. км2 и выполнен-
ный образованиями юрской угленосной формации.
Ранее па этой территории углеразведочпые работы
осуществлялись лишь в границах Глядепского мес-
торождения с невыдержанными пластами раппеюр-
ского возраста. Представления об отсутствии в рай-
оне вышележащих, более продуктивных отложе-
ний юры, сложившиеся по материалам геологиче-
ской съемки масштаба 1:200 000, долго сдерживали
более детальное изучение района. Первые поиско-
вые скважины в междуречье Чулыма и Сережа
были пройдены в 1974 г. объединением “Союзугле-
геология” Мипуглепрома СССР после подсечения
при бурении па воду мощного (27 м) угольного пла-
ста. Было установлено распространение среднеюр-
ских отложений и связанных с ними мощных уголь-
ных пластов.. Дальнейшие геолого-поисковые рабо-
ты, в ходе которых был оконтурен и изучен новый
угленосный район со значительными запасами
угля, были проведены в 1976-1978 гг. ГГП “Краспо-
ярскгеология”. Руководство работами осуществля-
ли геологи В.В.Косарев и Н.И.Холодов.
Мезозойский Глядепско-Сережский прогиб рас-
положен между Аргипским горст-аитиклииорием,
Аптроповским валом и Солгонским кряжев!, (рис. 29).
Рис. 29. Гляденско-Сережский район.
Условные обозначения см. на рис. 22
О
** ..
В шпротном направлении прогиб не замыкается и
соединен с Березовской и Козульской мульдами.
Общая протяженность прогиба 90 км, наиболь-
шая ширина но подошве юрских отложений 23 км.
Выступом Солгопского кряжа прогиб разделяется
па две мульды — Гляденскую и Сережскую. Гля-
депская — округлой формы диаметром около 20 км,
выполнена осадками преимущественно нижней
юры. Максимальная глубина погружения палео-
зойского фундамента в центре мульды 330 м.
Углы падения угольных пластов па южном крыле
мульды 3-4°, па более крутом северном - до 10°.
Сережская мульда в плане представляет собой вы-
тянутую в широтном направлении эллиптиче-
скую структуру размером 40 х 20 км. Глубина по-
гружения фундамента предположительно 900 м.
Крылья полого погружаются иод углами 3-8°.
Вблизи выступов фундамента углы падения плас-
тов достигают 40°. Между Сережской и Гляден-
ской мульдами протягивается узкая Сереульская
синклиналь, связывающая две эти структуры.
Она имеет ширину 4-5 км и длину 20 км. Наиболь-
шая глубина прогиба по оси складки 450 м. Север-
ное крыло структуры более крутое (45°), южное
пологое (2-5°).
В юрской угленосной формации района выде-
ляются крупные седиментационные циклы, сопо-
ставляемые с подобными циклами в соседних
структурах (Березовской, Соболевской), что по-
зволяет успешно коррелировать отдельные интер-
валы разрезов. В Макаровской свите выделяются
два мезоцикла, начинающиеся накоплением отно-
сительно крупнозернистого материала и завершае-
мые формированием невыдержанных угольных
пластов разной мощности, иногда значительной.
Общая мощность отложений макаровской свиты
достигает 120-140 м. Выше залегают зелепоцвет-
пые песчаники илапской свиты мощностью 30-50 м.
Отложения пижпеитатской подсвиты (иазаров-
ской свиты) представляют собой формирования
двух мезоциклов, сложенных породами различно-
го гранулометрического состава и завершающих-
ся угольными пластами сравнительно небольшой
мощности. Мощность отложений подсвиты
170-250 м. Двумя мезоциклами представлены и
образования верхпеитатской подсвиты (алтат-
ской свиты). Нижний простого строения, харак-
терного для большинства структур западной час-
ти бассейна. Основание сложено песчаниками,
сменяющимися сравнительно топкой пачкой пере-
слаивающихся алевролитов и аргиллитов (10-15 м),
н завершается мощным угольным пластом. Верх-
ний мезоцикл, полностью сохранившийся лишь в
Сережской мульде, характеризуется частой сме-
ной типов пород и непостоянным числом элемен-
тарных циклов. Венчается цикл мощным пластом
угля очень сложного строения, разделяющимся па
западном крыле Сережской мульды па два плас-
та, удаленных друг от друга па 60 м. Общая мощ-
ность отложений под свиты достигает 300 м.
Пестроцветпые верхпеюрские отложения пере-
крывают угленосные осадки в западной и централь-
ной частях Сережской мульды без видимого несо-
гласия, а в восточной залегают с размывом на отло-
жениях нижнего цикла верхпеитатской подсвиты.
Интенсивность углеобразовапия разных свит
неодинакова. Макаровский горизонт углепакопле-
пия наиболее полно представлен па Глядепском
месторождении. Здесь в интервале разреза 40-50 м
сосредоточено до 12 угольных пластов общей мощ-
ностью до 18 м, из них два достигают в отдельных
точках 6 м (при сложном строении). Мощность и
строение пластов невыдержанные, по тем не менее
в южной пологой части Глядепского месторожде-
ния могут быть выделены участки для небольших
разрезов мощностью 50-100 тыс.т/год с запасами
до 2-4 млп т и средним коэффициентом вскрыши
менее 3-4 м3/т. В Сережской структуре углепасы-
щепиость этого горизонта резко снижается. На запа-
де мульды суммарная мощность всех пластов редко
превышает 6 м, а па востоке едва достигает 3-4 м.
Горизонты углепакоплепия пижпе- и верхпеи-
татской подсвит содержат по два основных пласта.
Верхний пласт верхпеитатской подсвиты сохра-
нился от размыва в замке Сереульской и па запад-
ном крыле Сережской структур. Остальные плас-
ты распространены на всей площади структур.
Максимальная суммарная мощность всех пластов
свиты наблюдается па западном крыле Сережской
мульды, в зоне, которая непосредственно примы-
кает с востока к глубинному разлому.
Нижний пласт пижпеитатской подсвиты (III)
имеет самостоятельную промышленную ценность
только па северо-западе и юге Сережской структу-
ры, а на остальных участках его мощность не пре-
вышает 2-4 м. В Сереульской структуре пласт сли-
вается с вышележащим пластом II, и в западной
части структуры их общая полезная мощность до-
стигает 15 м. В восточной половине Сереульской
структуры мощность слитного пласта снижается
до 4-6 м. В районе сочленения Сереульской п Се-
режской структур, в зоне разлома пласт расщеп-
ляется, и па всей территории Сережской мульды
пласт II отделен от III интервалом пород 20-45 м.
Строение пласта II преимущественно сложное, па
западной половине южного крыла мульды, где
его мощность колеблется в пределах 3-10 м, он мо-
жет быть пригодным для открытой отработки.
Нижний пласт верхпеитатской подсвиты — “Мощ-
ный”, по своему стратиграфическому положению
соответствует части “Березовского” пласта (Бере-
зовская структура) и подобно ему содержит
основные запасы угля. Строение его простое,
мощность в Сереульской синклинали закономерно
снижается в восточном направлении с 22 до
11 м, затем ступенчато возрастает до 24 м
восточнее зоны глубинного разлома, разде-
ляющего Сереульскую и Сережскую струк-
туры. На южном крыле Сережской структу-
ры мощность пласта закономерно снижается
в восточном направлении до 9 м. На многих
участках пласт может отрабатываться откры-
тым способом. В 3-10 м выше пласта “Мощ-
ный” на западном крыле и отдельных участ-
ках юга Сережской мульды встречается
пласт “Проводник” мощностью от 5 до 9 м,
также имеющий промышленную ценность.
Верхний из известных пластов — “Геркулес” —
отличается очень сложным строением, сум-
марная мощность 17-25 угольных пачек плас-
та в разрезах западного крыла мульды дости-
гает 41-51 м (при общей мощности 64-72 м).
В северо-восточном направлении централь-
ная часть пласта целиком замещается терри-
генными образованиями, сохраняются лишь
его крайние пачки мощностью но 6-8 м. На
восточной половине Сережской мульды
пласт, вероятно, уничтожен ноздпеюрским
размывом.
Угли всех пластов района бурые (груп-
па 2Б), гумусовые, представлены преимуще-
ственно полуматовыми разностями. Петрог-
рафические исследования углей района не
проводились, по, судя по их химическому со-
ставу и зависимостям между отдельными по-
казателями, вещественный состав углей не
отличается от такового углей других райо-
нов, т.е. угли витрипитовые. Показатель от-
ражения витринита, судя по значению мак-
симальной влагоемкости и содержанию угле-
рода, должен находиться на уровне
0,38-0,39%. Содержание серы 0,3-0,7%, угле-
рода - 70-72, водорода - 4,6-5,9. Высшая теп-
лота сгорания сухого беззольного топлива
27,5-28,5 МДж/кг. Выход смолы при коксо-
вании 4,0-5,9%, полукокса - 7,1-7,5 (на сухой
уголь). Усредненные показатели качества
угля основных пластов приведены в табл. 77.
По комплексу признаков ГОСТ 25543-88,
угли относятся к группе 2БВ и имеют кодо-
вые номера 0303005 и 0313005. По ГОСТу
28663-90, угли, вероятно, имеют усреднен-
ный кодовый помер 03380-051120-“” 01-120.
Общие ресурсы углей основных пластов
района, подсчитанные до глубины 600 м, со-
ставили 21,4 млрд т, в том числе балансовые
запасы по категории А+В+С] — 15,1 млп т.
Пригодные для открытых работ с коэффици-
ентом вскрыши менее 1:10 до глубины 300 м
ресурсы оценены в 5,7 млрд т, в том числе
3,3 млрд т ио категории С2.
га
□
Примечание. О'1"1 и О,' - в МДж/кг.
Выбранные по высокой углеплотпости и ми-
нимальной мощности вскрышных пород наиболее
перспективные карьерные участки расположены
иа западном и юго-западном крыльях Сережской
мульды (“Западный”, “Подсосенский”) и в преде-
лах Сереульской структуры. Ресурсы двух основ-
ных пластов каждого из участков, качество угля
которых удовлетворяет требованиям ГОСТа, со-
ставили соответственно: 663 млп т; 788 млп т и
588 млп т с коэффициентами вскрыши 2,1; 3,1;
2,5 м3/т. Горно-геологические показатели новых
участков вполне благоприятны, по они, безусловно,
хуже соседних месторождений, например Березов-
ского, где установлены более мощные пласты. Од-
нако выявление нового района заметно увеличило
общий потенциал бассейна. Вовлечение этих мес-
торождений в эксплуатацию па последующих эта-
нах развития КАТЭКа, возможно, позволит ра-
циональнее, с учетом требований экологии, разме-
стить угледобывающие и углеперерабатывающпе
предприятия. Некоторые участки могут с успехом
использоваться для строительства небольших раз-
резов в целях сокращения дорогостоящих перево-
зок топлива для местных нужд.
БАЛАХТИНСКИЙ УГЛЕНОСНЫЙ РАЙОН
Приурочен к крупной мезозойской структу-
ре, расположенной в 180 км к юго-западу от Крас-
ноярска. Юрские продуктивные образования сла-
гают впадину, отчетливо выраженную в современ-
ном рельефе. На севере и северо-западе опа огра-
ничена Солгопскпм хребтом, па юге — Батенев-
скпм кряжем Пепеилепизироваппая поверхность
впадины имеет мягкий равнинно-холмистый рель-
еф, расчленена р. Чулымом и его притоками. Пре-
обладающие отметки поверхности 300-400 м
Первые сведения о распространении и возрас-
те угленосных отложений впадины были приведе-
ны К.И. Богдановичем, который па основании
маршрутных исследований еще в 1883 г. выделил
Балахтппский угленосный район в самостоятель-
ный “бассейн”. После долгого перерыва геологи-
ческое изучение района было возобновлено в
1936-1937 гг., когда район был обследован геоло-
гами Западно-Сибирского геологического управ-
ления И. Н. Звонаревым и И. И. Молчановым.
Ими была составлена геологическая карта масш-
таба 1:200 000 и с помощью скважин ручного бу-
рения впервые расчленены юрские отложения.
В восточной части Балахтинской мульды в 1949 г.
трестом “Востспбуглеразведка” проводились разве-
дочные работы, в результате которых был открыт
мощный пласт “Верхнесырский”. Ограниченный
участок этого пласта был разведан в 1956 г., и с 1958 г.
начала выдав» гь уголь шахта местной промышленно-
сти мощностью в 30 тыс. т/год. Шахта работала до
1964 г., затем ее заменил угольный разрез мощ-
ностью 300 тыс. т/год, действующий и ныне. В пе-
риод 1960-1963 гг. па территории района проводи-
лись поисковые работы (П.Е.Матип), в ходе кото-
рых была количественно охарактеризована угленос-
ность Балахтинской и Пашепской мульд. В 1976 г.
Алтатскон ГРП под руководством В.В.Косарева
была завершена детальная разведка Большесырско-
го месторождения. В начале 60-х и конце 80-х годов
в* районе проводились геолого-съемочные работы
масштабов 1 200 000 и 1:50 000.
Юрские угленосные отложения заполняют
Балахтипскую и Пашепскую мульды, несогласно
залегая па размытой поверхности образований
среднего и верхнего девона (на западе) и различных
горизонтах карбона (в центральных и восточных
частях района). Сохранившаяся площадь юрских
осадков в Балахтинской мульде около 900 км2, в
Пашепской — около 100 км2.
Балахтипская мульда — это асимметричная, вы-
тянутая в широтном направлении складка с широ-
ким пологим южным и крутым северным крыльями.
Углы падения южного крыла 1-5°, северного — от 30
до 40°, и иногда — от 80 до 90°. Размеры мульды по па-
леозойскому фундаменту 60 х 15 км, глубина погру-
жения фундамента — до 1 км Еловским поднятием
(пологой антиклинальной складкой субмеридиопаль-
ного простирания) Балахтипская мульда разделя-
ется на две структуры меньшего порядка — Кызык-
чульскую и Ровиепско- Сырскую (рис. 30).
Строение Пашепской мульды аналогично Балах-
тинской, по но размерам опа значительно меньше.
Это также асимметричная, вытянутая в широтном на-
правлении синклинальная складка с крутым (до 60°)
северным и пологим (2-5°) южным крыльями. Глуби-
на складки ио палеозойскому фундаменту 230 м.
Состав и строение юрских осадков в Балах-
типском районе существенно отличается от разре-
зов юры других районов бассейна. Характерным
является высокая общая мощность юрских отло-
жений, значительное содержание песчаников и от-
носительно слабая угленосность. Однако резуль-
таты литолого-фациальных, палинологических
исследований, положение и строение фаз углеоб-
разовапия дают основание выделять в разрезе
юры те же свиты, что и в других районах бассейна.
Мощность отложений макаровской свиты 200 м,
илапской — 80, пижпеитатской подсвиты — 330,
верхпеитатской — 300 м. В разрезе юрских отло-
жений отчетливо выделяются три максимума угле-
образовапия, один из которых приурочен к се-
редине макаровской свиты, а два - к верхним
горизонтам пижпе- и верхпеитатской подсвит.
Еловка о
°Бол. Сырь
Тоиликскии разрез
Ровненское
Большесырское
Пашенское
Рис. 30. Балахтннскни район.
Условные обозначения см. на рис. 21
пл. Верхнесырский
Наименование
и мощность
угольных
пластов, м
Верхне-
сырский
(25,0)
Нижне-
сырский
(10,0)
2,0
Месторождения :
Кызыкчульское
Разрез по линии А-Б
пл. Верхнесырский
м
250
Углеобразоваипе Макаровского времени получи-
ло наибольшее развитие в пределах Пашепской
мульды, где зафиксировано до 18 пластов и про-
пластков угля суммарной мощностью до 24 м.
Суммарная мощность наиболее углепасыщеппого
интервала — 60 м, коэффициент его общей угле-
носности 30-35%. В пределах Балахтипской мульды
отложения Макаровской свиты содержат тонкие
пласты угля, не достигающие рабочей мощности.
Второй максимум углеобразовапия, приуро-
ченный к пижпеитатской под свите, завершается
мощным пластом “Нижнесырским”, прослежен-
ным в обеих структурах Балахтипской мульды. В
пределах Кызыкчульской синклинали мощность
меняется от 5 до 10 м, увеличиваясь в восточном
направлении. В Ровпепско-Сырской структуре
пласт достигает мощности 18 м, па большей части
площади его мощность колеблется в пределах
8-12 м. На южных крыльях обеих структур пласт
пригоден к открытой отработке.
Третий, основной максимум углеобразовапия
приурочен к верхней части разреза среднеюрских
отложений. Пласт “Верхпесырский”, завершаю-
щий горизонт углепакоплепия, сохранился от раз-
мыва в одном изолированном контуре Ровпеп-
ско-Сырской структуры (Большесырское место-
рождение) и иа значительной площади Кызыкчу-
льской синклинали. На Большесырском месторож-
дении мощность пласта колеблется от 18 до 35 м
при средней 25 м Пласт образует небольшую синк-
линальную складку размером 5 х 2,3 км, в преде-
лах которой распространен па 8 км2. Наибольшая
глубина погружения пласта в северной части склад-
ки - 82 м; средняя мощность вскрыши — 31 м; сред-
ний объемный коэффициент вскрыши — 1,0 м3/т.
Балансовые запасы месторождения по состоянию
иа 01.01.1998 г. составили 194 млн т. На месторож-
дении с 1965 г. работает Балахтипский разрез годо-
вой мощностью 0,3 мли т.
В Кызыкчульской мульде пласт распростра-
нен в узком желобе длиной 17 и шириной 1,5-3 км
па площади около 42 км2; имеет среднюю мощ-
ность па севере около 18, на юге - 14 м. Пригод-
ные к открытой отработке с коэффициентом 1:10
ресурсы угля в этой структуре составляют не ме-
нее 350 млп т.
Угли района — наиболее метаморфизован-
ные бурые угли бассейна. Вещественный состав
угля мощных пластов заметно отличается от та-
кового остальных месторождений присутствием
значительного количества (до 20%) фюзинизи-
роваппых компонентов. Содержание витринита
обычно не превышает 80%. Вместе с тем химиче-
ский состав органической массы и золы углей
не отличается от остальных углей бассейна.
Наименьшим количеством минеральных приме-
сей в районе отличаются угли пласта “Верхпе-
сырского”. Уголь пласта имеет зольность 6-7%
на Кызыкчульской месторождении и около 6% -
па Большесырском. Содержание серы 0,2-0,3%.
Вследствие низкой зольности теплота сгора-
ния рабочего топлива высока и составляет
18-20 МДж/кг. Угли пласта “Нижпесырского”
еще более метаморфизованы и отличаются высо-
ким содержанием углерода (до 76%), низкой
влажностью (21-23%), пониженным выходом ле-
тучих (40-43%) и высокой теплотой сгорания ор-
ганической массы угля 29-30 МДж/кг. Однако
из-за более высокой зольности (до 12-15%) низ-
шая теплота сгорания угля остается па уровне
18-20 МДж/кг. По ГОСТу 25543-88 угли обоих
пластов относятся к подгруппе ЗБВ и служат от-
личным эпер1етическим, в том числе и быто-
вым, топливом. Месторождения района удале-
ны от железной дороги, имеют относительно не-
большие запасы, по весьма благоприятны для
отработки малыми разрезами для местных
нужд. Объемный коэффициент вскрыши па от-
дельных участках пластов “Нижнесырский” и
“Верхпесырский” с запасами в 5-16 млп т со-
ставляет 1-3 м3/т при мощности пласта 9-18 м.
БОРОДИНСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ
Расположено в 20 км к юго-востоку от стан-
ции Заозерная Транссибирской железной дороги,
в пределах Рыбинского административного района
Красноярского края. Выходы угольных пластов
па территории района были впервые отмечены
геологами Российского Геолкома в 1893-1894 гг.
при изучении трассы будущей железной дороги.
В 1930-1932 гг. район изучался геологами За-
падно-Сибирского геологического управления
А.В.Аксарипым, И.И.Аммосовым, Ф.Ф.Оттеном
и М.К.Коровиным. А.В.Аксарипым были оконту-
рены угленосные отложения, предложена стратиг-
рафическая схема расчленения юрских осадков,
определены прогнозные запасы углей района
(10 млрд т). Им же было подтверждено распро-
странение мощного угольного пласта у с.Бороди-
но, по истинные перспективы месторождения выя-
вились лишь в 1940 г., в ходе проводимой
В.И.Яцуком поисковой разведки. Запасы место-
рождения были впервые утверждены лишь в 1945 г.,
и тогда же началось строительство разреза мощно-
стью 2 мли т/год. Планомерные разведочные ра-
боты па месторождении были возобновлены в
1946 г. под руководством геолога П.А.Пекарца,
которым за пять лет было разведано семь участков
и определены запасы в количестве 3,37 млрд т,
совпадающие с современной оценкой. После ввода
разреза в эксплуатацию вплоть до 1962 г. деталь-
но изучались другие участки, объединенные поз-
же в резервную площадь. Сводный отчет с пере-
оценкой запасов был составлен Л.В.Лабупским в
1962 г. Разведочными работами па месторожде-
нии руководили геологи В.И.Яцук и А.В.Носек
(1939-1941), А.Г.Воропипа (1944-1946), П.А.Пе-
карей (1946-1951), К.Л.Кохапчик (1951-1954),
Л.В.Лабупский (1958-1966).
Месторождение приурочено к пологой брахи-
сипклипалыюй складке, вытянутой в северо-за-
падном направлении и занимающей приподнятое
водораздельное пространство истоков рек Рыб-
ная, Ирша, Уря, Камала. Строение складки асим-
метричное: юго-западное крыло более крутое
(6-12°), северо-восточное пологое (до 3°). В цент-
ральной части мульды залегание пород горизонталь-
ное с пологими локальными поднятиями. Геологи-
ческой границей месторождения принят выход
основного пласта угля — “Бородинского” (“Боро-
дипского-П”), в контуре которого площадь место-
рождения составляет 127 км2. Характерно, что
максимальные отметки поверхности месторожде-
ния (410 м па юге и 370 м па севере) приурочены
к зонам горельпиков, окаймляющих месторожде-
ние по выходу мощного пласта. Общая мощность
юрских отложений — 540 м (рис. 31).
Промышленная угленосность месторождения
связана с отложениями верхней части разреза бо-
родинской свиты, где сосредоточено до 20 плас-
тов и пропластков угля суммарной мощностью в
среднем 57 м. Наибольшую промышленную цен-
ность имеет пласт “Бородинский”, представлен-
ный па площади 15 км2 одной мощной пачкой, па
площади 65 км2 — двумя, удаленными па расстоя-
ние в среднем до 11 м. “Слитный” пласт имеет
мощность 27-51 м, возрастающую к западу, верх-
няя пачка - от 20 до 29 м, нижняя - от 10 до 12 м.
Линия расщепления проходит в юго-западном на-
правлении. Выше основного пласта распростране-
ны более топкие пласты, из которых промышлен-
ную ценность имеют пласты “Профильный” и
“Рыбинский”. Самый верхний пласт “Профиль-
ный” распространен иа площади 32 км2 и в юж-
ной половине месторождения на площади 20 км2
имеет выдержанную мощность от 3,2 до 4,9 м. Ры-
бинский пласт состоит из двух пачек (пласты
“Рыбипский-1” и “Рыбинский-П”), сливающихся
в центральной части месторождения и расходя-
щихся на 3,5 м в южном и северном направлени-
ях. Максимальная мощность верхней пачки — 4 м,
нижней - до 13 м, средняя мощность нижней пач-
ки — 8,1 м. Эти пласты отрабатываются попутно,
при вскрытии пласта “Бородинского”. Их сум-
марные запасы составляют 12% общих запасов
месторождения.
Углы падения “Бородинского” пласта па запад-
ном крыле месторождения составляют 1°30’-2°30’,
па восточном ЗО’-ГЗО’. Зона максимального погру-
жения пласта простирается вдоль западного борта
складки в 1-2 км от его выхода, глубина погруже-
ния не превышает 100-110 м. Тектонических нару-
шений при разведке и эксплуатации не встречено,
амплитуды атектонических смещений в кровле пла-
ста не превышают 2 м. Протяженность таких нару-
шений невелика, и на эксплуатацию они практиче-
ски не влияют. Значительная часть угля “Бородин-
ского” пласта и в меньшей степени, “Рыбинского”
выгорела. Площадь распространения горелых по-
род по периферии месторождения 46 кмт.е око-
ло 36% его современной площади.
Угли Бородинского месторождения — гумусо-
вые, бурые, подгруппы 2БВ, с содержанием рабо-
чей влаги 28-33%. Зольность наиболее мощных
пластов 8-13%. Наименее зольные угли (6%) сосре-
доточены в юго-западной части месторождения па
площади около 2 км2, где пласт “Бородинский”
имеет максимальную мощность. Средняя золь-
ность пласта на месторождении - 9,3%. Теплота
сгорания рабочего топлива 15,5-16,5 МДж/кг.
Угли являются высококачественным энергетиче-
ским топливом и пригодны для технологической
переработки.
Месторождение отличается благоприятными
горно-геологическими условиями. Основная мас-
са перекрывающих пород может отрабатываться
без предварительного рыхления, и лишь отдель-
ные линзы пород повышенной крепости, объем
которых не превышает 1-1,5%, требуют буро-
взрывных работ. Мощность линз меняется от 0,3
до 6,0 м при наиболее частых значениях 0,5-2,5 м.
Длина линз варьирует от 1,3 до 32 м, преобладает
8-10 м. Средний коэффициент вскрыши в горном
отводе действующего “Бородинского” разреза и
па резервной площади месторождения одинаков
и составляет всего 0,8 м3/т (табл. 78.). Себестои-
мость добычи рядового угля и условного топлива
в разрезе самая низкая в России - соответственно
1 р. 49 коп/т (1989).
Гидрогеологические условия месторождения от-
носительно простые. Отложения, залегающие стра-
тиграфически выше “Бородинского” пласта, имеют
расчетный коэффициент фильтрации 1,48 м/сут.
пласт “Бородинский” — 1,12, отложения, подсти-
лающие пласт, — 0,3. Подземные воды относятся
к пресным, гндрокарбопатно-кальцнево-магпие-
вым. Степень минерализации воды 277-714 мг/л.
Осушение “Бородинского” разреза, действующе-
го с 1950 г., ведется дренажными шахтами. При-
токи воды при эксплуатации разреза составляли
100-150 м3/ч. В последние годы в связи с расши-
рением и углублением разреза приток возрос до
200 м°/ч (рис. 32).
3 км
У
Условные обозначения см. на рис. 22
Яйьямг й&Ж' жиает *а«?г додог хл^лузиг^яй ж'л?2Т«®>яй«й&лтй> «илу ькя&'лл&й' «акг> лди- .«««V вдаяд тагл»*яг ичхлл »&и.у хявя&-««Д'ла*{!/♦лак» В!й«^*иг»* а®м» ж%'а* ш^>«?^л*тузглил& «.ййж'лйж' адил? а?а,4А,жж®х«л®«.' ла.гч» <&»«<• ляу® агиж» лх«йя* л&л» аязииг^
$
р
&
Горно-геологические показатели Бородинского месторождения
Таблица 78
Объект Площадь, км2 Мощность, м Объемный коэффициент вскрыши, м3/т Качество угля Запасы, млп т Мощность, млп т/год
। пласта вскрыши зола, % коэффициент перевода в ТУТ А+В+ С( с2
Месторождение, в целом В том числе: 127 28,8 32,0 0,8 9,0 0,53 2926 36,5 67
Горный отвод разреза 75 28,6 32 0,8 8,6 0,53 1074 25 29
Резервная площадь (резерв "6”) 52 29,0 32 0,8 9,3 0,53 1852 37 38
Производительность действующего разреза
достигла 30 млп т в год. В южной части месторож-
дения предусматривалось строительство разреза
Бородипский-2" производственной мощностью
25 млп т в год, но окончательное решение еще не
принято.
ПЕРЕЯСЛОВСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ
Сосредоточено в юго-западной части Рыбин-
ского угленосного района, па территории Рыбин-
ского, частично Уярского и Партизанского райо-
нов Красноярского края. Восточная часть место-
рождения пересекается железной дорогой, связы-
вающей Транссибирскую и Тайшетскую магистра-
ли. Месторождение расположено па водоразделе
р.Рыбпой и ее левого притока р. Малая Авда.
Первые сведения о распространении пласта
“Мощного” Переясловского месторождения, при-
годного для открытой отработки, были получены
при поисковых работах в 1948-1949 гг. Иршип-
ской партией под руководством П.А.Пекарца. В
1959-1960 гг. Л.В.Лабупским была проведена
предварительная разведка, подсчитаны и утверж-
дены в ТКЗ запасы угля.
Месторождение представляет собой пологую
овальную брахисипклипальпую складку севе-
ро-западного простирания, выполненную продук-
тивными отложениями нижней п средней юры,
размером по выходу основного пласта угля 9x16 км
п площадью около 135 км2. Максимальная глуби-
на погружения пласта ио оси складки 68 м, углы
падения крыльев 1-3° (рис. 33).
В разрезе юрских отложений переясловской
и камалппской свит общей мощностью в 280 м
установлено до 27 пластов и линз угля суммарной
мощностью 22 м. Промышленная угленосность
приурочена к верхней подсвите камалппской сви-
ты, где выявлено до 16 пластов п линз угля, сре-
ди которых один (пласт “Мощный”) выделяется
повышенной мощностью и выдержанностью. Его
мощность колеблется от 2 до 11 м, закономерно
возрастая в юго-восточном направлении. На вос-
точной половине месторождения и ласт “Мощ-
ный” простого строения и с выдержанной мощно-
стью 8-11 м. К центральной части площади его
мощность снижается до 5-8 м, и в разрезе пласта
появляется породный прослой в 0,6 м. В севе-
ро-западной части месторождения строение плас-
та еще больше усложняется, мощность снижается
до 4-5 м, местами до нерабочей. На большей час-
ти площади своего распространения (87 км2)
пласт пригоден к открытой отработке. Остальные
угольные пласты характеризуются неустойчивой
мощностью, редко достигающей кондиционной.
Зольность углей месторождения в среднем
15%, с повышением в северо-западном направле-
нии (от Эдо 20%). Угли отличаются низкой плас-
товой влажностью (до ’29%), высокой теплотой
сгорания (17 МДж/кг), низкой сернистостью
(0,3-0,4%). По ГОСТу 25543-88, угли относятся
к подгруппе ЗБВ. Особо цепным является пони-
женное самовозгорание углей, и поэтому их мож-
но перевозить по железной дороге па большие
расстояния.
Рис. 32. Гидродинамическая схема Бородинского месторождения
. 1 - пьезоизогипсы первых от поверхности гидрогеологических подразделений; 2 - направление движения подземных вод; 3 - гра-
ница угольного разреза “Бородинского-1"; 4 - скважина и ее номер; 5 - дренажная шахта и ее номер; 6 - выходы пластов бородин- ।
ского угля под четвертичными отложениями; 7 - зоны полного выгорания угля и развития горелых пород; 8 - линия гидрогеологиче- !
ского разреза; 9 - почвенно-растительный слой; 10-суглинки; 11 - аргиллиты; 12-песчаники; 13-уголь; 14 - пьезометрическая ’
поверхность водоносного комплекса бородинской свиты; 15 - депрессионная поверхность |
' «НМН.Ч «.Ч КЯТЖЯШИ«ЖБЫШМО* ЛКтаяВк КИЖМ»шо«ЛВС&ЛОДЗД, воь-тиа-ЯК—,Г”гаЧЯЖ.К
По горно-геологическим условиям площадь
месторождения условно разделена па четыре участ-
ка (табл. 79). Средний коэффициент вскрыши на
месторождении составляет 3,6 м3/т, по подавляю-
щая часть запасов угля (700 млп т) может быть от-
работана с коэффициентом менее 2,6 м3/т. Поро-
ды вскрыши характеризуются невысокой степенью
литификации и содержат ограниченное количество
(около 1%) карбонатных и карбонатно-железистых
конкреций мощностью 0,4-0,6 м.
300
м 3
400 4
Разрез
пл.Мощный'
Рис. 33. Переяславское месторождение.
Условные обозначения см. на рис. 22
-жав» чййзж. ’йвваа чааин» шэаа чмеа шжмй. «ш «азак, ыкдан. •чижа». <ижкя» такаа жавшь «жига чэвйзй. «йи» сяи*. чйжш чаааж’бжааа тшй 'заажь «щ шгйж сиаж «иккз» юм чей»* 'йЖ-л шт> шми. ««к», «вйеь ’&зоа “4
Таблица 79
Характеристика участков Переясловского месторождения
Участок Площадь, км2 Мощность, м Объемный коэффициент вскрыши, м3/т Зольность угля, % Запасы, млн т
пласта (средняя) вскрыши А+В+ С1
1 34 10,9 20,5 1,4 14,1 303,4
2 60 8,3 35,4 3,2 13,9 640,2
3 27 4,9 34,5 5,1 17,2 59.7
4 31 2,7 40,8 8,7 18,4 з/б
Месторождение 152 8,3 31,0 3,6 15,2 1004
л и н и и
Коэффициент фильтрации пород вскры-
ши 1,8 м/сут, расчетный приток воды в раз-
рез 100-120 м3/ч. Изученность месторожде-
ния соответствует стадии предварительной
разведки. Цептрогипрошахт считает целесо-
образным строительство па месторождении
одного-двух разрезов суммарной мощностью
„о 20 млц т/год.
В 1982-1983 гг. в юго-восточной части место-
рождения была проведена детальная разведка
участка площадью 1,2 км2 с запасами 16,5 млн т
для строительства небольшого разреза мощ-
ностью 200 тыс. т/год. В 1987 г. “Переясловский”
(“Кильчугский”) разрез вошел в строй. Для
увеличения мощности действующего разреза
была проведена доразведка его флангов с увели-
чением балансовых запасов, составивших на
01.01.1999 г. 66 млп т. Мощность разреза увели-
чена до 860 тыс. т/год, фактическая добыча в
1998 г. составила 933 тыс.т.
АБАНСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ
Расположено в Абанском, Иланском и Ниж-
пеипгашском районах Красноярского края, в
10-70 км севернее Транссибирской магистрали.
Поверхность месторождения - холмистая равни-
на с отм. 200-300 м, расчлененная притоками рек
Капа и Бирюсы.
Поиски угля в Абанском районе начались с
1920 г. В 1930 г. Западно-Сибирским геологиче-
ским управлением проводилась геологическая
съемка Канского округа, в ходе которой М.К.Ко-
ровиным были зарегистрированы 73 месторожде-
ния и проявления бурого угля. Изучение Абапско-
го месторождения началось в 1948 г. по результа-
там геологической съемки И.А.Сапжары и
А.В.Ивановой, впервые указавших па огромные
масштабы угольной залежи. В 1949-1950 гг. была
проведена детальная разведка первого небольшо-
го участка месторождения. Планомерное геологи-
ческое изучение месторождения проводится с
1960 г. Абанской разведочной партией под руко-
водством геологов Л.В.Лабунского (1960-1965),
А.Ф.Переводовой (1965-1970), Н.И.Рубанова (с
1970). К 1990 г. поиски и предварительная раз-
ведка выполнены почти иа всей площади место-
рождения (2000 км2), детально разведаны и пере-
даны угольной отрасли промышленности четыре
крупных участка, с 1983 г. вблизи пос. Абаи дейст-
вует разрез АО “Краспоярсккрайуголь” произво-
дительностью 200 тыс. т/год.
Абанское месторождение приурочено к крупной
Абанской мульде — части Капско-Тасеевской ме-
зозойской депрессии, выполненной юрскими осад-
ками. В наиболее полных разрезах юрских отложе-
ний выделяются переясловская, илапская, камалии-
ская и нижняя часть бородинской свиты общей
мощностью до 260 м. Промышленная угленосность
приурочена к верхним интервалам камалипской сви-
ты, где содержатся два рабочих пласта (рис. 34).
Граница месторождения проходит по сохра-
нившемуся от эрозии контуру верхнего пласта
‘Мощного", имеющего в плане округлую форму
диаметром около 45 км и площадь 1886 км2.
Пласт залегает практически горизонтально, углы
падения не превышают 1°, наибольшая глубина
погружения 76 м. Мощность его изменяется от 25 м
в северо-западной части месторождения до 10 м
па юге и юго-востоке. Средняя мощность пласта
па площадях, не затронутых эрозионным размы-
вом, составляет 13,7 м. Строение его преимущест-
венно простое. Пласт “Мощный” сохранился от
размыва и в ряде изолированных контуров за пре-
делами месторождения, где его мощность места-
ми достигает 14 м, и он пригоден для открытой от-
работки. На долю этого пласта приходится 72%
запасов месторождения. На площади 480 км2
пласт “Мощный” выходит под четвертичный
покров и частично эродирован, а па остальной
территории перекрыт юрскими осадками и не
затронут эрозией. На участках общей площадью
100 км2 пласт выгорел па полную мощность, иа
площади 90 км2 - частично.
Второй пласт — “Нижний” — залегает в 5-30 м
ниже пласта “Мощного”, межпластовое расстояние
закономерно возрастает в юго-восточном направ-
лении. Пласт прослежен на площади 2300 км2 и
пригоден для отработки открытым способом па
площади 1240 км2. Наибольшая глубина погруже-
ния пласта составляет 120 м, максимальная мощ-
ность (18 м) фиксируется в центральной части
Абанской мульды. К бортам мульды мощность
пласта снижается до 3 м. Расчетная средняя мощ-
ность в пределах всего месторождения - 3,5 м, в
границах рабочего контура —6м. Строение в
основном простое, суммарная мощность пород-
ных прослоев не превышает 8-10% средней мощ-
ности. Распространение этого пласта не ограничи-
вается принятым контуром месторождения, но за
его пределами пласт редко достигает рабочей
мощности.
Угли обоих пластов — . гумусовые, бурые,
средней стадии углефикации (подгруппа 2БВ).
Оба пласта сложены преимущественно полумато-
вым углем, в составе которого 85-90% компонен-
тов группы витрипита, 1-3 - фюзинита и 2-3 -
липтинита. Гумито-сапропелиты встречаются в
виде маломощных прослоев и линз и не влияют
па качество угля. Уголь обладает высоким коэф-
фициентом разрыхления (1,5-1,6), значительной
пористостью и трещиноватостью. Объемная мас-
са - 1,25 т/м9 Зольность угля пласта “Мощно-
го” па участке “Абапский-1" составляет 8,2%,
средняя по всему месторождению — 9,1%. С уче-
том засорения породными прослоями зольность
увеличивается соответственно до 9,2 и 9,7%.
«.мял* ллл» «"а.'у .етяи* » > *•«..*< <-’чад«'.«ютяяпм ».»'< «ии» «ла»»-/ли*® лиг»*жал ж»л «г#?ед «* « .ят:? ая.-и*-<.»чж дажм яятх.' <и*чг «№» дажу лягай1 лмвэ л«» *®яя« ая*?««м>аг йиш? ям!Ж|
Разрез
- +300
+200
л и и и и II - II
л. Мошны
19
4,84й"
пл. Нижний
Рис. 34. Абапское месторождение
ТЯшЯП
Разрез
линии 1-1
10,5
-+300
пл. Нижний
-+200
0,6
2,0
1,6
Разведочные участки:®- “Северо-Западный”;©- “Северо-Восточный”;®- “Преображенский”;®- “Абан-Г;®- “Денисовский-!”;®- “Денисовский-!! ;©- Соколовские ;® Устьин-
ский”;®- “Атагашский”
•'"»» Г.ТЖ" А’.'дяС ля .гГЖ тгягтз /<«»хл .№ _ —ТЙЛ' -ХШХ7 .хв»!»Л жЗ?»УЬ ИМЯ»,' Т~ч'“. ••*"Г .ТГ'”' МГ..Л Л»'И ««чй!' <-угл* >»>*<» гл^<ч« !М«»5 еч»ч т *»йхМ ЯЛЛк* ЯМ ' «иЖЯ ,Я1Т»Й-Л^Хг ПП№>Г9 >5.Х.чя# .*•*»&' Л!*».! (гМВВК5 Л5ВЯЙ-' Л?лЛ>> ,*.:|>Кф* МУПлХ ЛЯШ ?
Зольность угля пласта "Нижнего" па 2-3% выше.
Среднее содержание влаги в рядовом угле пласта
“Мощного” достигает 34%, “Нижнего” — 32. Ка-
ких-либо закономерностей в изменении влажно-
сти угля не отмечается, за исключением некоторо-
го повышения ее па выходах пластов (34-35%) и
понижения в зоне относительных погружений
(31-32%). Теплота сгорания угля 15,0-15,4 МДж/кг,
содержание серы 0,3-0,5%, фосфора — 0,003%.
Выход первичных смол 5,1% (пласт “Мощный”)
и 6,7% (пласт “Нижний”). Технологические ис-
следования показали пригодность угля для полу-
коксования, получения формовочного кокса, бри-
кетирования и выявили сходство его по соответству-
ющим характеристикам с углями западной части бас-
сейна. Однако и те, и другие угли малобитумииоз-
иы, чем объясняется трудная брикетируемость и
плохая водоустойчивость брикетов без добавок.
Горно-геологические условия месторождения
весьма благоприятны и выдвигают его в число наи-
более перспективных. Общие запасы углей, пригод-
ные для открытой отработки, превышают 30 млрд т.
Средний по месторождению коэффициент вскры-
ши 2,2 м3/т, в том числе для пластов “Мощный” —
2 и “Нижний” — 2,4 м3/т. Углевмещающие породы
слабые и могут отрабатываться без предварительно-
го рыхления. Твердые породы встречаются в виде
линзообразных конкреций, объемное содержание
которых при вскрыше не превысит 1-1,5%. Характе-
ристика отдельных горно-геологических показате-
лей месторождения приведена в табл. 80.
Гидрогеологические условия месторождения
несколько сложнее, чем в западной части бассей-
на, что связано с распространением водопроница-
емых пород, наличием озер, изрезаиностыо релье-
фа. Расчетные притоки па 1 км длины разрезной
траншеи составляют 100-200 м3/ч (рис. 35).
Основной объем разведочных работ на место-
рождении выполнен в 70-80-е годы. Подготовле-
но четыре резервных участка (“Абанский-1", "Се-
веро-Западный", “Деписовские-1 и П”) с запаса-
ми 14,2 млрд т па мощность 230 млп т в год. По
предварительным оценкам “Востсибгипрошахта”,
иа месторождении может быть создай комплекс
угольных разрезов суммарной производительностью
до 380 млп т угля в год. Наиболее благоприятны-
ми и первоочередными для освоения участки;
“Абапский-1", "Преображенский", “Северо-За-
падный”. Во вторую очередь могут осваиваться
участки “Денисовские”, “Устьяиский”, “Севе-
ро-Восточный”. “Атагашский” участок малоиерс-
нективен, и освоение его пока не планируется.
В настоящее время па месторождении (участок
“Северо-Восточный”) действует небольшой разрез
местной промышленности мощностью 150 тыс. т/год
и запасами 15 млп т. Фактическая добыча угля за
1998 г. составила 97 тыс. т.
Рис 35. Гидродинамическая схема Абанского месторождения
Водопроводимость пород, содержащих слабонапорные и напорные воды (в м3/сут): 1 - до 10; 2- 10-50 3-50-200; 4->200; 5 -
предполагаемая; 6 - первые от поверхности гидрогеологические подразделения.
। I - граница площадей с различными значениями водопроводимости пород: расчетной (а), предполагаемой (б); II - направление дви-
' жения подземных вод; III - “Абанский" угольный разрез
I_____ <
«жази «ям тажил «дал «дада даюх «аж задаткам» щдак жжт «ж «жда кааас дада» «да» чаши» •штеи. дадая. даада «атак, «дада «ада» ’язада -дат вида» «ж чжада всада. «сада, «ада чавда *гяа?л вдата» ъчх-и. =з х
Сроки начала широкого промышленного
освоения месторождения пока неясны. При тради-
ционном использовании рядового или облагоро-
женного угля — сжигании на электростанциях —
крайнее восточное положение месторождения в
бассейне служит отрицательным фактором, созда-
ющим дополнительные трудности для передачи
энергии па запад. Принципиально иная конъюнк-
тура складывается при эперго-химико-техпологи-
ческом использовании абапских углей па крупных
комплексах, включающих типовую районную
электростанцию, установки по высокотемператур-
ному скоростному пиролизу угля, заводы по хими-
ческой и технологической переработке продуктов
пиролиза. Абанское месторождение — самое вос-
точное в России, где возможна добыча дешевых
углей в крупных (десятки-сотни миллионов тонн)
масштабах. Поэтому разработка технологий комп-
лексной переработки абапских углей в дефицит-
ные химические и технологические продукты име-
ет огромное значение для страны в целом и для ее
восточных районов, в частности.
САЯНО-ПАРТИЗАНСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ
Саяно-Партизанское месторождение — един-
ственное в бассейне месторождение каменных уг-
лей — расположено в предгорьях Восточного Сая-
па, па территории Партизанского и Саянского ад-
министративных районов Красноярского края.
Орографически представляет собой плоскую зам-
кнутую котловину, вытянутую в северо-западном
направлении и обрамленную с юго-запада хреб-
том Восточного Саяпа с отметками до +1000 м, а
па северо-востоке — цепью гор с отметками +700 —
+750 м Рельеф собственно угленосной площади
имеет слабовсхолмлепный характер с отметками
+400-560 м. Пониженные участки заболочены.
Месторождение открыто в 1931 г. А.В.Аксарипым.
м
500
л
I
3
Разрез
пл.Алдарак-
ский(5)
пл. Нижний (2)
пл.Нижний(2) пл.Алдаракскии( 5)
Алдарак-
скии 5
(0,2-2,5)
Нижний 2
л и н и и
Разведочные работы проводились с 1941 по 1955 г.
под руководством К.Н.Григорьева и Г.М.Мипко.
Была изучена вся площадь развития угленосных
отложений (200 км2), условно разделенная па 16
участков. Шесть участков из них разведаны деталь-
но, пять — предварительно, остальные - опоиско-
ваиы. Результаты работ обобщены в сводном отче-
те, составленном Г.М.Мипко (1956).
По геологическому строению месторождение
резко отличается от типично платформенных мес-
торождений бассейна и представляет собой вытя-
нутую в северо-западном направлении асиммет-
ричную структуру длиной около 50 и шириной
4-5 км, выполненную осадками нижней и средней
юры. Максимальная глубина прогиба по подошве
юрских отложений 650 м. Юго-западное крыло
структуры широкое, пологое, с углами падения
5-15°, северо-восточное — узкое, крутое (30-90°),
местами до опрокину того залегания (“Камасип-
ский” и “Вершипо-Рыбповские” участки). Севе-
ро-западная часть синклинали срезана крупным
нарушением с амплитудой 1600 м, имеющим апо-
физы в угленосной толще. Но общая площадь тек-
тонически напряженных зон па месторождении
невелика (5-8% территории). Пологое юго-запад-
ное крыло синклинали осложнено волнообразны-
ми складками второго порядка широтного прости-
рания (рис. 36).
Залегающая па верхнедевонских образовани-
ях угленосная толща разделяется па переяслов-
скую, иланскую, кама айнскую свиты мощностью
соответственно 200, 60 и 390 м. Промышленная уг-
леносность связана с отложениями переясловской
свиты, разделенной на три горизонта - базальный,
нижний и верхний, мощностью соответственно 47,
84 и 54 м. Камалипская свита па месторождении
промышленных пластов не содержит. Количество
и мощность пластов в разрезе переясловской сви-
ты непостоянны. Наибольшее их число выявлено
на участках “Арбайских 1-2" (до 42), а максималь-
ная суммарная мощность (30,8 м) установлена в
центральной части месторождения, па участках
"Ивановских 3-4" Этот район характеризуется и
наибольшей рабочей угленосностью - 14,3%
(табл. 81). В северо-западном и юго-восточном на-
правлениях от участков “Ивановских 3-4" суммар-
ная мощность пластов закономерно уменьшается.
В вертикальном разрезе угленосность свиты
увеличивается снизу вверх. Коэффициенты рабо-
чей угленосности выделенных горизонтов состав-
ляют: базального — 1,7%; нижнего — 11,7; верхне-
го — 17,2. Базальный горизонт содержит один —
три пласта угля. Один из них (пласт “Рыбный”)
сохраняет рабочую мощность 1,2 м па площади
около 40 км2.
Наибольший промышленный интерес пред-
ставляют четыре-пять пластов нижнего горизонта
и пять-шесть пластов верхнего (табл. 82). Основ-
ными угольными пластами являются: “Нижний”
(15% всех запасов), “Неожиданный” (12,5%),
группа сближенных пластов “Алдаракских”
(14,1%) нижнего горизонта; группа сближенных
пластов “Сланцевых” (19,2%), пласт “Двойник”
из двух основных пачек (13,7%) верхнего гори-
зонта. Остальные 25% запасов содержится в 10
топких пластах, имеющих ограниченное распро-
странение на отдельных участках. Мощность
основных пластов невелика и превышает 3-5 м
лишь при слиянии сближенных пластов (“Неожи-
данные”, “Алдаракские”, “Сланцевые”). Наиболь-
шее количество запасов (52,5%) сосредоточено в
пластах мощностью от 1,2 до 3,5 м.
Углепасыщеппость различных интервалов
свиты по оси структуры меняется неодинаково.
Нижний интервал разреза от почвы базального го-
ризонта до пласта “Рыбный” па всем протяжении
структуры характеризуется незначительной угле-
носностью (2-5%). Следующий цикл от пласта
“Рыбный” до пласта “Нижний” имеет максималь-
ную угленосность па северо-западном фланге мес-
торождения. В юго-восточном направлении опа
снижается с 10-13 до 1-3%. Угленосность следую-
щего интервала от пласта “Нижний” до пласта
“Надсаяпский” испытывает резкие колебания, по
в целом растет в восточном направлении, дости-
гая максимума (35%) па “Арбайских” участках.
Рабочая угленосность переясловской свиты
Таблица 81
Участок Средняя мощность свиты, м Количество пластов Общая мощность пластов, м Коэффициент угленосности, %
“Камасиискип” 113 3 2,9 2,6
“Всршиио- Рыбновскис-1-2, 3” 146 10 10,7 7,3
"Алдаракские-1 -2" 148 10 9,3 6,2
"Ивановскис-1 -2” 168 И 12,4 7,6
"Иванове кис-3-4" 177 15 25,3 14,3
"Орловские-1-2" 184 11 16,4 8,9
"Арбайскис-1-2" 177 13 16,1 9,1
"Арбапскпс-3-4” 204 10 13,8 6,5
Угленосность вышележащих интер-
валов закономерно увеличивается в
юго-восточном направлении, по в от-
дельных интервалах наблюдаются
локальные сокращения мощности
пластов. Наиболее высокой общей
угленосностью характеризуются
участки “Ивановские-3-4" и юго-вос-
точное замыкание участков ”Арбай-
ских-1-4". Именно они обладают
наибольшими потенциальными воз-
можностями для открытой отработ-
ки. Отрицательным фактором, со-
кращающим перспективы открытой
выемки, является закономерное по-
вышение угленосности к оси струк-
туры и снижение ее па крыльях.
Мощность большинства целевых
пластов заметно возрастает по мере
их погружения, а па выходах иног-
да является нерабочей. Поэтому вы-
бор конкретных участков потребует
не только детального анализа, но и
доизучепия.
Угли месторождения — камен-
ные, гумусовые, спекающиеся. Со-
стоят преимущественно из полубле-
стящих (57%), блестящих (37%) и
в меньшей степени, полуматовых и
матовых (6%) разностей. Петрогра-
фический состав углей изучался в
50-е годы при разведке месторожде-
ния и в начале 90-х годов при дораз-
ведке участка “Иваповского-3-4".
Основными углеобразующими ком-
понентами углей являются мацера-
лы группы витринита, которые со-
ставляют в угле разных пластов в
среднем 85-93% (табл. 83).
Витринит представлен в основ-
ном телинитом, в меньшем количе-
стве — коллинитом и витродетрини-
том. По исходному растительному
мацералу телинит включает пареп-
хинит, ксилинит и феллппит. Па-
репхиппт встречается в виде линз
и полосок, сложенных крупными
клетками; феллипит, образован-
ный из коровой ткани растений,
формирует полоски, линзы и не-
правильные фрагменты. Ксили-
нит, образованный из древесной
ткани растений наблюдается реже,
чем два первых мацерала. Колли-
нит присутствует в меньших коли-
чествах и выполняет роль цемента
в гетерогенных слойках. Витродет-
рипит также встречается в ограни-
ченных количествах.
Особенность углей месторождения - неодно-
родное строение телинита, в котором па красном
фоне отмечаются более светлые (до желтого) участ-
ки. Под люминесцентным микроскопом эти участ-
ки светятся коричневым цветом. Вероятно, эти
фрагменты пропитаны или обогащены смолопо-
добным веществом, что влияет па некоторые свой-
ства угля — выход летучих веществ, толщину плас-
тического слоя и выход смолы.
Мацералы группы липтинита но сравнению с
углями других месторождений бассейна встреча-
ются здесь в больших количествах, составляя в
среднем в углях разных пластов от 6 до 10%.
Представлены они кутинитом, споринитом и в мень-
шей степени резинитом и альгинитом.
Мацералы группы инертинита • встречаются
крайне редко, в единичных пробах и не более 1%.
Количество минеральных включений меняется в
широком диапазоне, чаще в пределах 9-20%. Бо-
лее распространены глинистые минералы, реже —
оксиды кремния и карбонаты.
Наиболее характерная микроструктура углей —
фрагментарная и фрагментарно-цементная, реже
аттрито-фрагментарная. Макроструктура в основ-
ном лиизовидпо-слоистая, полосчатая.
Анализ вещественного состава углей отдельных
пластов позволил установить, что наибольшим со-
держанием липоидных мацералов обладают угли
пласта “Нижнего”, они же и наиболее минерали-
зованные. По классификации И.Б. Волковой, все
угли Саяно-Партизанского месторождения отно-
сятся к гелитовым типам с повышенным содержа-
нием липтинита. Отражательная способность вит-
рипита углей изменяется от 0,58 до 0,62%.
Качество угля основных пластов охарактери-
зовано в табл. 84.
Содержание золы по керновым пробам угля
11-17%, по пробам из горных выработок от 4,6 до
11,7, в среднем - около 10. Угли обладают легкой и
средней обогатимостью при высокой ценности кон-
центрата. Выход концентрата по удельному весу 1,4
по основным пластам составляет 75-94% с золь-
ностью 5-8. Лишь уголь пласта “Рыбный” трудпо-
обогатимый, и концентрат имеет зольность 13. Вы-
ход летучих стабилен и колеблется около 46%. Со-
держание (в %) серы (па 2/3 органической и па
1/3 пиритной) около 1, фосфора — 0,03. Элемент-
ный состав постоянен. Содержание водорода колеб-
лется от 5,8 до 6,1%, кислорода - от 10 до 12, углеро-
да - от 78 до 80,8. Низшая теплота сгорания рядово-
го угля 26 МДж/кг, высшая - 33,5. Выход смолы
полукоксования колеблется в пределах 12-14%. Наи-
больший выход первичной смолы дают угли пластов
“Рыбный”, “Подсаяпский”, “Алдаракский”.
Глубина зоны окисления углей па месторож-
дении непостоянна и определяется структурными
особенностями участка На пологом юго-запад-
ном крыле синклинали граница окисленных уг-
лей находится па глубине в среднем 20 м от эрози-
онного среза, а иа противоположном, крутом кры-
ле погружается до 100 м. Все окисленные угли от-
личаются повышенным содержанием кислорода,
пониженной снекаемостыо и могут использоваться
лишь для энергетических целей.
В отличие от других месторождений бассейна,
уголь отдельных пластов содержит высокие кон-
центрации малых элементов, в том числе меди —
до 800 г/т, цинка — до 600, никеля — до 50. По
критериям ГОСТа 25543-88, угли всех участков и
пластов месторождения относятся к 5 и 6-м клас-
сам, категории 0 (кроме углей пласта Рыбного, от-
носимых к 1-й категории), типу 46, подтипам 9 и
10. Кодовые номера углей 0504609, 0504610,
0604609, 0604610. Марка угля - Г, группа 1, обо-
значение 1 Г, наименование — первый газовый внт-
рипитовый.
Таблица 83
Петрографический состав (в %) угля основных пластов месторождения (по В.И.Быкалоровой)
Пласт Витринит VI Семивитринит Инертинит I Липтинит Ь Минеральные включения
“Верхний" 94 - - 6 7
“Двойник” 92 1 - 6 8
“Партизанский” 91 2 - 7 11
“Надсланцсвый” 85 5 - 10 11
“Сланцевый” 91 - 1 8 8
“Подсланцсвый” 91 2 - 7 8
“Алдаракский” 92 2 - 6 5
"Саянский” 93 - - 7 10
“Подсаянский” 92 3 - 5 8
“Неожиданный" (3) 93 2 - 5 10
“Неожиданный” (3,) 92 - - 8 7
“Нижний" 93 - - 7 11
Угли спекающиеся, средняя толщина пласти-
ческого слоя пеокислепных углей колеблется в
основном в пределах 9-19 мм. Усадка значитель-
ная, в среднем 40 мм. При самостоятельном коксо-
вании получается кокс плохой оплавлеппости с силь-
ной трещиноватостью и недостаточной механиче-
ской прочностью. В шихте с кузнецкими углями
могут использоваться в количестве до 30%. Пред-
варительное трамбование испытуемых углей при
коксовании с кузнецкими позволяет повысить со-
держание саяпо-партизапских углей до 40-45%.
Наиболее хорошие результаты дал вариант с учас-
тием 40% саяпо-партизаиских углей и 60 - кузнец-
ких углей марок 1Ж26 и ОС. Перспективна заме-
на кузнецких углей южноякутскими. По материа-
лам ВУХИНа, высококачественный кокс получа-
ется обычным путем (без трамбования) из шихты,
содержащей 60-70% саяпо-партизапских п 40-30%
южпоякутских углей (табл. 85).
Таким образом, саяпо-партизапские угли при
самостоятельном коксовании по обычной техноло-
гии не дают металлургического кокса, по могут
быть с успехом использованы в коксовой шихте.
Основным способом эксплуатации месторож-
дения может быть подземный, с механизирован-
ной или гидравлической выемкой. Горно-техниче-
ские условия шахтной разработки изучены недо-
статочно. Вмещающие породы по трудности
управления кровлей относятся к 1-Ш классам. По
склонности к обрушению они чаще всего трудно-
обрушающиеся. К числу неблагоприятных факто-
ров относится сближенность некоторых пластов
угля до 1,5-3 м, затрудняющая управление кров-
лей при их разработке.
Угли плотные, слаботрещиповатые. Забои
шахт, вероятно, будут слабо пылепоспы, так
как угли почти не содержат фюзепа. Вмещаю-
щие породы слаботрещиповатые, относятся к
Ш-У категориям крепости (по шкале М.М.Про-
тодьякопова).
Гидрогеологические условия месторождения
неодинаковы на разных площадях. Наибольшей
обводненностью отличаются участки, пересекае-
мые долинами рек Аижа, Рыбная (“Арбайские” и
“Вершипо-Рыбиовские”). Расчетные притоки в
вертикальный ствол шахты глубиной 300 м па
участках с максимальной обводненностью превы-
сят 3000 м3/ч. На остальных участках расчетные
притоки в ствол не более 800-1000 м3/ч.
Газоносность месторождения не изучена.
Зона естественной дегазации пород и углей ориен-
тировочно ограничивается глубиной не свыше
100 м. Глубже, чаще в юго-восточной части место-
рождения, в скважинах зафиксировано выделе-
ние метана. Угли, по-видимому, не склонны к са-
мовозгоранию, поскольку следы подземных пожа-
ров не обнаружены.
Результаты полузаводских испытаний, выполненных ВУХИНом в 1965 г.
Таблица 85
Угли, входящие в состав шихты (пласт, участок, шахта) Марка угля Содержание в шихте, % Ситовой состав (мм), % Испытание в барабане, кг
>80 80-60 60-40 40-25 остаток 10-0 мм
1. Пласт “Алдаракский" Г-6 70
“Муастахский”, шахта 25 К-13 20
“Чульмаканский”, шахта 1 Ж-25 10 22,0 32,2 28,3 12,2 314 43
2. Пласт “Алдаракский" Г-6 60
“Муастахский”, шахта 25 К-13 25
"Чульмаканский”, шахта 1 Ж-25 15 25,3 33,5 27,4 9,8 320 53
3. Пласт “Алдаракский” Г-6 60
“Бсркакитский”, шахта 31 К-13 25
“Чульмаканский" Ж-25 15 23,6 35,5 26,8 10,3 340 35
4. Пласт "Алдаракский” Г-6 60
“Бсркакитский", шахта 31 К-13 40 17,4 38,7 30,5 10,1 333 34
В балансе запасов все угли месторождения
учитываются как пригодные для подземной отра-
ботки. Однако в пределах пологого крыла синкли-
нали, в границах участка “Иваповского-3-4" и па
юго-восточном замыкании месторождения выделе-
ны две площади, где развиты несколько сближен-
ных относительно мощных пластов угля, которые
могут быть отработаны открытым способом.
На участке “Ивановском-3-4" рабочие пласты
локализованы в две группы. Верхнюю, занимаю-
щую интервал разреза 10-18 м, образуют пласты
"Верхний" и “Двойник" суммарной мощностью
3-6 м. Средняя мощность пластов 4,7 м. Глубина
отработки пластов группы до предельного коэф-
фициента 1:10 па разведочных линиях меняется
от 42 до 60 м, ширина полосы отработки по паде-
нию - от 315 до 600 м (увеличивается в юго-вос-
точном направлении). Ориентировочные ресурсы
угля этой группы пластов, сосредоточенные в по-
лосе средней шириной 460 м и длиной 2,9 км, со-
ставляют 8,2 млп т. Горно-геологические условия
отработки этой группы пластов охарактеризова-
ны в табл. 86. С 1991 г. па участке строится раз-
рез местпрома мощностью 200 тыс. т/год. Добы-
ча угля в 1998 г. составила 6 тыс. т.
Нижележащая, основная группа включает
пласты “Сланцевые” и “Алдаракские”. Мощ-
ность интервала, заключающего эти пласты,
20-25 м; расстояние от вышележащей группы плас-
тов около 20 м. Запасы угля этой группы плас-
тов, ограниченные коэффициентом вскрыши
1:10, оцениваются в 18,4 млп т.
При условии извлечения пластов обеих групп,
запасы, пригодные для открытых работ, составля-
ют 46,9 млп т в полосе отработки шириной в сред-
нем 1037 м и глубине отработки нижних пластов
ИЗ м. На первых этапах отработки, которую ра-
циональнее начинать с выемки пластов нижней
группы в средней части участка, объемный коэф-
фициент вскрыши составит около 2,5 м3/т. По
мере углубления разреза показатели отработки
будут ухудшаться. Границы разреза будут опреде-
ляться масштабом отработки. При годовой добыче
около 1 млн т в разработку должна быть включе-
на полоса выхода пластов на протяжении 3-3,5 км
При потребностях в 200-300 тыс. т/год длина раз-
рабатываемого участка может не превышать 1,0 км.
Фактором, наиболее осложняющим разработку
участка открытым способом, является сложность
гидрогеологических условий. При любых вариан-
тах отработки дно разреза будет ниже уровня
окружающих болот, что вызовет усиленный при-
ток поверхностных вод и потребует проведения
специальных мероприятий.
Второй участок месторождения, где возмож-
на открытая отработка угля, - юго-восточное за-
мыкание месторождения (юго-восточная часть
участка “Арбайский-1-4"). Геологическая изучен-
ность этой территории низка, разведочные липин
разбуривались па расстоянии около 2 км Край-
ним восточным профилем, включающим три сква-
жины, отмечено резкое (с 10,6 до 16,6%) увеличе-
ние угленосности за счет повышения мощности
пластов верхней и особенно средней (пласты
"Сланцевые", “Алдаракские”) групп. Верхняя
группа пластов па юго-восточном фланге место-
рождения представлена всеми четырьмя пластами,
спорадически встречающимися па других участ-
ках. Средняя полезная мощность пластов этой
группы принимается равной 5,3 м, возможная
площадь участка — около 1 км2. Предполагаемые
горно-геологические условия участка охарактери-
зованы в табл. 82. Следующая, нижележащая
группа пластов отделена от верхней пачкой песча-
ников мощностью 8-12 м. Средняя суммарная
мощность рабочих пластов группы, приурочен-
ных преимущественно к верхней части интерва-
ла, составляет 12,7 м. Площадь распространения
пластов па глубинах до 127 и составляет не менее
3,5 км2, запасы 58 млп т. Вместе с попадающими
в зону отработки пластами верхней группы запасы
участка составят 64 млп т, а с учетом попутного
извлечения топких пластов могут достичь 70 млп т.
Этих запасов достаточно для строительства разре-
за мощностью до 1,5 млп т/год, ио целесообраз-
нее начать освоение участка созданием опытного
разреза меньшей мощности, расположенного па
крайнем юго-восточном замыкании, где углеплот-
ность выше.
Гидрогеологические условия разработки вто-
рого участка также неблагоприятны из-за заболо-
ченности территории и небольших речек, пересе-
кающих выходы пластов.
Системы открытой отработки участков Сая-
но-Партизанского месторождения будут сущест-
венно отличаться от таковых буроугольпых место-
рождений бассейна. Месторождение многопласто-
вое, причем мощность пластов невелика, и каж-
дый из них должен разрабатываться самостояте-
льным уступом. Высота угольных уступов будет
составлять 1-3 м (редко — больше), высота пород-
ных в среднем не более 5 м. Общее число уступов
при использовании такой системы отработки мо-
жет превысить 10-15. Подобная система организа-
ционно сложна, малопроизводительна и неэффек-
тивна. Технологичнее и дешевле разрабатывать
не каждый отдельный пласт, а группу пластов це-
ликом, одним уступом, с последующим обогаще-
нием горной массы па обогатительной фабрике.
Это осуществимо, так как юрские угли, в том чис-
ле и Саяно-Партизанского месторождения, обла-
дают легкой обогатимостью и допускают исполь-
зование наиболее дешевого пневматического спо-
соба. Рентабельность этой технологии проявится
при годовой добыче не менее 500 тыс. т. Вместе с
тем такой метод разработки месторождения потре-
бует относительно крупных капиталовложений,
поскольку ориентирован па поставку технологиче-
ского топлива и не пригоден для сезонной работы
небольшого разреза.
Крепость пород, вмещающих угольные плас-
ты, значительно выше, чем па буроугольпых мес-
торождениях, и экскавация их возможна лишь
после рыхления взрывом. Анализ горно-геологи-
ческих условий участков и экономики их разра-
ботки показывают, что при небольших объемах
добычи целесообразнее применять селективную
разработку отдельных пластов, а при более мас-
штабных — валовый способ разработки групп
пластов.
Саяно-Партизанское месторождение разведыва-
лось в 50-е годы, и хотя запасы отдельных участ-
ков утверждены, по высоким категориям, изучен-
ность их не отвечает современным требованиям.
Запасы месторождения в количестве 1575 млп т
утверждены по минимальным кондициям мощности
0,7 м. При использовании современных кондиций
1,0 м часть запасов топких пластов (25-30%, или
примерно 450 млп т) должна быть переведена в за-
балансовые.
Таблица 86
Горно-геологические условия открытой отработки участков
Показатель Участок “Иваиовский-3-4" Участок ”Арбайский-1-4"
верхняя группа пластов две группы пластов верхняя группа пластов НИЖНЯЯ группа пластов две группы пластов
Количество рабочих пластов 3 7 3 7 10
Мощность, м:
суммарная 4,7 11,3 5,3 12,7 18
приведенная 4,7 10,3 5,3 12,7 15,7
средняя одного пласта 1,56 1,61 1,75 1,81 1,8
Линейный коэффициент вскрыши, м/м 5,8 6,3 4,3 4,9 3,8
Потери угля, % 15 5 15 5 5
Извлекаемые запасы, млн т 6,9 44,5 5 9 54,9 68,0
Срок эксплуатации разреза, лет 34 44 24 55 68
Годовая производительность разреза:
по горной массе, тыс. м3 1047 5614 816 4537 3691
по углю, тыс. м3 154 769 154 769 769
то же, тыс. т 200 1000 200 1000 1000
по вскрыше, тыс м3 893 4845 662 3768 2922
Ориентировочная стоимость 2,33 1,50 2,33 1,50 1,50
извлечения 1 м3 горной массы, р.
'(Здесь и ниже е ценах 1989 г.)
Стоимость обогащения 1 т, р. - 3,0 3,0 3,0
Себестоимость 1 т рядового угля, р. 12,2 11,4 9,51 9,8 8,53
Основные запасы месторождения (1290 млн т
или 82%) расположены в зоне глубин 0-300 и. Рас-
пространение угольных пластов ниже этого гори-
зонта отмечается лишь иа участках “Вершино-Рыб-
повских-1-3" и ”Арбайских-1-4". Наибольшее ко-
личество запасов (828 млн т или 52,5%) сосредото-
чено в пластах мощностью от 1,3 до 3,5 м и около
700 млп т в топких пластах мощностью менее 1,3 м.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. В результате проведенных за последние
50 лет в бассейне большого объема геологоразве-
дочных, научно-исследовательских и тематиче-
ских работ получен и обобщен обширный матери-
ал по геологическому строению бассейна, его уг-
леносности, качеству углей и направлениям их
комплексного рационального использования,
горно-геологическим и экологическим условиям
освоения, геолого-промышленной и геолого-эко-
номической оценке его ресурсного потенциала.
Общие ресурсы углей бассейна по состоянию па
01.01.1998 г. оценены в 446 млрд т, из них балан-
совые запасы составляют 119, ресурсы для откры-
тых работ - 154. Результаты этих работ позволи-
ли выделить Капско-Ачинский бассейн в число
крупнейших угольных бассейнов мира, а по ряду
параметров - не имеющих себе равных.
2. Перспективы увеличения балансовых запа-
сов углей в западной части бассейна связаны с раз-
ведкой новых малоизученных площадей Кийско-
Китатского и Итат-Барапдатского угленосных райо-
нов, прогнозные ресурсы которых превышают
45 млрд т. Еще более значительны перспективы уве-
личения запасов углей северной части бассейна, где
их прогнозные ресурсы оцениваются свыше 150 млрД.т;
Имеются реальные перспективы увеличения запа-
сов и в восточной части бассейна, прогнозные ресур-
сы которой превышают 40 млрд т.
3. Определенный интерес представляют перс-
пективные площади присаяпской зоны бассейна с
точки зрения выявления углевмещающих струк-
тур типа Саяпо-Партизапской, Балахтинской и
др. с более высокометаморфизоваппыми углями.
Заслуживают самого пристального внимания
вопросы дальнейшего совершенствования техно-
логий эффективного комплексного, в том числе
нетрадиционного, использования капско-ачип-
ских углей, изучения экологических аспектов их
широкомасштабной добычи и сжигания. Решение
этих и ряда других проблем будет способствовать
быстрейшему и эффективному освоению этого
уникального угольного бассейна.
Уже сегодня Капско-Ачинский бассейн пред-
ставляет собой крупнейшую базу угольной, энер-
гетической и химической отраслей промышленно-
сти пашей страны. Потенциальные возможности
бассейна позволяют добывать свыше 1,0 млрд т
угля в год.
МИНУСИНСКИЙ УГОЛЬНЫЙ БАССЕЙН
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Минусинский каменноугольный бассейн распо-
ложен в южной части Центрально-Сибирского регио-
на В геологическом плане он приурочен к сложно
построенному межгорному Минусинскому проги-
бу, представляющему сииклипорпую структуру,
вытянутую субмерпдиональпо почти на 300 км
вдоль речных систем Енисея и Чулыма и ограничен-
ную с запада, востока и юга структурами Кузнецко-
го Алатау, Восточного и Западного Саян (рис. 37).
Приеписейская левобережная часть бассей-
на, где сосредоточены основные промышленные
месторождения, находится в Республике Хака-
сия, правобережная охватывает Каратуский, Ку-
рагипский, Краспотуранский, Минусинский, Ер-
маковский и Шушенский районы Красноярского
края. Минусинский, Ермаковский и Шушенский
районы Красноярского края. Минусинский про-
гиб разделяется па три крупные впадины: па юге
находится Южно-Минусинская впадина, охваты-
вающая бассейн р.Енисей с притоками Абакан,
Туба. Севернее расположены безугольпая Сы-
до-Ербипская впадина, отделенная от Южно-Ми-
нусинской хребтом Оглахты и Северо-Минусин-
ская, занимающая значительную площадь в верх-
нем течении р.Чулым и отделенная Батепевским
кряжем от Южно-Минусинской и Сыдо-Ербипской.
^яйщи» члмж. ити, «мел ч&нж. «а* чашл шва чят* «алл. чеакь сит тает» шиел хаят «шаа. «йим шаам “юйж хаежеж швиа таи. «ынкеа. чаала «гййз» л.
Ачинск
бет
АРго
Красноярск
в Л О
йЧ
& Изыхское
Дубенское
Алтаис
Беиское
Аскизское
40 км
М е з о
Рис. 37. Обзорная карта Минусинской котловины
§ 1 - границы Минусинской котловины плоштди распространения; 2 - среднепалейзойских отложений; 3 - средне-верхнепалеозой- I
ских угленосных отложений; 4 - железные дороги; 5 - шоссейные дороги; б - линии электропередач; 7 - месторождения, проявле-
|. ния каменных углей
о*»®» чадам. т® а. зила ьаа «ййзь шква чвжяь шежьа, чдаия. «пиал. «та за мт чиааа шма икгдаь «зжя. «игам мйййй. шшй. зэки* жна «жга *« ’&яяо. «зим». «заза ®иа има чжгт чет» шика шт там там. ш» ч*
Пашен-^
Я
Абакан
Минусинск
котловина
котловина
Белозерское
Мезозойская
. Балахтинская
впадина
скал
Дивногорск
() мульда
Северо-Минусинская
й ХРЯ
не6^°
Сыдо-Ербинская
котловина
Кутень-
Булукское
Черногорское
ч>
8! $
<5
Большеозерновское
Убрусское
Южно-Минусинская
Промышленные месторождения каменных углей
сосредоточены в Южно-Минусинской впадине, с
которой собственно и связывается понятие Мину-
синского угольного бассейна. Общая площадь бас-
сейна по внешнему контуру иаддевопской части
разреза составляет около 8100 км2, а площадь рас-
пространения собственно угленосных образова-
ний - 1100 км2 . Продуктивная толща сложена
пижпекамеппоугольпыми (серпуховскими) — верх-
непермскими отложениями.
1.1. ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ
Рельеф Южно-Минусинской впадины преи-
мущественно равнинный, осложненный одиноч-
ными холмами и куэстовыми грядами. На левобе-
режье р.Енисей расположена равнина, с абсолют-
ными отметками 280-400 м, единичными - до
600 м. На юге равнины протягивается пизиппо-ну-
стыппая Кайбальская степь (290-300 м), па пло-
щади которой отмечаются участки с эоловыми дю-
нами и котлами выдувания. Правобережная часть
впадины более возвышенна с абсолютными отмет-
ками +580-760 м, с усложнением рельефа до полу-
торного в краевых частях. В районе Аскизского
месторождения, расположенного в юго-западной
прибортовой части впадины, абсолютные высоты
достигают +700-800 м
Крупной судоходной водной артерией является
р.Енисей с основными притоками - реками Абакан
и Туба, создающими местный базис эрозии для
сети речек и водотоков с глубиной до 1 м и неболь-
шим дебитом воды в период межени. Долину
р.Енисей от устья р.Тубы до г.Дивпогорска зани-
мает Красноярское водохранилище шириной 2-8 км,
глубиной до 20 м. В пойме левобережья, в приустье-
вой части р.Абакан, находится разветвленная гяд-
рооросительпая система с Абаканским магистраль-
ным каналом шириной 20 м. Вторая оросительная
система находится в Кайбальской степи, на право-
бережье р.Абакан, в долине древних русел Абака-
на и Енисея с магистральным каналом и искус-
ственным водохранилищем (Сосновое) размерами.
8x3 км, глубиной 24 м. В этой долине прослежива-
ется вытянутая в субширотном направлении цепоч-
ка озер-остапцев палеорусел Енисея и Абакана.
На площади Южно-Минусинской впадины много
озер, часто с минерализованными водами, приуро-
ченных к замкнутым котловинам. Замерзают водое-
мы в начале ноября, с толщиной льда до 1,5 м,
вскрываются в апреле-мае.
Глубина промерзания грунтов не превышает
1,7 м, достигая местами до 3 м. Многолетняя мерз-
лота отсутствует. Почвы песчаные, супесчаные
подвержены сильной ветровой эрозии. Раститель-
ность степная и лесостепная (в долинах рек и
предгорьях).
1.2. ЭКОНОМИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ
Территория бассейна относится к промышлен-
но развитому Восточно-Сибирскому экономическо-
му району, в составе которого выделяется два тер-
риториально-производственных комплекса (ТПК).
Саянский ТПК охватывает территорию Республи-
ки Хакасия и южную правобережную приеписей-
скую часть Красноярского края (Минусинский,
Шушенский районы). Его основу составляют: 1)
горно-добывающая отрасль промышленности (уголь-
ная в меньшей мере молибденовая, незначительно -
золотодобывающая) и связанные с ней заводы по
производству молибдена (Сорский), асбестотехпи-
ческих изделий (Черногорский); 2) энергетика
(крупнейшая Саяно-Шушенская ГЭС и Майнская
ГЭС); 3) тяжелое машиностроение (Абаканский ва-
гоностроительный; литейно-механический заво-
ды); 4) легкая отрасль промышленности (Черногор-
ский камвольно-суконный комбинат, комбинат ис-
кусственных кож “Искож”, Абаканская трикотаж-
ная фабрика и др.); 5) наукоемкие производства.
Энергетические центры - Черногорская и Минусин-
ская ТЭЦ связаны в единую систему с Майнской и
Саяно-Шушенской ГЭС. Энергоснабжение осуще-
ствляется по ЛЭП-220 кВ, 110 кВ, 35 кВ, в том чис-
ле от Назаровской ГРЭС.
Территория Саянского ТПК относится к плот-
позаселешюй. Города Абакан (республиканский
центр), Черпогорск, Минусинск образуют круп-
ную агломерацию с развитой инфраструктурой и
коммуникациями. Крупные населенные пункты -
центры административных районов.
Населенные пункты плотно связаны сетью
шоссейных дорог, в том числе государственными
дорогами: Красноярск - Абакан, Абакан - Кызыл,
Абакан — Ак-Довурак. С промышленными центра-
ми Сибири бассейн связан железными дорогами
Ачинск - Абакан, Абакан - Тайшет, Абакан - Ново-
кузнецк. Значительный удельный вес в транспорти-
ровке грузов юга Красноярского края и Хакасии
имеет речной путь по р.Енисей с пристанью Под-
купи и речным портом па берегу Красноярского
водохранилища — Абакан.
В сельском хозяйстве интенсивно развито жи-
вотноводство, зерновое земледелие, пригородное
овощеводство па поливных землях, незначитель-
но - мясомолочное производство.
1.3. ИЗУЧЕНИЕ И ОСВОЕНИЕ БАССЕЙНА
Первые сведения об углях Минусинского бас-
сейна были представлены академиком П.С.Палла-
сом в 1778 г. С 1904 г. на юге Минусинского бас-
сейна началась добыча угля, сопровождавшаяся
исследованиями, которые привели к открытию
Черногорского (1907) и Аскизского (1912) место
рождений, и началось систематическое изучение
угленосных отложений В.А.Обручевым, А.Н.Чу-
раковым, М.Л.Усовым, Я.С.Эдельштейном и др.
В 1932 г. Я.С.Эдельштейном издана обобща-
ющая работа но геологическому строению Мину-
синской котловины, в 1937 г. А.Г.Вологдиным и
Я.С.Эдельштейном была составлена сводная гео-
логическая карта Красноярского края.
Первая геологическая съемка масштаба 1:200 ООО
па территории Южно-Минусинской впадины на-
чалась в 1926 г. под руководством Г. А.Иванова, в
результате которой был оконтурен Минусинский
угольный бассейн, изучены Черногорское и Изых-
ское месторождения, составлена первая стратигра-
фическая схема угленосных отложений.
В 1940-1950 гг. были проведены крупномас-
штабные геологические съёмки в районах Бид-
жипского поднятия, Кавказской, Петрашилов-
ской, Алтайской и др. антиклиналей, созданы
стратиграфические схемы пижпекамепиоуголь-
пых (А.В.Тыжиов, О.В.Тыжиова) и девонских
(Н.А.Беляков, В.С.Мелещепко) отложений,
обобщены материалы по нефтегазоносности и ее
перспективам в Минусинском прогибе Н.Г.Чочиа
(1958). В 60-е годы были проведены геологиче-
ские съемки масштаба 1: 200 000 и изданы полист-
ные Государственные геологические карты.
Одновременно со съемкой велись тематиче-
ские исследования, направленные па расчленение
и корреляцию угленосных отложений и подстила-
ющего комплекса пород. Это работы Г.П.Радчен-
ко (1955, 1961), И С.Педапа (1957, 1964), груп-
пы под руководством Э.М.Сепдерзопа и И.А.Зво-
нарева (1975). В 1979 г., по результатам работ
этой группы, была разработана новая унифициро-
ванная схема, явившаяся основой при создании
блока легенды Минусинской серии для геологиче-
ских средне- и крупномасштабных съемок нового
поколения (М Л.Махлаев, Л.Н.Петерсон). Боль-
шой вклад в биостратиграфическое изучение раз-
резов и органических остатков внесли в
1970-1990 гг. С.Г.Горелова (1971), О.А.Бетехти-
па (1975, 1978), М.И.Ошуркова (1973, 1990),
И.С.Спасская (1972, 1978), Л.Н.Петерсон
(1991), В.Т.Зорпп (1998). В 1990-е годы проведе-
но обобщение биостратиграфического материала,
доизучеппе разрезов, в результате чего была со-
здана принципиально новая биостратиграфическая
схема расчленения продуктивной толщи уголь-
ных месторождений (В.Е.Сивчиков, 1997).
Систематическое изучение конкретно уголь-
ных месторождений бассейна начато И.С.Педа-
пом (1951), В.В.Соловьевым (1952), И.А.Сапжа-
рой (1954). С 1930 по 1960 г. па площади трёх
крупнейших месторождений проводятся, с раз-
ной степенью детальности, поисково-разведоч-
ные работы, направленные па подготовку участ-
ков под шахтное строительство и создание резер-
ва для угольной отрасли. В 1970-1990 г. эти рабо-
ты были ориентированы па подготовку участков
иод открытую разработку углей.
Поисково-оценочные и поисково-разведочные
работы с подсчетом запасов проведены па место-
рождениях: Черногорском - К.Ф.Ампилоговым
(1954, 1955, 1960), И.С.Педапом (1956, 1957),
М.П.Анфиногеновой (1965, 1967, 1979, 1988),
В.В.Новорожденных (1971), В.П.Петрюкштисом
(1989), Т.В.Соболевой (1979), А.В.Каковипым
(1992); Изыхском - К.Ф.Ампилоговым (1962),
М.П.Анфиногеновой (1965, 1974), Т.В.Соболе-
вой (1980), А.В.Каковипым (1990), Н.Г.Кожемя-
чепко (1991); Бейском - М.П.Анфиногеновой
(1968, 1969), А.В.Каковипым (1986); Аскизском -
В. В. Соловьевым (1952); Кутепь-Булукском -
Л.В.Мироновой (1986) и в мульдах: Болъшеозер-
новской, Дубенской - .В.Мироновой (1986), Ал-
тайской - А.Н.Федотовым (1996, 1999).
По угольным месторождениям и качеству уг-
лей были созданы сводные работы И.С.Педапом
[37], К.В.Гаврилиным (1968), Л.А.Жичко [24],
В.М.Ядрепкипым, С.Г.Гореловой и др. (1975).
С 30-х до начала 60-х годов разработка углей
проводилась в небольших объемах для местных
нужд, мелкими шахтами па Аскизском, Черногор-
ском, Изыхском, Кутепь-Булукском месторожде-
ниях. В 1960 г. па Черногорском месторождении
была введена в строй самая крупная шахта Ени-
сейская с годовой производительностью 1 млн т
угля в год. В 1956 г. па этом месторождении нача-
лась первая открытая отработка углей в “Малом
карьере" (разрез “Черногорский”), а в 1960 г. -
па Изыхском месторождении (“Малый” карьер
вблизи пос.Изыхские Копи). В 70-80-е годы вся
угледобыча была сосредоточена па Черногорском
и Изыхском месторождениях и проводилась тре-
мя шахтами (“Енисейская”, “Абаканская”, “Ха-
касская”) и тремя разрезами: “Черногорский”,
“Черногорский-1" и "Изыхский" (участки 1-3). В
90-е годы, в связи с изменившимися экономиче-
скими условиями, основной объем угледобычи
приходился па открытую разработку углей. В на-
стоящее время па Черногорском месторождении
действуют шахты “Енисейская” и “Хакасская”,
разрезы “Черногорский", “Степной”, “Абакан-
ский”; па Изыхском месторождении открытая
разработка углей проводится разрезом “Изых-
ский” (участки 1-3); па Бейском месторождении
отрабатывается восточная замковая часть место-
рождения разрезом “Чалпаи”
Специализированные поисковые, поиско-
во-разведочные работы па сопутствующие полез-
ные ископаемые и стройматериалы начали прово-
диться в 70-е годы и непрерывно продолжались
до начала 90-х годов: Е.Н. Поздеевой (1970),
А.В.Ефаповой (1987), Н.П.Ермоловой (1991),
Н.Г.Кожемячепко (1992), А.В.Каковиным (1986,
1990, 1992). В результате этих работ па Черногор-
ском, Изыхском, Бейском месторождениях были
оконтурены площади вскрыши, перспективные
па стройматериалы, аглопоритовое и глинистое
сырье (для производства керамзита, керамики, аг-
лонорита).
В 60-70-е годы началось планомерное изуче-
ние гидрогеологического строения территории
(Л.Д.Струкова, 1975, 1978).
Геофизическая изученность Южпо-Мипусии-
ской впадины достаточно высокая. В 50-60-е годы
сейсморазведочные работы были ориентированы
в основном па изучение и оконтуривание пефтега-
зоперспективпых структур, с конца 70-х - начала
80-х годов - па изучение глубинного геологиче-
ского строения Южно-Минусинской впадины
(М.С.Эренбург, С.И.Чистякова, И.Н.Кадурии,
Л.И.Лагунова). С 1994 г. ЮГЭ проводит многока-
нальные геофизические работы масштаба 1:50 000.
Профильные магнитная и гравиметрическая
съёмки становятся кондиционными в 70-80-е го-
ды (В.В.Самков, Л.Н.Погодин, Л.В.Купгурцев,
К.Т.Типников, В.П.Ключко). Электроразведка в
70-80-е годы проводилась методами МТЗ, ЗС,
ЗСБ (Л.Н.Погодин, С.И.Чистякова и др.)
В результате геоморфологического изучения •
территории Минусинского угольного бассейна 'в
1992 г. Б.А.Борисовым была создана геоморфологи-
ческая карта листа №-46(47) масштаба 1: 1 000 000
повой серии.
2. ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ОЧЕРК
Угленосные отложения, слагающие продук-
тивную толщу Минусинского бассейна, выполня-
ют верхнюю часть дейтероорогенпого формацион-
ного комплекса в пределах Южно-Минусинской
впадины Минусинского прогиба. Угленосная
формация бассейна включает отложения от соле-
2.1. СТРАТИГРАФИЯ И ЛИТОЛОГИЯ
Фундамент Минусинского прогиба представ-
лен метаморфизованными комплексами, вулкано-
генно-осадочными и осадочными отложениями до-
кембрия, кембрия,силура, прорванными интрузи-
ями гранитов, диоритов, щелочных сиенитов. Он
залегает па глубине 5700-7000 м и выходит па
дневную поверхность в окружающих прогиб гор-
ных сооружениях Кузнецкого Алатау, Восточно-
го и Западного Саяна. Разрез Минусинского про-
гиба представлен терригенно-эффузивными, тер-
ригенными и угленосными комплексами пород па-
леозоя, мезозоя, кайнозоя и покровными четвер-
тичными отложениями.
Девонский структурно-вещественный комп-
лекс расчленяется па нижне-среднедевонские
краспоцветпые континентальные эффузивно-тер-
ригенные и терригенные отложения; среднедевон-
ские сероцветпые лагунно-морские глиписто-кар-
бопатпые и средне-верхнедевонские пестроцвет-
иые краспоцветпые континентальные терриген-
ные отложения.
Каменноугольные отложения имеют широкое
распространение в пределах Минусинского проги-
ба; они представлены тремя отделами системы и
образуют две формации: пестроцветпую осадоч-
по- гелепирокластнческую и лимпическую угленос-
поозерской свиты серпуховского яруса нижнего
карбона до изыхской свиты верхней перми вклю-
чительно. Формированию угленосной формации
предшествовала структурная перестройка, кото-
рая привела к размыву подстилающих отложений
нижнего карбона.
пую. Осадочпо-телепирокластический комплекс
пород, залегающий несогласно па краспоцветпых
песчаниках и алевролитах верхнего девона, рас-
членяется па отложения турпейского яруса в соста-
ве быстряпской (80 м), алтайской (100-145 м), ка-
мыштипской (53-81 м), самохвальской (125-250 м),
кривинской (170-250 м) свит и визейского яруса в
составе соломепской (40-60 м), ямкипской (70-130 м),
байновской (80-140 м), подсиньской (120-140 м)
свит. Для отложений подсиньской свиты характер-
но присутствие углистого аттрита и более 10 гори-
зонтов по 0,2-0,4 м литифицированпых погребен-
ных почв, с корневыми остатками, по которым раз-
вивается анальцим.
Нижняя граница лимпической угленосной
формации несогласная и проводится в основании
маломощного горизонта конгломератов, фиксиру-
ющего появление первых углистых аргиллитов и
углей, и совпадает с подошвой серпуховского яру-
са (рис. 38). В настоящее время отложения угле-
носной формации Минусинского прогиба сохра-
нились только в мульдах Северо- и Южно-Мину-
синской впадин. Максимальная мощность продук-
тивных отложений составляет в Южпо-Мипусип-
ской впадине 1800 м (Изыхская мульда) и 1100 м
в Северо-Минусинской (Белозерская мульда).
я Рис. 38. Геологическая карта Южно-Минусинской впадины (по В.В.Беззубикову)
I Комплексы пород-. 1 - додевонский; 2-девонский; 3 - каменноугольный доугленосный; 4-угленосный непродуктивный: солено-
| озерская свита (С1 во).
ц Угленосные продуктивные свиты- 5 - сарская (Сьг зг); 6 - сарская+черногорская (Сыг зг + Сг ст); 7 - сарская+побережная (Сг зт + Сг рЬ);
* 8 - белоярская (С3 Ы); 9 - нарылковская (Ртпг); 10 - изыхская (Рг 1г); 11 - интрузивные образования; 12 - разрывные нарушения; 13 -
| надвиги
грошил ииаза. »ар»и «как хгя-а. -ижггл тжгза» теиол -эдт «яяа «ижк 'от. «гяямь тчжт> чраа*> жяш» Тняп *мих «ишак чмияк чкяак чета», шж ели шмжк «ашч «щк «аи ’изжч*. чшак* чимп «к_д.
. ’ '< Расчленение угленосных отложений Мину-
синского бассейна базируется на унифицирован-
ной схеме Стб.РМСК 1997 г. Сопоставление стра-
тиграфических схем угленосных отложений при-
ведено в табл. 87.
Соленоозерская свита (С{ зо) - нижнее звено
формации - выполняет все угленосные мульды Юж-
но-Минусинской впадины. Отложения свиты залега-
ют трансгрессивно, разными горизонтами, на зелено-
цветных топкообломочных отложениях подсиньской
свиты. Нижние горизонты солепоозерских отложе-
ний выклиниваются в бортах мульд. В основании раз-
реза залегают кошломераты или песчаники с прослоя-
ми гравелитов, конгломератов. Верхняя граница про-
водится но подошве мощной пачки конгломератов
выше маркирующего горизонта углистых аргиллитов
с угольными пластами и пропластками.
Свита представлена (рис. 39) сероцветпыми
конгломератами, зеленовато-серыми гравелита-
ми, песчаниками, в подчиненном количестве алев-
ролитами, темпо-серыми аргиллитами, в том чис-
ле углистыми, содержащими угольные пласты и
пропластки (3-7, редко 10), конкреции сидерита.
Солепоозерские отложения соответствуют по объе-
му макроритму, разрез цикличного строения и
сложен асимметричными ритмами, которые начи-
наются с конгломератов, гравелитов песчаников
и закапчиваются алевролитами, углистыми алев-
ролитами и аргиллитами, с пластами и пропласт-
ком углей. Вверх по разрезу увеличивается мощ-
ность тоикообломочпой части ритмов. Конгломе-
раты от мелко-до круппогалечпиковых состоят из
обломков кварца, кремней, реже эффузивов раз-
ного состава, туффитов; песчаники олигомикто-
во-кварцевые и полимиктовые с глинистым и кар-
бопатпо-глишютым цементом.
Таблица 87
Сопоставление стратиграфических схем угленосных отложений Минусинского бассейна (по В.Е.Сивчикову, 1997, с изменениями)
Г.А.Иванов, 1929-1936 гг. Г.П.Радченко, 1955-1961 гг. И.С.Педан, 1964 (Легенда Минусинской серии) Схема Стб.РМСК-79/82 В.Е.Сивчиков, А.Н.Федотов, 1996 (Легенда Минусинской серии, 1997)
Аскизское и Венское месторождения Аскизское и Бейское месторождения Изыхское и Черногорское месторождения
Нарылковская (Нд) свита Нарылковская свита ей Аршановская серия Нарылковская серия Верхняя подсвита Нарылковская Верхняя подевнта Изыхская свита
Местные горизонты Степной Средняя подсвита Средняя подсвита Нарылковская Верхняя подевнта
Ташсбинский Нижняя подевнта Нижняя подсвита Нижняя подсвита
Белоярская (Н3) Совхозный о Майрыхская свита Белоярская свита Белоярская Верхняя подевнта Белоярская Верхняя т о
Побережная свита Ташсбннская Средняя подсвита С Нижняя
Сосновоозерскпй Совхозная Нижняя подевнта Побережная свита С Ъ"
Безугольная (Н2) Всрхнссарский Побережная Безугольная С2-3 Побережная о Черногорская Верхняя подевнта
Черногорская (Н,) Нпжнссарский и Хакасская серия Черногорская Черногорская О С Черногорская Нижняя подсвита
Конгломерато- вая (Но) Сохксльский Сарская Сарская Сарская свита
Всрхнсмнну- спнская под- свита Солсноозсрскпп Сохкельская Конгломератовая Сохкельская о Соленоозерская
Подспньская толща Подспньская Всрхнсмпнуспнская Подспньская Подспньская
Изыхское
5
1,55
2,5
1,5
0.7
1,55
0,55
1,5
0,9
0,6
0,1
0,2
0,65
0,3
0,95
1,0
0,6
0,45
1.6
— 1,8
0,35
1,45
0,6—
0,8
0,8
0,4
2.9
0,6
0.3
0,6
0,5
0,9
2,5
0,5
1,0
0,3
0,1
0,2
Г0.1
0,16-
0,1
0,65-
0,25
0,5
М е с т о р о ж д
-I
а
9
В
1
ч
9
$
»х
X
>х о
т
х 0)
X СО
X
Г)
0) <
СО
3,0
2,7
1,9
1,15
1,6
3,0
4,3
VIII
VIII
VII
VII’
Ни-
КОЛЬ
ский
0,17
0,15
0,5
0,1
0,1
0,2
0,15
0,3
о,3
0,5
0,15
0,38
0,1
5,7
1,0
1,75
1,6
0,7
1,0
0,6
0,5
0,4
1,0
0,8
0,7
2,8
2,6
0,7
0,8
0,7
0,5
0,7
0,5
Верхний II
Сажистый
Совхозный
0-1
40-
80-
120-
160-
По материалам:
В.М. Ядренкин и др., 1975;
В.Е. Сивчиков, 1997
н и я
е
Черногорское
Бейское
4,0
Аскизское
5,3
2,0
|1,5-3,0|
0,9
0,25
0,9
0,1
0,9
0,95
0,8
0,6
1,3
0,7
1.0
0.5
0.5
1,3
0,95
1,5
1,9
0,55
0,1-
0,7
0,25
0,35
0.35
1,8
19
10
0,25
10
0,1
0,4
В.Е Сивчиков, 1997
0,2
0,1
0.25
14
13
12 Н-
Яо-
вый
Ма-
лый
Непостоянный
Двухаршинный
I 0,8 I
Великан
.1 2-051-
Мощныи
I 4-251 ,
Гигант I
I 5,5 I
Гигант II
0,1
0,5 Трехаршинный
0,2-0,41
0,2
0,05.
0,3
К.Ф. Ампилов
и др., 1968
о.з
0,25
з’30,151
0,1
0,1
0,2
0,2
3__
0,35
1,9
0,6
0,7
5,8
9,3
6,3
2,7-
5,3
0,65
0.8
1,0
1,7
19
0,9
0,5
0,5
0,9
1,6
1,4
1,2
0,7
0,8
1,2
2,0
0,8
0,9
1,0
0,9
1,3
1.3
1,4
1,1
2,1
1,3
0,8
3,8
3,5
А.Н. Федотов,
В.Е. Сивчиков, 1996
18
16
14
15
13
12
0,1
0,2
0 1
0,5
0,2
0,35
0,35
0,15
Анфиногенов
и др., 1970;
28
25*
23
22
21
20
19
18
17
0,3
0.5
0,3
0,1
0.15
0,3
0,45
ОДИГ
0,3
0,3
В.В. Соловьев,
Г. Радченко, 1952
Рис. 39. Схема корреляции нижне-среднекаменноугольных отложений Южно-Минусинской впадины
Условные обозначения см. на рис. 40
Ь* • ж. сгвш. гаййж. чижа. ш^йь. ’ышя. тал* эджаа ва та* «яа «иг#. ®ж «аит чияж’Вйгав. той» таиа им
Мощность свиты закономерно' уменьшается
от центральной части Южно-Минусинской впади-
ны, где опа достигает 110-120 м (Изыхская муль-
да), к ее бортам (90 м в Аскизской и 60 - в Алтай-
ской мульдах). В северном направлении происхо-
дит замещение конгломератов гравелитами и пес-
чаниками (Большеозерповская мульда) и незна-
чительное сокращение мощности отложений.
В отложениях свиты преобладают фации ал-
лювиальных равнин. Опи охарактеризованы па-
липоснектрами и немногочисленными находками
макрофлоры (А.Н.Федотов, С.В Ладыгин (1996),
В.Е.Сивчиков (1997), которые сопоставляются с
комплексом евсеевского горизонта Кузбасса, сер-
пуховского яруса нижнего карбона.
Сарская свита (С^г) — в Южно-Минусин-
ской впадине в основании разреза прослеживается
мощная (маркирующая) пачка кварцево-кремни-
стых конгломератов или песчаников с прослоями
кош’ломератов, гравелитов, которые перекрывают
отложения солепоозерской свиты (см. рис. 39). В
том случае, когда отложения последней представле-
ны литологически однотипными комплексами по-
род (конгломератами, песчаниками) нижняя грани-
ца проводится условно или выделяются перасчле-
негшые пласты солепоозерской сарской свиты. Ког-
да солепоозерские отложения выклиниваются в
прибортовых частях поднятий, сарский комплекс
пород может непосредственно залегать па отложе-
ниях подсипьской свиты (южное крыло Аскизской,
часть западного крыла Черногорской мульд).
Верхняя граница проводится по подошве пач-
ки песчаников, с линзами гравелитов, конгломера-
тов, перекрывающих топкообломочпую часть раз-
реза свиты, выше угольной группы, состоящей из
двух - пяти сближенных пластов (Никольский, 6,
5 и без индекса, соответственно в Изыхской, Бей-
ской, Аскизской, Черногорской мульдах). Ниж-
няя половина разреза сложена грубообломочными
комплексами пород — зеленовато-серыми, желтова-
то-серыми песчаниками, гравелитами, конгломера-
тами, с прослоями зеленовато-серых, голубова-
то-серых алевролитов, пластами и пропластками
углей, конкреционными прослоями и конкреция-
ми сидерита. В верхней половине преобладают
алевролиты (55-60%), содержащие маломощные
прослои песчаников, гравелитов, угольные пласты
и пропластки, достаточно равномерно распреде-
ленные по разрезу, конкреции сидерита. В Изых-
ской, Черногорской, Бейской мульдах нижняя по-
ловина сарской свиты выделяется в пижиесарскую
подсвиту, а верхняя половина - в верхпесарскую.
Сарская свита соответствует крупному макро-
ритму, сложенному асимметричными ритмами та-
кого же строения как в солепоозерской свите. По
составу преобладают полевошпат-граувакковые
песчаники с глиппсто-карбонатиым и глинисто-си-
деритовым цементом.
Конгломераты сарской свиты прослеживаются
широкой полосой в прибортовых частях Южно-Ми-
нусинской впадины: по западному борту Кутеиь-Бу-
лукской, Черногорской, Изыхской, Бейской мульд
и па всей площади Аскизской, окаймляя поднятия,
выполненные девонскими отложениями. В централь-
ной части Южио-Мипусииской впадины и по ее се-
верному борту конгломераты замещаются песчани-
ками и в разрезе свиты шире представлены тонкооб-
ломочные комплексы пород.
Мощность свиты закономерно изменяется и
составляет в центральной части Южно-Минусин-
ской впадины: 170-200 м в Изыхской и 200-220 -
Бейской мульдах, увеличиваясь до 230-240 м в
краевых ее частях, в Черногорской и Аскизской.
Черногорская свита (С2 сг) — известна во
всех крупных угленосных мульдах Южпо-Мипу-
сипской впадины. Залегает согласно па отложени-
ях сарской свиты. Верхняя граница проводится
условно, в основании безуголыюй толщи, по появ-
лению пачек черных листоватых аргиллитов с фау-
ной двустворок, выше угольных пластов “Непосто-
янного”, VII и 20 соответственно в Черногорской,’
Изыхской, Бейской мульдах. Черногорская свита
двухчленного строения. Нижняя половина разре-
за сложена грубообломочными комплексами по-
род - чередующимися пачками серых, темпо-се-
рых, реже зеленовато-серых песчаников (50-60%),
иногда содержащих линзы конгломератов, синге-
нетических брекчий и алевролитов с прослоями уг-
листых алевролитов и аргиллитов, угольными пла-
стами и пропластками, равномерно распределен-
ными по разрезу. Верхняя половина свиты - самая
углепасыщепная часть разреза продуктивной тол-
щи, особенно в пределах Бейской мульды. Опа
сложена темпо-серыми алевролитами, в том числе
известковистыми, содержащими маломощные про-
слои серых, темпо-серых песчаников, выдержан-
ные угольные пласты и пропластки. В Изыхской,
Черногорской, Бейской мульдах нижняя полови-
на разреза свиты выделяется в пижнечерпогор-
скую подсвиту, верхняя углепасыщепная часть
разреза — в верхпечерпогорскую.
В Аскизской мульде в отличие от других
структур в черногорской свите преобладают песча-
ники, а разрез имеет трехчленное строение. Здесь
выделяются три крупные пачки, сложенные в ниж-
ней части песчаниками с прослоями конгломера-
тов, гравелитов, в верхней — алевролитами, угли-
стыми алевролитами и аргиллитами, содержащи-
ми угольные пласты и пропластки, конкреции си
дерита. В основании верхней (третьей) пачки про-
слеживается выдержанный в пределах мульды го-
ризонт пестроцветных конгломератов, сложенных
белым, розовым и светло-серым кварцем, пестроц-
ветпыми обломками кремней. Эта пачка - самая уг-
лепасыщеппая часть разреза продуктивной толщи.
В целом для свиты в пределах этой мульды харак-
терно нарастание грубообломочного материала
вверх но разрезу.
В процессе поисково-разведочных работ в Ас-
кизской мульде (В.В.Соловьев, А.Д.Прохоренко
и др., 1952), были выделены три местных био-
стратиграфических горизонта, совпадающих с
распространением трех макрокомплексов органи-
ческих остатков в разрезе продуктивной толщи:
нижний сохкельско-сарский, сосповоозерскип и
верхний аршаповский, которые характеризуют
частично или в полном объеме три пачки черно-
горской свиты. Нижняя пачка соответствует по
объему верхней части сарского горизонта и корре-
лируется с отложениями пижнечерпогорской под-
свиты в разрезах других угленосных мульд; сред-
няя пачка отвечает сосповоозерскому горизонту
(коррелируется с отложениями верхиечерпогор-
ской подсвиты); третья пачка, возможно, наращи-
вает разрез верхиечерпогорской подсвиты или яв-
ляется стратиграфическим (угленосным) анало-
гом побережной свиты. Угленосные отложения
черногорской свиты перекрываются светло-серы-
ми, серыми разпозериистыми песчаниками.
Формирование осадков свиты в центральной
части Южио-Мипусипской впадины происходило
в обстановках прибрежных равнин, чем объясняется
выдержанность угольных пластов по латерали. В
прибортовых частях впадипы (Аскизская, запад-
ная часть Черногорской, Кутепь-Булукская муль-
ды) осадки формировались не только в условиях
побережья опресненных акваторий, по и па аллю-
виальных равнинах. Мощность отложений дости-
гает 260-290 м в Изыхской и Бейской мульдах и
уменьшается в краевой части впадины, в Черногор-
ской мульде, до 230-240 м. В Аскизской мульде,
также приближенной к краевой юго-западной час-
ти впадипы, мощность нижних двух пачек черно-
горской свиты составляет 240 м, верхней - 80 м.
По макрофлоре, налипоспектрам и двуствор-
кам, в верхней части разреза, свита сопоставляется
с каезовским и нижней частью мазуровского гори-
зонтов башкирского и московского ярусов средне-
го карбона (В.Е.Сивчиков, 1997).
Побережная свита (С-ррЪ) — всегда выделя-
лась .как безугольпый интервал разреза угленос-
ной формации. Верхняя граница свиты проводится
по появлению углей, по почве угольных пластов
“Нового” - в Черногорской, 21 - в Бейской, VIII -
в-Изыхской мульдах.
В составе отложений преобладают темно-се-
рые листоватые слюдистые алевролиты, черные
листоватые хлорит-гид рос люд истые аргиллиты,
содержащие прослои олигомиктово-кварцевых
песчаников с гидрослюдисто-карбопатпо-хлорито-
вык цементом, иногда прослои зелено вато-серых
алевролитов с углистыми пропластками, пепло-
вых туфов, конкреции сидерита с фауной двуство-
рок. Количество и мощность прослоев песчани-
ков увеличивается вверх по разрезу и с запада па
восток, юго-восток (их больше в Изыхской, чем в
Черногорской мульде), в этом же направлении
увеличивается мощность свиты. Опа составляет
40-50 м - в Черногорской, 75-85 - Изыхской и
95-100 м — Бейской мульдах. В Аскизской мульде
не установлены безугольпые бассейновые осадки
с фауной и к ним условно отнесены серые, свет-
ло-серые песчаники мощностью 20 м, перекрыва-
ющие угольные пласты.
Белоярская свита (СуЫ) — согласно унифи-
цированной легенде Минусинской серии
(М.Л.Махлаев, 1996) свита разделяется на две
подсвиты (рис. 40). Нижиебелоярская подсвита
соответствует по объему, выделяемым ранее сов-
хозной и ташебипской свитам, верхпебелоярская
подсвита — майрыхской. Граница между нодсвита-
ми проводится ио почве пласта ХУШ в Изыхской
и - 32 в Бейской мульдах.
Нижнебелоярская подсвита (С^Ы^) — сохра-
нилась в полном объеме в Изыхской, Бейской и ча-
стично Черногорской мульдах и связана постепен-
ными переходами с отложениями побережной сви-
ты. Представлена чередованием пачек серых, голу-
бовато-и зелепогато-серых аркозово-кварцевых
алевролитов (48-71%), серых, светло-серых, зеле-
новатых олигомиктово- и аркозово-кварцевых,
редко полевошиат-граувакковых песчаников
(22-35%), темпо-серых хлорит-гидрослюдистых и
слюдистых аргиллитов (10-16%), содержащих про-
слои пепловых туфов, мергелей, многочисленные
конкреции сидерита и бурого железняка, уголь-
ные пласты и пропластки равномерно распределен-
ные по разрезу. В восточных бортах Изыхской и
Бейской мульд топкообломочпые пачки замещаются
песчаниками. Мощность подсвиты иа Бейском мес-
торождении 340, па Изыхском 320 м.
Верхнебелоярская подсвита (С3Ы2) — отли-
чается от нижней подсвиты (Изыхская мульда)
появлением мощных пачек песчаников, содержа-
щих рассеянную гальку и линзы конгломератов,
и выдержанных сближенных угольных пластов
(ХУШ-ХХ со спутниками). Песчаники светло-се-
рые полевошпат-граувакковые, олигомиктово-и
граувакково-кварцевые с гидрослюдисто-карбо-
патпым цементом. Формирование осадков прохо-
дило в опресненных акваториях в условиях при-
брежных равнин. В Бейской мульде разрез сло-
жен топкообломочными комплексами пород: тем-
по-серыми алевролитами (65-70%), чередующи-
мися с песчаниками (25%), аргиллитами, в том
числе углистыми (1%), содержащими равномер-
но распределенные по разрезу угольные пласты
(30-35), мощностью 0,1-4,52 м. Породы характе-
ризуются слабой цементацией. Мощность подсви-
ты 150 м в Бейской мульде и 210 в Изыхской.
3
Рис. 40. Сводный разрез верхнекаменноугольных пермскнх угленосных отложений
Южно-Минусинской впадины (Изыхское месторождение по материалам В.М.Ядренкина, 1975;
В.Е.Сивчикова, 1996; А.Н.Федотова, 1998)
6
5
4
12,2
XXX
0,2
XXIX
7,0
1,0
Изыхское месторождение
Сводный разрез
XXXI
XXX
3
0,2
0,5
2,1-0,3
XXV
0,5
XXIV
5,15
XIX
0,4
XV
0,25
XI
4,45
0,65
XI
тмайа иже** "'киа «чиж. чмкзя. «да®!' тжга кт «*йяй*. чяеиа. чяйш гяпыл чхай» «ивеаа. «дол*
,2
XXII
XXI
0,2
0,4
0,2
’0,35
0,9
0,85
5,85
0,8
1,2
2,4
1,0
1,6
3,05-
1,5
0,6-0,9
XXIII”
ххп Я
6,7
2,8-
1,75
4,2-5,3
Ц&-113
7,09,0
XIV
XIII
XII
7 га
<ь >*
ДО
12-14
0,33,1
7
XXVIII
0.9-0.8
XXVII
XXVI
Границы свит, подсвит
Уголь
Углистый аргиллит,
алевролит
Аргиллит
Алевролит
Переслаивание песча-
ников и алевролитов
Мощность угольного
пропластка
Песчаники
Конгломераты
XVIII
XVII
XVI
Органические остатки (макрофлора и немор-
ские двустворки) позволяют сопоставлять свиту с
алыкаевским горизонтом верхнего карбона.
Отложения пермской системы завершают в
Минусинском прогибе разрез угленосной форма-
ции: представлены парылковской и изыхской сви-
тами. Пермские угленосные отложения сохрани-
лись в Изыхской и Бейской мульдах Южно-Ми-
нусинской впадины. Нарылковская свита в уни-
фицированной схеме 1979/82 г. подразделялась
па три подсвиты; отложения верхней подсвиты,
согласно схеме 1997 г., выделены в самостоятель-
ную поздненермскую изыхскую свиту.
Нарылковская свита (Р1 пг) — сложена алев-
ролитами, песчаниками, углистыми аргиллитами,
пластами и пропластками углей (до 13%), отмеча-
ются линзы и прослои гравелитов, конгломера-
тов, известняков, пепловых туфов (см. рис. 40).
Для свиты характерно преобладание тонкообло-
мочпых отложений с мощными выдержанными
угольными пластами в нижней и верхней трети
разреза и мощных пачек песчаников в средней час-
ти. Нижняя треть разреза выделена в пижиепа-
рылковскую подсвиту. Последняя - наиболее уг-
лепасыщеппая часть пижиепермского разреза и
завершает белоярский этап углеобразовапия, яв-
ляясь верхней частью белоярско-пижпепарылков-
ского макрорптма. С белоярскими отложениями
связана постепенными переходами, поэтому нижняя
граница проводится условно: в Изыхской муль-
де, - в монотонной пачке алевролитов, по смене
растительных комплексов, в почве угольного пла-
ста XXI. В кровле подсвиты прослеживается
сложный угольный комплекс из пластов ХХП-ХХ1У
со спутниками. Мощность отложений 170-180 м в
Изыхской и 135 м в Бейской мульдах. Осадки
формировались в лимппческих условиях аллюви-
альных равнин.
Верхиепарылковская подсвита залегает с
размывом па отложениях пижпепарылковской
подсвиты. Нижняя граница проводится ио подо-
шве мощной (40-60 м) пачки песчаников, с при-
месью и гнездами каолинита, выше угольного
пласта XXIV. Нижняя половина разреза сложе-
на мощными пачками светло-серых песчаников,
чередующихся с маломощными прослоями тем-
но-серых алевролитов, верхняя — топкообломоч-
иыми комплексами пород с мощными угольны-
ми пластами в кровле. Песчаники аркозово-и
олигомиктово- кварцевые с гидрослюдисто-изве-
стковистым с примесью каолинита и хлорита це-
ментом. Вверх по разрезу появляются прослои
песчаников полевошпат-граувакковых гидро-
слюдисто-известковистых, чередующихся с
алевролитами того же состава, отмечаются конк-
реции сидерита. Верхиепарылковская подсвита
соответствует самостоятельному крупному мак-
роритму, мощностью 240 м в Изыхской мульде.
Определения двустворок, макрофлоры и пыль-
цы указывают па пижпепермский возраст отло-
жений свиты.
Изыхская свита (Р2 гг) - распространена толь-
ко в Изыхской мульде. Нижпяя граница прово-
дится по кровле угольного пласта XXVIII. Отло-
жения свиты со скрытым перерывом, продолжитель-
ностью в объеме кемеровского-старокузпецкого,
возможно, митинского горизонтов, залегают па
отложениях парылковской свиты (см. рис. 40) и
включают угольные пласты с XXIX по XXXI.
Свита сложена алевролитами темпо-серыми, зеле-
иовато-желтовато-серыми, преимущественно гра-
увакковыми, полевошпат-граувакковыми гидро-
слюдистыми, гидрослюдисто-известковистыми с
примесью каолинита, которые содержат прослои
серых песчаников того же состава, редко олиго-
миктово-кварцевых и темпо-серых аргиллитов,
угольные пласты и пропластки. В породах отмеча-
ется примесь пеплового материала, в угольном
пласте XXX прослежен прослой топштейпа мощ-
ностью 1-30 см.
Осадки формировались в опресненных аква-
ториях впутрикомтииепталыюго бассейна. Мощ-
ность свиты - 256 м. Комплексы двустворок, мак-
рофлоры и палипоспектров позволяют сопостав-
лять свиту с казапково-маркипским — усть-кат-
ским горизонтами верхней перми.
Угленосная формация с угловыми несогласия-
ми перекрыта мезозойским (только в Северо-Ми-
нусинской впадине) и кайнозойско-четвертичным
комплексами пород.
Палеогеп-пеогеповые осадки слагают разпо-
зериистые, хорошо отмытые кварцевые пески с
топкими прослойками пестро цветных глин, пест-
ро цветные и серо-цветные глины. Рыхлые четвер-
тичные отложения широко распространены па
площади бассейна. К ним относятся покровные
элювиально-делювиальные, террасовые аллювиаль-
ные, эоловые образования. Покровные отложе-
ния водоразделов представлены буровато-серыми
суглинками, супесями, реже песками и глинами.
По продуктивным отложениям и вмещающим их
отложениям развиваются коры выветривания (се-
роцветпые, пестроцветпые, краспоцветпые глины
монтмориллонитового и каолипитового соста-
вов). Полная мощность кайнозойско-четвертич-
ных отложений изменяется в значительных преде-
лах, составляя в среднем —10-15 м и достигая
120-400 м, в зависимости от иалеорельефа и иео-
тектопических движений.
2.2. ТЕКТОНИКА
В региональном структурном плане Минусин-
ский межгорный прогиб представляет собой систе-
му лоздпепалеозойских впадин, наложенных па
складчатый комплекс каледонид восточной части
Алтае-Саяпской складчатой области. Структура
комплекса основания, слагающего нижний струк-
турный этаж, сформирована в конце кембрия —
раннем ордовике в результате интенсивной склад-
чатости и внедрения коллизионных грапитоидов
тыгертышского комплекса.
.В раннюю стадию дейтероорогепа, с середи-
ны ордовика до раннего девона, территория явля-
лась областью устойчивого воздымапия. В это
время происходило излияние вулканитов имир-
ской и кошкулакской свит - пород, слагающих
нижний ярус верхнего структурного этажа.
Формирование Минусинского межгорного
прогиба началось в раннем девоне, когда вся кон-
солидированная область испытала дробление при
проявлении активного вулканизма преимущест-
венно основного состава. В это время происходи-
ло накопление вулканогенно-осадочной (с красно-
цветными молассами), песчапо-алеврито-извест-
ковой и терригеппо-карбопатиой формаций, сла-
гающих второй ярус верхнего структурного эта-
жа (рис. 41)
Рис. 41. Схема структурно-тектонического районирования Южно-Минусинской впадины
Области развития образований: 1 - додевонских; 2 - девонских, 3 - каменноугольных доугленосных; 4 - угленосные мульды:®- Боль-
шеозерновская,©- Кугень-Булукская.О- Черногорская,®- Изыхская,®- Бейская,@- Алтайская,®- Дубенская,®- Сарская (Аскиз- |
гкая и Чаптыковская),®- Присаянская, (17) - Монастырская); 5 - границы прогибов; 6 - тектонические нарушения; 7 - надвиги ’
кшж* ши» *йив(. «югж» эдвавь Кйва тяяи» чжяяр» «таа шага*. «в । в к «икя. киж. нявка ж®» чжсйж •кижвь <«жз. «даш шт Угтмс «*аш -уханл '«хат, тяаа» ила&л угяп&. шаал шат »жа ша* жита тть кгй» Швавх <*.'
Ранний карбон ознаменовался незначитель-
ной структурной перестройкой, когда в пределах
краевых частей межгорных прогибов формирова-
лись вулканические постройки, пирокластиче-
ский материал которых наряду с привнесенным
терригенным и сформированным в местных аква-
ториях хемогеипым, явился составной частью оса-
дочио-телепирокластической формации третьего
структурного яруса.
Смена режима активной платформы па более
спокойный произошла в серпуховском веке ранне-
го карбона. Опа выразилась в частичной пере-
стройке складчатого обрамления и смене облас-
тей сноса, а также прекращении вулканической
деятельности. Спокойный платформенный ре-
жим, благоприятная экология способствовали ин-
тенсивному развитию растительных сообществ и
формированию угленосной формации, охватив-
шей период от раннего карбона до поздней перми
включительно. Этой формацией сложен верхний
(четвертый) структурный ярус верхнего этажа
Таким образом, дейтероорогеиные формацион-
ные подкомплексы (орогенного комплекса), сла-
гающие Минусинский прогиб, включают отложе-
ния от раннего девона до поздней перми.
Минусинский угольный бассейн окоптурива-
ется по подошве пижпекамеппоугольпых отложе-
ний быстряпской свиты, и его площадь значитель-
но меньше площади Минусинского межгорного
прогиба, границы которого проводятся по основа-
нию раппедевопских дейтероорогенпых формаци-
онных подкомплексов. Девонские отложения вы-
полняют структуры обрамления, окоптуриваю-
щие Минусинский угольный бассейн.
В современных очертаниях Южно-Минусин-
ская впадина (Минусинский бассейн) ограничена
с севера и северо-запада аптиклииорпыми струк-
турами нижнего структурного этажа — Казыр-Ки-
зырской в правобережной части Енисея, и Азыр-
тальским выступом — в левобережной. На западе
оп сочленяется со структурами восточного оконча-
ния Кузнецкого Алатау — Саксырским поднятием
и Мрасским выступом. На юге впадина граничит
по Северо-Саянскому разлому с Арбайским синк-
линорием, иа северо-востоке — с Сисимо-Казыр-
ским антиклинорием.
По периферии впадины (см. рис. 41) просле-
живаются поднятия, выполненные девонскими
комплексами пород: па северо-западе, западе и
юго-западе — это Красиотурапское, Сользавод-
ское, Уйбатское и Аскизско-Утинское, а па восто-
ке — Алтае-Тагарское. Опи осложнены антиклина-
льными и синклинальными складками более высо-
ких порядков и незначительными по протяженно-
сти и амплитудам разрывными нарушениями. Ал-
тае-Тагарское поднятие в гравиметрическом поле
фиксируется в виде области повышенных (от -24
до -54 мГл) значений силы тяжести, в магнитном
поле — областью повышенных значений изодипам
(от 220 до 340 пТл). Мощность отложений второго
яруса колеблется от 4 до 5 км. Поднятие включает
в себя Западпо-Тагарскую антиклиналь, Минусин-
ский структурный нос и Убрусскую антиклиналь.
Убрусская антиклиналь — расположена в се-
верной части Алтае-Тагарского поднятия, возможно
осложнена дополнительной мелкой складчатостью,
н примечательна тем, что обнаженные в ее ядре,
помимо толтаковской, объединенные аскизская и
илеморовская свиты среднего девона включают
пласты угля. Эта структура резко асимметрич-
ная, имеет форму вытянутого треугольника, на-
правленного вершиной к юго-востоку. Основание
его срезано Мурипским разломом. Длина склад-
ки 12 км при ширине в основании 4 км. Породы
бейской свиты среднего девона па крыльях струк-
туры падают под углами 10-15° к северо-западу и
от 70-80 до 90° к юго-востоку; в ядре складки
угл|я падения пород не превышают 5-10°.
. Б пределах Южно-Минусинской впадины па
цлощадн Минусинского бассейна выделяются
три прогиба: Изыхско-Черпогорский, Южно-Аба-
канский и Минусинско-Строгановский, отделен-
ные цепочкой небольших поднятий и зонами тек-
тонических нарушений.
'Изыхско-Черногорский прогиб выполнен отло-
жениями карбона и перми. Он расположен в цент-
ральной части Южно-Минусинской впадины и
ограничен па северо-западе листрическим надви-
гом, прослеженным вдоль Азыртальской антикли-
порпоп структуры. Его окоитурпвают па севере —
Красиотурапское, па западе - Сользаводское под-
нятия. На востоке оп отделяется цепочкой антикли-
нальных поднятий (Петрошиловской, Быстряи-
ской антиклиналями) от Минусинско-Строганов-
ского прогиба. На юге он отделяется от Южно-Аба- |
канского прогиба антиклинальным структурным пе-
регибом (валом), который является продолжением
восточного Алтае-Тагарского и западного Уйбатско-
го поднятий и вдоль которого прослеживается мощ-
ная зона тектонических нарушений.
Изыхско-Черпогорский прогиб в магнитном
поле выделяется областью однородного поля
(200-260 пТл), в гравиметрическом — областями
изометричпой формы с понижением значений изо-
апомал к центру от 52 до 62 мГл. Мощность дейте-
роорогенпого подкомплекса в пределах прогиба
от 7 для северной и до 9 км в южной части. Про-
гиб включает в себя Кутепь-Булукскую, Черно-
горскую и Изыхскую мульды, разделенные после-
довательно Абакапсользаводской антиклиналью
и Черногорским антиклинальным перегибом.
Кутенъ-Булукская мульда размером 22x24 км
расположена в северо-западной части прогиба.
Граница ее принята по подошве быстряпской сви-
ты. Структура имеет изометричные очертания с
пологими бортами, где породы падают с углами
менее 10-15°. Северное крыло мульды осложнено
мелкими крутыми асимметричными складками се-
веро-западного й северо-восточного простирания;
северо-западный борт срезай листрическим надвигом.
В ядре мульды' породы солепоозерской — черно-
горской свит лежат практически горизонтально.
Черногорская мульда размером 35x25 км яв-
ляется брахиформпой структурой с пологопадаю-
щими (2-6°) крыльями. Центральная часть выпол-
нена угленосными отложениями солепоозерской -
белоярской свит, крылья - отложениями нижне-
го карбона. С севера и востока мульда ограничена
малоамплитудными разрывными нарушениями, с
юга — Черногорским антиклинальным перегибом
дугообразной формы, ориентированным в севе-
ро-восточном направлении.
К югу от антиклинального перегиба располо-
жена Изыхская. мульда - структура с плоским
дном и более крутыми (от 10-15 до 30° ) бортами.
Южный борт мульды осложнен синклинальным
перегибом, малоамплитудпым нарушением и име-
ет достаточно крутое залегание пород до 30°. Диа-
метр структуры по подошве солепоозерской сви-
ты составляет 25 км, форма изометричпая. Цент-
ральная часть сложена угленосными образования-
ми от раннего карбона до поздней перми включи-
тельно, борта - отложениями нижнего карбона.
Южно-Абаканский прогиб прослеживает-
ся вдоль южного борта Южпо-Мипусипской впа-
дины. Он выражен в магнитном поле цепочкой
изометричпых аномалий. Мощность дейтерооро-
геппого подкомплекса в пределах прогиба состав-
ляет 5,5-7 км. Прогиб включает ряд мульд, разде-
ленных антиклинальными перегибами, среди кото-
рых наибольший интерес представляют Бейская,
Сарская, менее значительны по размерам и угле-
носности Алтайская и Дубенская мульды.
^яиийй хмаш шви* ждагаж ечми. «кжш. «ии». «®а=» у..... я» тези® жи.. ж аж дай. чхвж. «и» чяявл 1 я» чижа»* юкка хяажа юдааж «мт «юж. «азяо. «ж «ж. чдак ж таима тивгж таит шаях 'шиш. ш®яа^
10
I
Рис. 42. Схема размещения позднепалеозойских и мезозойских угленосных
структур в Минусинском межгорном прогибе
1-7 - Комплексы пород, (структуры): 1 - додевонские породы фундамента (антиклинории, горсты); 2 -
девонские (конседиментанионные поднятия); 3 - девонские (предположительно, эродированные площа-
ди каменноугольных отложений); 4 - нижнекаменноугольные доугленосные (доугленосные впадины); 5 -
позднепалеозойские терригенно-угленосные (мульды); 6 - мезозойские терригенно-угленосные (впадины
обрамления Минусинского прогиба); 7 - мезозойские терригенно-угленосные (наложенные впадины, муль-
ды); 8 - тектонические нарушения; 9 - граница Минусинского межгорного прогиба; 10 - оси унаследо-
ванного каменноугольного - пермского (угленосного) прогиба
тяяааь спз. «аж» чкяжи *к»> тпевяа тагама ваз» ждадм. «тот хаяио. такая. вдт глжз. как» тввт тягота тиявд. «1Ж «зада. «вот- шкал т-я типва «ваа жзеяв® шияа «аям.
Б ейская мульда — асимметричная брахиформ-
иая складка с пологим северным (12-18°) и более
крутым (до 40°) южным крылом, ограниченным
флексурным перегибом. В гравиметрическом
поле фиксируется областью пониженных значе-
ний (от 60 до 75 мГл) силы тяжести. Сложена уг-
леносными отложениями от солепоозерской до па-
рылковской свит. Протяженность мульды по по-
дошве угленосной толщи составляет 35 км при ши-
рине 14 км. От смежных структур отделена раз-
рывными нарушениями.
Алтайская мульда — расположена в 20-25 км
к востоку от Бейской и приурочена к западной части
Дубенской синклинальной структуры, в которой
опа выполняет асимметричную брахисинклиналь.
Ядро брахисинклинали сложено отложениями со-
лепоозерской свиты, а крылья — нижележащими
отложениями карбона. Ось мульды ориентирова-
на в субширотпом направлении. Протяженность -
16 км, наибольшая ширина около 4 км Падение
пород в центре структуры 8-10, па крыльях
20-28°.
Дубенская мульда — расположена в 20-25 км
восточнее Алтайской в пределах Дубенской синк-
линальной структуры па восточном окончании
Южно-Абаканского прогиба. Собственно Дубен-
ская синклиналь при протяженности в 60 км име-
ет ширину от 16 до 30 км, ее крылья сложены от-
ложепиями нижнего карбона, наклоненными к
центру структуры под углами 10-12° (увеличива-
ются к западу до 20°). В восточной части синкли-
нали, к которой приурочена Дубенская мульда,
вдоль оси складки породы залегают практически
горизонтально. Угленосные отложения представ-
лены нижней частью — основанием солеиоозер-
ской свиты.
Сарская (Аскизская) мульда — расположена
в западной части Южно-Абаканского прогиба.
Контур структуры выделен по подошве угленос-
ных отложений. Форма ее копьевидная с размера-
ми 4,5 и 9 км. Падения пород в южном крыле до
45, в северном до 25-30°. Сложена мульда угле-
носными образованиями от солепоозерской до по-
бережной свит. К востоку, вследствие упдуляции
шарнира, па ее продолжении появляется неболь-
шая Чаптыковская мульда, которая раскрывается
в сторону Бейской структуры, и под четвертич-
ным чехлом в долине р.Абакан вновь появляются
угленосные отложения. Чаптыковская мульда
осложнена пологим надвигом.
Минусинско-Строгановский прогиб
находится северо-восточнее Изыхско-Черпогор-
ского прогиба, ограничен с севера и востока
Краспотурапским и Алтае-Тагарским поднятия-
ми. В северной части прогиба расположена ко-
робчатая Большеозерповская мульда размером
20x32 км но подошве отложений быстряпской
свиты. Породы юго-западного и южного крыль-
ев имеют пологое залегание под углами 10-20°,
северо-восточное крыло крутое (50-80°), в цент-
ральной части мульды залегание пород близкое
к горизонтальному. Мульда резко асимметрично-
го строения: наиболее прогнутая ее часть, выпол-
ненная угленосными отложениями солепоозер-
ской и сарской свит расположена вдоль северно-
го крыла структуры. Выходы угленосных отло-
жений отмечены и вдоль южного крыла, возмож-
но, мульда осложнена синклинальной складкой
и по южному крылу.
Разрывная тектоника Минусинских впа-
дин, отмечаемая в верхнем структурном этаже, яв-
ляется унаследованной от структур фундамента,
где она проявлена в основном по периферии бло-
ков. Учитывая это и то, что контуры угленосных
мульд отражают в значительной мере контуры
этих блоков, разрывные нарушения развиты в
основном по обрамлению мульд, в малой степени
касаясь их внутренних частей. Во впадинах на-
блюдаются две системы нарушений: это север-се-
веро-западпая, параллельная ограничению Вос-
точного Саяна и восток-северо-восточная, парал-
лельная границе с Западным Саяпом и разделяю-
щих впадины поднятий. Динамика первой систе-
мы сброс-сбросо-сдвиговаЯ, а второй преимущест-
венно падвиговая.
В современном структурном плане оси наи-
более прогнутых центральных частей Южно- и
Северо-Минусинских впадин смещены относи-
тельно друг друга иа значительное расстояние
(рис. 42) по зонам разломов северо-восточного,
близкого к субширотпому простирания, ограни-
чивающих структуры Батепевского антиклино-
рия и расположенной в его пределах Сыдо-Ер-
бипской впадины. По этим сдвигам Северо-Ми-
нусинская впадина была смещена в западном на-
правлении.
2.3. ИСТОРИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ
. Структурный план Южио-и Северо-Минусин-
ских впадин, сформированный в раннедевопское
время, оказал непосредственное влияние па фор-
мирование более поздних структур, что вырази-
лось в образовании па месте раппедевопских про-
гибов системы унаследованных впадин. Нижпека-
мепцоугольная телепирокластическая формация
мощностью 900-1500 м характеризуется тремя пе-
риодами тектонической активизации, в которые на-
капливались грубообломочные терригеппо-вулка-
погеппые комплексы, а па заключительной стадии
(в период затухания тектонической активности) -
тонкообломочные терригенные и карбонатные от-
ложения. Раппекамепноугольпый Минусинский
седиментационный бассейн соединялся с Кузнец-
ким, охватывающим одноименный прогиб. В кон-
це визейского века в нодсипьское время на площа-
ди формирующегося среднекамешюуголыюго Ми-
нусинского прогиба образовался слаборасчлепен-
пый рельеф, и область аккумуляции стала пред-
ставлять всхолмленную равнину с обилием круп-
ных заиливающихся бассейнов, возможно, круп-
ных озер, куда поступал топкий обломочный мате-
риал с нивелированных (невысоких) окружаю-
щих поднятий.
На завершающем дейтероорогепном этане раз-
вития начинается активизация Кузнецко-Алата-
уского антиклинория. По контуру его восточного
борта развивается региональная зона мощных суб-
меридиопальных разломов, вдоль которых форми-
руются рифтогенные впадины с компенсирован-
ным осадконакоплением; в них накапливается уг-
леносная формация мощностью от 1800 па юге до
1100 м па севере зоны. Несколько позднее активи-
зируется субширотпая зона разломов, окоптурива-
ющая с севера Западно-Саянский антиклинорий.
На стыке субмеридиопальиой Кузпецко-Алатауской
и субширотпой Западно-Саянской зон региональ-
ных разломов формируется собственно Южно-Ми-
нусинская впадина с наибольшей мощностью угле-
носной формации. Минусинский палеоседимента-
циоппый бассейн па ранней стадии развития (па
раппе-средпекаменпоуголыюм этапе) представлял
относительно узкий резко асимметричный желоб, с
крутым интенсивно прогибающимся западным бор-
том, ограниченным разломами, вдоль которого фор-
мировались копседимептациоппые поднятия, и по-
логим пассивным восточным. Можно выделить не-
сколько этапов развития Минусинского седимента-
ционного палеобассейпа.
Ранне-среднекаменноугольный этап. В соле-
ноозерское время изменение базиса эрозии, свя-
занное с тектонической активизацией, приводит
к накоплению галечников, которые окоптурива-
ют по западному борту прогиба растущие консе-
димептациоппые поднятия (рис. 43). Площади
распространения галечников незначительные,
они выклиниваются в прибортовых частях подня-
тий и замещаются к северо-востоку песчаными
осадками. В конце солепоозерского времени про-
гибание компенсируется, и относительная текто-
ническая стабилизация территории приводит к
формированию незначительной протяженности
пойменных и озерно-болотных торфяников в юж-
ной части Минусинского палеоседимептациошю-
го бассейна.
. чкйжя. «жа.’ввйа. тжгж. шииь тяга» твжзз. чкзйй*. «гака, чжгяь «ггокь тзазя» т-жйй тат чэеьй в» чажз. чяем чгкм!, хгваа тжйь тадавь тгка» тгаг» «а щкшм. «ажл. чвмва ,
1-4 - структурные обрамления: 1 - выступы фундамента; 2 - наложенные впадины, прогибы; 3 - конседи-
в ментапионные поднятия; 4 - тектонические нарушения; 5-8 границы: 5 - Минусинского прогиба, 6 - поздне-
| палеозойских мульд; 7 - мезозойской наложенной впадины; 8 - площадей распространения литологических
| комплексов; 9-12 - плошали распространения, преимущественно: 9 - конгломератов, гравелитов, песчани-
| ков, 10 - песчаников с прослоями конгломератов, гравелитов, алевролитов; 11 - песчаников и алевролитов;
и 12 - алевролитов с прослоями известняков и песчаников; 13 - оси соленоозерско-сарского прогиба
, тага «тая. «гага гага, тага тага тага тая» тага тага гтт «агатами тага 'юягя, тага тага тага тага тага тага «гак тага. гага, тага га® тага «ига. гага, и- • ч/—,,
В сарское время, когда активизируется также
Западный Саян, аллювиальные галечники форми-
руются не только по западному, но и по южному,
восточному бортам прогиба, охватывая новые зна-
чительные площади. В северной части палеоседи-
мептациоппого бассейна в это время накапливают-
ся песчано-гравийные осадки. Суммарная мощ-
ность солепоозерско-сарских галечников в текто-
нически активной Южпо-Мипусипской зоне со-
ставляет 280-300 м, тогда как в менее активной Се-
веро-Минусинской мощность одповозрастпых гра-
вийно-песчаных отложений не превышает 120 м,
а вдоль относительно пассивного северо-восточно-
го борта сокращается до 80-90 м. К концу сарско-
го времени был сформирован субмеридиопаль-
пый Минусинский межгорный прогиб, выполнен-
ный континентальной молассой.
В черногорское время осадки накапливались
па всей площади компенсированного прогиба, ин-
тенсивнее в его приосевой части. Реконструкция
(см. рис. 42) палеобассейпа показывает, что вдоль
западного и южного бортов прогиба в Южно-Мину-
синской зоне образовалась аллювиальная равнина,
а в его приосевой центральной части - внутрикопти-
пептальпый опресненный бассейн. Этот бассейн к
северу расширялся по латерали и занимал всю се-
верную (Северо-Минусинскую) часть прогиба.
В конце черногорского времени происходит
полная стабилизация режима, при компенсации
прогибания и в южной части седиментационного
палеобассейпа формируются обширные торфяни-
ки. В Северо-Минусинской зоне, значительно уда-
ленной от континентальных поднятий, маломощ-
ные торфяники появляются па ограниченных уча-
стках западного и восточного бортов. Максималь-
ная мощность этой угленосной молассы составля-
ла в активной Южпо-Мипусипской зоне 300 м, в
северной - 100-120, резко сокращаясь в северо-вос-
точном направлении до 65. Суммарная мощность
впутрикоптипептальиых молассовых комплексов,
сформированных на первом этапе развития палео-
редимептациоппого бассейна, достигала в южной
части Минусинского прогиба 600 м, в северной —
250, вдоль северо-восточного борта - 150-160.
Средие-позднекаменноуголъный этап. В по-
бережное время площадь всего прогиба была ох-
вачена некомпенсированным прогибанием, и в
его пределах образуется эпиконтинентальный
морской бассейн. Начало трансгрессии фиксиру-
ется также широким площадным распространени-
ем в предшествующее верхпечерпогорское время
впутрикоптипептальиых акваторий, что отража-
ется значительным содержанием водорослей Рах-
Ш1их сеНохих в верхпечерпогорских углях.
, Трансгрессия моря происходила с севера па
юг. Морской бассейн занимал всю северную
часть прогиба. Здесь накапливались бассейновые
осадки (с фауной двустворок) мощностью до 150 м.
Оп простирался в южном направлении узким вы-
тянутым проливом, вдоль осевой части прогиба, в
котором накапливались бассейновые осадки мощ-
ностью до 100 м, сокращавшиеся в его приборто-
вых частях до 40 м. Пролив закрывался севернее
современной Аскизской мульды, па площади ко-
торой в это время формировались обширные при-
брежные торфяники.
Позднекаменноуголъный-раннепермский этап.
В белоярское время начался новый этап тектониче-
ской активизации. В это время активизируются не
только Кузпецко-Алатауский антиклинорий и За-
падный Саян, но и Восточный, что привело к
устойчивому равномерному компенсированному
прогибанию всей территории Минусинского проги-
ба, в котором накапливается мощная сероцветная
(угленосная) моласса. В нижиепарылковское
время, при стабилизации тектонического режима,
впервые па всей площади прогиба формируются
обширные выдержанные торфяники, наиболее
мощные в приосевой части. Площадь прогиба рас-
ширяется в восточном направлении, и средиека-
менпоугольпые-пижпепермские осадки перекрыва-
ют непродуктивные отложения пижпего-средпего
палеозоя. Это новый самостоятельный этап в раз-
витии региона, о чем свидетельствуют изменения в
характере и условиях торфообразовапия (происхо-
дит резкая смена структурных особенностей бело-
ярских углей). Учитывая некоторое отклонение к
северо-западу оси прогиба, можно предположить,
что в это время начинает интенсивно проявляться
сдвиговая и блоковая тектоника.
Мощность угленосных отложений белоярско-
го времени чрезвычайно выдержана и составляет
520-530 м в Южно- и Северо-Минусинских впади-
нах; мощность белоярско-пижнепарылковской
(второй) угленосной молассы достигает 700 м.
Раннепермский этап. В верхпепарылковское
время площадь прогиба начинает дифференциро-
ваться и сокращаться, за счет роста копседимепта-
циопных поднятий и интенсивно проявленной
сдвиговой и блоковой тектоники, которая сопро-
вождалась разломами субширотпого простира-
ния. Начинают формироваться изолированные
Северо-Минусинская и Южно-Минусинская впа-
дины и размываться продуктивные отложения,
выведенные па дневную поверхность, с незначитель-
ной амплитудой на юге и значительной на севе-
ро-востоке Минусинского прогиба. Разделяющее
их субширотпое копседимептациоппое поднятие
(Батепевский антиклинорий с Сыдо-Ербинской
впадиной в его центральной части) ограничивается
мощными зонами разломов (трансформными? сдви-
гами), по которым смещаются оси максимального
прогибания впадин. В центральной наиболее про-
гнутой части Южпо-Мипусипской впадины про-
должают накапливаться грубообломочные песча-
но-гравийные прибрежные и аллювиальные осад-
ки мощностью 240 м, а в Северо-Минусинской —
топкообломочпые бассейновые фации мощностью
180-200 м. В конце верхнеиарылковского време-
ни наступает тектоническая стабилизация, пре-
кращается осадконакопление в Северо-Минусин-
ской и Южно-Минусинской впадинах и начинают
размываться продуктивные отложения, выведен-
ные па дневную поверхность в их прибортовых ча-
стях и па площади копседимептациошюго вала с
Сыдо-Ербипской впадиной.
Позднепермский этап. В изыхское время
происходит дальнейшая дифференциация Мину-
синского прогиба, связанная с блоковой тектони-
кой. В центральной части изолированной Юж-
по-Мипусипской впадины возобновляется осадко-
накопление, В обширной межгорной котловине
накапливается лимпическая угленосная форма-
ция мощностью 260-300 м.
Нижпе-верхпепермская (третья) континен-
тальная угленосная моласса формировалась па за-
вершающей стадии, когда закрывался Минусин-
ский прогиб при интенсивно проявленной блоко-
вой тектонике. Ее суммарная мощность (670 м)
сопоставима с мощностями первой пижне-средпе-
камеппоуголыюй (600) и второй верхнекаменпо-
уголыюй (700) угленосных моласс.
Современный структурный план территории
окончательно сформировался в мезозое, когда за-
кончилось осадконакопление и происходило фор-
мирование пликативпых и разрывных структур.
По-видимому, в это время происходит латераль-
ное сжатие Минусинского прогиба, которое при-
водит к сокращению и совмещению (соприкосно-
вению) площадей с осадками, накопившимися Л
палеоседиментациопном бассейне иа значитель-
ных расстояниях. К концу мезозойского этапа
тектонические движения стабилизировались, И На-
чалось образование кор выветривания. Общее
поднятие территории привело к окончательной
эрозии продуктивной толщи, сохранившейся
лишь в тектонических депрессиях.
В четвертичное время активно проявляется иео
тектоника. Древние долины рек Абакана и Енисея
совпадали с зонами палеоразломов (субшпротпой и
меридиональной) Минусинского прохиба, которые
подновлялись пеотектопическими движениями.
3. УГЛЕНОСНОСТЬ
3.1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
Как отмечалось выше, в современном струк-
турном плане угленосные пермокарбоновые отло-
жения Минусинского бассейна приурочены к изо-
лированным мульдам Южно-Минусинской впади-
пы. Палеоседимептациоппый бассейн, с угленос-
ным типом осадконакопления, совпадал по пло-
щади предположительно с пижпекамеппоуголь-
ным бассейном, где накапливалась телепирокла-
стическая формация, поэтому современный внеш-
ний контур бассейна проводится ио подошве пиж-
иекамепноугольпых отложений, залегающих несо-
гласно па девонских комплексах пород.
В продуктивной толще Минусинского бассей-
на выделяется 87 местных горизонтов углепакопле-
ция, к которым приурочены 122 угольных пласта
и пропластка, из них 35 являются сближенными и
представляют спутники основных пластов или рас-
щепившиеся угольные пачки, или два-три самосто-
ятельных сближенных пласта и пропластка.
Горизонты угленакопления, если они сохра-
нились от размыва, прослеживаются во всех муль-
дах Южно-Минусинской впадипы. Их выдержан-
ность объясняется устойчивостью тектонических
процессов и фациальных обстановок осадко- и
торфопакоплепия па площади бассейна. Горизонт
угленакопления фиксирует кровлю цикла, завер-
шающегося, как правило, угольным пластом или
пропластком, а цикл в целом отражает колебатель-
ный тектонический процесс.
В средне-верхнепалеозойском палеоседпмепта-
циоппом бассейне выделяется три основных этапа
торфообразовапия, которые отличаются тектониче-
скими, фациальными, палеогеографическим п
условиями, отразившимися па количестве, мощно-
сти и выдержанности угольных пластов, их кон-
центрации в разрезе, качественных характеристи-
ках углей: черногорский, белоярский-нижпепа-
рылковский, верхиепарылковский-изыхский.
Угленосные отложения объединяются в два
крупных мегаритма (табл. 88). Нижний мегарптм
сложен в основании солепоозсрскими-сарскимн
конгломератами, выше залегают песчаники с про-
слоями алевролитов нижпечерпогорской подсви-
ты, которые сменяются алевролитами верхнечер-
погорской подсвиты, и заканчивается разрез мега-
ритма аргиллитами побережной свиты. В нижнем
мегаритме вверх ио разрезу наращиваются тонко-
обломочные комплексы пород, для пего характер-
на трансгрессивная направленность от континен-
тальных солепоозерских-сарских конгломератов
к глинистым морским осадкам побережной сви-
ты. Отложения белоярской свиты-пижнепарыл-
Мощности (в м) стратиграфических подразделений по месторождениям Минусинского бассейна
ковской подсвиты слагают
второй мегаритм — от пес-
чаников до алевролитов,
аргиллитов, с мощными
угольными пластами. Для
мегаритма характерна рег-
рессивная направленность
от бассейновых и прибреж-
но-дельтовых песчаных
осадков к континенталь-
ным дельтово-пойменным,
дельтово-болотным глини-
стым осадкам и торфяни-
кам. Наиболее мощные и
выдержанные угольные
пласты приурочены к верх-
ней части мегаритмов.
Для каждого из место-
рождений бассейна припя
та своя индексация основ-
ных угольных пластов:
для Черногорского и Ку-
тепь-Булукского — собст-
венные названия ("Ги-
гант”, “Великан” и “Ниж-
ний”, “Верхний”...), для
Изыхского — нумерация
римскими цифрами (I, V,
X...), для Венского и Ас-
кизского - арабскими
цифрами (1,2,3...). Про-
межуточные угольные
пласты, залегающие выше
основного пласта, индек-
сируются номером основ-
ного пласта с дополнитель-
ной строчной буквой
(Ха, Хб), залегающие
ниже - номером основно-
го пласта со штрихом
(X ). Распределение уголь-
ных пластов в разрезе про-
дуктивной толщи и их
корреляция по месторож-
дениям выполнена с уче-
том угольных пластов и
пропластков, не имеющих
индекса и фиксирующих
региональные горизонты
углепакоплепия. Распре-
деление угольных плас-
тов в разрезе и па площа-
ди контролируется стра-
тиграфическими, тектони-
ческими, фациальными
(палеогеографическими)
критериями (табл. 89).
Распределение и сопоставление угольных пластов по месторождениям Минусинского бассейна
Свита, подсвита Изыхское Бейское Черногорское Аскизское
Изыхская
XXXI - - -
XXXй XXX6 XXX'1 - - -
XXX - - -
Б/инд - - -
XXIX - - -
Нарылковская
Всрхнсна- ХХУШ, сближенных 2 пласта - - -
рылковская 2-3 б/ инд - - -
ХХУП, сближенных 2-3 пласта - - -
ХХУ1, сближенных 2 пласта - - -
ХХУ, сближенных 2 пласта 39 - -
2, б/инд - - -
Нпжнсна- XXIУ, сближенных 2 пласта 38 - -
рылковская ХХШ 37 - -
ХХШа - - 1
ХХПабвглж - - -
ХХП, сближенных 2 пласта Б/инд - -
XXI, сближенных 2 пласта 36 - -
Б/инд Б /инд - -
Белоярская
Всрхнсбсло- ХХай“ сближенные пласты XX6"" 35 - -
ярская XX 34 - -
Х1Х, сближенных 2 пласта 33 - -
ХУШ, сближенных 2 пласта 32 - -
Нижнсбсло- 2, б/инд 31 - -
ярская ХУП 30 - -
ХУ1 Б/инд - -
2, б/инд - - -
ХУ, сближенных 1-3(56-59) пласта 29 - -
3, б/инд - - -
XIУ, сближенных 1-3(54-55) 28 - -
пласта
ХШ (52-53) 27 - -
ХШ1 (50-51) - - -
ХП, сближенных 3 пласта (49) 26а - -
XI, сближенных 2 пласта (48) 26 -
1-2, б/инд Б/ инд “Верхний I” -
X (47) 25 “Верхний И” -
2, б/инд 24 “Сажистый” -
IX Б/инд - -
Б/инд 23а - -
Б/инд 23 “Совхозный” -
УШ 22 "Малый” -
УШ1, сближенных 2 пласта 21 “Новый” -
Побережная - - - Третья пачка чепногопскон свиты
Черногорская
- - - Б/инд
- - - 26
- - - 25
- - - 24
- - - 23
- - - 22
- - - 21
- - - 20
- - - 19
- - 18
Свита, подсвита Изыхское Венское Черногорское Аскизское
Всрхнсчср- иогорская УП (44) УП1 2, б/инд V1 2, б/инд У (40) Б/ннд (39) 1У, сближенных 2-3 пласта (35-38) Б/ннд Ш, сдвоенный пласт (32-33) 3, б/инд П, сдвоенный пласт 1 (26) Б/ннд 20, сближенных 2 пласта Б/ннд 2-3 б/инд сближен- ных пропластка 19 Б/инд 18 17 16, сближенных 2-3 пласта и пропластка Б / инд 15 Б/инд 14 13, сближенных 2 пропластка 12 “ Непостоянный ” " Двухаршинный " “ Бсзымянный-1-П " “Великан-1” “Великан П” "Мощный” Б/инд “Гига нт-1” “Гигант-П” “Гигант-Ш” Б/ннд Трсхаршинный (сбли- жен с пластом б/инд) Б / ин л Вторая пачка черногорской свиты 17 Б/пнд 16 Б/инд 15 Б/пнд 14 Б/инд 13 12 Б/инд И Б/инд 10 9 (сближен с нижним пластом б/инд) Б /инл
Нижнсчср- ногорская О (23) Б/инд Б/пнд (сближен с верхним пропластком Б/инд) Б/пнд О’ Б/инд И Б/ннд 10 Б/инд двойной пласт Б/инд 9 Б/пнд 8 7 Б/инд 7 Б/инд 8 Б/ннд Б/инд двойной пропласток 7 двойной пласт Б/ннд 6:' Б/ннд 6
Савская . . .
Всрхнссар- ская “Никольский-3", тесно сближенных пласта (18-19-б/инд) Б/пнд (18) Б/пнд Б/инд (17) 2 б/ннд сближенных пропластка (16) Б/пнд (1) Б/ннд (сближен с нижним б/инд) Б/ннд Б/инд (14) Б/пнд (13) 6, сближенных 2-3 пласта 5, сближенный пласт и пропласток Б/инд Б/пнд, 2 сближен- ных пропластка 4 2 б/инд сближенных пропластка Б / инд, 2-3 сближен- ных пласта 2 6/инд сближенных пропластка 1, сближенных 2-3 пласта и ппопластка 3-5 б/инд тесно сближенных пласта Б/ннд м 2-3 б/инд сближен- ных пропластка Б/инд II Б/инд 5 4 Б/пнд 3 2 1 Б/инд 4 пропластка
Нижнссар- ская Б/ннд (12) Б/инд (11) Б/ннд (10) Б/инд (9) Б/инд (7-8) сдвоенных пропластков 0 4, б/пнд сближенных пласта 2-3 б/инд сближенных пласта Б/инд 4 Б/ннд и_ и 2-3 б/инд сближен- ных пропластка Б/пнд 4, б/инд 0 Б/инд 3-5 б/инд сближен- ных пропластка Б/инд
Свита, подсвита Изыхское Бейское Черногорское Аскпзское
Солспоозерс! :ая '
Б/инд (6) Б/инд двойной пропласток (4-5) Б/инд (3) Б/инд (2) Б/инд (1) Группа Б Б/инд Б/инд двойной пропласток 3 б/инд Группа Б Б/инд 2 сближенных пласта Б/инд двойной-трой- ной пропласток Б/инд ? ? Б/инд Б/инд двойной пропласток Б/инд Б/инд двойной пропласток Б/инд двойной троп- ной пропласток
Примечание. Б/инд - без индекса пласт или пропласток; ЗБ/инд - количество без индекса пластов и пропластков; 2-ЗсближсН-
ных - 2-Зсамостогтсльных сближенных пласта пли пропластка; двойной - один угольный пласт из двух угольных пачек или рас-
щепленный пласт; (1) - номер угольного пласта (Г.А.Иванова) в Изыхскоьг стратотипическом береговом разрезе (ИБР)
Тектонические условия, сложившиеся па тер-
ритории Минусинского прогиба, контролировали
распределение фациальных обстановок па площади,
мощность отложений, включая мощности уголь-
ных пластов. Отмечаются угольные пласты, приу-
роченные в основном к верхней части крупных
ритмов, выдержанные па всей площади Южпо-
Мипусииской впадины. К ним относится группа
сближенных пластов, завершающих разрез сар-
ской свиты, синхронных пласту “Никольскому"
Изыхского месторождения; угольные пласты, за-
вершающие черногорскую свиту: VII 20, “Непо-
стояипый-17" — Изыхского, Бейского, Черногор-
ского, Аскизского месторождений и др.
3.2. СТРАТИГРАФИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ
Отложения солепоозерской-сарской свит рас-
пространены на всех месторождениях бассейна.
Опи включают (табл. 90) от трех до шести уголь-
ных пластов (мощностью более 1,0 м) и 20-28 уго-
льных пропластков, суммарной мощностью от 2
до 11 м. Коэффициент угленосности изменяется
от 0,7 до 4,2%, составляя в среднем 2,5%.
В Большеозерповской, Алтайской, Дубен-
ской мульдах, приуроченных к восточному борту
впадины, продуктивные отложения представле-
ны только солепоозерскими-сарскими отложения-
ми, которые содержат группы пластов, сближен-
ные угольные пласты и отдельные пласты рабо-
чей мощности (до 2,5 м), часто некондиционные
по зольности или коэффициенту вскрыши (для
открытой отработки). На основных месторожде-
ниях, в связи с большой глубиной залегания рабо-
чих пластов, их малой мощностью, высокой золь-
ностью углей, этот угленосный горизонт отнесен
к отложениям с непромышленной угленосностью.
Основной продуктивный горизонт бассейна -
отложения черногорской свиты, распространен-
ные па всех месторождениях. Они содержат от 11
до 22 угольных пластов и 11-20 пропластков сум-
марной мощностью от 21,4 па Черногорском мес-
торождении до 88 м па Бейском. Коэффициент уг-
леносности выдержанный (7-9%), за исключени-
ем Бейской мульды, где он возрастает до 30,5%.
Наибольшее количество пластов и пропластков от-
мечается па Аскизском месторождении, при их не-
значительной суммарной мощности 28,9 м и коэф-
фициенте угленосности 8,6%. С отложениями сви-
ты связаны основные разведанные запасы углей,
пригодные для открытой отработки, за исключени-
ем Изыхского и Белозерского месторождений.
Отложения белоярской свиты в полном объеме
распространены только па Бейском и Изыхском
месторождениях. Содержат 16-19 угольных плас-
тов и 3-12 пропластков суммарной мощностью
28-30 м. Коэффициент угленосности устойчивый —
6%. На Бейском месторождении суммарное коли-
чество угольных пластов и пропластков почти в
два раза меньше, чем па Изыхском, при этом сум-
марная мощность угольных пластов па обоих мес-
торождениях отличается незначительно.
Полный разрез парылковской свиты и, выде-
ленной из ее состава изыхекой, сохранился на
Изыхском месторождении, часть пижпепермско-
го разреза установлена в Бейской мульде. Нарыл-
ковская свита содержит 15 угольных пластов и 6
пропластков суммарной мощностью 46 м па Изых-
ском месторождении и 4 пласта и 2 пропластка
суммарной мощностью 9 м па Бейском. Коэффи-
циент угленосности отложений составляет соот-
ветственно 12 и 7%. Угольные пласты и группы
пластов являются промышленными.
Примечание-, пр. - отдельные самостоятельные пласты, сб. - сближенные пласты; (М.) - суммарная мощность угольного пласта.
Нерасчлененны соленоозерско- сарская Черногорская Белоярская Нарылковская Изыхская Свита 1 ' ' ' -
та
260-270 230-240 80-90 • • мощность, м
С с о * Д р 11/11 ОО • • КОЛРП1ССТВО пластов/ пропластков Черног
^2 21,4 со • • суммарная мощность угольного пласта, м орское
4^ ю со Си • • коэффициент угленосности,%
280-290 270-280 500-530 410-420 250-260 мощность, м
Зсб./21 (О & у? 1 о ' 8сб. Ипр./ 13 7сб. 8пр./6 количество пластов/ пропластков
го О (О со СП 6/1 (М.) Изыхское
о СО СП 1—» •—к. (О СО коэффициент угленосности, % Местор(
290-300 (О ОО (О О 510-540 120-130 мощность, м эждения
4 об./28 а М чэ о X -04 СП 16/3 4пр./2 количество пластов/ пропластков
5° Ъп 00 ОО О со (М.) Л э и * э й
! 00 со 30,5 СП • коэффициент угленосности, %
310-320 32-350 20-30 • • мощность, м
6/20 22/20 • • количество пластов/ пропластков > ч с
Со ьо со • • • (М.) ч э ъ
ю 1 СО СТ) • • коэффициент угленосности, %
Угленосность продуктивных отложений по месторождениям Минусинского бассейна
I Рис. 44. Распределение суммарной мощности угольных пластов соленоозерской-черногорской свит
в Южно-Минусинской впадине
| 1 - границы угленосных мульд; 2 - выходы угольных пластов и их номера; 3-6 - плошади с суммарной мощностью рабочих угольных 1
| пластов (в м): 3 - от 1 до 10; 4 - от 10 до 20; 5 - от 20 до 40; 6 - свыше 40; 7 - оси центральных частей впадин с максимальным уг- I,
। леобразованием; 8 - ось терригенно-угленосного прогиба
«мм* тйжаа мпк< «ава «!& «нямъ май»». чгава. ямамк *ваз» ммм» чжиа Ъямил ьмд «ямс. йиа. -мь«вь.чат®й. Шп» зжаоа епийй тзсяя» «пак уксаю. «шеях чеха*. чмяих иямш ямма -яшм» мяжа манию, мажт чймкл. чшх мт»
Изыхская свита содержит шесть угольных
пластов и один пропласток, суммарной мощностью
26 м, и включает промышленный угольный комп-
лекс - пласт XXX со спутниками, коэффициент
угленосности свиты достигает 18%.
Распределение суммарной мощности угольных
пластов солеиоозерско-черпогорских (рис. 44) и
белоярско-парылковских (рис. 45) отложений па
площади, указывает па возрастание угленосности
отложений от западного борта Южно-Минусин-
ской впадины к ее центральной части. Понижен-
ные значения угленосности солепоозерско-черно-
горских отложений па площади Изыхской муль-
ды связаны с фациальными обстановками, конт-
ролировавшими процесс осадконакопления (ши-
роким распространением аллювиальных галечни-
ков в нижней части разреза и бассейновых осад-
ков — в верхней.
. тшял, пгжк. тхт. «гаже. шла чш&к «лаз. «мел шй> зажж чийи» хяккь чиааа чвйаа, «ат. чжааа. «ига южил -иажи дат чяжм» ч®* -1 «язаа. чвала «ика. «як» - лж» -юдак> чмжж «кжа хжша «жав. "кем» «ожж. жваав. шт «л» шавж л?
Рис. 45. Распределение суммарной мощности угольных пластов белоярской и нарылковской свит
в Южно-Минусинской впадине
! Суммарная мощность рабочих угольных пластов (в м): белоярской свиты (1 - от 1 до 10, 2 - 10-20; 3 - 20-40; 4 - свыше 40); нарыл- |
| ковской свиты (5 - от 1 до 20 м; 6 - 20-40; 7 - свыше 40). Другие условные обозначения см. на рис. 44
чжщ. <®зи»Л яйж.ш:и» тжяк» «йвж* жетжа адетяе. еввж «лит. ’яямгжа шл чаизвь шз® же, швжз. «гжяй. «аггвл чжж*.-&я2ва. жж чвзжж чаюя» чаива «яазв. тптт. ждавя. «т «ияя. *»*** тадаш евиаа жхжж каяк» «яви. тевжа. чвияю.
з.з, фациальный контроль и устойчивость
УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ
Выдержанность па площади конкретного
угольного пласта и пропластка контролируется
фациальными обстановками, что опосредованно
отражается в его мощности. В Черногорской
мульде с юго-запада па северо-восток, в сторону
наибольшего распространения бассейновых фа-
ций (рис. 46), происходит уменьшение мощно-
стей и расщепление угольных пластов черногор-
ской свиты (только па крайнем северо-востоке
опа снова возрастает), а также увеличение мощ-
ности междупластий и мощности отложений. В
то же время в северо-восточной части месторож-
дения угольные пласты, хотя и незначительной
мощности, являются выдержанными. На юго-за-
падном и западном борту Черногорской мульды
распространены осадки аллювиальной равнины
(русловые, старичные, пойменные, озерно-бо-
лотпые, болотные). К этой площади приурочены
наиболее мощные угольные пласты, по и менее
выдержанные.
Рис. 46. Схема распространения фапий в черногорское время
I 1 - границы распространения фациальных обстановок; 2-5 фации: 2 - открытого бассейна;
| 3 - внутриконтинентального опресненного бассейна; 4 - прибрежно-бассейновые (дельто-
» во-бассейновые, дельтовые, заболоченных побережий, заболоченных дельт); 5 - аллювиаль-
} ных равнин (русловые, береговых валов, пойменные, озерно-болотные и т.п.); 6 - оси чер-
| ногорского прогиба. Другие условные обозначения см. на рис. 44
мощными и выдержанны-
ми угольными пластами,
расположенный между
областями накопления ал-
лювиальных и собствен-
но бассейновых фаций.
В Бейской мульде
черногорские отложения
имеют самую высокую уг-
лепасыщеппость разреза.
Площади максимального
углеобразовапия располо-
жены в центральной час-
ти северного крыла- (см.
рис. 46). В восточном,
юго-восточном направле-
нии происходит уменьше-
ние суммарной мощности
угольного пласта. Уголь-
ные пласты выдержан-
ные и выклиниваются в
крайней восточной и за-
падной частях Бейского
месторождения, а также
па отдельных участках
южного крыла, где широ-
ко распространены аллю-
виальные фации. Форми-
рование угленосных осад-
ков происходило в опти-
мальных условиях побе-
режья опресненного бас-
сейна ( здесь широко рас-
пространены дельтовые.
прибрежно-дельтовые,
дельтово-болотные осадки).
В Аскизской мульде
все фациальные и литофа-
циальпые изменения про-
исходят в широтном на-
правлении с востока па за-
пад. Наибольшая мощность
В Изыхской мульде в северном, северо-запад-
ном направлении (к центральной части палеобас-
сейпа) возрастает мощность отложений черногор-
ской свиты, уменьшаются мощности угольных
пластов, но они являются достаточно выдержан-
ными. Расщепление угольных пластов происхо-
дит в юго-восточном направлении, в сторону под-
нятия. На южной окраине мульды распростране-
ны отложения аллювиальных равнин. Здесь отме-
чается значительная, по неустойчивая суммарная
мощность черногорских угольных пластов. В севе-
ро-западной части месторождения выявлен опти-
мальный участок “Ташебипскпй” с относительно
осадков отмечается в вос-
точной половине мульды.
Здесь распространены осадки аллювиальных рав
пип, по в отличие от юго-западного крыла Черно-
горской мульды, где прослеживаются аллювиаль-
ные осадки с той же суммарной мощностью уголь-
ных пластов, здесь резко возрастает количество
угольных пластов и соответственно уменьшаются
их мощности. Такое строение угленосных отложе-
ний характерно для предгорных котловин.
В целом па площади Южно-Минусинской впа-
дипы в солепоозерско-черпогорское время выделя-
ются три устойчивые области осадконакопления.
Отложения па площади Кутень-Булукской, юго-за-
падной части Черногорской, южной и юго-восточ-
пой частей Бейской и па всей площади Аскизской
и Алтайской мульд формировались в условиях ал-
лювиальной равнины, опоясывающей площади
поднятий; наиболее удаленной от опресненного
бассейна была площадь современной Аскизской
мульды (70% осадков представлены аллювиаль-
ными фациями). Отложения па площади восточ-
ной половины Черногорской, западной половины
Изыхской, частично Большеозерповской мульд,
формировались в условиях, приближенных к эпи-
континентальному бассейну (70% осадков пред-
ставлены бассейновыми фациями). Отложения
па северной периферии Бейской мульды сформи-
рованы в условиях побережья эпиконтиненталь-
ного бассейна.
Основываясь на анализе мощностей и рас-
пределении фаций на площади, можно утверж-
дать, что эпиконтинентальный бассейн был ори-
ентирован субмеридионально, с наибольшей глу-
биной погружения, примерно совпадающей с
осью Южпо-Мипусипской впадины. Мощные и
выдержанные угольные пласты были сформиро-
ваны в обстановках побережья эпиконтиненталь-
ного бассейна (площадь современной Бейской
мульды) и достаточно мощные и менее выдер-
жанные — па аллювиальной равнине (западная,
юго-западная окраина современной Черногор-
ской мульды).
Белоярские и парылковские угольные плас-
ты распространены па ограниченной (централь-
ной) части Изыхской и Бейской мульд (см. рис. 45).
По восточному борту Изыхского, восточному и
южному бортам Бейского месторождений про-
слеживаются песчаниковые типы разрезов бело-
ярской и парылковской свит (дельтовые, аллю-
виалыго-дельтовые фациальные обстановки),
что указывает па сокращение площади палеосе-
димептациоппого бассейна в это время. Коли-
чество выдержанных и невыдержанных уголь-
ных пластов находится в равном соотношении.
I I
Рис. 47. Схема распространения литофаний в белоярское время
в Южно-Минусинской впадине
1-2 - комплексы порол: 1 - девонский; 2 - каменноугольный доугленосный; 3-6 - границы 3 - Юж-
| но-Минусинской впадины, 4 - угленосных мульд, 5 - мульд с белоярскими осадками, 6 - литофаний;
7-8 - плошали распространения, преимущественно: 7 - песков, 8 - песков и глинистых осадков; 9 - ось ,
I угленосного прогиба в белоярское время
назгай шзш. казак. чезкда.'икгж* жвяа'Кйаа -аааи» «аал «ааж кажа
Мощные и выдержанные пласты формировались в
условиях побережья эпиконтинентального бассейна
па северной и северо-западной площадях современ-
ной Изыхской мульды. Из анализа мощностей и фа-
ций можно утверждать, что ось прогиба отклонялась
в это время в северо-западном направлении (рис. 47).
3.4. ФАЦИАЛЬНЫЙ КОНТРОЛЬ И СТРОЕНИЕ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ
На Аскизском месторождении, сформирован-
ном в условиях предгорной котловины, угольные
пласты невыдержанные: отмечаются генетические
размывы пластов, их выклинивание, а также рез-
кие фациальные изменения в составе отложений
от центральной части мульды в западном и восточ-
ном направлениях. Угольные пласты этого место-
рождения в пределах Южно-Минусинской впади-
пы сложного строения. Опи состоят из 2-12 уголь-
ных пачек, чаще трех-восьми, с максимальной мощ-
ностью угольного пласта 5,89-6,25 м, с мощностью по-
родных прослоев 0,01-1,09 м. В солепоозерско-сар-
скпх отложениях мощность междупластий состав-
ляет от 15 до 65, в черногорских — от 5 до 12 м,
причем опа сокращается вверх по разрезу.
На Черногорском месторождении, образован-
ном так же, как и Аскизское, в прибортовой части
впадипы, по расположенного значительно ближе к
эпиконтинентальному бассейну (шире распростра-
нены бассейновые фации), угольные пласты могут
выклиниваться, замещаться углистыми аргиллита-
ми, по они более выдержанные, менее сложного
строения и состоят из одного-трех, редко четы-
рех-пяти угольных пачек, с мощностью породных
прослоев 0,05-0,85 м, в единичных случаях боль-
ше. Максимальная мощность угольного пласта от
3,4 до 9,6 м. Мощность междупластий изменяется
от 30-36 в нижней, до 15-25 м в верхней части раз-
реза черногорской свиты.
На Изыхском месторождении основная часть
отложений черногорской свиты накапливалась в
бассейновых обстановках, а угольные пласты — в
условиях эпиконтинентального побережья (дельто-
вые, дельтово-пойменные, болотные), за исключе-
нием южного борта мульды, где отмечаются фа-
ции аллювиальных равнин. Основные промышлен-
ные горизонты па этом месторождении приуроче-
ны к отложениям белоярской, парылковской и
изыхской свит. Угольные пласты простого, редко
сложного строения и состоят из одного-двух, ред-
ко двух-четырех угольных пачек, с мощностью по-
родных прослоев 0,05-0,8 м и максимальной мощ-
ностью угольного пласта 12,75 м. Мощности меж-
дупластий изменяются в широких пределах и Зави-
сят от стратиграфического положения угольного
пласта, составляя в среднем 20-40 м. Мощности
междупластий сокращаются вверх по разрезу.
На Бейском месторождении, сформирован-
ном в благоприятных условиях побережья эпи-
континентального бассейна, где основная часть
осадков представлена, в равном соотношении, бас-
сейновыми и прибрежными (дельтовыми, дельто-
во-пойменными, болотными) осадками, угольные
пласты расщепляются, сливаются, иногда выкли-
ниваются (преимущественно в юго-восточном на-
правлении). Опи как простого, так и сложного
строения, и состоят из одного-двух, редко
двух-шести, в единичных случаях - шести уголь-
ных пачек, с мощностью породных прослоев
0,05-0,8 м и максимальной мощностью угольного
пласта от 19,8 до 32,0 м (пласт 19). Мощность
междупластий изменяется в значительных преде-
лах, в связи с расщеплением и слиянием уголь-
ных пластов, и для отложений черногорской сви-
ты составляет от 10-25 до 30-35 м, незначительно
увеличиваясь вверх по разрезу. Для белоярских
отложений мощность междупластий в среднем из-
меняется от 15 до 40 м.
Таким образом, в направлении от борта впа-
дипы к ее центральной части, от предгорной кот-
ловины к эпиконтинентальному бассейну ( от Ас-
кизского к Изыхскому месторождениям) последо-
вательно возрастает выдержанность угольных
пластов и их мощность, упрощается их строение.
4. СОСТАВ, КАЧЕСТВО И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА УГЛЕЙ
4.1. ВЕЩЕСТВЕННО-ПЕТРОГРАФИЧЕСКИЙ СОСТАВ УГЛЕЙ
По исходному материалу угли бассейна отно-
сятся к гумолитам, представленным тремя класса-
ми: гелитолитами, фюзеполитами и микстогумо-
литами, образовавшимися из остатков высших
растений (древесных, листьевых, спор, кутикул
и пр.). Источником углеобразовапия служили па-
поротниковые, гипкговые, хвощевые, саговые
древовидные растения с подчинённым количест-
вом других групп. Наибольшее разнообразие рас-
тительных биоценозов характерно для мощных
пластов углей верхней половины черногорской
свиты, связанное с общим потеплением климата.
Начиная с позднепобережного времени, углеобра-
зователями являлись преимущественно кордаито-
вые. Низшие растения в углях (водоросли РазН1-
1и$ се11и1о$и$ 7а1.), составляют в пластах не более
1-2% или не встречаются совсем. Типично сапро-
пелевых разновидностей, даже в маломощных
прослоях, пет.
Для различных месторождений бассейна
установлено закономерное распределение клас-
сов и типов углей в стратиграфических разрезах.
На Изыхском месторождении преимущественно
развиты гелптолиты и микстогумолиты в
солёпоозёрской и черногорской свитах, гелитоли-
ты и фюзеполпты в белоярской свите и фюзеполи-
ты в нарылковской. На Бейском месторождении
отмечается общая приуроченность гелитолитов и
микстогумолитов к солёпоозёрской свите и нижне-
черногорской подсвите, микстогумолитов и фюзе-
политов к верхпечерпогорской и пижпебелояр-
ской подсвитам, а фюзеполитов к средпе-верхне-
белоярской подсвитам и нарылковской свите
(В.М.Ядрепкпп, С.Г.Горелова, 1975).
Пласты угля характеризуются сложным пет-
рографическим составом, изменяющимся па ко-
ротких расстояниях как по падению, так и по про-
стиранию. По внешним признакам выделяется че-
тыре основных типа углей: блестящие, полублес-
тящие, полуматовые, матовые. Собственно блес-
тящий тип в минусинских углях практически не
встречается; он представляет пеяспополосчатый,
реже однородный уголь чёрного цвета со смоли-
стым блеском, который раскалывается па куски
призматической формы и имеет угловатый, редко
плоскораковистый излом. Наиболее широко рас-
пространен полублестящий тип, которым часто
до 50%, а нередко и до 80% сложены пласты угля.
Это обычно чёрный с серым оттенком уголь, не-
редко с полосчатой или штриховатой структурой,
слоистого сложения, при раскалывании даёт приз-
матическую форму обломков; характер блеска
смолистый, по сила блеска намного слабее, чем у
блестящего угля, черта коричневато-чёрная. Час-
то встречается полуматовый уголь, который в от-
дельных пластах присутствует в значительных ко-
личествах. Это крепкий вязкий уголь серова-
то-чёрного цвета полосчатого и штриховатого
строения, слоистого сложения со слабым смоли-
стым блеском. Кроме того, в полуматовом угле на-
блюдается максимальное, по сравнению с други-
ми типами углей, содержание липоидных компо-
нентов (11%) независимо от степени минерализа-
ции угля. Матовый уголь встречается сравнитель-
но редко, обычно в виде топких пропластков, час-
то представляя собой высокозольный уголь одно-
родного, реже штриховатого строения, массивной
текстуры, нередко переходит в углистые аргилли-
ты. Уголь вязкий и крепкий без блеска с низким
содержанием (47%) микрокомпопептов, носите-
лей спекающейся способности углей. В составе уг-
лей от блестящих к матовым увеличивается содер-
жание микроспор, кутикул, водорослей и минераль-
ных включений Широко распространённые в бас-
сейне фюзеповые угли приурочены в основном к
верхним горизонтам продуктивной толщи, а лип-
тинитовые — к нижним, что обусловило возраста-
ние выхода летучих веществ, содержания водоро-
да и смолы полукоксования в углях нижней угле-
носной толщи разреза. Отмечаются также близ-
кие значения показателя отражения (Ко) витрини-
та у нижних и верхних пластов, причём у некото-
рых верхних его значение даже выше, чем у ниж-
них. В целом же изменение отражательной спо-
собности достаточно определённо проявляется в
зависимости от современной глубины залегания
пластов, составляя, например, для Изыхского
месторождения 0,1% па 100 м.
По содержанию компонентов группы витри-
нита и соотношению групп липтинита и фюзини-
та в минусинских углях присутствует четыре ли-
тотипа угля: кларен, дюрепо-клареи, кларе-
по-дюреп, дюреп. Микроскопические исследова-
ния показали, что основная масса углей состоит
из гелифицироваппого вещества с включениями
оболочек спор, микроспор, обрывков кутикулы,
линзочек фюзепа, реже водорослей, минеральных
зерен (табл. 91) Наиболее характерные микро-
структуры - фрагментарно-цементная, фрагмеп-
тарпо-аттритовая, аттритово-фрагмептарпая. Мик-
ротекстура слоистая, пеяспослоистая, липзовпд-
по-слоистая.
Таблица 91
Петрографический состав (в %) углей основных месторождений Минусинского бассейна
Месторождение Микрокомпопсптпый состав К„
VI Г I М1
Черногорское 67-74 17-27 2-8 4-23 0,45-0,50
Изыхскос 61-81 14-34 4-12 7-14 0,58-0,62
Венское 23-90 4-76 1-22 - 0,52-0,62
Аскнзскос 27-83 1-62 3-17 3 -
4.2. КАЧЕСТВО И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА УГЛЕЙ
Угли бассейна каменные, по марочному составу
изменяются от длиппопламеппых (Черногорское
месторождение), переходных от длиннопламен-
ных к газовым (Изыхское и Бейское месторожде-
ния) до газовых (Аскизское месторождение).
На площади бассейна в направлении с севера
па юг - от Черногорского месторождения через
Изыхское и Бейское к Аскизскому отмечается так-
же некоторая закономерность в изменении качест-
венных показателей углей (табл. 92).
всех месторождениях. На Изыхском и Черногор-
ском месторождениях повышается также золь-
ность углей верхних пластов. Анализ золы углей
всех месторождений показал ее алюмосиликат-
ный состав. Угли с зольностью более 20% относятся
в основном к трудпообогатимым, дают низкий вы-
ход концентрата (18-37%) при его сравнительно
высокой зольности (12-18%). Мало- и средпезоль-
пые угли характеризуются преимущественно
средней и легкой обогатимостью. .
Данные элементно-
го состава также свиде
Таблица 92
Характеристика качества (в %) углей основных месторождений
Минусинского бассейна
Показатели Черногорское Изыхское Бейское Аскизское
\уа 2,6-11,5/6,5 2,8-11,8/6,0 3,1-9,0/5,2 1,8-3,8/2,6
\У,Г 7,1-17,4/14,0 8,2-14,7/11,1 5,3-16,7/9,6 9,0
А11 12,1-24,0/15,6 11,0-29/7/20,4 6,6-17,8/12,3 17,2-25,5/17,0
\л|аГ 26-51/41 35-46/40 39-44/41 42-47/45
5, 0,4-0,7/0,6 0,4-0,7/0,6 0,4-0,6/0,5 0,5-0,7/0,6
с;и 76,4-80,1/78,1 75 8-81,4/79,4 78,3-80,5/79,7 80,8-83,9/82,0
н;!’г 5,0-6,1/5,3 4,7-6,0/5,1 4,4-6,5/5,0 5,8-6,6/6,0
К‘!’г 2,1-2,4/2,2 1,8-2,6/2,0 2/0-3,0/2,2 1,4-2,2/1,8
о<ы 11,4-15,1/14,3 8,5-16,9/13,4 11,7-12,7/12,0 6,0-14,1/11,2
0" 31,3-33,4/32,2 27,2-32,1/31,5 29,4-36,6/32,3 31,9-35,9/33,5
о; 19,5-26,4/22,8 17,5-23,6/21,1 20,9-26,7/25,3 21,2-31,7/26,2
У* - - 0-7 6-13
X* - - - 45-65
»тч1аГ 8,4-13,9/12,5 11,4-14,2/12,4 8,8-14,0/11,5 9,7-24,5/16,9
Примечание. О‘ьг, О[- п МДж/кг, V, X - в мм.
тельствуют о принад-
лежности их к группе
каменных невысокой
стадии метаморфизма.
Теплота сгорания уг-
лей довольно высока и
колеблется в пределах
31-37 МДж/кг па сухое
беззольное состояние и в
пределах 18-32 МДж/кг—
низшая теплота сгора-
ния на рабочее состоя-
ние.
Угли малосерпис-
ты и малофосфористы.
Содержание серы ред-
ко превышает 1%
при среднем значении
0,5-0,6%, а содержание
фосфора колеблется в
пределах 0,002-0,08%.
В целом угли бас-
сейна - хорошее эпер-
Эти изменения выражаются в снижении со-
держания в углях влаги, повышении содержания
углерода, теплоты сгорания, выхода смолы при
полукоксовании, что свидетельствует о некото-
ром повышении степени метаморфизма углей в
бассейне к Аскизскому месторождению, располо-
женному в более активной зоне, па стыке Кузнец-
кого Алатау и Западного Саяпа и имеющего повы-
шенную (почти в 2 раза) мощность одповозраст-
пых отложений.
По содержанию золы минусинские угли сред-
пезольпые. Самые зольные - угли Изыхского мес-
торождения (11,0-29,7%), черногорские и аскиз-
ские угли занимают промежуточное положение, а
наименее зольные угли - угли Бейского месторож-
дения (6,6-17,8%). Содержание золы с глубиной
незначительно увеличивается в углях Аскизского
месторождения. Наиболее высокой зольностью
обладают угли солепоозерской-сарской свит па
гетическое топливо, вы-
держивают длительное храпение и дальние пере-
возки, используются в основном па электростан-
циях, железнодорожном транспорте и для комму-
нальных нужд.
Результаты многочисленных испытаний мину-
синских углей свидетельствуют о том, что их так-
же можно использовать в качестве технологическо-
го топлива па цементных заводах и как газоэперге-
тическое топливо для обычных полумехапизиро-
ваппых газогенераторов. Угли отдельных пластов
Черногорского месторождения (пласт “Новый” и
др.) по своим свойствам не уступают кузнецким
(журипским) углям, которые считаются лучшим
топливом па газогенераторных установках Урала
и Западной Сибири. Для полукоксования с целью
получения искусственного жидкого топлива могут
быть использованы угли Аскизского месторожде-
ния, имеющие наиболее высокий выход смол
(10-20%) с большим содержанием фенолов.
Опыты по самостоятельному коксованию ас-
кизских углей показали, что полученный при
этом кокс характеризуется сильной трещинова-
тостью п хрупкостью, даёт много мелочи и не удов-
летворяет требованиям промышленности. В сме-
си с жирными и отощёппо-спекающимися (приса-
дочными) углями Кузнецкого бассейна получается
прочный металлургический кокс с использовани-
ем в шихте до 45% аскизских углей. Удовлетвори-
тельного качества металлургический кокс с индек-
сом прочности от 6 до 8 кг/дм2 получен из слабо-
спекающихся углей Изыхского и Аскизского мес-
торождений по повой технологии коксования мето-
дом Сапожникова.
5. ПОПУТНЫЕ ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ И КОМПОНЕНТЫ
Исследование попутных компонентов показа-
ло наличие кондиционных содержаний (50 г/т)
германия в золе углей пластов “Гигант” и “Мощ-
ный” в северо-восточной части Черногорского
месторождения, вблизи шахты “Енисейская”.
Наиболее высоким содержанием германия в уг-
лях месторождения характеризуются пласты “Но-
вый” (266 г/т) и “Двухаршинный” (184 г/т) в
пределах горного отвода разреза “Черногорский"
и пласты “Безымянный” и “Мощный” на разрезе
“Абаканский” (“Ачмипдор”). Эти концентрации
существенно выше минимальных промышленно
значимых его содержаний. Прогнозные ресурсы
германия по категории Р, — Р2 в пределах горного
отвода разрезов “Черногорский” и “Степной” оце-
ниваются в 1300 т.
Кроме того, в золах углей Черногорского место-
рождения установлено промышленное содержание
скандия. В концентрациях более 100 г/т он установ-
лен в пластах “Безымяппый-П" (шахта “Енисей-
ская”), “Двухаршинный” (более 200 г/т), “Но-
вый” и “Малый” (разрез “Черногорский”), “Двух-
аршинный” (разрез “Степной”). Прогнозные ресур-
сы скандия в пределах разрезов “Черногорский” и
“Степной" по категории РцРг оцениваются в 1800 т
(С.И. Арбузов, 1998).
Глины. Керамическое сырье. К месторождени-
ям улипистого сырья относится комплекс пород
вскрыши, представленный рыхлыми четвертичны-
ми отлбжеппями и корами выветривания по угли-
стым. Аргиллитам па Изыхском месторождении.
Выделены два участка (1 и 3) па юго-востоке и вос-
токе Изыхской мульды, па площади которых про-
слежены две линзы охристо-коричневых монтмо-
риллонитовых и серо-желтых каолипитовых глии
средней мощностью соответственно, 6,0 и 12,1 м.
Глины пригодны для получения керамической фа-
садной плитки, соответствующей ГОСТу 13996-84.
Прослои и линзы чистых каолиновых глин могут
быть использованы для производства бытовой ке-
рамики. Запасы глин обоих участков по категории
С1+С2-1,412 млп т. На участке “Чалпап” во вскры-
ше действующего разреза также выявлены линзы I
монтмориллонитовых и каолипитовых глии (запа-
сы не подсчитаны).
Кирпичное и керамзитовое сырье. Четвертич-
ные супеси и суглинки вскрыши Изыхского место-
рождения — сырье для получения кирпича и ке-
рамзита. На участке 1 “Изыхского” разреза, отра-
батывающего угольный пласт XXX, расположена
северная часть площади “Белоярского” участка
Изыхского месторождения суглинков и супесей.
Глинистые породы пригодны для получения кир-
пича марки “75” , согласно ГОСТу 530-54. Основ-
ная площадь "Белоярского" участка находится в
6 км южнее пос. Белый Яр и имеет запасы по кате-
гории В+С] - 4,453 млп м.3.
К южной границе участка 3 “Изыхского” раз-
реза примыкает месторождение керамзитовых
глин — “Белоярское-1”, которое входит в Подсинь-
скую группу месторождений глинистого сырья.
Эта группа в составе месторождений Белоярское
I и II ( запасы по категориям С1 + С2 =1,412 млп м3)
и Кайбальское I и II разведаны по юго-восточно-
му и восточному борту Изыхской мульды.
Краспоцветпые кирпичные глины слагают не-
большое месторождение (Изыхский кирпичный
завод), расположенное па северной окраине пос.
Изыхские копи. Глины с прослоями песка, при-
годные для . производства кирпича марки
‘150-175" и черепицы, имеют запасы по катего-
рии В+С, -0,932 млн м3.
Строительные материалы. Глиежи (горелые
породы) могут использоваться по прочностным
свойствам и требованиям ОСТа 2178-89 как строи-
тельные материалы, в том числе па отсыпку до-
рог. Глиежи распространены ( и изучены) па пло-
щадях угледобывающих разрезов, а также просле-
жены за их пределами па площадях Черногорско-
го, Изыхского и Бейского месторождений.
Аглопоритовое сырье. Вскрышные породы
‘Черногорского” разреза - алевролиты и аргил-
литы - пригодны для получения аглопоритового
щебня марки “600"; то же аналогичные вскрыш-
ные породы участка "Чалпап" Бейского месторож-
дения с запасами 1825 млп м3.
Гравийно-галечниковые смеси. На участке
“Чалпап” Бейского месторождения перспектив-
ны отложения верхней вскрыши, представленной
этим комплексом пород, с запасами 46,3 млп м3.
Песчано-гравийные смеси, приуроченные к со-
временным аллювиальным отложениям, распро-
странены в долине р.Абакан, прорезающей Изых-
ское месторождение (за его пределами, на левом бе-
рету р.Абакан располагается мес горождепие Аба-
кан II, с запасами по категории С] -0,1 млп м3).
По периферии Черногорского каменноуголь-
ного месторождения расположено Черногорское
месторождение строительных песков, слагающих
надпойменную террасу р.Енисей, с запасами по
категории В+С! - 2,577 млн м3.
Подземные воды Эксплуатационные запасы
подземной воды па участке “Чалпап” составляет
1,4 млн м3/сут.
Использование попутных полезных ископае-
мых вскрыши угледобывающих разрезов Черно-
горского, Изыхского и Бейского месторождений
целесообразна, так как практически не требует до-
полнительных затрат для строительства новых
предприятий.
6. ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ И ГОРНО ТЕХНИЧЕСКИЕ
УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ
6.1. ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
Горно-геологические и горно-технические усло-
вия месторождений Минусинского бассейна в целом
благоприятны: спокойное залегание и пологое паде-
ние угольных пластов, выдержанность па значитель-
ной площади, отсутствие крупных тектонических на-
рушений. Исключение составляет Аскизское место-
рождение, где 25% запасов сосредоточено в пластах
с крутым падением. Особую трудность будет пред-
ставлять отработка угольных пластов южного кры-
ла мульды, где пласты с углами падения 40-80° име-
ют дизъюнктивную нарушешюсть: здесь отмечаются
многочисленные послойные подвижки, мелкие
складки волочения и связанные с ними местные пе-
режимы и вздутия угольных пластов.
Наибольшее количество маломощных плас-
тов па месторождениях бассейна приурочено к
нижним горизонтам продуктивной толщи, а более
мощные угольные пласты, как правило, залегают
в верхней части разреза. Средняя мощность плас-
тов 1,3-3,5 м, единичные — достигают мощности
14-20 м. Мощность выдержанных пластов может
изменяться в значительных пределах, так же как
мощность междупластий и глубина залегания (па
Черногорском месторождении разность глубин
по отдельным пластам может достигать 60 м).
Угольные месторождения бассейна отрабатыва-
ются в Минусинском бассейне подземным и откры-
тым способом. Условия для подземной отработки
пластов удовлетворительные. Глубина отработки со-
ставляет 130-150 м. Проходка горных выработок
шахт осуществляется в породах черногорской сви-
ты. В кровле преимущественно залегают труднооб-
рушаемые крепкие алевролиты и песчаники, неред-
ко с кремнисто-известковистым или кремнисто-желе-
зистым цементом (коэффициент крепости 1,5-2,0),
что позволяет держать рабочую кровлю редкой крепью
без затяжки. Возможна ложная кровля по аргилли-
там и углистым аргиллитам, которые легко отслаива-
ются, отмокают и вспучиваются. Породные прослои
между угольными пачками представлены алевроли-
тами, аргиллитами, углистыми аргиллитами и песча-
никами средней устойчивости.
Породы в основном относятся к полускаль-
пым, реже в виде линз и тонких прослоев неболь-
шой мощности (до 1 м) - к скальным. Наиболь-
шими прочностными свойствами обладают песча-
ники (прочность па сжатие достигает 72,2 МПа, в
среднем составляя 36,8, менее прочными — аргил-
литы и углистые аргиллиты и алевролиты
(24,8-15,1). Прочность па сжатие угля изменяется
в пределах 5,5-26,7 МПа и в среднем составляет
14,4 МПа. С увеличением крепости пород возрас-
тает величина сцепления (в МПа): для песчани-
ков она равна в среднем 6,38, алевролитов — 5,2,
аргиллитов - 3,8.
К геологическим факторам, осложняющим от-
работку пластов, относятся: участки с недостаточ-
ной устойчивостью или легкообрушающихся гор-
ных пород, сложное строение угольных пластов с
высокой крепостью породных прослоев, невыдер-
жанность рабочей мощности угольных пластов в
поле шахтной отработки, наличие зон выгорания,
сближенность некоторых пластов до 1,5-3,0 м, за-
трудняющая управление кровлей при их разработ-
ке. Неустойчивость кровли угольных пластов объ-
ясняется трещиноватостью, слоистостью пород,
конкреционными образованиями, наличием обуг-
лившихся растительных остатков и прослоев угля,
ослабляющих сцепление пород кровли. Особенно
склонны к обрушению аргиллиты и алевролиты, бо-
лее устойчивы песчаники. При отработке пласта с
легкообрушающейся кровлей иногда происходят
вывалы (обрушение) мощностью до 15 м. Для под-
держания пород в кровле нередко оставляются уголь-
ные пачки мощностью от 0,20 до 0,70 м.
Геологические нарушения, встречающиеся
при проходке горных выработок и отработке
угля, серьёзного влияния па ведение работ не ока-
зывают. Иногда вскрываются нарушения типа
сброса, возле которых угли обычно перемяты,
обогащены породами кровли и почвы, превраще-
ны в сажу и по своему качеству к добыче не при-
годны. В таком случае возле сброса остаются це-
лики. Трещиноватость и кливаж в углях развиты
слабо, па всех шахтах отмечается мелкая флек-
сурная складчатость, которая обычно быстро за-
тухает и не является помехой для ведения добы-
чи. Вмещающие породы слаботрещиповатые, от-
носятся к ПТУ категориям крепости (по шкале
М. М. Протодьякоиова).
Подземная отработка углей производится толь-
ко па Черногорском месторождении. Шахты нео-
пасны по горным ударам и выбросам, по взрыво-
опасны по угольной пыли (применяются завесы
из инертной пыли известняков). Шахта “Хакас-
ская” отнесена к I категории по метану, ко II груп-
пе по содержанию углекислого газа, взрывоопас-
на по угольной пыли, силикозоопаспа (содержа-
ние кремнезёма более 10%). Угли склонны к само-
возгоранию как па поверхности, так и в подзем-
ных выработках.
Горно-геологические условия всех действую-
щих и подготовленных для открытой отработки
угольных разрезов бассейна близки и благоприят-
ны: пологое (2-13°) залегание пластов, значитель-
ная их мощность (7-11 м) или группы сближен-
ных пластов (17-20 м), небольшая мощность пере-
крывающих отложений (коэффициент вскрыши -
4-10 м3/т). Глубина отработки 150-170 м.
Вскрышные породы: супеси, суглинки (1-3 м)
или обводненный аллювий, алевролиты (36%),
аргиллиты (30), песчаники (34), которые отно-
сятся к скальным грунтам с коэффициентом кре-
пости 3,5-4, в отдельных прослоях — 5-6, в зонах
выветривания —1,5-3,0. По крепости аллювиаль-
ные отложения относятся к Ш-У1а категории по
шкале М.М.Протодьякоиова, коренные породы —
к УПа-УШ, 1У-1Уа, 1У-Ша категориям, угли -
IV-VII. Породы вскрыши, представленные галеч-
ником, разрушенными коренными и устойчивы-
ми скальными породами, требуют до экскавации
проведения буровзрывных работ.
В целом угол откоса рабочего борта разреза
по породам может достигать 75-80°, по углю —
65-70, нерабочих бортов — 40-50. На действующих
участках 1-3 “Изыхского” разреза общий угол на-
клона бортов погашения 48°, высота уступов па
контуре погашения 30 м, угол откоса уступа — 60°.
Отвалы могут быть как внутренние (50%), так и
внешние. Проектируемая высота внутренних отва-
лов 30 —50 м, в зависимости от дренажа их основа-
ния. При формировании отвалов необходимо учи-
тывать склонность алевролитов к быстрому разру-
шению па открытом воздухе.
6.2. ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
Региональная гидрогеологическая стратифи-
кация. По данным. К.В.Лысогорского [50], в гид-
рогеологическом отношении угольные месторож-
дения Минусинского бассейна находятся в преде-
лах Южно-Минусинского артезианского бассей-
на пластово-блоковых вод. В соответствии с кри-
териями гидрогеологической стратификации и с
учётом геологического строения, в Южпо-Мипу-
сипской впадине выделяется 14 гидрогеологиче-
ских комплексов — от водоносного верхперифей-
ского карбонатно-терригенного до проницаемого
неводопоспого техногенного горизонта, из них десять
распространены в пределах бассейна (рис. 48).
Гидрогеологические комплексы характеризуются
определенным литологическим составом и стра-
тиграфическим положением, что позволяет их
классифицировать па водовмещающие и водо-
упорные (вниз по разрезу осадочных отложе-
ний). Устанавливается три крупных водоносных
комплекса, разделенных водоупорами, объединя-
ющие десять стратифицируемых гидрогеологиче-
ских подразделений.
Первый водоносный комплекс охватывает
рыхлые кайнозойско-четвертичные отложения. В
его составе выделяется три водоносных горизон-
та, два водоупорных комплекса и проницаемый
техногенный горизонт.
1. Техногенный проницаемый горизонт (отва-
лы и пр.).
2. Водоносный верхпеплейстоцеп-совремеп-
пый аллювиальный горизонт. Этот горизонт ши-
роко распространен в долинах рек Енисея, Абака-
на и в меньшей степени их притоков.
Водовмещающие породы — гравийно-галечни-
ковые отложения с валунами и песчаным наполни-
телем, мощностью 0-20 м. Глубина залегания уров-
ня подземных вод определяется гипсометрическим
положением в рельефе (абс. отметка +235 —294 м),
влиянием техногенных факторов {водозабор, дре-
наж, орошение) и составляет 0,7-15,5 м.
Воды порово-пластовые, безнапорные. Ко-
эффициент фильтрации изменяется в зависимо-
сти от состава водовмещающих пород от 10 до
800 м/сут, удельный дебит скважин — 3-50 л/с.м.
Рис. 48. Схематическая гидрогеологическая карта Южно-Минусинской впадины
1 - водоносный верхнеплейстоцен-современный аллювиальный горизонт; 2 - проницаемый локально-водоносный эоплейсто-
? цен-современный эоловый горизонт; 3 - проницаемый локально-водоносный эоцен- среднеплейстоценовый аллювиальный комп-
। леке; 4 - водоупорный палеоцен-верхнеплионеновый терригенный комплекс; 5 - слабоводоносный локально-водоносный ниж-
« не-верхнепермский терригенный комплекс; 6 - водоносный верхнекаменноугольный терригенный комплекс; 7 - водоупорный
| средне-верхнекаменноугольный терригенный комплекс; 8 - слабоводоносный нижне-среднекаменноугольный терригенный комп-
| леке; 9 - водоносный нижнекаменноугольный терригенно-туфогенный комплекс; 10 - слабоводоносная нижнедевонская эффу-
। зивно-терригенная зона; 11 - слабоводоносный локально-водоносный нижне-верхнепермский терригенный комплекс; 12 - водо-
4 носный верхнекаменноугольный терригенный комплекс; 13 - водоупорный средне-верхнекаменноугольный терригенный комп-
лекс; 14 - слабоводоносный нижне-среднекаменноугольный терригенный комплекс; 15 - линейные разломы: выходящие на по-
| верхность (а); перекрытые покровными отложениями (б); 16 - граница участков, различных по минерализации и химическому со-
| ставу подземных вод; 17 - гидрокарбонатные воды различного состава с минерализацией менее 1 г/дм3; 18 - сульфатно-гидро-
I карбонатные воды Иа, Иа-Са, Са-Иа-состава с минерализацией менее 1 г/дм3; 19 - хлоридно- гидрокарбонатные Са, Мд-состава с
§ минерализацией менее 1 г/дм3; 20 - сульфатно-гидрокарбонатные воды Са-Мд-состава с минерализацией менее 1 г/дм3; 21 - воды
* разного состава с минерализацией менее 1 г/дм3; 22 - хлоридно- гидрокарбонатные воды Мд- Иа-состава с минерализацией 1-3 г/дм3;
» 23 - сульфатно-гидрокарбонатные воды Иа-Са-состава с минерализацией 1-3 г/дм3; 24 - гидрокарбонатно-хлоридно-сульфатные
| Иа-Са-состава с минерализацией 1-3 г/дм3; 25 - воды разного состава с минерализацией 1-3 г/дм3; 26 - гидрокарбонатно-хло-
« ридно-сульфатные воды Иа, Иа-Са-состава с минерализацией 3-5 г/дм3; 27 - воды разного состава с минерализацией 3-5 г/дм3;
» 28 - гидроизогипсы; стрелка-направление снижения напора; 29 - соленое озеро; в числителе - минерализация тах и ггйп, г/дм3, в
8 знаменателе - форма преобладающей соли
ге ха. га*. «ЕЭД*. ** к* п ко. ткэд*, хэдкя хпа* « а ха. «акт «*гш*. «шт. «аж» «эд, кажа*. такт агаает *к иа, каэда* к*г*кж. «аг к. «аж жаяп, «яко, «*ш** «Эдик тиа. чкиак, тт. «кт х кеа, тт т » , » те
I
По химическому составу воды пресные гидрокар-
бонатпые патриево-кальциевые, с минерализацией
0,4-0,7 г/л. При загрязнении (сброс па рельеф,
инфильтрация) сточными бытовыми и промыш-
ленными водами и за счет подтока солоноватых
вод из нижних горизонтов, минерализация возрас-
тает до 1,2 г/л, при этом состав вод изменяется па
сульфатпо-гидрокарбонатпый и хлоридно-карбо-
патпый со смешанным катионным составом. Водо-
носный горизонт питается за счет инфильтрации
атмосферных осадков, поверхностных вод, подто-
ка из нижележащих горизонтов; область питания
совпадает с областью распространения; разгрузка —
в речные долины в виде родников нисходящего
типа, с движением потока в сторону дренирующих
его рек Енисея, Абакана и их притоков. Режим
вод находится в прямой зависимости от режима по-
верхностных вод (зона влияния до 5 км). Значитель-
ное влияние иа аллювиальный водоносный гори-
зонт оказывает работа Красноярской и Саяно-Шу-
шенской ГЭС. Годовая амплитуда колебаний уров-
ня от 0,6 до 1,7 м увеличивается до 2,6-6,8 м па
площадях водозаборов, в зоне влияния водохрани-
лищ и на массивах орошения Подземные воды ал-
лювиального горизонта используются для водо-
снабжения городов и населенных пунктов.
3. Проницаемый локально-водоносный эоп-
лейстоцеп-совремеппый эоловый комплекс, к ко-
торому приурочен второй локальный водоносный
горизонт (пески), распространен преимуществен-
но за пределами площади месторождений.
4. Водоупорный эоплейстоцеп-пижпеплейсто-
цеповый озерпо-болотпый комплекс.
5. Проницаемый локально-водоносный эоцеп-
средпе-плейстоцеповый аллювиальный комплекс,
связан с третьим локальным водоносным горизон-
том. Приурочен к отложениям 3-7 террас р.Ени-
сей, к долине р.Абакан, вблизи ее современного
русла (мощность 20 м), к древней долине р.Ени-
сей (мощность 6-8 м в районе с.Доможаков). Во-
довмещающие — песчано-гравийные, гравийно-га-
лечниковые с песчаным, супесчаным, глинистым
заполнителем породы. Глубина залегания уровня
подземных вод не превышает 1-25 м (абс. отметка
270-310 м). В районе разреза “Черногорский"
у с.Московское комплекс высоких террас с мощ-
ностью отложений 1-25 м (абс.отметки выше 310 м)
полностью сдрепирован. Воды порово-пластовые
— от безнапорных до слабопапорпых (обусловлен-
ных залеганием в кровле прослоев и линз глии),
с величиной напора до 3-4 м. Коэффициент филь-
трации -7-40 м/сут; удельный дебит скважин
-0,7-4 л/с.; воды от пресных до слабосолопова-
тых, с минерализацией 0,7-2,3 г/л, сульфат-
по-гидрокарбопатные кальциево-магпиевые. Под-
земные воды используются для децентрализован-
ного водоснабжения ряда населенных пунктов п
эксплуатируются совместно с водами верхнего ал-
лювиального водоносного горизонта в районе
г.Абакан и пос.Усть-Абакап.
Все водоносные горизонты первого (кайно-
зойско-четвертичного) водоносного комплекса
гидравлически связаны. Имеют общие источники
питания, направление разгрузки, не защищены
от загрязнения с поверхности. При отсутствии
двух нижних локальных водоносных горизонтов,
верхний аллювиальный водоносный горизонт мо-
жет быть непосредственно связан со вторым пер-
мокарбоновым водоносным комплексом.
6. Водоупорный палеоцен-верхпеплиоцепо-
Вр1й терригенный комплекс находится за предела-
ми месторождений бассейна.
Второй водоносный комплекс охватывает уг-
леносные верхпекамеппоугольпые — пижпеперм-
ские отложения и включает три водоносных и
один водоупорный комплексы.
7. Слабоводопоспый, локально-водоносный
пижпе-верхпепермский терригенный комплекс
(алевролиты, аргиллиты, песчаники, пласты угля
нарылковской свиты), к которому приурочен верх-
ний водоносный горизонт угленосной толщи.
8. Водоносный верхпекамеппоугольпый тер-
ригенный комплекс (песчаники, алевролиты, ар-
гиллиты, пласты угля белоярской свиты) — вто-
рой водоносный горизонт угленосной толщи.
9. Водоупорный средне-верхнекамеппоусоль-
ный терригенный комплекс (аргиллиты, алевро-
литы побережной свиты).
10. Слабоводопоспый пижпе-средиекамепиоу-
гольпый терригенный комплекс (алевролиты, пес-
чаники, конгломераты, аргиллиты, гравелиты, пласты
углей солепоозерской, сарской, черногорской свит).
Третий водоносный комплекс охватывает де-
вопские-пижнекаменпоугольные отложения, под-
стилающие продуктивную толщу. Включает водо-
носный пижпекамеппоугольпый терригеппо-туфо-
гепный комплекс (быстряпская и подсииьская
свиты) и водоносный пижпе-верхпедевопский
карбопатпо-терригеппый комплекс, распростра-
ненный за пределами месторождений.
11. Водоносный пижнекаменпоугольиый ком-
плекс широко распространен и за пределами бас-
сейна па значительных площадях, является пер-
вым от поверхности основным водоносным гори-
зонтом. По внешнему контуру месторождений
глубина залегания уровня изменяется от 2 до 92 м
па абс. отметках +275-421 м и определяется гипсо-
метрическим положением и мощностью перекры-
вающих пород (в Черногорской и Изыхской муль-
дах от 3-20 м до 60 м на локальных участках).
Воды напорные (0-86 м), трещинно-пластовые; в
пониженных участках отмечается самоизлив сква-
жин (высота пьезометрического уровня —2,0 м).
Коэффициент фильтрации 0,002-27,8, в среднем
1 м/сут. Удельные дебиты скважин - 0,002-7,5,
в среднем 0,1-0,5 л/с. Максимальные значения
фильтрационных параметров и водообильпости
связаны с площадями, где третий водоносный
комплекс перекрывается первым водоносным ком-
плексом и гидравлически связан с верхпеплейсто-
цеповым-современпым аллювиальным водонос-
ным горизонтом, а также в зонах водопроводя-
щих и водовыводящих разломов. Воды к юго-за-
паду и западу от р.Енисей слабосолоповатые с ми-
нерализацией 1-5 г/л, различные по анионному
и катионному составам. Водоносный горизонт пи-
тается за счет инфильтрации атмосферных осад-
ков (при выходе пород на дневную поверхность)
и подтока вод из нижележащего водоносного го-
ризонта. Разгрузка осуществляется в региональ-
ном плане в долины рек Абакан, Енисей и в пони-
жениях рельефа в виде родников. Режим подзем-
ных вод определяется климатическими фактора-
ми (годовые колебания амплитуды составляют
0,07-0,42 м); техногенным воздействием (па пло-
щадях водозаборов, в зоне влияния Красноярско-
го водохранилища — 1,96-2,86 м). Эти подземные
воды используются только па правобережье р. Ени-
сей для питьевого и промышленного водоснабже-
ния (за пределами месторождений).
Разрез “Березовский-3”. Опробование угольного пласта на гуматы
Слева направо: В.С.Быкадоров, Н.Н.Уланов, В.В.Косарев - главный геолог Алтатской ГРП (Фото Н.В.Фудченко)
Разрез “Бородинский”. Общий вид
“Березовский” разрез. Западный блок
“Переясловский” разрез
ОАО “Красноярская горно-геологическая компания” (АО “Красноярскгеология”) -
основная геологоразведочная организация в Канско-Ачинском бассейне
Красноярская ТЭУ-2 - ОАО “Красноярскэнерго ” -
один из крупнейших потребителей бородинского и переясловского углей
Ростов-на-Дону, ВНИГРИуголь. Заседание Главной редакции пятитомника “Угольная база России”. Принятие материалов III тома к печати
На снимке: В.С.Быкадоров (ред.тома), В.Ф.Череповский (гл.редактор); члены редакции: М.В.Голицын, М.И.Логвинов, А.Г.Портнов, А.А.Тимофеев
3 — “Березовский-3”
Начало строительства разреза “Березовский-1”, 1974 г
В первом ряду (слева направо): В.В.Косарев -главный геолог Алтайской ГРП; Н.Н.Погребнов - начальник управления Мингео СССР;
Е.В.Терентьев - главный геолог Главгеологии Минуглепрома СССР; К.В.Гаврилин - начальник Угольной тематической партии Красно-
ярского геологоуправления и др.
Разрез “Черногорский”
Пласт “Гигант”, на переднем плане Зумф-отстойник карьерных вод, справа - внутренний отвал разреза
Разрез “Изыхский”, участок 3
Внутренние отвалы, видны очаги самовозгорания углей угольных прослоев
Иркутск. Угольное совещание о перспективах развития Иркутского бассейна
На снимке: В.И.Подолян, Н.П.Поляков, В.П.Данилов, В.С.Сокуров, В.Ф.Череповский, А.А.Тимофеев, А.П.Авдеев, В.Ю.Сушков
Дискуссия на угольных объектах Иркутского бассейна
На снимке: В.Н.Иванов, В.В.Фромм, М.Г.Суслова, В Ф.Твердохлебов, В.Я.Шевченко, А.А.Тимофеев, Л.В.Лабунский. В.Ф.Черепов-
ский, В.С.Сокуров, Б.Ф.Нифонтов, В.И.Подолян, А.Н.Шуреков
Эрбекское месторождение. Выход пласта “Улуг” на поверхность
Справа - главный геолог Улугхемской экспедиции А./I.Лосев
Каахемское месторождение. На переднем плане - монтаж буровой установки
Межегейское месторождение. Общая панорама юго-западной части месторождения
На переднем плане - старший геолог Межегейской ГРП В.С.Быкадоров и участковый геолог партии А.М,Гуркова за описанием обна-
жений горных пород
Разрез “Абаканский”, рабочий борт
*Мм
Улугхемский угольный бассейн. Истоки р. Енисей, обшая панорама
На снимке справа - главный геологтреста “Востсибуглегеология" Г.П.Радченко и главный геолог Улугхемской экспедиции А.Л.Лосег
Межегейское месторождение. Выход пласта “Улуг” на поверхность в правом борту р. Элегест
Обогатительная фабрика Черногорского угольного комбината
На переднем плане шламоотстойник, на заднем - склад отсева
Транспортер для подачи угля с разреза “Березовский-1 ” на Березовскую ГРЭС-1 (протяженность транспортёра 18 км)
Энергетический первенец КАТЭКа - Березовская ГРЭС-1. Обший вид станции
Шагающий экскаватор-драглайн ЭШ-100/100 с ковшом емкостью 100 м3
и длиной стрелы 100 м на вскрышных работах в “Назаровском” разрезе
Роторный экскаватор ЭР-1250 на добыче угля в разрезе “Назаровский
Разрез “Березовский-1” (западный блок) - первенец КАТЭКа
“Переясловскнй” разрез. “Кнльчугский” участок
я
Разрез “Назаровский”. Общий вид
“Назаровский” разрез. “Чулымский” участок
Угольные разрезы АО “Красноярсккрайуголь”: 1-”Козульский”
2 - “Сереульский”
На снимке: В.С.Быкадоров, Н.Н.Уланов, В.В.Косарев и др.
Местная гидрогеологическая стратифика-
ция. Основные месторождения бассейна имеют
сходные гидрогеологические условия. На значитель-
ной площади Черногорского, Бейского и па огра-
ниченных участках Изыхского месторождений
распространены гравийно-галечниковые аллювиаль-
ные отложения, частично террасовые комплексы,
которые являются водовмещающими верхнего во-
доносного комплекса, отсутствующего па Аскиз-
ском месторождении. Второй водоносный комп-
лекс, в составе двух водоносных горизонтов, охва-
тывающий отложения парылковской и белояр-
ской свит, распространен только Па Изыхском и
Бейском месторождениях.
Третий водоносный комплекс, охватываю-
щий отложения солепоозерской-черпогорской
свит, распространен па всех без исключения мес-
торождениях. В Черногорской мульде он подраз-
деляется па три водоносных подгоризопта: от по-
бережной свиты до пласта “Великан”; от пласта
‘Великан” до пласта “Гигант”; ниже пласта “Ги-
гант”. На Изыхском месторождении он не изучен,
так как разрабатываются пласты белоярской —
парылковской свит. На Аскизском месторожде-
нии выделяется три водоносных горизонта в чер-
ногорской свите, с водоупорами Между угольны-
ми пластами 16 и 15, 8 и 7 и два водоносных гори-
зонта в сарских отложениях с водоупором между
5 и 4 угольными пластами. На Бейском месторож-
дении в этом водоносном комплексе выделен
один водоносный горизонт (черногорской сви-
ты). Кроме общей гидрогеологической стратифи-
кации, па значительно обводненном Бейском мес-
торождении, для угленосных отложений принята
в последние (80-90-е) годы иная стратификация,
основанная на трещиноватости пород. Выделя-
ется верхняя зона (до глубины 130-200 м) трещи-
новатых пород и зона слаботрещиноватых пород
(глубже 150 м), с которыми связаны два водонос-
ных горизонта.
Обводненность и фильтрационные парамет-
ры угленосных и перекрывающих их рыхлых от-
ложений невелики: водопритоки в карьеры на
участках 1 и 2 “Изыхского” разреза (вскрывается
второй верхнепермский водоносный комплекс)
составляют 8 и 30 м3/ч, при снижении уровня
воды около 60 м. Водопритоки па Черногорском
разрезе и в шахте “Хакасская” (вскрывается тре-
тий каменноугольный водоносный комплекс) со-
ставляют соответственно 50 и 100 м3/ч. Иа участ-
ках залегания пермо-камепноугольпых водонос-
ных комплексов, под обводненными гравийпо-Га-
лечпиковыми отложениями р.Абакан фильтраци-
онные параметры и водообильпость этих комплек-
сов резко увеличиваются. При приближении гра-
ниц отработки карьерных и шахтных полей к пло-
щадям распространения водоносного верхпеплей-
стоцепового — современного аллювиального гори-
зонта, следует ожидать значительного увеличе-
ния водопритоков в горные выработки. Так, па
Участке 2 “Изыхского” разреза величина водоот-
лива возрастает до 220 м3/ч. Специальные защит-
ные мероприятия необходимы для разрезов Чер-
ногорского и Бейского месторождений, где рас-
пространены обводненные галечники
По южному обрамлению Изыхского и Бейского
месторождений выявлены перекрытые покровными
рыхлыми отложениями водовыводящие разломы.
7. ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
В геоэкологическом отношении Минусин-
ский угольный бассейн изучен недостаточно пол-
но. В связи с относительно небольшими размера-
ми и производительностью угольных разрезов в
бассейне не возникало острых и масштабных эко-
логических конфликтов. Свой вклад в слабую
изученность вносило также и то обстоятельство,
что “большая” теплоэнергетика южных районов
Красноярского края и Хакасии (Минусинская и
Абаканская ТЭЦ) была ориентирована па пыле-
видное сжигание канско-ачинских углей. Мину-
синские угли, добываемые в бассейне, как прави-
ло, сжигались вне его пределов, в связи с чем в ре-
гионе не возникало особой потребности в исследо-
вании отходов от сжигания местных ухлей. Только
в конце 1980-х — начале 1990 гг. органы управле-
ния недрами начали уделять внимание изучению
геоэкологической ситуации в бассейне. Мину-
синской гидрогеологической партией ГГП “Крас-
поярскгидрогеология” было выполнено гидрогео-
логическое доизучеиие и геоэкологическое кар-
тографирование площади Абакапо-Черпогор-
ской агломерации и ряд специальных работ, бо-
льшой вклад в проведение которых внесли
В.М.Елисеев, А.С.Кривошеев, К.В.Лысогор-
ский, А.Г.Угрюмов и др. Начиная с 1995 г. Гео-
экологической партией АО “Краспоярскгеоло-
гия” под руководством А.Ю.Озерского и
Г.В.Загривной выполняются специальные гео-
лого-экологические исследования по оценке воз-
действия добычи угля в Минусинском бассейне
на геологическую среду. Однако пока не завер-
шены региональные обобщающие геолого-эколо-
гические работы, в которых добыча угля в бас-
сейне рассматривалась бы как целостная при-
родно-техногенная геосистема.
Основное воздействие па природную среду
региона оказывают угледобывающие предприя-
тия: шахты и разрезы, воздействующие па воз-
душный, водный и ландшафтный компоненты
окружающей среды. Специфическое локальное
воздействие (подтопление) связано с утечками из
отстойников обогатительной фабрики “Черногор-
ского” разреза. В последнее время возросло коли-
чество местных углей, сжигаемых в пределах бас-
сейна, что в перспективе может повысить уровень
техногенного загрязнения территории.
Средняя пылевая нагрузка па ландшафты в ра-
диусе до 2 км от бортов разрезов изменяется от 40-50
(разрезы “Изыхский”, “Чалпап”) до 210 т/км2 • год
(“Черногорский” разрез), достигая максимально
600 т/км2 • год (там же). Геохимически состав пы-
левых выбросов очень близок к составу вскрыш-
ных пород (табл. 93).
Эмиссия пыли от разрезов Минусинского бас-
сейна значительно ниже, чем в Капско-Ачинском
бассейне. Это объясняется, во-первых, относитель-
но небольшой мощностью горных предприятий и,
во-вторых, более высокой степенью литификации
вскрышных пород, которые представлены преиму-
щественно скальными образованиями, трудно под-
дающимися разрушению горными машинами.
Воздействие па водную среду создается за
счет осушения разрезов. Водопритоки в горные
выработки существенно различаются. По класси-
фикации М. В. Сыроватко (1960), “Черногор-
ский” разрез (водоотлив около 220 м3/сут) сле-
дует считать умеренно обводненным, а остальные
разрезы и шахты, водоотлив из которых превыша-
ет 1000 м3/сут — весьма обводненными. Показате-
ли удельного водоотведения для большинства гор-
ных предприятий достаточно высоки (0,8 -1,2 м3
па топну угля), что в два-три раза выше аналогич-
ного показателя для разрезов Капско-Ачинского
бассейна. Исключение составляет разрез “Черно-
горский”, где удельное водоотведение 0,02 м3/сут.
Радиусы влияния осушаемых предприятий дости-
гают 2 км.
Таблица 93
Среднее содержание (в мг/кг) микроэлементов в пылевых выбросах и во вскрышных породах
Минусинского бассейна
Элемент Пылевые выбросы Вскрышные породы
“Черно- горский” “Изых- ский” “Чалпан” “Черно- горский” “Степной” “Абакан- ский” “Изых- ский” “Чалпап” все разрезы
Ай 0,08 0,1 0,1 0,16 0,18 0,15 , 0,14 0,18 0,16
Аз 0 0 0 16,3 26,2 12 42,2 11,4 21,4
В 0 0 0 21 28 26 17 22 22
Ва 500 780 670 260 220 360 330 200 270
Вс 0,8 2,0 0,7 1,3 1,3 2,1 2,1 1,2 1,6
Со 8 14 11 17 25 25 21 38 25
Сг 155 280 230 83 105 91 ИЗ 68 97
Си 38 50 40 52 59 52 46 43 50
Оа 11 16 13 И 14 14 13 10 12
Ос 0 0 0 0,3 0,6 1,1 0,9 0,2 0,6
Та 0 0 0 6,5 0 20,4 21,4 10,7 11,5
Ы <0,5 0 0 9,2 8,8 11,5 9,7 12,6 10,3
Мп 800 880 1267 610 350 380 370 340 430
Мо 3,8 4,8 4,0 1,4 1,5 1,9 2,1 1,3 1,6
№ 0 10 3 9,2 13,7 10,6 8,5 9,5 10
Ы1 48 56 57 61 66 73 76 42 63
Р 880 500 330 690 570 680 620 540 620
РЬ 20 35 28 25 24 28 22 22 24
.. 5Ь 0 0 0 16 15,3 23 17,7 13,3 16,7
8с 11 9 14 10 11 .12 10 9 10
8п 1,5 2,4 3,0 1,5 2 2,6 1,9 1,6 1,9
8г 375 520 433 100 90 190 170 110 130
Т| 3500 5000 4000 3000 3300 3800 3200 2900 3200
V 75 88 80 84 116 117 90 89 97
IV 0 0 0 2,2 0 2,1 1,8 7,5 2,8
У 25 38 30 16 15 23 18 13 17
УЬ 2,8 3,4 2,7 1,1 1,3 1,9 1,4 1 1,3
2п 125 130 133 124 116 127 107 112 117
2г 120 200 183 170 190 340 240 130 210
Средний солевой состав дренажных вод раз-
резов Минусинского бассейна описывается следу-
ющей формулой:
НСО,388О,36С126
М,, =-----------------.
3’- Ыа68Мй26Са5К1
В водоотливе некоторых разрезов сульфаты
преобладают над гидрокарбопатами. Сброс соло-
новатых дренажных вод в местную гидрографиче-
скую сеть и в отстойники, расположенные в преде-
лах территории, склонной к континентальному за-
солению, безусловно, имеет отрицательное эколо-
гическое воздействие и способствует ускоренному
засолению почв и грунтов. Вследствие повышен-
ной минерализации и содержаний хлоридов, суль-
фатов и натрия шахтные и карьерные воды нель-
зя использовать в хозяйственно-питьевых целях
(табл. 94).
Определенную настороженность вызывают по-
вышенные концентрации в дренажных водах та-
ких опасных элементов, как кадмий и селен, кото-
рые превышают допустимые нормативы питьевых
вод (табл. 95). Высокие концентрации стронция
характерны для вод “Черногорского” разреза.
Таблйиа 94
Средний макрокомпонентный состав (в мг/л) дренажных вод горно-добываюших предприятий
Минусинского бассейна
Компонент ПДК, хо- зяйственно- питьевая Шахта Разрез По бас- сейму
“Енисей- ская” “Хакас- ская” “Чалпап” “Абакан- ский” “Изых- ский” “Черно- горский”
С1‘ 350 288 445 378 163 960 523 544
8О’“ 500 516 1032 1066 603 1000 832 946
НСО’ - 1155 1706 238 537 604 827 766
ИО* 45 2,8 0,9 22,5 18,8 0,0 50,9 24,5
КО 2 3,3 0 0 0,27 0 0 2,20 0,82
№Т 200 654 1049 417 340 1326 854 994
к+ - 11,2 12,9 8,7 23,5 21,0 17,4 15,2
ме2+ - 94 129 149 1108 98 77 194
Са2+ - 32 56 101 42 34 68 54
мн; 2,0 0 0 0,6 0 0 0,2
0,3 0,02 0,12 0,08 0,10 0,03 0,11 0,08
С0'2 сноб. - 7,5 23,2 12,4 14,8 22,2 14,9 17,6
Окислясмость псрм. - 2,8 3,4 15,4 4,5 3,0 5,3 6,6
Минерализация 1000 2747 4199 2383 1845 4069 3261 3325
Общая жесткость, ммоль/л 7,0 9,3 13,4 17,3 11,2 11,1 5,6 11,0
Таблица 95
Нормируемые микроэлементы (в мг/д) в дренажных водах Минусинского бассейна
Элемент ПДК, хозяйст- венно-питьевая Среднее арифметическое Стандартное отклонение Минимум Максимум
Аз 0,05 <0,01 - - -
В 0,5 0,35 0,16 0,056 0,59
Сс1 0,001 0,0143 0,0111 0,0018 0,035
Со 0,1 0,19 0,18 0,019 0,5
Сг 0,05 0,01 0,01 <0,01 0,044
Си 1,0 0,013 0,010 0.0019 0,044
Г 1,2 0,68 0,39 0,12 1,69
нй 0.0005 0.00025 0.0001 0.00035
Мо 0,25 0,0036 0,0047 <0,0025 0,02
Ы1 0,1 0,087 0,063 0,027 0,21
РЬ 0,03 <0,004 - - -
8Ь 0,05 <0,01 - - -
8с 0,01 0,017 0,049 <0,0002 0,19
8г 7,0 9,5 8,4 1,06 24,6
2п 1,0 0,022 0,021 0,0049 0,089
Как уже отмечалось выше, воздействие, свя-
занное с сжиганием минусинских углей, ранее не
было характерно для южных районов Краснояр-
ского края и Хакасии, так как практически весь
добываемый уголь транспортировался за преде-
лы бассейна. В паши дни, в связи с ростом тари-
фов па железнодорожный транспорт, значитель-
ная часть минусинских углей сжигается па месте,
и техногенное воздействие па эту территорию при-
обретает специфические черты техногенного воз-
действия, характерного для угольных топлив-
но-энергетических комплексов, где проявляется
совместное воздействие угледобывающих пред-
приятий и “большой” теплоэнергетики. Хотя боль-
шая теплоэнергетика этого региона пока в основ-
ном использует каиско-ачипские угли, в топлив-
ном балансе здесь начинает возрастать роль мест-
ных углей, что приводит к росту выбросов золы в
атмосферу от многочисленных котельных, а так-
же к возрастающему накоплению отходов от сжи-
гания углей (золы и шлака).
Минералогический состав золошлаковых от-
ходов пока не изучен. В химическом составе отхо-
дов от сжигания минусинских углей преобладают
компоненты “внешней” золы углей - оксиды
кремния и алюминия (табл. 96).
Для минусинских золошлаков характерна
низкая карбопатпость и сульфатпость, небольшое
содержание экологически опасных фтора и рту-
ти. Эквивалентная масса апиопогенных компонен-
тов не компенсируется соответствующим количе-
ством катиопогепов, что обусловливает образова-
ние кислой реакции при взаимодействии отходов
с водой. Это может представлять определенную
экологическую угрозу. Так, в кислой среде мно-
гие токсичные элементы высоко подвижны и спо-
собны вызвать химическое загрязнение окружаю-
щей среды.
Зола более активно взаимодействует с водой,
чем шлак. Формула среднего солевого состава вод-
ной вытяжки из зол имеет вид:
_8О„94НСО35С11
°-в% Са86Мй9Ыа4К1 ’
Хотя содержание триоксида серы в золе и не-
велико, именно оно обусловливает формирование
химического типа водной среды. Шлак имеет в че-
тыре раза меньшую растворимость (0,15%), чем
зола и несколько по-иному минерализует водную
среду:
80.62НСО,28С19СО„ 1
М , =_____2______2________
°’6% 1 М§41Са37Ка19КЗ
Недостаток в шлаке кальция компенсируется
повышенной растворимостью магния и натрия.
Из элементов, которые могут представлять
угрозу для окружающей среды регионов, сжигаю-
щих минусинские угли, следует выделить барий,
кобальт, марганец, никель, цинк. Опи имеют вы-
сокие концентрации и, вероятно, представлены
растворимыми формами. В связи со слабым уров-
нем изученности вопрос оценки класса токсичнос-
ти отходов от сжигания минусинских углей и их
радиоактивности требует проведения дальней-
ших исследований (табл. 97).
Таблица 96
Химический состав (в %) золошлаковых отходов слоевого сжигания минусинских углей
(разрезы “Черногорский”, “Изыхский” и “Чалпан”)
Компонент Среднее арифметическое Стандартное отклонение Минимум Максимум
п.п.п. 23,4 6,4 15,8 29,2
8Ю2 41,4 8,6 30,7 48,9
АЬО3 19,8 2,9 17,3 23,5
Гс2О3 8,3 4,3 4,4 14,2
ГсО 2,9 0,7 2,1 3,6
СаО 2,5 0,6 2,1 3,4
МдО 1,5 0,8 0,7 2,3
Ма2О 0,5 0,2 0,1 0,7
К2О 0,8 0,4 0,3 1,1
8О3 0,17 0,12 0,058 0,300
Г 0,011 0,013 .0,003 0,031
СО2 0,435 0,474 0,029 0,930
р2о5 0,44 0,28 0,23 0,85
н8 1Е-05 ЗЕ-06 9Е-06 2Е-05
Средний состав (в мг/кг) золошлаковых отходов из углей Минусинского бассейна
Элемент Разрез 1 Все отходы
“Черногорский” “Чалпап” “Изыхский” (свежая зола) “Изыхский” (гидратированная зола)
Ай 0,07 0,17 0,08 0,16 0,11
В 21 20 41 39 30
Ва 420 400 660 780 570
Вс 2,8 2,7 5 6,2 4,2
Со 21 27 16 23 22
Сг 28 14 33 78 38
Си 28 27 49 62 42
Са 7 10 16 16 12
Се 0,2 0 0,7 1,6 0,8
Ьа 21 20 49 39 32
Ы 7 7 12 11 9,5
Мп 560 680 410 460 530
Мо 1,4 2 12,4 6,2 5,5
ЫЬ 5,69 6,8 49,5 23,2 21,3
№ 42 34 66 155 74
Р 420 410 1240 3900 1500
РЬ 7 10 32 23 18
8с И > 7 8 16 10
8п 0,7 0,7 5 2,3 2,2
8г 280 340 330 620 390
Т1 2800 2700 2500 3100 2800
V 42 41 49 78 52
У 28 20 49 62 40
ТЬ 2,1 1,4 4,1 6,2 3,5
Хп 42 41 124 46 23
7.Г 420 270 660 620 490
Слабая изученность геоэкологических усло-
вий Минусинского бассейна пока не позволяет
дать полную и развернутую картину техногенно-
го воздействия па окружающую среду, характер-
ную для этого бассейна. Вместе с тем уже сейчас
можно определить специфические черты техпоге-
пеза, присущие именно этой территориально-про-
изводственной структуре. Экологически опасны-
ми для слабоустойчивых местных степных ланд-
шафтов являются повышенная соленость и загряз-
ненность дренажных вод, сбрасываемых угледо-
бывающими предприятиями, а также кислая реак-
ция и большая минерализующая способность зо-
лошлаковых отходов от местных углей, способ-
ная создавать очаговое загрязнение территории.
Кроме того, добыча угля и связанный с этим водо-
отлив истощают ресурсы подземных вод, так как
большинство шахт и разрезов откачивает по мас-
се больше воды, чем добывает угля. Откачка и
сброс слабосолепых вод с неизбежностью вызо-
вет подтягивание более соленых вод из глубоких
горизонтов бассейна, что также ухудшит экологи-
ческую ситуацию в регионе. Проявление отрица-
тельных факторов пока сдерживается в общем не-
высоким уровнем развития местной угольной от-
расли — малой мощностью разрезов и шахт, их эк-
стенсивным развитием по сравнению с другими
угольными бассейнами России. Основная задача
экологических исследований будущего - выбор
экологически обоснованного сценария инвести-
ций в развитие бассейна, который даст возмож-
ность сохранить баланс между добычей угля и со-
хранением уникального природного комплекса
Хакасии.
8. ЗАПАСЫ И РЕСУРСЫ УГЛЕЙ
Общие геологические запасы углей бассейна
оцениваются в 22078 млп т, из них для открытых
работ 3644 млн т. Прогнозные ресурсы составля-
ют 16727 млн т (все они для подземных работ).
Российским балансом по состоянию па 01.01.1999 г.
по бассейну учтено 5303 млп т угля, из них ио ка-
тегориям А+В+С! - 4909, С2 - 394 и забалансовых
4003 млп т. (табл. 98).
По марочному составу (в %) - угли марки Д
составляют 44,1, ДГ - 53,8 и марки Г - 2,1. Из обще-
го количества учтенных запасов промышленностью
освоено только 8,9%, в том числе 3,5 - разрабаты-
вается шахтами и 5,4 - разрезами.
На Государственном балансе находятся запасы
четырех месторождений - Черногорское, Изых-
ское, Бейское и Аскизское. Черногорское месторож-
дение в настоящее время разрабатывается тремя уг-
ледобывающими предприятиями общей производст-
венной мощностью 6,58 млн т угля в год, в том чис-
ле двумя шахтами мощностью 1,98 млн т/год и тре-
мя разрезами мощностью 4,6 млп т/год. На Изых-
ском и Бейском месторождениях уголь добывается
разрезами мощностью соответственно 1,4 и 0,5 млп т
угля в год. В 1998 г. добыча угля в бассейне с уче-
том потерь составила 5162 тыс.т, из них шахтами
добыто 513 и разрезами - 4609 тыс.т (табл. 99).
Таблица 98
Кондиционные ресурсы угля Минусинского бассейна (в млн т)
Месторождение Марка угля Общие геологические ресурсы
всего запасы, учтённые ГБЗ по состоянию на 01.01.1999 г прогнозные кондиционные ресурсы по состоянию па 01.01.1998 г.
всего по категориям всего по категориям
А+В+С1 С2 Р1 ₽2 Рз
Черногорское, д 2252 1630 1630 - 622 622 - -
в том числе для открытых работ 415 415 415 - - - - -
Изыхское, д, дг 10530 517 517 - 10013 6408 3605 -
в том числе для открытых работ 517 517 517 - - - - -
Бейское, д, дг 7374 3032 2646 386 4342 2981 1361 -
в том числе для открытых работ 2712 2712 2326 386 - - - -
Аскизское Гсп 124 124 115 9 - - -
Кутень-Булукское 10 - - - 10 10 - -
Итого по бассейну, 20290 5303 4909 394 14987 10021 4966 -
В том числе для открытых работ 3644 3644 3258 386 р - - -
Примечание. ГБЗ - Государственный баланс запасов.
Таблица 99
Добыча угля (в тыс.т) по Минусинскому угольному бассейну (с учетом потерь)
Месторождение 1997 1998
всего в том числе разрезами всего в том числе разрезами
Черногорское 5007 3917 3571 3018
Изыхское 1104 1104 965 965
‘Бейское 535 535 626 626
Итого по бассейну 6646 5556 5162 4609
Ресурсы углей солепоозерской-сарской свит,
пласты которых характеризуются невыдержан-
ной мощностью и низким качеством угля, оцени-
вались как некондиционные категории Р3
(К.В.Гаврилин, 1993). К этой группе отнесены ре-
сурсы месторождений г.Убрус (12 млп т) и Ипти-
кульского (6 мли т).
Резервный фонд разведанных участков, при-
годных для строительства новых угольных разре-
зов, иа мощность 39,4 млп т угля в год представ-
лен участками: “Черпогорские-20, -21, -23, -26";
”Изыхские-1, -2, -3"; “Аршаповские-1 и -2”, ”Чал-
пап" с балансовыми запасами 2058 млп т.
Резервный фонд разведанных участков для
реконструкции и продления срока службы дейст-
вующих шахт составляет три участка с суммарны-
ми балансовыми запасами 226,6 млп т и забалан-
совыми - 60,8 млп т. Это “Черногорские” участки
-30, 20, 21, 23, 26, 28.
Обеспеченность промышленными запасами
действующих предприятий бассейна составляет
по шахтам (лет): “Енисейская” - 37, “Хакас-
ская” - 22; по разрезам — “Черногорскому” - 40,
“Изыхскому” - И, “Степному” - 49, “Абаканско-
му” — 146, “Чалпап” — 8.
Минусинский бассейн принадлежит к осво-
енным угольной отраслью промышленности и
характеризуется благоприятными горно-геоло-
гическими условиями разработки как откры-
тым, так и подземным способом. В настоящее
время разрабатываются Черногорское, Изых-
ское и Бейское месторождения. Всего в бассей-
не действует две шахты и пять угольных разре-
зов. В бассейне подготовлен значительный ре-
зерв разведанных запасов углей, пригодных
для разработки наиболее прогрессивным и эко-
номичным открытым способом. Наряду с этим Й
бассейне имеются также реальные возможности
увеличения запасов для открытых работ па уже
известных месторождениях Бейском, Изых-
ском, Черногорском и выявления новых угле-
носных площадей.
Все это делает Минусинский бассейн доста-
точно крупной и падежной топливно-энергетиче-
ской базой угольной отрасли промышленности
Восточной Сибири.
9. ГЕОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА
УГОЛЬНОЙ СЫРЬЕВОЙ БАЗЫ
Разведанные запасы углей Минусинского бас-
сейна по состоянию па 01.01.1998 г. составляют
4914 млп. т категорий А+В+С( и 394 - категории
С2. Активные запасы оценены в количестве
2621 млп т (53%) категорий А+В+С! и 34 млп т -
категории С2 (9%) от балансовых запасов этих же
категорий.
В табл. 100 указаны величины балансовых и
активных запасов бассейна по группам балансово-
го учета и критериальный показатель оценки (ин-
декс прибыльности) по объектам. Для сравнения
приведены также данные оценки, выполненной
но методике ВостСибНИИГГиМС. По результа-
там последней объекты, пригодные для эффектив-
ного освоения, в бассейне отсутствуют.
На действующих предприятиях запасы, эффек-
тивные для промышленного освоения, установлены
в количестве 245 млп т (9% от общих активных за-
пасов). Благоприятные для освоения запасы выяв-
лены па четырех объектах резерва подгруппы “а”
(2047 млп т или 78% всех активных запасов): “Ар-
шаповском-1” индекс прибыльности 1,9, “Аршапов-
ском-П” — индекс прибыльности — 1,4, “Изых-
ских-1, -2, -3" и участке "Чалпап" — индексы прибыль-
ности па последних двух объектах - 1,0. В качестве
эффективных для освоения оценены также запа-
сы одного разведываемого участка - “Кирбипско-
го” (индекс прибыльности — 1,0). Величина ак-
тивных запасов этого объекта составляет 329 млп т
категорий А+В+С] и 34 - категории С2 соответст-
венно 13 и 100%. Следует отметить, что значение
показателя оценки (индекса прибыльности), рав-
ное 1, является граничным и не позволяет с пол-
ной уверенностью отнести запасы объекта к эф-
фективным. При выполнении более детальных
расчетов этот показатель может измениться как в
лучшую, так и в худшую сторону. Достаточно вы-
сокий критериальный показатель оценки имеет
участок “Майрыхский” - 0,85. Проведенные рас-
четы показали, что при увеличении отпускной
цепы па уголь па 10-15% этот объект может быть
эффективным для освоения.
Все выявленные активные запасы предназна-
чены для открытого способа добычи. В качествен-
ном отношении эти запасы представлены углями
марок Д и ДГ.
В 1997 г. добыча угля в бассейне производи-
лась как открытым, так и подземным способами,
и составила по маркшейдерским замерам для
шахт 1,1 млп т и для разрезов — 5,6 мл л т.
Из общего количества учтенных запасов уголь-
ной отраслью освоено 9%. Обеспеченность про-
мышленными запасами действующих предприя-
тий бассейна, исходя из добычи в 1997 г. с учетом
потерь, и основные их технико-экономические по-
казатели отражены в табл. 101.
Балансовые и активные запасы углей Минусинского бассейна (по состоянию на 01.01.1998 г.)
Группа учета, участок Балансовые запасы, млн т Активные запасы по оценке ВНИГРИуголь (2000 г./млн т) Индекс прибыльности Ранг объекта Активные запасы по методике ВостСибНИИГТиМС 2000 г., млн т Индекс прибыльности Ранг объекта
А+В+С1 С2 А+В+С1 С2 А+В+С} с2
Действующие предприятия Резерв подгруппы “а” 437,1 - 244,6
Участок "Аршановский-11" 482,1 - 482,1 - 1,4 2 - - 0,5
"Чалпан” 515,6 - 515,6 - 1,0 4 - - 0,3
Участки “Черногорские - -20,-21,-23,-26'’ (для разрезов) 10,6 - - 0,1 - - -0,05
"Аршановский-1” 696,6 - 696,6 - 1,9 1 - - 0,5
Участки "Изыхские -1,-2,-3” 352,9 - 352,9 - 1,0 3 - - 0,06
Итого 2057,8 - 2047,2 -
Резерв подгруппы “б” 226,6 - - -
Разведываемые участки, 684,1 53,6 329,4 34,2
в том числе участок 329,4 34,2 329,4 34,2 1,0 0,3
"Кирбинский” Перспективные участки 605,9 - - -
Прочие участки 902,5 340,5 - -
Всего 4914,0 394,1 2621,2 34,2 - -
•Переоценка запасов Минусинского бассейна осуществлена по методике ВНИГРИуголь, которая изложена при описании Канско-Ачинского бассейна.
Основные технико-экономические показатели действующих угледобывающих предприятий Минусинского бассейна
Таблица 101
Предприятие Количество отработанных запасов в 1997 г., млн т Балансовые запасы на 01.01.1998 г., категории А+В+Сг, млн т Промышлен- ные запасы, млн т Обеспеченность предприятия запасами, лет Проектная мощность, млп т/ год Добыла в 1998 г. (статучет), млн т Себестоимость добычи (1998 г.), р./т Отпускная цена по объе- динению, р./т
всего в том числе
добыча потери
АО “Компания Хакасуголь АООТ "Шахта Енисейская" 0,7 0,6 0,1 47,5 35,2 50 1,3 0,39 156 109,8
АООТ “Шахта Хакасская” 0,4 0,3 0,1 128,8 14,9 37 0,67 0,23 184
АООТ “Разрез Черногорский” 2,5 2,4 0,1 103,1 97,2 39 2,4 1,49 116
АО “Разрез Изыхский” АО “Красноярсккрайуголь” 1,1 1,1 16,1 15,3 14 1,45 0,99 93 45,65
Разрез “Абаканский” 0,2 0,2 31,6 29,6 >100 0,2 0,16 113
ТОО “Разрез Степной” 1,3 1,2 0,1 105,0 98,3 76 2,0 н.д. н.д.
ОАО “Разрез Чалпан” 0,5 0,5 4,9 4,6 9 0,5 н.д. н.д.
Всего 6,7 6,3 0,4 437,0 295,1 44 8,52 3,26
Примечание. Н.д. - нет данных.
В бассейне добыча угля осуществляется двумя
шахтами суммарной мощностью 1,97 млн т/год и
четырьмя углеразрезами мощностью 6,55 млп т/год;
в 1998 г. добыча угля составила 3,26 мли т. Основ-
ной объем добычи (76%) дают разрезы “Черногор-
ский” и “Изыхский”. Себестоимость добычи то-
варного угля па этих разрезах составила в 1998 г.
соответственно 116 и 93 р. за 1 т. Отпускная цена
угля АО “Компании Хакасуголь”, которой при-
надлежат разрезы, 110 р./т. Обе шахты и разрез
“Черногорский” АО “Компании Хакасуголь” -
убыточные предприятия. Отрицательные резуль-
таты деятельности “Компании Хакасуголь” обу-
словлены снижением добычи в основном из-за вы-
сокой аварийности и изношенности горно-шахтно-
го оборудования.
Добыча угля в бассейне снизилась с 6,8
(1990) до 4,8 млп т (1997).
Основными потребителями добываемого
у1ля в настоящее время являются предприятия
энергетики, металлургии, гор/райтопы республи-
ки, края и прилегающие регионы Западной и Вос-
точной Сибири.
Основной объем потребления минусинских уг-
лей приходится па Республику Хакасия (в 1995 г. — 58%
от общего потребления минусинских углей), па Ке-
меровскую область и Республику Алтай соответст-
венно 19 и 11%. Новосибирская, Томская и Амур-
ская области потребляли ио 4% углей (табл. 102).
На перспективу до 2015 г., по прогнозу
ЦНИЭИуголь, предполагается стабилизация уг-
ледобычи па уровне 5,5 млп т, а но материалам
КПР по Республике Хакасия - рост до 10,5 мли т.
Имеющиеся в бассейне осваиваемые и подго-
товленные к освоению мощности по добыче угля
Потребление углей Минусинского бассейна
по экономическим районам и субъектам
Федерации (млн/год)
Экономический район, субъект Федерации Потребление, млп т Доля потребляе- мого угля в об- щем объеме, %
Западно-Сибирский 2,0 38
экономический район Республика Алтай 0,6 11
Кемеровская область 1,0 19
Новосибирская область 0,2 4
Томская область 0,2 4
Восточно-Сибирский 3,0 58
экономический район Республика Хакасия 3,0 58
Дальневосточный 0,2 4
экономический район Амурская область 0,2 4
Итого 5,2 100
позволяют обеспечить реализацию обоих вариантов •
угледобычи. В то же время в ближайшие годы в бас-
сейне намечается закрытие неперспективных шахт .
“Енисейская” и “Хакасская” и отработка запасов
“Изыхским" углеразрезом, в связи с чем суммар-
ная мощность действующих угледобывающих
предприятий сократится с 8,5 до 4,6 млн т/год.
Это потребует компенсации потери добычи и
обеспечения ее развития за счет строительства
новых угледобывающих предприятий. Мощность
резерва для нового строительства, исходя из ве-
личины активных запасов (36,5 млп т/год), мо-
жет обеспечить более чем трехкратное увеличе-
ние угледобычи.
10. ОПИСАНИЕ УГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
10.1. ОСНОВНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ БАССЕЙНА
ЧЕРНОГОРСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ
Общие сведения. Месторождение располо-
жено па левобережье р.Енисей, в 10 км северо-за-
паднее устья р. Абакан, занимает площадь 250 км2
и административно входит в Усть-Абаканский
район Республики Хакасия. Его прорезает р.Ени-
сей с притоками Абакан, Ташеба, Биджа. Других
открытых водотоков на площади месторождения
пет, лишь в северо-западной части (вблизи шах-
ты “Хакасская”) протекает руч.Кара-Су, с поверх-
ностным водотоком в верхней части течения. Гео-
морфологически вся площадь месторождения по-
дразделяется па две части: долинную и берего-
вую. Юго-восточная (долинная) часть располага-
ется под верхними террасами широких долин рек
Абакана и Енисея, имеющими равнинный рельеф
с абсолютными отметками от +245 до 290 м. На се-
веро-западе площади рельеф кустово-грядовый,
отражающий геологическое строение района (хол-
мы и сопки сложены устойчивыми к выветрива-
нию породами), с абсолютными средними отмет-
ками +340 м и наиболее высокими - 444,8 м
(г.Красная сопка) и 419,2 м (г.Кара-Тигей). С се-
вера площадь месторождения ограничена Купип-
ским хребтом с абсолютными отметками до 630 м.
-азак* шлака аджяь «ижша «дик яйяаа.чыежь т/атаа тжаал таял* жм* шита* стата. «оип'иж жж тжйка.-вдыл штата жижа «ккта. «жя. гзоачашь* шшваз» тяжа тшжл ткяжа тавыь ШВ. чалая* ^ж^-<11тдтйагта твой»
12
19
--=-! 13
-2°
26
25^0°
А.Н. Федотов, С. В. Ладыгин,1996
Масштабы: горизонтальный 1:200000
вертикальный 1:100000
м
2000 п
О
-2000
Разрез по линии А1-А2
С2сг С2рЬ С^ЬЦ
- * • ’
Новый
С1Р< ’
С^зо- -С^вг
29
Ку-24
30
. кажи, хкйт «а®а тижи т««й> твква хшзй ткзвкл «гяггз. тжжт «иаж. «гзжа шжв» тязвь тьз^ь «жяе» «зава чвки* швжь «шага, тэйяж. тэшжь ттвйь тяга» тж«т чжжга. чижи* «ь
Район экономически развит, промышленные
предприятия, в том числе горно-добывающие,
входят в состав Саянского территориально-произ-
водственного комплекса. На северо-востоке пло-
щади месторождения расположен г. Черпогорск,
в 18 км от пего к юго-востоку - г.Абакап, в 8 км
восточнее - пос.Усть-Абакан, образующие еди-
ную агломерацию. На месторождении расположе-
на железнодорожная станция “Черногорские
копи”, являющаяся конечной точкой Абаканско-
го отделения Восточно-Сибирской железпой доро-
ги. Города Черпогорск и Абакан связаны железно-
дорожной веткой через ст.Ташеба с Южпо-Сибир-
ской и Транссибирской железнодорожными маги-
стралями. Сеть шоссейных и грунтовых дорог в
районе пригодна для автоперевозок в течение все-
го года. Значительный удельный вес в транспор-
тировке грузов имеет речной путь по р.Енисей с
пристанью Подкупи и речным портом — Абакан
па берегу Красноярского водохранилища. Воз-
душные перевозки производятся через аэропорт в
пос. Калинино в 12 км от г. Черногорска. Элект-
роснабжение осуществляется от системы Красно-
ярскэнерго по ЛЭП-110, водоснабжение - через
водопровод от подрусловых (аллювиальных) вод
долины рек Абакана и Енисея. На территории хо-
рошо развито интенсивное сельскохозяйственное
производство (пригородное овощеводство па по-
ливных землях, зерноводство, животноводство).
Изученность и эксплуатация. Первые сведе-
ния о месторождении относятся к 1907 г., а добыча
угля кустарными шахтами началась уже в 1908 г.
Первые разведочные работы проводились в
1920-1933 гг. и в 1947-1958 гг. с целью создания
резерва для шахтного строительства. Было разве-
дано 17 шахтных полей, с запасами, утвержден-
ными ГКЗ СССР. В 1954-1962 гг. после утвержде-
ния новых кондиций была проведена доразведка
полей 20, 21, 23, 26 для обеспечения материалами
проектирования Черногорского разреза. Одновре-
менно проводились специализированные и поис-
ковые работы па попутные полезные ископаемые.
К середине 80-х годов 70% площади место-
рождения было охвачено детальной и предвари-
тельной разведками, на оставшейся - проведены
поисково-оценочные работы.
До 1927 г. добыча угля па месторождении ве-
лась мелкими кустарными шахтами; в 1927-1929 гг.
была построена шахта 8, в годы первых пятилеток
шахты: 3 - вертикальная, 7-бис - наклонная, 7 - вер-
тикальная и шахта 13. В 1960 г. введена самая
крупная шахта 9 (“Енисейская”) с мощностью
1 млн т/год. В 1956 г. начались открытые разработ-
ки угля в западной части поля шахты 9-18 па выхо-
дах пласта “Гигант”, позднее в “Малом карьере’
(поля 20, 21) в юго-западной части месторождения.
К 1965 г. осталось пять шахт и разрез “Малый карь-
ер”, отрабатывавшие пласты черногорской свиты.
В настоящее время па месторождении выделе-
ны и подсчитаны запасы по 30 участкам (полям),,
действуют две шахты - “Хакасская” (поле 19) и.
“Енисейская” (шахтное ноле 9), три угледобыва-
ющих разреза: “Черногорский” - бывш. “Малый
карьер” (поле 20), “Абаканский” (синоним — “Ач-
мипдор”, - участок 26), “Степной” - бывш. “Чер-
погорский-1” (поле 21), которые дают более 80%
годовой добычи по бассейну, выделена также пло-
щадь разреза “Енисейский” (па участке откры-
тых работ шахты “Енисейской”). Обеспечен-
ность разведанными запасами шахт — 22-37 лет,
разрезов — от 40 до 146 лет.
Основные потребители энергетических место-
рождений углей - Красноярский край, Кемеров-
ская область (Томусипская ГРЭС), Алтайский
край - Барнаул (теплосети).
Геологическое строение. Месторождение
расположено в северо-западной части Южно-Ми-
нусинской впадины и приурочено к Черногор-
ской мульде, представляющей брахисинклиналь
с пологими (2-6°) бортами, вытянутую в севе-
ро-восточном направлении и сложенную угленосны-
ми отложениями мощностью до 600 м (рис. 49).
Глубина залегания основных рабочих пластов до
300 м, простирание пластов северо-восточное с па-
дением иа юго-восток. Дизъюнктивные наруше-
ния с амплитудой смещения до 3,5 м установлены
но горным выработкам шахт “Енисейская”, “Ха-
касская” и разреза “Черногорский”. Продуктив-
ная толща сложена пижпе-верхнекамеппоуголь-
пыми отложениями от солепоозерской свиты до
нижних горизонтов белоярской включительно.
Представлена конгломератами — 12%, песчаника-
ми - 23, алевролитами — 40,3, аргиллитами — 18,
углистыми аргиллитами — 1,3, углями — 5,4.
яжа «амжзди&д'шиии.жм* мж»»яи1»1»а «мед «яиш «аизачедаа чеия» чячш.«сееа«амю.шкшчааш«гяед ’атя. «аи*.™ к -жл"-«жалчякл «г&ж. ч.
Рис. 49. Геологическая карта Черногорского месторождения
1-2 - отложения: 1 - подугленосные нижнекаменноугольные (С,), 2 - кайнозойско-четвертичные рыхлые (О; 3-18 - свиты, подсви- ’
ты: 3 - подугленосная подсиньская (С1рз), 4 - соленоозерская (С1$о), 5 - сарская (С1.2зг), 6 - черногорская (С2сг), 7 - объединенные ;
нижняя и средняя пачки (С2сг1+2), 8 - верхняя пачка (С2сгз), 9 - нижнечерногорская (С2сГ1), 10 - верхнечерногорская (С2сг2), 11 - по- '
бережная (СгрЬ), 12 - белоярская (СзЫ), 13 - нижнебелоярская (С3Ы1), 14 - верхнебелоярская (СзЫ2), 15 - нарылковская (Рщг), 16-
нижненарылковская (Рюц), 17 - верхненарылковская (Р1Пг2), 18 - изыхская (Р21г); 19-20 - объединенные свиты: 19 - соленоозер- |
ская + сарская (С15О + С1.25г), 20 - черногорская + побережная (С2сг + рЬ); 21 - геологические границы; 22 - элементы залегания
слоев; 23 - разрывные нарушения; 24 - угольные пласты и их номера; 25 - изолинии суммарной мощности угольных пластов; 26 - >
изопахиты угленосной формации; 27 - карьеры, разрезы (цифра - глубина карьера в м, К, - каменный уголь); 28 - отвалы; 29 - пло-
шали выгорания угольных пластов; 30 - опорные разрезы (номер скважины, в числителе - количество пластов, знаменателе - их |?
суммарная мощность в м).
1
От Изыхского месторождения угленосные от-
ложения Черногорской мульды отделяются анти-
клинальным перегибом и связаны с ним нижней ча-
стью угленосной толщи (солепоозерской, сарской и
нижними горизонтами черногорской свит). В Чер-
ногорской мульде замыкаются угольные пласты бе-
лоярской и верхней части черногорской свит (до
пласта “Великан”); угольный пласт “Мощный”
простирается па Изыхское месторождение.
Соленоозерская свита (С^о) - залегает транс-
грессивно па топкообломочпых зеленовато-серых
отложениях подсиньской свиты. Отложения свиты
прослеживаются вдоль бортов Черногорской муль-
ды, за исключением западной и юго-западной час-
тей, где они в настоящее время не установлены. В
основании разреза залегают песчаники (10-20 м) с
мощными прослоями и линзами конгломератов и
гравелитов. Свита сложена чередующимися пачками
зеленовато-серых песчаников, гравелитов, конгло-
мератов, содержащих маломощные прослои зеленова-
то-серых алевролитов и 3-5 пластов и пропластков
(0,1-0,95 м) зольных углей, суммарной мощностью
2,0-3,5 м. Мощность отложений 0-40 м, по южному
борту мульды - до 60 м.
Сарская свита (С^г) - нижняя граница ее
проводится по подошве пачки конгломератов, верх-
няя — в основании мощной пачки песчаников, пе-
рекрывающих сближенную группу из трех-пяти
топких угольных пластов (0,2-0,9 м). Комплекс
пород залегает па отложениях солепоозерской
свиты, а при их выклинивании (по западному бор-
ту мульды), - непосредственно па отложениях
подсиньской свиты. Нижняя половина разреза
(100-110 м) сложена песчаниками с прослоями
гравелитов, линзами конгломератов, чередую-
щихся с маломощными пачками алевролитов, и
8-10 угольными пластами и пропластками, из них
четыре рабочей мощности от 1,45 до 2,9 м. Верх-
няя половина свиты (130 м) представлена алевро-
литами, песчанистыми алевролитами, содержащими
маломощные прослои песчаников и 15-17 уголь-
ных пропластков (0,1-0,9 м). Мощность отложе-
ний 230-240 м.
Черногорская свита (С? сг) - верхняя граница
Проходит по кровле пласта “Непостоянного”. По-
дразделяется па две подсвиты, граница между кото-
рыми проводится по кровле пачки песчаников, зале-
гающей ниже пласта “Трехаршиппого” (группы из
трех тонких сближенных угольных пластов).
В основании разреза прослеживается мощная
(20-35 м) пачка песчаников с линзами гравелитов
и конгломератов. Выше залегают серые, темно-се-
рые алевролиты с маломощными прослоями песча-
ников и 12 угольными пластами и пропластками
мощностью от 0,1-0,4 до 1,25-1,4 м. Мощность
нижней подсвнты 90-110 м. Верхняя подсвита - са-
мая углепасыщеппая часть разреза продуктивной
толщи и содержит промышленные пласты углей
Подсвита состоит из темпо-серых, серых алевроли-
тов с прослоями серых песчаников, иногда (в севе-
ро-западной и западной частях месторождения) с
линзами конгломератов, гравелитов. В этой части
разреза отмечается значительное количество про-
слоев темпо-серых аргиллитов, углистых аргилли-
тов и до 12-15 угольных пластов и пропластков и
углей. Мощность верхней подсвиты 140-150 м,
полная мощность отложений свиты - 230-240 м.
Побережная свита (С?рЬ) - представлена че-
редованием темпо-серых, черных аргиллитов и
алевролитов, в том числе углистых, с конкрециями
сидерита и маломощных прослоев серых, темно-се-
рых песчаников в верхней части разреза. Это мар-
кирующий горизонт месторождения мощностью
45-50 м, который увеличивается в юго-восточном
направлении (к Изыхской мульде) до 60 м.
Белоярская свита (С3Ы) - связана с побереж-
ной постепенными переходами. Нижняя граница
фиксируется ио подошве маломощной пачки пес-
чаников, залегающих в основании угольного плас-
та “Новый”. В нижней части разреза свиты, в пач-
ке (20-25 м) темпо-серых алевролитов и аргилли-
тов, содержащих маломощные прослои темпо-се-
рых песчаников, залегают два угольных пласта
“Новый” и “Малый” мощностью 0,9-2,5 м. Эти
угольные пласты завершают побережный макро-
ритм и генетически связаны с отложениями побе-
режной свиты. Выше залегают мощные пачки се-
рых, светло-серых песчаников, чередующихся с
маломощными пачками алевролитов в соотноше-
нии 2:1. Опи содержат прослои пепловых туфов,
мергелей и невыдержанные угольные пласты.
Мощность отложений 80-90 м. Верхние горизон-
ты угленосной толщи, возможно, эродированы.
Угленосность. Продуктивная толща содержит
48-50 угольных пластов и пропластков (табл. 103),
из них 10 промышленного значения. Наибольшую
промышленную ценность имеют пласты “Вели-
кап-1-П”, “Мощный”, “Гигапт-1-Ш”; ранее отраба-
тывались пласты “Малый”, “Новый”, “Двухаршин-
ный”, “Совхозный”. Максимальная углепасыщен-
пость разреза отмечается па юго-западной и запад-
ной площадях месторождения.
Солепоозерская и сарская свиты содержат
25-30 угольных пластов и пропластков, суммарной
мощностью 13-14 м. Простого строения (за исклю-
чением сближенной группы топких угольных плас-
тов, прослеженных в кровле сарской свиты), невы-
держанные, часто выклиниваются. Рабочей мощно-
сти достигают три-четыре пласта солепоозерской и
нижней части сарской свит и сближенная группа из
трех-пяти пластов. Промышленной ценности уголь-
ные пласты солепоозерской и сарской свит практи-
чески не имеют, из-за незначительной площади их
распространения и высокой зольности.
Характеристика угольных пластов Черногорского месторождения
Пласт Мощность, м Полезная мощность угольного пласта, м Строение, количество пачек; мощность породных прослоев, м Степень выдержанности, распространение Примечание
междупластий угольного пласта
“Малый 7-12 от "Нового” От 0,7-0,95 до 1-1,25 1-2; 0,05-0,2 Разрабатывался шахтой 17
“Новый” 50-60 от “Непостоянного” 0,6-1,0-шахта 17; 1,2-1,7-2,5 (увеличивается на СВ) 1-1,85 1-3; от 0,15-0,30 до 0,03-0,1 На полях шахты 22, 17 - тонкие пропластки Разрабатывался шахтой 16,15,12; выклинивается
“Непостоянный” 20-25 от “Двухаршинного” 0,1-1,85; 05-0,6 1-2 Невыдержанный
“Двухаршинный” 16-24 от “Всликан-1”. 0,7-2,6; 0,4-1,3 на Ю 0,9-1,6 1-2; 0,05-0,6
"Всликан-1” 19-25 от “Мощного”, 2-3от “Всликана-П” 1,0-3,37; наЮВ -2,1 и ЮЗ- 0,2 м 1-3; 0,1-0,45 Выдержанный на ЮЗ сливается с “Великаном-П”
“Вслпкан-П” 3-7 от “Бсзымянного-1" 1,8-3,1; 1,7-4,8 на 103; 1,2- 2,65 на 10 1-3на С и СВ; 2-3-4 наСЗ и ЮЗ; 0,05-0,6 до 1,0 на Ю. Выдержанный Средняя пачка может замещаться высокозоль- ным углем
“Бсзымянный-1” 1-3 от “Мощного” 0,5-1,2 1-2; 0,1-0,25 Невыдержанный Выклинивается на СЗ
“Бсзымянный-П” Отщепляется от “Мощного” 1-2,85 1,05-2,75
“Мощный” 6-20, в среднем 13-15 от “Гиганта-1” 1,25-5,4; 3,4-6,4; 1,9-9,6- Увсличснис мощности с В на 3. 1-4; наЮ до 5-6; редко до 10-12; на 10 -0,05-0, 9; на 3 до 1-1,2 Замещается углистым аргиллитом
“Гигант-1” 2-7 до 14 от “Гиганта-П” 1-1,4-3,85; 2,8-4,9до6,0 - 9,0 на 10, ЮЗ; уменьша- ется с юга на север до 0,5 1-5; от 0,05-0,6до 0,85-1,6количсство и мощность прослоев увеличивается с В на 3 Выдержанный по мощ- ности; на СВ расщепля- ется на 3 пласта Угольные пачки могут замещаться углистым аргиллитом (ЮЗ поля шахт 28, 30)
“Гпгант-П” 30-36 От 1,2 до 3,55 с СВ на ЮЗ 1-2 очень редко 5; 0,05-0,7 Выдержанный
“Трекаршинный” 1-2,2, в среднем 1,35 в центральной части 1-3 Тонкие прослои центральной части Выклиниваются за пределами поля шахты 30
Максимальную углепасыщешюсть имеет черно-
горская свита, содержащая 22 угольных пласта и
пропластка, суммарной мощностью 27-30 м. Рабо-
чие пласты угля сосредоточены в верхней подсвите
черногорской свиты. Опи группируются по трем
основным горизонтам: нижний горизонт сложен
угольными пластами “Гигапт-ГШ”, с междувластия-
ми, выполненными алевролитами или мелкозерни-
стыми песчаниками. Второй горизонт охватывает
серию сближенных пластов угля — “Мощный", “Бе-
зымянный”, “Великап-1-П” суммарной мощностью
16-20 м, переслаивающихся с углистыми ар1 иллита-
ми, алевролитами, с единичными прослоями песча-
ников. Нижний и второй горизонты разделяются
междупластием песчаников мощностью от 6-10 м
(поле шахты “Хакасская”) до 22-32 м (разрез “Чер-
ногорский”). Третий горизонт охватывает интервал
от почвы пласта “Двухаршинного” до кровли плас-
та “Непостоянного” и представлен чередующимися
алевролитами и песчаниками, содержащими еще
два-три тонких угольных пропластка. Мощность го-
ризонта 20-30 м, он отделяется от второго горизон-
та междупластием песчаников, реже алевролитов
мощностью 12-25 м.
Угольные пласты черногорской свиты отно-
сятся к пластам средней мощности (общая мощ-
ность в среднем - 2,42-3,98 м, полезная —
2,07-3,30) и характеризуются сложным строени-
ем (одпа-трп, реже четыре-пять угольных пачек),
с мощностью породных прослоев, часто сидерита-
зироваппых - от 0,05 до 0,95 м. Мощности уголь-
ных пачек по отдельным пластам колеблются от
0,4 до 4,65 м
По морфологии угольные пласты относятся к
выдержанным (“Великап-П”, “Гигант-1 и -П”) и
невыдержанным (“Мощный”, “Безымянный”).
Наиболее мощные пласты обычно сложного строе-
ния, расщепляются или выклиниваются, за иск-
лючением пласта “Мощного”, сохраняющего про-
мышленное значение па всей площади месторож-
дения. Пласт “Гигант” — слитный (6-9 м) па
О'о-западпом крыле месторождения, расщепляется
в северо-восточном направлении па три пачки,
разделенных породными прослоями мощностью
6-8 м и снова становится слитным (5 м) в преде-
лах полей шахтной отработки. Угольный пласт
“Мощный” (общая мощность 3-6 м, полезная 2-4)
состоит из двух-четырех, реже 10-12 угольных па-
чек, разделенных породными прослоями от 0,1
до 1,0 м, “Великан” расщепляется на две пачки и
местами теряет рабочую мощность. Угольные пла-
сты малой мощности (“Малый”, “Новый”, “Двух-
аршинный”, “Безымянный”, в среднем 0,7-1,3 м)
сравнительно простого строения и состоят из од-
ной-трех пачек, разделенных топкими породны-
ми прослоями, па значительных участках они те-
ряют рабочую мощность.
Качество углей. Угли месторождения —
каменные, гумусовые, марки Д (длишюпламеи-
пые). Относятся к подгруппе 1ДФ - первый длип-
попламеппый фюзинитовый, с кодовым номером,
согласно ГОСТу 25543-88, - 0643700 и к подгруп-
пе 1ДВ - длипиопламеппый витрипитовый с кодо-
вым номером — 444200. По отражательной способ-
ности витринита (Ко = 0,45-0,50%) угли соответст-
вуют 0-1 стадии метаморфизма.
Угли имеют сложный петрографический со-
став, меняющийся по падению и простиранию
пластов. Выделяются угли полублестящие
(55-85%) и полуматовые (13-33), в подчиненном
количестве присутствуют матовые и блестящие
разности (2,5-23). Макрокомпопептпый состав
представлен витринитом (67-74), семивитрини-
том (1-4), фюзинитом (17-27), липтинитом (2-8),
в разных процентных соотношениях по каждому
отдельному пласту, отмечается также примесь
глинистого и карбонатного материала.
Петрографические типы пластов соответству-
ют фюзипитовым дюрепо-кларепам, исключая
пласт “Двухаршинный”, относящийся к смешан-
ному дюрепо-кл арену.
Содержание влаги (У/а) в углях по средним
показателям изменяется от 5 до 9%, достигая
максимальных значений (13%). При этом отме-
чается уменьшение влаги вниз по разрезу от 9,0
до 4,9%.
Угли месторождения средпезольпые. Содер-
жание золы в углях изменяется от 2,8 до 30%, со
средними значениями по пластам от 10,6 (пласт
“Великап-П”) до 15,4% (пласт “Мощный”), с уче-
том 100% засорения породными прослоями от
13,2 до 19,75 соответственно. Повышенная золь-
ность отмечается в пластах белоярской свиты
(18-25%). Зольность пи по одному основному ра-
бочему пласту месторождения не выходит за пре-
делы кондиционной. Наблюдается некоторая за-
кономерность изменения зольности по площади.
Малозольные угли (А1* - до 10%) распространены
в северной и юго-западной частях месторожде-
ния. Площади с зольностью 12,5-20% приуроче-
ны к западной и юго-восточной частям месторож-
дения. Участки с повышенной зольностью
(>20%) вытянуты с СЗ па ЮВ (пласты “Мощ-
ный” и “Двухаршинный”). Таким образом, па
месторождении наблюдается повышение зольно-
сти с глубиной (от пласта “Двухаршинного” к
пласту “Гигант-1”) и па площади в юго-восточном
направлении.
Алюмосиликатный состав золы достаточно
выдержан па площади месторождения и составля-
ет (по полю шахты “Хакасская”) (в %): ЗЮ2 -
27,6-57,3; А12О3 - 18,1-35,6; Ге2О3 - 2,8-22,1;
СаО - 1,4-10,4; К2О + Иа2О - 1,7, средняя темпе-
ратура жидкоплавкого состояния 1у - 1342°.
Выход летучих (Ус1аГ) изменяется от 26 до
51%, составляя 40-42%. Коксовый остаток порош-
кообразный, реже слабоспекшийся и спекшийся.
Угли малосерпистые (0,46-0,52%), сера представ-
лена в основном органической разновидностью, ма-
лофосфористые (0,040-0,104%), содержание хло-
ра по пластам изменяется от 0,008 (“Гигапт-П") до
0,02% (пласт “Безымяппый-1”), в среднем 0,011%.
Элементный состав органической массы отлича-
ется постоянством для всех угольных пластов:
С"=78,1; Н"=5,0; М*,г= 2,2; О‘,аГ= 14,3. Угли
характеризуются высокой теплотой сгорания (<2‘ы)
от 31,3 до 33,4 МДж/кг. Сводные показатели каче-
ства умей по пластам приведены в табл. 104.
Угли относятся к средне- и легкообогати-
мым. По данным исследований ВУХИНа и Гипро-
шахта, угли пластов “Двухаршинного”, “Велика-
на”, “Безымянного”, “Мощного” и “Гиганта” от-
носятся к средпеобогатимым, с высокой ценно-
стью концентрата (выход концентрата удельной
массой 1,4 равен 81-88%, с зольностью 4,5-5,5%).
Угли пласта “Нового” относятся к легкообогати-
мым (выход концентрата удельной массой 1,4 со-
ставляет 90-93%, с зольностью 4,7-5,1%).
Токсичные элементы - мышьяк, ртуть и фтор -
в углях не обнаружены, остальные токсичные эле-
менты характеризуются низкими содержаниями
по сравнению с ПДЖ и не представляют опасно-
сти для окружающей среды при сжигании углей.
Средние показатели газоносности углей (в %):
азот = 66,5-83,3; углекислый газ = 9,9-16,2; метан =
= 6,6-18,4. Все пласты углей месторождения отно-
сятся к лучшим маркам топлива для газогенера-
торных установок.
Черногорские угли для коксования обычным
методом непригодны, однако были получены кок-
собрикеты высокой механической прочности при
введении в шихту 20-30% концентрата газового
угля и 6-10% концентрата сульфатспиртовой бар-
ды при брикетировании без предварительного На-
грева и при давлении 20,0 МПа. Прочный кокс
был получен при добавлении 10% черногорских
углей в шихту лучших спекающихся жирных Й
отощеипых углей Кузбасса.
Высокая теплота сгорания, низкая зольность,
способность выдерживать длительное хранение в
штабелях и при перевозках дают возможность ис-
пользовать их как высококачественное энергетиче-
ское топливо. Промышленные предприятия Крас-
ноярского края и Республики Хакасия использу-
ют 50% черногорских углей (электростанции, пред-
приятия черной и цветной металлургии).
Таблица 104
Сводные показатели качества (в %) углей пластов Черногорского месторождения
Пласт XV А11 у<1аГ С<Ы И<!аГ О‘,ар з;’ X У <2“
“Всрхний-1” 9,0 19,8 38 - - - - - - - -
“Всрхнпй-П” 7,8 13,6 34 - - - - - - - -
“Сажистый” 5,0 24,2 42 - - - - - - - -
“Совхозиып” 7,6 12,4 42 - - - - - - - -
“Малый" 7,5 14,4 38 77,6 5,2 14,6 0,53 - - 32,1
“Новый” 6,5 12,1 36 79,8 5.0 15,1 0,48 41 0 32,2
“Непостоянный” 6,6 13,4 40 79,5 5,5 14,9 0,51 46 0 32,2
“Двухаршинный” 5,8 12,9 42 79,5 5,3 14,9 0,86 44 0-5 32,1
“Всликан-1” 6,0 14,0 41 78,7 5,5 16,0 0,48 38 0 32,3
“Всликан-П" 5,8 15,0 39 79,4 5,5 14,8 0,46 40 0-2 32,1
"Неустойчивый” 4,2 16,6 40 - - - - - 31,3
“Бсзымянный-1” 4,8 13,4 40 79,9 5,4 13,4 0,5 - - 32,4
“ Бсзымяннып-П” 5,9 12,7 40 79,3 53 15,3 0,46 - - 31,7
“Мощный” 5,6 12,7 40 79,3 5,4 15,3 0,47 47 0-4 32,1
“ Мсжпластовый-1" 5,5 17,0 44 76,4 6,2 15,1 2,2 - - - -
“Мсжпластовый-П” 4,9 15,9 41 78,6 5,6 14,7 0,48 49 - 33,4
“Гигант Г 5,3 13,5 40 78,0 5,5 14,5 0,5 45 0-3 31,9
“Гигапт-П” 5,6 15,8 40 79,4 5,3 15 ,2 0,46 36 0-2 32,0
“Гигант III” 4,3 19,3 43 79,3 5,5 12,7 2,3 0,46 46 0-6 32,3
"Трсхаршпнный” 4,0 24,0 45 80,1 6,1 11,4 2,4 0,47 - - 33,0
Примечание. X, V - в мм, О'к,г - МДж/кг.
Попутные полезные ископаемые. Ис-
следования попутных компонентов показали на-
личие кондиционных содержаний (50 г/т) герма-
ния в золе углей пластов “Гигант”, “Мощный”,
“Новый”, “Двухаршинный” и др. в северо-восточ-
ной части месторождения, и скандия (пласты “Бе-
зымяпный-П”, “Двухаршинный”, “Новый”, “Ма-
лый”). Это создает благоприятные возможности
для организации производства по комплексному
извлечению германия и скандия из черногорских
углей (С.П.Арбузов, 1998).
При изучении вскрышных пород “Черногор-
ского” разреза установлено, что алевролиты и ар-
гиллиты пригодны для получения аглопоритово-
го щебня марки “600", причем светло-серые алев-
ролиты и аргиллиты пригодны непосредственно,
без введения в шихту добавок (относятся к пер-
вой группе сырья). По содержанию углерода по-
роды вскрыши (вторая группа сырья) не требуют
дополнительного введения топлива.
Горно-технические условия. Действую-
щие шахты отрабатывают пласты черногорской
свиты (рис. 50). Горно-геологические условия
разработки угольных пластов свиты почти везде
одинаковы и характеризуются как удовлетворите-
льные. Тонкие пласты отрабатываются системой
длинных столбов по восстанию, мощные — сплош-
поп выемкой, с оставлением угля в почве и кров-
ле угольных пачек. По шахте “Хакасской”, отра-
батывающей пласт “Великаи-П”, вынимаемая
мощность —2,08 м, полезная — 2,03; мощность пла-
ста изменяется от 1,6 до 2,6 м при средней 2,23;
глубина отработки 130-149 м (на западе участка).
Основная кровля представлена трудпообрушае-
мыми песчаниками и алевролитами с коэффици-
ентом крепости 1,5-2,0, ложная (непосредствен-
ная) кровля сложена трещиноватыми, неустойчи-
выми аргиллитами, алевролитами, пропластками
угля, иногда песчаниками средней мощностью
слоев 0,8-2,3 м (шахта “Хакасская”). При отра-
ботке наблюдаются обрушения (вывалы) кровли
мощностью до 15 м. При отставании крепи от за-
боя происходит отслаивание аргиллитов в виде
плитки 1-10 см. Основная кровля, по данным фи-
зико-механических определений, изменяется
(пласт “Великан”) от весьма неустойчивой — сла-
боустойчивой (78%) до средней устойчивости —
устойчивой (22%). Вмещающие породы Ш-1У,
реже V и VI категорий твердости по шкале
М.М.Протодьякопова.
Газоносность углей значительно меньше ниж-
него допустимого предела (2 м3/т) и колеблется
по метану во вмещающих породах 0-0,42, в углях —
0-0,51; по углекислому газу - в породах
0,03-0,27, в углях — 0,01-0,50 м3/т. Зависимость
газоносности от глубины не выявлена. По составу
газов углевмещающая толща находится в зоне ме-
тапово-азотпых газов (среднее содержание но
пласту: азота — 70,8%, углекислого газа — 12,8, ме-
тана — 16,0). Расчетная газоносность (шахта “Ха-
касская”) — 0,82%.
Шахты не опасны по горным ударам и выбро-
сам, по взрывоопасны по угольной пыли (приме-
няются завесы из инертной пыли известняков),
местами силикозоопаспы (содержание свободной
двуокиси кремния в углях - 0,24-1,31%, в поро-
дах - 0,11-42,13).
На разрезах отрабатываются пласты “Вели-
каи-1 и -П”, “Мощный”, “Гигант”. Их суммар-
ная мощность па разрезе “Черногорском” равна
17 м при коэффициенте вскрыши 3 м3/т. На
разрезе “Степном” ( “Черногорский-1”) глубина
отработки составляет 150-170 м, коэффициент
вскрыши — 5-10 м3/т, глубина залегания плас-
тов от 7,4 до 161,5 м при средней 82,1 м, мощ-
ность отдельных пластов изменяется от 1 м до
10,3 м при средней 3 м.
Вскрышные породы — супеси и суглинки
(1-3 м), гравийно-галечниковые отложения
(1-12 м), приуроченные к террасовому комплексу
рек Енисея и Абакана и охватывающие юго-вос-
точную часть месторождения, а также залегаю-
щие ниже алевролиты — 36%, аргиллиты — 30,
песчаники — 34. Борта разрезов устойчивы, усту-
пы па рабочих бортах имеют углы откоса 60-80,
не рабочих — 40-50°.
Под открытые работы выделены также уча-
стки “Юго-Западный" и “Ташебинский”, с ли-
нейным коэффициентом вскрыши 9. На
“Юго-Западном” участке подлежат отработке
пласты “Великап-1-П”, “Мощный”, частично
“Гигант”, залегающие па глубине до 68 м, в
среднем 45 м. Продуктивная толща перекрыта
здесь аллювиальными отложениями мощностью
10-16 м. На участке “Ташебинский" — пласты
“Мощный", “Гигант”, частично “Великан”, за-
легающие па глубине до 110-120 м.
Угли склонны к самовозгоранию в целиках и
в штабелях. В юго-западной части месторожде-
ния пласты “Гигант”, “Мощный”, “Великан” па
выходах выгорели, здесь распространены горель-
пики (глубина выгорания до 50 м).
Гидрогеологические условия па месторожде-
нии сравнительно простые. Наиболее водообиль-
пый — (верхний) аллювиальный водоносный го-
ризонт, приуроченный к аллювиальным отложе-
ниям, покрывающим юго-восточную часть место-
рождения (шахтные ноля 12, 13, 8). Водосодер-
жащие — песчано-гравийные отложения, галечни-
ки, супеси с включением гальки и гравия мощно-
стью до 6-8 м. Воды порово-пластовые, безнапор-
ные, они существенно увеличивают водопритокп
в горные выработки. Коэффициент фильтрации
аллювия составляет 2,4-48,8 м/сут.
, ®иа «кива им. «аяж «иа». «мм чайвг» *» в* таи® «шж ши «жа*. чяяж ш*. «ж^тя^таиташ^адаймтежжвки^я^тоа^.тйж^тгиата^
Рис. 50. Геолого-промышленная карта Черногорского месторождения
1 - выход пласта и его название; 2 - граница свит; 3 - граница обводненных песчано-галечниковых отложений; 4 - граница и но-
мер участка черногорской свиты; 5 - граница и номер участка белоярской свиты; 6 - действующий разрез; 7 - шахта и ее номер
“ -вжв»* »»»&* »ааед чякш шли, «лжахггажлтаая* выл ияяю* Шмм* тажт «гжик «кама ®яяи» хжсзд Шзй® «им» «зззяи. «иажв. «кяяйй. «мд чжмил. пошл ждя» пжв.н чя'"шл. «вдет Одмк «йж®. шжмд чаяжх чдаяал «жя»
I
I
г
На севере поля шахты “Хакасская” распро-
странен аллювиальный водоносный горизонт
руч.Кара-Сук. Средняя мощность песчано-гра-
вийных отложений 3,2 м, уровень грунтовых вод
находится па глубыге 4-11,7 м. Водоносный горизонт -
безнапорный, удельный дебит 0,009-0,22 л/с, ко-
эффициент фильтрации 0,25-0,54 м/сут. Водо-
носный горизонт руч.Кара-Сук не оказывает су-
щественного влияния па формирование водопри-
токов в горные выработки.
Водоносные горизонты белоярской и черно-
горской свит, участвующие в обводнении горных
выработок, относятся к пермо-карбоновому водо-
носному комплексу. Белоярская свита относится
к среднему водоносному горизонту месторожде-
ния или верхнему горизонту пермокарбонового
водоносного комплекса бассейна. Опа представле-
на песчаниками, пластами угля “Малый” и “Но-
вый”, трещиноватыми алевролитами и аргиллита-
ми, глубина статического уровня изменяется от
1,6 м до 48,6 м. На площади распространения ал-
лювиальных (перекрывающих) отложений воды
этого горизонта (трещинно-пластовые) имеют на-
порный характер (3,3-11,0 м). Водами белояр-
ской свиты обводнялись все шахты (12, 13, 16,
17), разрабатывавшие пласт “Новый”. Средний
удельный дебит изменялся от 0,35 (нижние гори-
зонты) до 1,3-1,5 л/с; коэффициент фильтрации
вмещающих пород колебался в пределах —
0,1-1,66 м/сут. Притоки воды в шахты составля-
ли от 20-60 до 400-500 м3/ч. На севере поля шах-
ты “Хакасская” удельный дебит составляет —
0,009-2,35 л/с, коэффициент фильтрации -
0,04-5,0 м/сут. Фильтрационные свойства пород
белоярской свиты зависят от степени их трещино-
ватости. Основные источники питания — атмо-
сферные осадки и аллювиальные воды рек Абака-
на и Енисея. В настоящее время водоносный ре-
жим белоярской свиты нарушен вследствие дейст-
вия водоотливных устройств действующих шахт
и разреза “Черногорский”.
Нижним водоносным горизонтом месторож-
дения является нижний горизонт пермокарбоно-
вого водоносного комплекса — горизонт черногор-
ской свиты. От белоярского водоносного горизон-
та он отделяется мощным водоупором — аргилли-
тами побережной свиты (45-50 м). Водовмещаю-
Таблица 105
Запасы (в млн т) углей Черногорского месторождения
(по состоянию на 01.01.1999 г.)
Объект Степень разведанности Запасы по категориям А+В+С1
Черногорская сейша "Черногорский” разрез Действующий 101,6
“Енисейская” шахта 9 41,2
Шахта “Хакасская” 128,6
“Абаканский” разрез 31,3
“Степной” разрез 103,8
“Енисейский” разрез Участок открытых работ 6,0
Участки: 20,21,23,26 шахты “Енисейская” Резерв п/гр. "а” для разрезов 10,6
Участок 28 Резерв п/гр.”а" для шахт Резерв п/гр."б" для шахт 130,9 44,5
Участок 30 То же 51,01
Прирезка к полям шахт 7-8 Разве (ывасмый участок 31,3
Участки: “Ташебинский-1 ” для шахт Перспективный для развод- 134,6
“Ташсбннскпй-П” ки участок для разрезов Прочие участки для шахт 144,0
“Юго-Западный” Перспективный для развод- 27,4
"Центральный" ки участок для разрезов Прочно участки для шахт То же 24,0 166,4
Участок 29 173,3
"Ачминдорская-3" 0,01
Участок 27 237,4
Целики под железной 0,5
дорогой и каналом Белоярская сейша Участок 25 Прочие участки для шахт 6,4
Участок 24 То же 7,4
Участок 22 2,3
Прирезка к полю шахты 17 X 5,3
"Вертикальной" шахты II 17,2
Восточная прирезка к полю 12 3,3
Итого по Черногорскому месторождению 1630
щие — песчаники, трещиноватые алевролиты, ар-
гиллиты и угли. Воды трещинно-пластовые, на-
порные (от 60-90 до 130-140 м), удельный дебит
0,006-1,0 л/с, коэффициент фильтрации -
0,004-4,32 м/сут.
Фильтрационные свойства пород черногор-
ской свиты зависят от степени трещиноватости. Ес-
тественный режим водоносных подгоризоптов чер-
ногорской свиты нарушен действием водоотлив-
ных устройств шахт и разреза, напоры снижены.
Область питания — площадь выхода отложений
черногорской свиты под наносы или па дневную
поверхность. Водопритокп в шахты невелики: по
шахте “Хакасская” составляли 40-60 м3/сут, ожи-
даются до 79 м3/сут.
Аллювиальные воды верх-
него водоносного горизонта гид-
рокарбопатиые кальциево-пат-
риевые, аллювиальные воды
руч. Кара-Сук — гидрокарбопат-
но-сульфатпо-патриево-кальцие-
вые с минерализацией соответ-
ственно 1,5 и 0,7 г/л, общая жест-
кость 5,071 и 3,657 мг • экв/л
(умеренно жесткие), щелочные
(рН = 7,4), пригодны для пить-
евого водоснабжения.
Подземные воды белоярской
свиты гидрокарбонатпо-сульфат-
но-хлоридпо-патриево-калиевые
с минерализацией 3,36-9,9 г/л,
по величине сухого остатка -
солоноватые, очень жесткие
(86,001 № • экв/л), с рН = 6,9-8,1, с
сульфатной агрессивностью
(8О^“= 795,8-6728,8 мг/л), не
пригодны для водоснабжения.
Подземные воды черногор-
ской свиты гидрокарбопатпо-
хлорчдпо-сульфатпо-патриево-
калиевые с минерализацией
2,7-6,0 г/л, от мягких до очень
жестких (0,8-24,799 мг - экв/л),
щелочные (рН = 7,37-9,33), с
сульфатной агрессивностью
(80^ = 385,1 - 869,08 мг / л),
также не пригодны для водо-
снабжения.
Запасы. На площади мес-
торождения выделено 30 участ-
ков (нолей) для шахтной и от-
крытой отработки углей (см.
табл. 100). Из общего количе-
ства балансовых запасов (с мо-
мента начала добычи) шахт-
ным способом освоено 3,4% ,
открытым способом — 12,6%.
Общее количество кондиционных ресурсов Чер-
ногорского месторождения оценивается в 2252
млн т, из них учтённых Госбалансом - 1630 млн т
(табл. 105).
ИЗЫХСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ
Общие сведения. Месторождение располо-
жено в приустьевой части р.Абакан (приток
р.Енисея) и занимает площадь 415 км2. Админист-
ративно его территория входит в состав Алтайско-
го района Республики Хакасия. В геоморфологи-
ческом отношении месторождение делится па две
примерно равные части: северо-западную, запя-
тую поймой и надпойменной террасой р.Абакан,
представляющую степную равнину и юго-восточ-
ную с холмистым рельефом (водораздел рек Аба-
кана и Енисея). Месторождение окоптуривается
в виде подковы цепочкой высоких холмов, сло-
женных песчаниками и известняками, подстилаю-
щими продуктивную толщу.
Район месторождения является наиболее за-
селенной частью Республики. На его площади
расположены пос.Белый Яр и Изыхские копи, в
15 км к северу находится республиканский центр
г. Абакан, в 27 км к северо-западу - г.Черпо-
горск, в 25 км к северо-востоку — г. Минусинск и
ряд других населенных пунктов. В 3 км от севе-
ро-восточной окраины месторождения проходит
железная дорога Абакан — Тайшет, по его центра-
льной части проведена к участкам открытой отра-
ботки 1 и 2 железнодорожная ветка от ст. Подси-
няя Южно-Сибирской железнодорожной магист-
рали. Район горно-добывающий и сельскохозяйст-
венный, входит в состав Саянского территориаль-
но-производственного комплекса.
Изученность и эксплуатация. Первые
кустарные разработки углей на месторождении
известны с 1904 г. В 1907 г. быта открыта угле-
носная площадь “Калягинское месторождение”, а
в 1917 г. — угленосная площадь “Калягипская раз-
ведка” (Нарылковское месторождение), располо-
женная в 4 км от с.Калягине. Здесь вначале дву-
мя шахтами, а с 1939 по 1951 г. — одной разраба-
тывался угольный пласт “Девятиметровый”. Пер-
вое расчленение угленосной толщи месторожде-
ния было сделано Г.А.Ивановым в 1927-1928 гг.,
сохранившееся с небольшими уточнениями до на-
стоящего времени.
Систематические разведочные работы нача-
лись в 1950-е годы. К 1960 г. была оконтурена
площадь Изыхского месторождения и изучено
его строение. Одновременно с этим шло шахтное
строительство и наращивалась добыча угля, в
1947-1954 гг. — шахтами 3 и 4, с 1960 по 1962 г. -
шахтами 5, би небольшим карьером, расположен-
ным вблизи и.Изыхские копи. На площади разве-
данного поля 3 были выделены: Участок 2 для от-
крытой отработки пластов ХХШ - XXII (“Ма-
лый Изыхский" разрез).
В настоящее время месторождение разрабатыва-
ется разрезом “Изыхский” с гремя участками общей
производственной мощностью 2 млп т угля в год.
Угли используются промышленными, комму-
нально-бытовыми предприятиями и населенными
пунктами Хакасии, Красноярского края и выво-
зятся за их пределы (основные потребители — То-
мусинская ГРЭС и Барнаульская ТЭЦ). Обеспе-
ченность запасами “Изыхского” разреза в Преде-
лах горного отвода составляет 13 лет.
Геологическое строение. В структурном
плане месторождение выполняет коробчатую му-
льду, вытянутую в северо-западном направле-
нии, с пологим дном и относительно крутыми
(15-17°) бортами, осложненную с южной стороны
флексурным перегибом и взбросом с амплитудой
до 50 м, затрагивающим лишь низы угленосной
толщи. В береговом разрезе р.Абакан в угленос-
ных отложениях отмечаются малоамплитудпые
(до 1,0-1,5 м) дизъюнктивные нарушения.
В Изыхской мульде вскрывается полный
(1800 м) разрез продуктивной толщи от солепоо-
зерской до изыхской свит включительно (рис. 51).
Угленосные отложения сложены алевролитами
(51,8%), песчаниками (29), аргиллитами (11,1),
углями (5,9) и гравелитами, конгломератами, из-
вестняками (в сумме 2,2).
Соленоозерская свита (С^о) — комплекс по-
род свиты залегает трансгрессивно на отложени-
ях подсипьской свиты. Нижняя половина разреза
представлена ритмично чередующимися конгло-
мератами, гравелитами па песчанистом цементе,
полимиктовыми и олигомиктово-кварцевыми пес-
чаниками с глинистым, глинисто-хлоритовым,
реже глиписто-карбонатным цементом, маломощ-
ными прослоями песчанистых и углистых алевро-
литов. В составе гальки (1-2,5 см) преобладают
кварц, кремнистые породы, реже эффузивы раз-
ного состава и туффиты. Верхняя половина разре-
за сложена зеленовато- и табачно-серыми алевро-
литами с прослоями песчаников, пластами и про-
пластками углей ( 6-7) мощностью 0,1-0,8 м. На
изолированных небольших участках единичные
пласты достигают рабочей мощности (до 3,0 м),
ио не имеют промышленного значения из-за невы-
держанности па плошади и высокой зольности.
Мощность отложений 110-120 м.
Сарская свита (С/.? зт) - нижняя граница
проводится по подошве мощной пачки песчани-
ков с линзами гравелитов и конгломератов, верх-
няя — по кровле пласта “Никольского”. Сарские
отложения повсеместно залегают па солепоозер-
ском комплексе пород. Нижняя половина разреза
(100 м) представлена песчаниками, с прослоями
и линзами конгломератов, гравелитов, алевроли-
тов, часто песчанистых, пропластками и невыдер-
жанными пластами углей мощностью 0,1-0,3, ред-
ко от 0,5-0,6 м до 1,5 м. Верхняя половина разре-
за (70-80 м) сложена песчанистыми алевролита-
ми, алевролитами с прослоями песчаников, ино-
гда содержащих линзы гравелитов, конгломера-
тов; отмечаются прослои до 0,5 м листоватых ар-
гиллитов и топкие пласты и пропластки углей
мощностью от 0,1-0,3 до 0,6-0,8 м, редко до
1,5-2,4 м (пласт “Никольский"), а также конкре-
ционные прослои и конкреции сидеритового со-
става. Общее количество угольных пластов и про-
пластков, преобладающих в верхней части разре-
за, — 15-18. Окраска пород светло-серая с желто-
ватым и зеленоватым оттенком, песчаники поле-
вошпат-граувакковые с глиписто-хлорит-карбо-
патпым и глинисто-сидеритовым цементом. Мощ-
ность отложений 170-200 м.
Черногорская свита (С2сг) - сложена серы-
ми, темпо-серыми алевролитами, песчанистыми
алевролитами с прослоями песчаников, линзами
конгломератов, гравелитов, с многочисленными
конкрециями сидерита, пластами и пропластками
углей. Свита расчленяется па две под свиты с гра-
ницей по кровле пласта 0. В основании разреза
прослеживается выдержанный горизонт песчани-
ков с линзами конгломератов. В нижней подсвите
.'згяяз.«ззиа.««ттяква’кажьтжм»ж® тага чжэйзд еивясчодак«кт чжж».хатчжза•&&&& зжз».шй, .кетьа«какз,«аакл«жжтгаааакзшг«отчажг* ’лкзвз. зиж».1
о
• • С1Р8
С]8о+ С^25г1
-2-
А.Н. Федотов, С. В. Ладыгин, 1996
.4
пютжнт л»садьч—-.-яижтгь-чея.та. чая» ««Камия». япнк -иииаь аджл *вж» чва'к.якама яияшчяк»» явят чпжячяыж'
Рис. 51. Геологическая карта Изыхского месторождения.
Условные обозначения см. на рис. 49
КМ
2-,
Разрез по линии А1-А2-Аз
Масштаб: 1:200000
Скв.1316 Р1ПГ1
• О . ° ЧьГтЧ I "Рт^7
А2
Скв.1311 ргД
С3Ы
С2сг+рЬ
VIII
3™
содержится больше прослоев песчаников, граве-
литов, конгломератов и значительно меньше
(10-12) угольных пластов и пропластков, по срав-
нению с верхней подсвитой. Мощность угольных
пластов и пропластков изменяется от 0,1-0,3 до
1,35-2,5 м, в них отмечаются прослои до 5 см топ-
штейнов (туфов). Мощность подсвиты 110-120 м.
Верхняя подсвита имеет самую высокую углепа-
сыщеипость продуктивного разреза на месторож-
дении, по невысокую суммарную мощность уголь-
ных пластов. Содержит 20-25 угольных пластов и
пропластков (с I по УП включительно) мощно-
стью до 3,5-7,0 м. В составе отложений преоблада-
ют алевролиты с прослоями углистых алевроли-
тов и аргиллитов, темпо-серых песчаников. Мощ-
ность подсвиты 170-180 м, суммарная мощность
отложений подсвиты 260-290 м.
Побережная свита (С2рЬ) - пйжпяя граница
проводится по кровле пласта VII, в основании —
пачки черных аргиллитов, перекрывающих этот
угольный пласт, верхняя — по почве пласта VIII
или его спутника VIII1, в основании маломощной
(3-5 м) пачки песчаников. Первые прослои чер-
ных листоватых аргиллитов бассейновых фаций
появляются выше угольного пласта VI. В составе
отложений преобладают темпо-серые слюдистые
алевролиты, черные хлорит-гидрослюдистые ар-
гиллиты, содержащие прослои олигомикто-
во-кварцевых песчаников с гидрослюдисто-карбо-
патно-хлоритовым цементом, иногда отмечаются
маломощные прослои зеленовато-серых алевроли-
тов, содержащие топкие пропластки углей или уг-
листых аргиллитов и крупные (0,7-1,0 м) упло-
щенные конкреции сидерита с раковинами дву-
створок. Мощность отложений 75-85 м.
Белоярская свита (С3Ы) - связана постепен-
ными переходами с побережными отложениями.
Разрез начинается мощной пачкой (до 30 м) зеле-
новато-серых алевролитов, содержащих уголь-
ный пласт VIII или его спутник VIII1. Верхняя
граница условная, проводится по почве пласта
XXI. В нижней и верхней трети разреза преобла-
дают тонкообломочпые литофации, в средней —
песчаники. Свита подразделяется па две подсви-
ты, с условной границей выше пласта XVII, сов-
падающей с кровлей крупного мезоритма. Нижне-
белоярская подсвита сложена темпо-серыми, зеле-
новато-серыми, голубоватыми аркозово-кварце-
выми алевролитами с хлорит-карбопатпо-слюди-
стым цементом, которые содержат маломощные
пачки и прослои светло-серых, с зеленоватым от-
тенком песчаников олигомиктово- и аркозо-
во-кварцевых, редко полевошпат-граувакковых с
гидрослюдистым и карбонатным цементом, чер-
ных хлорит-гидрослюдистых и углистых аргилли-
тов, многочисленные конкреции сидерита и буро-
го железняка. На западном борту мульды отложе-
ния представлены тоикообломочными литофация-
ми, па юго-восточном, восточном — преимущест-
венно песчаниками. Подсвита содержит достаточ-
но выдержанные пласты с IX по XVII включите-
льно мощностью от 0,2-0,4 до 1,75-5,85 м, равпо’-
мерпо распределенные по разрезу. Мощность от-
ложений 320 м. Верхпебелоярская подсвита сло-
жена мощными пачками песчаников, содержащих
линзы конгломератов или рассеянную гальку, ко-
торые чередуются с пачками алевролитов. Для
нее характерно уменьшение известковистости по-
род и наличие мощных выдержанных угольных
пластов XVIII, XIX, XX со спутниками. Песчани-
ки светло-серые полевошпат-граувакковые, олиго-
миктово- и граувакково-кварцевые с гидрослюди-
сто-карбопатпым и карбонатным цементом. Мощ-
ность подсвиты 210-220 м, общая мощность отло-
жений свиты 520-530 м.
Нарылковская свита (Ррпг) — сложена алев-
ролитами, песчаниками, углистыми аргиллитами,
пластами и пропластками углей (до 13%), отмеча-
ются линзы и прослои гравелитов и конгломера-
тов, известняков и пепловых туфов, приурочен-
ных к нижним горизонтам свиты. Характерная
особенность — преобладание топкообломочпых по-
род с мощными угольными пластами в нижней и
верхней трети разреза и мощных пачек песчани-
ков в средней части. Нижняя треть разреза выде-
лена в пижпепарылковскую подсвиту с границей
по почве угольного пласта XXI. Опа достаточно
условна, так как пижнепарылковские угленосные
отложения завершают белоярский этап углеобра-
зовапия, и граница между парылковскими и бело-
ярскими комплексами пород постепенная, прово-
дится в монотонной пачке алевролитов по смене
растительных комплексов. Это наиболее углепа-
сыщеппая часть пижпепермского разреза, пред-
ставленная алевролитами, углистыми алевролита-
ми и аргиллитами, содержащими группу сближен-
ных угольных пластов XXI и XXII, со спутника-
ми ХХПа и XXII6, которые могут сливаться на от-
дельных участках. Выше прослеживается группа
топких угольных пластов ХХП'-ХХП’", заверша-
ет разрез сложный угольный комплекс, который
содержит один из наиболее мощных и устойчи-
вых пластов — XXIII, имеющий спутник -ХХПГ
и серию расщепляющихся пластов ХХ1У-ХХ1У.
Угольный пласт XXIV генетически размыт па зна-
чительной площади. Мощность отложений
170-180 м. Граница с верхпепарылковской подсви-
той проводится по подошве мощной пачки песча-
ников, перекрывающих с размывом угольный
пласт XXIV или его спутники. Верхпепарылков-
ская подсвита представлена в нижней половине
разреза мощными пачками (до 40-60 м) песчаников,
в которых отмечается примесь каолинита, чере-
дующихся с маломощными пачками алевролитов.
Верхняя половина подсвиты сложена топкообло-
мочпым комплексом пород — алевролитами, с под-
чиненными прослоями песчаников (0,6-3,0 м), уг-
листых аргиллитов, линзами известняков и плас-
тами углей. Завершает разрез мощный выдержан-
ный пласт XXVIII. Мощность подсвиты 240 м, об-
щая мощность отложений свиты 520-530 м.
Изыхская свита (Р^г) — нижняя граница
проводится в основании междупластия (30-40 м),
разделяющего пласты XXVIII и XXIX. Нижняя
половина свиты сложена мощной (140-150 м) бе-
зугольной пачкой, в которой отмечаются только
единичные топкие угольные пласты (XXIX) и
пропластки, распространенные па ограниченной
площади. Безугольная пачка залегает трансгрес-
сивно па отложениях верхиепарылковской под-
свиты. В 30-35 м от ее основания отмечается пере-
рыв в объеме двух биостратиграфических гори-
зонтов. Безугольная пачка сложена темно-серы-
ми алевролитами и песчанистыми алевролитами,
которые содержат в нижней части разреза мало-
мощные прослои светло-серых полевошпат-грау-
вакковых и граувакково-кварцевых песчаников с
гидрослюдисто-карбопатпым и карбонатным це-
ментом с примесью каолинита. Вверх по разрезу
количество и мощности песчаниковых пачек уве-
личиваются. Верхняя половина свиты (100-110 м)
сложена топкообломочпыми породами: темно-се-
рыми полимиктовыми алевролитами с прослоями
зеленоватых и желтоватых карбопатпо-гидрослю-
дистых аргиллитов, мелкозернистых песчаников
и мощными пластами углей (XXX и XXXI). Об-
щая мощность отложений 250-260 м.
Продуктивные отложения перекрываются по-
кровными рыхлыми четвертичными отложениями
мощностью 10-15 м, па отдельных участках — до
20-30 м, представленными делювиально-аллювиа-
льными образованиями, аллювием речных террас,
четвертичными супесями, суглинками (1,5-2,5 м),
перекрывающими па отдельных площадях глины
кирпично-красные и желтовато-серые (каолипи-
товые). Глины являются корами выветривания
цо аргиллитам угленосной толщи и выполняют не-
ровности палеорельефа. Мощность глин 1-10 м, в
Отдельных впадинах может достигать 50 м.
Угленосность. В разрезе продуктивной
толщи насчитывается до 85 угольных пластов и
пропластков суммарной мощностью до 100 м, из
них 18-25 рабочих с общей полезной мощностью
60-75 м. Индексация угольных пластов, установ-
ленная И.С.Педапом и Р.М.Мяпиль, уточнена и
переработана К.Ф.Ампилоговым (К.Ф.Ампило-
гов и др., 1962) для группы пластов XXIV. В на-
стоящее время для разных участков месторожде-
ния используются обе индексации (табл. 106).
Угольные пласты распределены по разрезу
неравномерно (табл. 107). Солепоозерская и
сарская свиты содержат 18-21 угольный пласт
и пропласток средней суммарной мощностью
угольной массы 6,8-7,7 м; два пласта па отдель-
ных участках приобретают рабочую мощность
(верхний пласт “Никольский” разрабатывался).
Черногорская свита — наиболее углепасыщеп-
пая часть разреза продуктивной толщи. Здесь
насчитывается 30-37 угольных пластов и про-
пластков (от кровли пласта “Никольского” до
кровли пласта VI включительно), из них 10-15
пластов, приуроченных преимущественно к
верхней части разреза свиты, имеют промыш-
ленное значение. Побережная свита выделена
как безугольная.
Нижпебелоярская подсвита включает 25-30
угольных пластов (с VIII по XVII включительно)
и пропластков, из них 7-10 достигают рабочей
мощности. В пределах всего месторождения вы-
держиваются пласты X и XV (мощностью соответ-
ственно 6,0-6,9 и 3,0-6,0 м). Остальные пласты не-
выдержанны и редко достигают рабочей мощно-
сти. В разрезе верхпебелоярской подсвиты уста-
новлено 9-12 угольных пластов и пропластков, из
них 6-9 рабочих (с XVIII по XXII6 включительно).
Надежно увязываются пласт XIX (мощностью до
13,2 м) и группа пластов ХХ1-ХХП с их спутни-
ками.
Нарылковская и изыхская свиты содержат са-
мые мощные угольные пласты бассейна. Нарыл-
ковская свита включает сближенные пласты XXI
и XXII со спутниками и пласты ХХШ-ХХ1У со
спутниками. Пласт XXIV (сложного строения)
образует слитный пласт мощностью 4,0-10,0 м па
западе и северо-востоке месторождения и генети-
чески размыт по южному и юго-восточному борту
мульды. Наиболее мощные и выдержанные сбли-
женные пласты XXVII и XXVIII имеют простое
строение и общую мощность угольной массы
6,0-11,0 м. На отдельных участках па востоке и
юго-западе месторождения они образуют слит-
ный пласт простого строения с максимальной
мощностью угольной массы до 11,9 м.
Таблица 106
Сопоставление индексаций угольных пластов
И.С.Педап, Р.М.Мяпиль, 1953, 1956 К.Ф.Ампилогов, 1962
XXIIIй XXIIIй XXIV1
XXIV XXIV’а XXIV
Пласта нет XXIV1"6 XXIVй
Пласта нет XXIV" XXIVй
XXIV2 XXIV23 XXIV”
XXIVй XXIVй XXIV
Характеристика основных угольных пластов Изыхского месторождения
Индекс пласта Мощность, м Количество угольных пачек; мощность пород- ных прослоев (м) Распространение
мсждупластий угольного пласта полезная
1 2 3 4 5 6
Рг1х
XXXI Группа ХХХ-ХХХ» XXXй ХХХа Р1ПГ2 ХХУ1 + ХХУП+ ХХУ1 + 40-75 1-ЗотХХХа Сближается до I с XXX 25-35 45 от ХХУ1 44-50 5-7,5 12,75 Общая XXX и ХХХа 6,55 7-14 0,75-3,1 2,1-1,2 5-7,4 10,1 1,3-3,75 1-2, редко 2-4; 0,05-0,35 Выдержанный Разрабатываемый комплекс На ЮВ замещается уг- листыми аргиллитами; иногда расщепляется Невыдержанный
ХХУ+ Р1ПГ1 ХХ1У“ 30-40 От 1,3-3,5 до 4,7 на СЗ 3-4, при слиянии с XXIУ1' 6,4-6,7 1-2 1-2, при слиянии 3-4; 0,1-0,5 Невыдержанный, на СЗ отщепляется верхняя пачка (1,6-2,1 м) Выклинивается па СЗ, постоянный спутник ХХ1У.
ХХ1У 7-30,5 в среднем 18 2,8-4,2; на С 5,4-9,2; наиболее мощный на 103 1-2, на Ю и ЮВ 2-Здо 4; 0,1-0,8 Неустойчивый по мощности
ХХШ“ 2-10 От 1,3 до 3,25 на Ю, ЮЗ 1-2 На ЮЗ отщепляется снизу от ХХ1У, на В - выклинивается
ххш XXII-’* 12-72 30-50 выше ХХПБ 4,7-11,5 1,8-3,5 2-4 к 3 и ЮЗ 2-10; 0,1-0,5; к 3 и ЮЗ 0,1-0,95 Угольный комплекс вы- держан на всей площади Невыдержанный, иногда рабочий
XXIIй 2,8-11,8 3,4-8,0 1-2; до 2-3, иногда 4-7 на ЮЗ и ЮВ;0,3-0,55 Рабочий на СЗ, в цент- ральной части отщепля- ется тонкая пачка
ХХГР 1-15 От 1,5-5,95 до 7,93, редко 0,9-1,3 1-2; 0,5-0,6 усложняется к ЮЗ и ЮВ Выдержанный, к запа- ду расщепляется, вы- клинивается
ХХП 2 до 5-8 1-5, при слиянии с ХХПа -8,5-10 1,3-5,0, в среднем 1,82-3,94 1-2, на ЮВ до 3-4; 0,25-1,0 Выклинивается на 3, сливается с ХХ1Р иа СЗ
XXI С3Ы2 XX" XX 30 от XX 80 от XX пли 3-бот XXй 20-30 1,4-4,35; в центральной части 0,75-0,95 От 0,4-1,95 до 1,5-3,5 на ЮВ 1,5-3,5 2; 0,1-0,3 в центральной части 0,8-1,0 В центральной части выклинивается нижняя угольная пачка Невыдержанный Выдержанный
XIX ХУП+ 20-30 20-25 6,5-13,2 па северном крыле; 6,5-10,1 на СВ 0,9-2,9 1-2 1-2, редко 2-4 Выдержанный; иа юж- ном крыле отщепляется нижний пласт-спутник
ХУ+ 40-50 До 3,15-6,0 От 1-2 до 3; 0,15-0,6 Выдержан иа всей площади
1 2 3 4 5 6
XIУ+ 35-40 От 1-2,5 до 3-4 2 Расщепляется на две пачки с междупластием 2,5 3.0
ХШ+ 30-35 1,75-2,25 1-2 Выдержанный
ХП+ 30-35 0,3-1,1 3,45 2-3
X 35-40 От 1,3-4,45 до 6,0-6,9 на В Простое на В, сложное на осталь- ной площади
С3Ы| УШ + 100-120 0,6-0,9 1-3
С2сг УП У1 + У+ 20-25 10-20 10-15 0,4-1,3 1,5-1,6 От 3-4 до 7 0 Простое »
1У+ 10-15 2,7-3,8 1-2
ш 40-45 0,65-3.4 Простое Невыдержанный
П+ 20-25 1,8-3,0 I
1 130-135 От 1,1-4,3, до 3,5-7,0 Выдержанный
С2сг О’ С(.25г -"Ни- кольский" 35-40 0,5-2,4 1,5-2,4
Изыхская свита содержит два мощных уголь-
ных пласта XXX и XXXI (30 и 31). Пласт XXX
сложного строения, состоит из 5-7 угольных па-
чек мощностью от 0,1 до 6,5 м суммарной мощно-
стью 4,0-9,3 м, разделяемых породными прослоя-
ми общей мощностью от 0,35 до 2,95 м; па отдель-
ных участках от пего отщепляются угольные пач-
ки, образуя самостоятельные пласты (ХХХа>
XXXй). Пласт XXXI залегает в 40-70 м выше пла-
ста XXX (на глубине 20-40 м от дневной поверх-
ности) и выходит под аллювий надпойменной тер-
расы. Этот пласт общей мощностью 5,0-7,5 м и по-
лезной - 5,0-7,4 м имеет сложное строение, пород-
ные прослои маломощны. Наиболее углепасыщеп-
пыми являются отложения восточной части Изых-
ской мульды. Основные запасы месторождения
сосредоточены в белоярской, парылковской и
изыхской свитах.
Угольные пласты малой и средней
мощности преимущественно простого
строения, хотя отмечаются и пласты про-
стого строения с мощностью до 10 м и бо-
лее. Мощные пласты сложного строения
обычно сложены 2-3, реже 4-5 угольны-
ми пачками, разделенными породными
прослоями мощностью в среднем 0,1-0,5 м.
Качество углей. Угли месторожде-
ния - каменные, гумусовые, характеризу-
ются неоднородным петрографическим
Составом и представлены переслаивани-
ем в основном полуматовых и полублес-
тящих разностей, реже матовых с прослойками
фюзепа по наслоению, еще реже блестящих.
Петрографический состав углей месторожде-
ния по свитам приведен в табл. 108.
В иерасчлепепной солепоозерской-сарской
свите и пижпечерпогорской подсвите большипст
во пластов угля — высокозольные липтинитовые
и смешанные дюреио-кларепы с низкими коэффи-
циентами структурности витринита (3-4%) и фю-
зинита (52-54%). Угли верхпечерпогорской под-
свиты более разнообразны: наряду с липтинито-
выми и смешанными типами пластов (в основном
дюрено-кларепами и кларепо-дюрепами), значи-
тельное участие принимают фюзипитовые дюре-
по-кларепы и кларепо-дюреиы. Коэффициенты
структурности витринита и фюзинита несколь-
ко изменяются - соответственно до И и 47%.
Таблица 108
Петрографический состав (в %) углей Изыхского
месторождения по свитам (по В.П.Шорину, 1975)
Свита VI Г Ь А1й
Изыхская 81 14 5 0
Нарылковская 61 34 5 0
Белоярская 64 32 4 >0,5
Черногорская 74 16 10 >0,5
Нсрасчлснснная Солсноозсрская-сарская 72 16 12 0
Примечание. Приведены средние данные.
Для углей сарской и черногорской свит характер-
на неясноштриховая или однородная структура.
Начиная с низов белоярской свиты происходит
резкая смена структурных особенностей углей.
Опи приобретают четко выраженную полосча-
тость (начиная с пласта VIII1). Коэффициент
структурности витринита возрастает до 30-45%,
фюзинита (исключая верхпепарылковскую под-
свиту) до 64-77%. Угли пижпебелоярской подсви-
ты состоят из фюзинитовых кларено-дюрепов, а
верхпебелоярской — фюзипитовых дюрепо-кларе-
иов. В отложениях нарылковской свиты это в
основном фюзипитовые кларено-дюрепы, в изых-
ской — зольные кларены и дюрепо-кларепы.
Отмечается закономерное распространение в
углях водорослей Ра$НПи$ се11и1о$и$: их отсутст-
вие в углях сарской свиты и, по-виДимому, пижпе-
черпогорской подсвиты и максимальное развитие
в верхпечерпогорской; сокращение в белоярской
и полное исчезновение в нарылковской свитах.
Для углей XXX группы пластов характерна
неоднородность состава, обусловленная переслаи-
ванием полублестящих, матовых и полуматовых
углей, причем последние пользуются наиболь-
шим распространением (И.Ю.Яковлев, 1990).
Отражательная способность витринита опре-
делялась только для углей нарылковской и изых-
ской свит; опа изменяется в пределах 0,58-0,62%,
что соответствует 1-й стадии метаморфизма углей.
Угли стратиграфически верхних и нижних плас-
тов характеризуются близкими значениями показа-
теля отражения витринита, причем у некоторых
верхних пластов он даже несколько выше. Это,
очевидно, обусловлено не столько факторами мета-
морфизма, сколько общими генетическими разли-
чиями углей и, в частности, влиянием среды их
формирования. По показателю отражения витри-
нита и технологическим свойствам (выходу лету-
чих веществ и весьма слабой спекаемости) угли
месторождения принадлежат к маркам Д и ДГ.
Петрографический состав, особенности строе-
ния и распределения микрокомпопентов позволя-
ют предположить, что торфопакоплепие происхо-
дило в условиях относительно низкой обводненно-
сти и в основном при спокойном режиме. Способ
накопления исходного материала преимуществен-
но автохтонный.
Большинство угольных пластов месторожде-
ния относится к средпезольпым. Содержание
золы в среднем колеблется от И (пласт X) до
25,4% (пласт ХХПЛ) и находится в прямой зависи-
мости от петрографического состава углей. Неко-
торое повышение зольности отмечается в разрезе
от пластов черногорской свиты к нарылковской.
Повышенной зольностью характеризуются угли
пластов Поля разреза 1, где преобладающим ти-
пом являются матовые высокоминерализовапные
разновидности, переслаивающиеся с углистыми ар-
гиллитами. С изменением петрографического со-
става углей в направлении к Полю 3 наблюдается
уменьшение содержания золы почти по всем плас-
там. Для всех пластов месторождения характерно
также понижение зольности к восточному борту
мульды, т.е. к району максимального торфопа-
коплепия. Для пластов XXX и XXXI такой зако-
номерности не наблюдается. Площади с наиболь-
шей зольностью приурочены в основном к запад-
ной и южной частям месторождения, где значе-
ние ее часто превышает 28%.
Химический состав золы углей в среднем со-
ставляет (в %): 81О2 - 55,7; Ре2О3 - 6,6; А12О3-
27; СаО - 5,1; М^О - 1,5; 8О2 - 1,9. Зола в
основном состоит из алюмосиликатов, достигаю-
щих иногда до 94,9%, что обусловливает высокую
температуру ее плавления — от 1450 до 1500'1.
Содержание аналитической влаги в углях уве-
личивается от нижних пластов к верхним и изме-
няется по пробам от 2 до 12%, по средним показа-
телям — от 3,6 до 10,4%. В целом по месторожде-
нию среднее содержание влаги (\Уа) в углях со-
ставляет 7,0%.
Выход летучих веществ колеблется от 35 до
44%. Коксовый остаток преимущественно порош-
кообразный и слипшийся, реже спекшийся.
Угли месторождения - малосерпистые и ма-
лофосфористые. Содержание общей серы в сред-
нем не превышает 0,58, фосфора - 0,04%. В уг-
лях нарылковской и изыхской свит содержание
серы достигает 1,3-2,2%. Преобладает сульфид-
ная разновидность серы, встречаются также орга-
ническая и сульфатная.
Элементный состав органической массы отли-
чается постоянством для всех пластов и характери-
зуется следующими средними показателями (в %):
- 79,4; Н" - 5,1; К" - 2,1%; О‘к,г- 13,4. По
отдельным пробам содержание углерода увеличи-
вается до 83,2, водорода - до 6,4%. Средние пока-
затели качества углей по пластам месторождения
приведены в табл. 109.
Теплота сгорания углей (<2‘|аГ) изменяется в
среднем от 30,0 до 33,6 МДж/кг, низшая тепло-
та сгорания — от 17,5 до 23,6 МДж/кг. Угли в
основном средпеобогатимые, высокозольные раз-
ности — трудпообогатимые с низкой ценностью
концентрата.
Лабораторное полукоксование показало дово-
льно низкий выход смолы: до 11% на сухое топли-
во и до 14 — па сухое беззольное. Наибольшим вы-
ходом смолы характеризуются угли с повышен-
ным содержанием липоидных компонентов. Ми-
нимальный выход смолы (6,8%) отмечен в фюзи-
нитовом дюрепе, максимальный (21,8%) — в сме-
шанном дюрено-кларепе. В составе смолы: фено-
лов 6-10%, асфальтенов — 22-34, оснований - 1-4.
Средние показатели качества (в %) углей по пластам Изыхского месторождения
Индекс пласта ууа А'1 уИаГ С<Ы цИаГ О<1аГ ТФ’аГ 0/
XXXI 8,4 16,4 43 76,5 5,4 15,3 2,0 0,54 31,9
XXX6 6,1 20,2 41 76,9 5,1 15,8 2,1 0,40 30,6
XXX" 5,0 24,4 44 75,8 5,4 16,9 1.9 - -
XXX 6,1 19,3 44 75,8 5.5 15,8 1,9 0,63 30,5
XXVIII 5,6 20,7 36 77,7 4,8 15,4 2,1 0,71 30,0
XXV 7,8 15,0 37 1 - - - - -
XXIV 8,0 23,5 38 - - - - - -
XXIV" 8,3 23,7 38 - - - - -
XXIV6 7,4 20,1 38 - - - - - -
XXIV" 7,3 19,4 39 - - - - - -
XXIV 7,6 15,1 37 78,9 5,2 11,4 3,6 - 31,2
XXIV1 9,3 17,3 35 - - - - - -
XXIII-' 8,5 15.4 39 - - - - - -
XXIII 7 4 0,5 38 79,4 5,1 12,9 2,1 - 31,0
XXII-’1 6,8 5,4 37 - - - - - -
XXIIй 6,5 8,5 40 - - - - - -
XXII" 6,8 16,8 40 - - - - - -
XXII 6,6 15,3 38 79,5 6,0 2,3 2,2 - 31,5
XXI 6,6 14,6 38 - - - - - -
XX 7,6 17,0 37 - - - - - -
XIX 6,7 13,2 36 78,6 4,7 2,7 1,8 - 32,2
XVII 7,3 15,2 38 - - - - - -
XVI 7,4 16,0 40 - - - - - -
XV 5,9 1,9 38 - - - - - -
XIV 6,4 14,0 39 - - - - - -
XIII 6,5 13,7 37 - - - - - -
XII 5,9 12,8 37 - - - - - -
XI 6,0 15,8 38 - - - - - -
X 4,7 11,0 37 80,5 - - - - 31,7
IX 4,5 11,3 38 - - - - - -
VIII 5,4 13,1 35 - - - - - -
VII 5,0 16,0 43 78,8 5,0 11,3 1,8 - 31,5
VI 5,2 11,9 41 80,4 - - - - 33,0
V 4,8 13,8 39 81,4 - - - - 31,7
IV 4,6 13,4 40 - - - - - -
III 4,6 13,2 42 - - - - - -
II 5,0 11,5 40 - - - - - -
I 4,4 13,2 42 80,8 5,7 9,9 2,4 - 32,8
0 3,8 15,1 44 78,5 5,9 8,5 2,5 - 33,6
Примечание. <2‘ьг- в МДж/кг.
Изыхские угли для коксования обычным мето-
дом непригодны, однако, по методу Сапожникова,
из слабоспекающихся углей может быть получен ме-
таллургический кокс удовлетворительного качества.
В целом, обладая высокой теплотой сгорания и
пригодные для длительного хранения и перевозки,
угли месторождения являются хорошим энергетиче-
ским топливом.
Угли зоны выветривания ио своим физиче-
ским и химическим свойствам резко отличаются от
неокислеппых углей. Опи, как правило, сажи-
стые, коричневого или серовато-черного цвета с
мелкими кусочками угля. Для них характерно: по-
вышенное содержание влаги — до 18,3%; золы — до
67,4; кислорода - до 23,7; гуминовых кислот - до
41,5; повышенный выход летучих веществ — до
58. Содержание углерода в них снижается до
70,8%, водорода — до 3,3. Теплота сгорания ф‘|аГ
выветрелых углей понижается до 25,3 МДж/кг.
Распространение выветрелых углей наблюда-
ется преимущественно па глубине 40-60 м. Грани-
ца между годным и выветрелым углем резкая:
почти сразу же после сажи идут, как правило,
крепкие угли хорошего качества. Линия техниче-
ски годных углей проводится по почве сажи.
Зона окисления, не превышающая 10 м, для уг-
лей месторождения практически не имеет значе-
ния, так как по физическим свойствам и теплоте
сгорания (30,1-31,8 МДж/кг и более) эти угли
мало отличаются от пеокислеппых и вполне при-
годны в качестве энергетического топлива.
Попутпные полезные ископаемые. Комп-
лекс пород вскрыши, представленный рыхлыми
четвертичными отложениями и корами выветрива-
ния по аргиллитам па отдельных участках мульды
относится к месторождениям глинистого сырья. Ар-
гиллиты выветриваются до состояния охристо-ко-
ричневых и серо-желтых глин мощностью 2,2-11,5 м,
средней 6 м на юго-востоке мульды (Участок 1) и
2,7-18, средней 12,1 м на востоке (Участок 3). Гли-
ны перекрываются супесями, суглинками средней
мощностью от 0,1-0,4 до 5,2 — 8,0 м. Участки 1,3
невыдержанны по строению, мощности, качеству
сырья и относятся ко второй группе месторожде-
ний. Состав глин: каолинит, монтмориллонит, гид-
рослюда, кварц, в единичных случаях - кальцит,
сульфиды. Глины пригодны для получения керами-
ческих материалов: при полузаводских испытани-
ях валовой пробы (1 т) получена керамическая
плитка фасадная, соответствующая ГОСТу
13996-84. В глинах монтмориллонитовых или сме-
шанного состава отмечаются прослои и линзы чис-
тых каолиновых глин, пригодных для производст-
ва бытовой керамики. Запасы глин обоих участков
по категории С1+С2 - 1,412 млп т.
Четвертичные супеси и суглинки вскрыши мо-
гут быть сырьем для получения кирпича и керам-
зита. На Участке 1 “Изыхского” разреза, отраба-
тывающего пласт XXX, находится часть “Белояр-
ского” участка Изыхского месторождения суглин-
ков и супесей. Глинистые породы пригодны для
получения кирпича марки 75, согласно ГОСТу
530-54. К южной границе Участка 3 примыкает
месторождение керамзитовых глин Белоярское-1,
которое входит в Подсипьскую группу месторож-
дений глинистого сырья. Эта группа в составе мес-
торождений Белоярского-1 и II, Байкальского-1 и
II разведана но юго-восточной и восточной пери-
ферии Изыхской мульды.
Глиежи (горелые породы), распространен-
ные па участках 1 и 3, по прочностным свойствам
и требованиям ОСТа-2178-89, могут использова-
ться как строительные материалы.
Горно-технические условия. Большин-
ство мощных угольных пластов со спутниками
(XIX, XXIII, XXIV, XXX, XXXI) и группы сбли-
женных пластов (XXI, XXII, XVII, XXVIII) па
значительных площадях могут отрабатываться от-
крытым способом до глубины 150-200 м при коэф-
фициенте вскрыши 4-7,3 м3/т.
На юго-западном борту мульды выделены три
площади под шахтное строительство (Поля 1,2 и
3) и три карьерных поля (па юго-востоке, юге и
юго-западе) для открытых работ по пластам
ХХХ-ХХХ1, расположенные в центральной части
месторождения (рис. 52). Суммарная мощность
угольных пластов изменяется на Карьерном иоле
1- от 10 до 20 м, 2 — от 26 до 37 м, 3 — от 16 до 29 м.
Горно-геологические условия разработ-
ки Карьерных полей 1-3 относятся к классу про-
стых, Карьерного участка па пласты XXX 1-1
XXXI — к классу сложных. Вскрышная толща,
представленная выветрелыми породами угленос-
ной толщи (прослеживаются до глубины 50-60 м)
и глинистыми породами четвертичного покрова
(2%), не требует предварительного рыхлений.
Зона окисления па водоразделах 40-60, па скло-
нах долины — 15-20 м (под аллювием вскрывает-
ся неразрушенный уголь). Вскрышные породы уг-
леносной толщи (в %): песчаники (60-78), алевро-
литы (50-70), аргиллиты и углистые аргиллиты
(5-7), гравелиты (1) требуют перед экскавацией
буровзрывных работ. Крепость пород в пределах
III-VI категорий шкалы М.М.Протодьякоиова.
Общий угол наклона бортов погашения
“Изыхского” разреза — 48е, высота уступов па
контуре погашения 30 м, угол откоса уступа 60”,
ширина предохранительной бермы 8-13 м, коэф-
фициент запаса устойчивости 1,79. Высота внут-
ренних отвалов без дренажа 30 м и до 50 м - при
условии дренирования основания с учетом естест-
венного откоса 30-34°. На действующих участках
1, 3 производится вывозка вскрышных пород во
внешние отвалы, так как не обеспечивается устой-
чивость внутренних отвалов. На Участке 1 в лежа-
чем борту отмечен оползень, связанный с подрез-
кой наклонно падающих слоев. Нерабочие борта,
вскрывающие сухие породы в зоне выветривания
или четвертичные отложения, имеют откосы
40-50”, оползней не отмечается.
Угли склонны к самовозгоранию. В отдель-
ных местах пласты XXIII, XXIV, XXVII, XXVIII
выгорели па глубину 40-85 м. Угли опасны но
пыли (обилие фюзепа), селикозоопаспы (8Ю2 бо-
льше 10%), иегазопоспы.
Гидрогеологические условия в целом бла-
гоприятны, специальных защитных мероприятий
не требуется. Основной верхний аллювиальный во-
доносный горизонт охватывает галечники, пески
распространенные в северо-западной и северной ча-
стях месторождения (приурочены к долине р.Аба-
кан). Мощность рыхлых отложений изменяется
от 5 до 40 м, мощность обводненных галечников
не превышает 2 м (на площади их распростране-
ния зеркало воды находится на глубине 23-29 м).
Удельный дебит составляет 0,23-16,05 л/с, коэф-
фициент фильтрации изменяется в значительных
пределах от 3,4 до 150 м/сут.
Рис. 52. Геолого-промышленная карта Изыхского месторождения
{ 1 - выход пласта и его номер; 2 - граница выгорания пласта; 3 - граница участков под открытую до- г
5 бычу угля; 4 - граница участков строительных материалов; 5 - граница обводненных песчано-га-
лечниковых отложений; 6 - контур отработки участков разреза “Изыхский"; 7 - участки доразвед-
’ ки 1990-1991 гг.; 8-керамзитовые глины; 9-суглинки, супеси; 10-береговойобрывр.Абакан. ;
, Месторождения керамзитовых глин: к - Кайбальское I; Б - Кайбальское II; В - Белоярское I; Г - ,
й “Белоярский" участок Изыхского месторождения суглинков и супесей
Ниже водоносного галечника залегают два
цермо-карбоновых водоносных комплекса, охва-
тывающие отложения нарылковской, белояр-
ской, черногорской и солепоозерской-сарской
свит, в составе которых выделяются водоносные
горизонты, ио-видимому, не имеющие тесной гид-
равлической связи. Верхний водоносный гори-
зонт этого комплекса - нарылковской и белояр-
ской свит залегает па глубине 29,2-80 м и повторя-
ет рельеф местности (абс. отметки 253,3-265,2 м).
Коэффициент фильтрации 0,104-0,0016 м/сут.
ь Воды хлоридно-гидрокарбопатпые патриево-ка-
лиевые, солоноватые (2,3-2,8 г/л) — от жестких
(16,095 мг • экв/л) до мягких (2,4 мг • экв/л),
нейтрально-слабощелочные (рН = 7,2-7,8). Содер-
жание СО2 свободного составляет 17,6-8,8 мг/л,
НСО3 — больше 1,5 мг-экв/л (воды не агрессив-
ны к выщелачиванию, но по содержанию 8Сф
склонны к сульфатной агрессии). Подземные
воды не пригодны для питьевого водоснабже-
ния.
Нижний водоносный горизонт приурочен к
отложениям черногорской свиты и отделен водо-
упором - арп ллитами побережной свиты от верх-
него парылковско-белоярского горизонта. Для
пего характерна слабая обводненность (удельный
дебит 0,00015-0,25 л/с) и низкий коэффициент
фильтрации ^0,00024-1,68 м/сут).
При открытой разработке углей водоиритоки
будут связаны с аллювиальным и парылковским
водоносными горизонтами. При отработке пластов
XXX, ХХХа, XXX6 в южной части площади водо-
притоков практически не будет. С продвижением
отработки па север они будут увеличиваться в га-
лечниковой зоне и составят 25 м3/ч, при максима-
льном развитии горных работ — до 602 м3/сут.
Запасы. Общие кондиционные геологиче-
ские ресурсы месторождения оцениваются в
10530 млп т, из них учтённые Госбалапсом состав-
ляют 517 млп т (все для открытых работ) (табл.
110). Из общего количества балансовых запасов
промышленностью освоено 2,4%.
Таблина 110
Запасы (в млн т) углей Изыхского месторождения
по состоянию на 01.01.1999 г.
Участок, разрез Степень освоения Запасы
балансовые категории А+В+С1 забалансовые
“Изыхский” разрез, в том числе: Действующий 15,2 0,5
Участок 1 2,4 0,1
Участок 2 5,7 0,4
Участок 3 7,2 -
Участки “Изыхскис-1 ,-2,-3" Резерв п/гр.”а” для разрезов 352,9 49,3
Перспективные площади Разведываемые участки для разрезов 149,0 2015,4
Пойма р.Абакаи Прочие участки для разрезов - 1315,9
Итого по месторождению 517,0 3381,0
БЕЙСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ
Общие сведения. Расположено в междуре-
чье рек Абакана и Енисея, па правом берегу
р.Абакан, в 20-25 км юго-западнее Изыхского мес-
торождения и административно относится к Ал-
тайскому и Бейскому районам Республики Хака-
сия. Площадь месторождения является северной
частью Кайбальской степи, представляющей со-
бой здесь равнину с абсолютными отметками
290-300 м. По северо-восточной и юго-западной
периферии месторождения развиты эоловые
дюны и котлы выдувания. В 20 км к юго-востоку
от месторождения протекает р.Енисей с притока-
ми, в 2-3 км от северо-западной границы — р.Аба-
кан с притоками Бейка и Аршаповка. На севе-
ро-восточной и восточной окраине месторожде-
ния имеется большое количество озер-останцов
древнего русла р.Енисей, приуроченных к мел-
ким депрессиям и протягивающихся в широтном
направлении в виде непрерывной цени (долина
'Сорок озерок”), с глубиной 1-1,5 м и площадью
0,05-0,42 км. Кроме того, имеется много озер,
приуроченных к замкнутым котловинам. В запад-
ной части находится оросительная система с маги-
стральным каналом, проходящим вдоль южной
границы месторождения и Сосновое водохранили-
ще, образованное за счет сброса вод из магистра-
льного капала глубиной 24 м, длиной 8 км, шири-
ной 3 км. Ландшафт района степной. Почти вся
площадь месторождения перекрывается обводнен-
ными аллювиальными отложениями мощностью
3-40 м. :
Район экономически развит
и входит в состав Саянского Тер-
риториально-промышленного .
комплекса. Алтайский и Бей-
ский районы являются сельско-
хозяйственными с развитым зер-
новодством и животноводством.
Ближайшие промышленные цен-
тры — г.Абакан (60 км), Черпо-
горск (85 км), Саяногорск (35
км), Минусинск (90 км), пос.
Абаза, Аскиз, Изыхские копи,
Белый Яр и др., которые связа-
ны асфальтовыми автодорога-
ми; па юго-западе площади — же-
лезнодорожная ветка па Сая-
но-Шушенскую ГЭС, которая
соединяется с Южно-Сибирской
магистралью в районе ст.Ка-
мышта. В 15 км северо-восточ-
нее протягивается ЛЭП-110 На-
зарово-Абакан-Тайшет, а через
месторождение (участок “Кир-
бипский”) - ЛЭП -500 от Сая-
по-Шушепской ГЭС па Абакан
В 40-45 км севернее от централь
пой части месторождения находится действую-
щий разрез “Изыхский”. На месторождении эксп
луатируется разрез “Чалпап”. Для питьевого и
технического водоснабжения используются под-
земные воды аллювиального горизонта и поверх-
ностные воды р.Абакан.
Изученность и эксплуатация. Бейское
месторождение было открыто в 1920 г. В.И.Явор-
ским. В 1922 г. Г.Г.Тихоновым па южном склоне
г. Сосновой были установлены угольные пласты и
па основании этого заложены две угольные шах-
ты — “Красные копи”, одна из которых с переры-
вами эксплуатировалась до 1960 г. (до начала от-
крытых разработок па Изыхском месторожде-
нии). Первая геологическая съемка была сделана
Г.А.Ивановым (1926-1929 гг.). Первые геолого-
разведочные работы проводились в 1950-1953 гг.
па юго-западном крыле Бейской мульды и затем с
перерывами продолжались с 1963 по 1989 г. па се-
верном крыле, в центральной и восточной частях
месторождения. В результате поисковой развед-
ки, проведенной в 50-60-е годы, были выделены
пять участков под открытую разработку углей:
“Аршаповский-1”, “Аршаповский-2", “Майрых-
ский”, “Кирбипский”, “Чалпап” и один участок в
центральной части па выходах угольных пластов
34 и 36. На юго-западе площади месторождения
были выделены участки “Сосповоозерские-1 и -2”
под шахтное строительство. В 1965-1968 гг. и
1966-1969 гг. проведены предварительная и дета-
льная разведки участка “Аршаповский-1”, в
1969-1974 гг — участка ”Аршаповский-2”, кото-
рые позволили оконтурить площадь под строите-
льство “Западпо-Бейского” разреза. Была выде-
лена также площадь под строительство “Восточ-
по-Бейского” разреза, охватывающего участки
“Майрыхский”, “Кирбипский” и наиболее перс-
пективный - “Чалпап”. В настоящее время разра-
батываются открытым способом угольные пласты
участка “Чалпап”.
Геологическое строение. Продуктивные
отложения приурочены к Бейской мульде. Наибо-
льшая глубина погружения угленосной толщи от
1300 до 1400 м. Отложения солепоозерской и сар-
ской свит открыты в сторону Аскизской мульды и
по геофизическим данным продолжаются па за-
пад до Чаптыковской структуры, являющейся
восточным продолжением Аскизской мульды
(рис. 53). Северное крыло Бейской мульды про-
стого строения, с углами падения пластов от 5 до
13°, которые к западу увеличиваются до 40-60°.
Западная часть мульды осложнена дизъюнктив-
ными нарушениями, а в подстилающих продук-
тивную толщу отложениях отмечаются складки с
крутыми крыльями и зоны дробления. Южное
крыло сложное, субширотпо ориентированное,
по его южной границе прослеживается листриче-
ский надвиг. Ойо также осложнено сбросами суб-
широтпого простирания, с амплитудой 30 м и мел-
кими нарушениями с амплитудой 0,2-2,0 м. Углы
падения пластов увеличиваются с запада па вос-
ток от 20 до 40°, в центре синклинали выполажи-
ваются до 10°.
В восточной замковой части месторождения
угольные пласты северного крыла погружаются к
оси под углом 5° на востоке участка “Чалпап” и
до 12° - па западе, в центральной части мульды
на этом участке они не превышают 1-2°. На юж-
ном крыле участка “Чалпап” они не более 12-15°
в восточной части и возрастают до 40-50° - в
центральной и западной частях южного крыла.
К западу углы падения пластов изменяются от
7-12° па “Кирбипском” участке, до 4-6° — па
“Майрыхском”.
Основание продуктивной толщи, как и па
других месторождениях Южно-Минусинской впа-
дины, сложено конгломератами, нижняя часть ко-
торых выделена в солеиоозерскую свиту. Конгло-
мераты соленоозерской свиты (С^зо) залегают па
зеленовато-серых алевролитах подсиньской сви-
ты. Верхняя граница проводится по подошве мощ-
ной пачки конгломератов или песчаников с линза-
ми конгломератов, выше угольных пластов и про-
пластков групп А и Б. Отложения свиты представ-
лены конгломератами, песчаниками, гравелитами
(70%), содержащими углистые аргиллиты, алев-
ролиты, 10 угольных пластов и пропластков мощ-
ностью 0,1-3,5 м, конкреции сидерита. Мощность
отложений 70-80 м.
Сарская свита (С^г) - сложена светло-серы-
ми, голубовато-серыми алевролитами (50%), чере-
дующимися с зелеповато-серыми песчаниками
(23), гравелитами, конгломератами (17), темпо-се-
рыми углистыми аргиллитами (1,5). В основании
разреза отмечается мощная маркирующая пачка
крупногалечниковых конгломератов. Обломоч-
ный материал плохо сортирован, удовлетворитель-
но или плохо окатан. Опа подразделяется па две
подсвиты, с границей по кровле пласта 0. Нижняя
подсвита сложена грубообломочным комплексом
пород (песчаниками с прослоями алевролитов,
линзами конгломератов) и содержит восемь уголь-
ных пластов мощностью от 0,7 до 2,1 м и два-три
угольных пропластка - 0,1-0,3 м. Мощность под-
свиты - 70-80 м. Верхпесарские отложения пред-
ставлены преимущественно алевролитами (67%),
содержащими прослои песчаников, гравелитов,
редко конгломератов, оолиты сидерита и равно-
мерно распределенными по разрезу угольные плас-
ты (2-6) и пропластки (9-10) мощностью 0,1-2,9 м.
По сравнению с нижней подсвитой здесь возраста-
ет мощность междупластий и количество тонкооб-
ломочпого материала в верхней части разреза.
Мощность отложений 120-130 м. Полная мощ-
ность отложений сарской свиты 200-220 м.
Черногорская свита (С2сгу - нижняя граница
проводится по кровле пласта 6, в основании пачки
песчаников, иногда содержащей линзы мелкога-
лечпиковых конгломератов. Опа подразделяется
па две иодсвиты с границей по кровле пачки песча-
ников, разделяющих угольные пласты И и 12.
Нижняя подсвита сложена чередующимися пачка-
ми песчаников (50-60%), алевролитов (30-40), со-
держащих прослои углистых алевролитов и аргил-
литов, иногда линзы конгломератов и сингенетиче-
ских брекчий, 10-11 угольных пластов и пропласт-
ков, приуроченных к средней части разреза под-
свиты. Мощность отложений - 100-130 м.
Верхняя подсвита — наиболее углепасыщеп-
иая часть продуктивного разреза. Представлена
преимущественно серыми, темпо-серыми алевро-
литами (65-75%), содержащими маломощные про-
слои песчаников, углистых аргиллитов, 7 мощ-
ных (от 3,2 до 15,6 м), выдержанных угольных
пластов и 15 пропластков (17,5%). Верхняя гра;
пица проводится по кровле угольного пласта 20,
мощность отложений достигает 140-160 м. Полная
мощность черногорских отложений 260-290 м
Побережная свита (С3рЬ) - сложена темпо-
серыми, черными листоватыми аргиллитами (40-50%),
тонкослоистыми алевролитами (20-30), содержа-
щими прослои светло-серых песчаников (15-25).
Вверх по разрезу увеличиваются количество псам-
митового материала и мощности песчаниковых
прослоев (до 10, редко 15 м). Отмечаются гори-
зонты пепловых туфов, конкреции сидерита. Об-
ломочный материал хорошо окатан и сортирован.
Мощность отложений 90-100 м.
Белоярская свита (С3Ы) - нижняя граница
проводится по почве угольного пласта 21, верх-
няя — по подошве пачки песчаников с прослоями
конгломератов, перекрывающих угольный пласт
35. Опа подразделяется па две иодсвиты с грани
цей по кровле угольного пласта 30. Нижняя иод-
свита представлена чередованием пачек серых
алевролитов (48-71%), песчаников (22-35), тем-
по-серых аргиллитов (10-16), угольных пластов
и пропластков, из которых половина имеет мощ-
ность менее 1,0 м. В верхней половине разреза
угольные пласты распределены равномерно.
Мощность отложений - 300-340 м. Верхняя иод-
свита сложена темпо-серыми алевролитами
(65-70%), чередующимися с песчаниками (25),
аргиллитами, в том числе углистыми (1), уголь-
ными пластами и пропластками, равномерно рас
пределеппыми по разрезу, мощностью от 0,1 до
4,2 м. Породы характеризуются слабой цемента-
цией; преобладает глинистый цемент. Мощность
иодсвиты - 190-210 м, общая - 510-550 м
Нарылковская свита (Рртг) - представлена
переслаиванием темпо-серых алевролитов (43%),
песчаников (37), аргиллитов (7), углей (И), кон-
гломератов (2). Сохранились от размыва уголь-
ные пласты 36-42 средней мощностью 1,5-3,0 м,
наиболее мощный пласт 36 (6-9 м). Мощность от-
ложений 135 м.
В восточной части месторождения угленос-
ные отложения перекрывают четвертичные пес-
ки, супеси с примесью мелкого щебня, суглинки,
глины, (2-3 м в пределах восточной части участка
“Чалпап”). В центральной части и западной пери-
ферии месторождения широко распространены
аллювиальные гравийно-галечниковые обводнен-
ные отложения с прослоями песка и супеси мощ-
ностью 1,5-27,5 м, в среднем 15,5 м, перекрытые
суглинками и супесями мощностью 0,6-8,6 м, в
среднем 2-3 м. Общая мощность рыхлых отложе-
ний достигает на отдельных участках 40 м.
Угленосность. Продуктивная толща содер-
жит 40 угольных пластов мощностью 0,6-11,9 м и
22-25 угольных пропластков мощностью 0,05-0,6 м
(табл. 111).
Таблица 111
Характеристика угольных пластов Бейского месторождения
Свита, помер пласта Мощность, м Количество угольных пачек; мощность пород- ных прослоев (м) Распространение Примечание
между- пластии общая угольного пласта полезная
1 2 3 4 5 6 7
Р1ПГ 0,35-2,70, На восточном Кцентру повышается
уменьшается к центру мульды и западном бортах зольность до 37-40%
37 12-26 1,35-2,70 1-2; 0,15-0,25
36 8-17 2,8-11,9, 2,3-9,75 2-3, 5; 0,1-1,0 Рабочий на всей Некондиционный
уменьшается к центру мульды площади по вскрыше
Р1Ы2 35 0,3-2,1 1-2 Нерабочий
34 36-45 3,85-6,40 3,80-5,85 1-2-3; 0,05-0,5 Узкая полоса Одни из самых мот-
в западной, севере- и юго-западной частях ных пластов свиты
33 25-30 0,3-2,2 1-2; 0,1 Некондиционный на всей площади по вскрыше
32 22-38 1,0-2,8 Некондиционный на всей площади по вскрыше
РД 66 1,3-3,4 1-2-3; 0,1-0,45 Некондиционный на
31 всей площади по вскрыше
30 12-20 1,4-1,95 I
29 89-99 0,1-0,75 1 Единственный выдср- Сопровождается
жаннын пласт свиты, нерабочий тремя пропластками
28а 30-45 0,45-1,1 1 Нерабочий
28 6-9 0,1-3,40 1-2; 0,6 Некондиционный для открытой отработки
27 1,2-4,6 1-2, 0,3 Некондиционный
26 21-26 0,3-3,5 1
25 40-56 0,95-3,83, 1,3-3,29; 1-2-3 В западной и центра- Частично выгорел,
к западу 0,14-0,97 льной частях север но- на М. - нерабочий
выклинивается го крыла, рабочий на Ар. 1-2 и К. по мощности
24 10-36 0,6-6,59, 1,3-3,41 1-2; 0,1-0,82 Западная часть сс-
к западу увели- верного крыла, на К.
чивастся: Ар.-2 - и М. нерабочий
3,71 п “Запад- по мощности, на
нып” - 8,0 Ар. -1 выклинивается в центральной части
23 До 40 0,3-4,27 1,30-4,06 От 2-3 до 6; На незначительной Может
0,03-1,40 площади юго-запад- выклиниваться
ного борта (Ар.-1, “Западный”)
22 16-39 0,16-1,85 1-2; 0,3-1,4 Выклинивается, непромышленный
21 26-47 0,1-1,6 1-2; 0,66-1,0 То же
1 2 3 4 5 6 7
20а 39-61 0,1-4,11 1,3-2,3 От 1-2 до 4; 0,15-0,7 Рабочий на востоке К., на незначитель- ной площади Ар.-1, на востоке Ар.-2 Выклинивается на отдельных участках, сливается с пластом 20
С2СГ2 20 6-11 0,2-4,4 1,3-4,4 1-2, редко 3; 0,05-0,8 Рабочий в западной части Ар.-1, на площади Ар.-2 и на “Западном” Уменьшается в мощности с 3 па В и выклинивается
20’ 23-47, 0,29-4,75; М. 1,3-4,45, 1, редко от 2-4 Рабочий в восточной Выгорел на западе
средняя 12-40 и К. - 0,5-4,2 средняя 0,2-4,5, М. и К. - 1,3-3,75. до 6; 0,05-0,8 и центральной частях северного крыла (нерабочий на Ар.-2 и “Западном”, час- тично на М. и К.) и востоке 1
19в 2-34; на 0,5-5,1; М. 4,95-1,3; От 1-2-3-4 до 5; На востоке нерабочий Сливается с 19й , 19“
Ар.-1-10-18; на Ч.-6-30; М. и К.-5-27, н К.-3.55 Ч.-0,1-5,8; М. и К.-1,2-3,1 0,05-0,55 на отдельных площа- дях Ч., К. и М., Ар.-1 и 19“' Уменьшение мощно- сти с В на 3
196 1-27 0,58-4,85 и 6,85-0,55; на Ар.-1 - 6,25; на М. от 0,1-0,95 до 1,55-5,9, слившийся с 19“-7,25-8,1 1,3-4,4 и 6,85-1,3; на Ар.-1-5,25-1,3; на М. и К.-1,55-5,75, в среднем 4,2, слившийся - 6,65-7,5 От 1-3 до 4-5; 0,05-0,5-0,8 Рабочий; на отдель- ных участках М., К., Ч. выклинивается (забалансовый по зольности) Сливсстся на В с 19“ (мощность 19й увели- чивается вдвое). На СЗ 1 пачка сливается с пластом 19, на В - с 19“; на отдельных участках - выгорел (на К. - на большой глубине)
19а 1,0-27,0-30 ; на восто- ке (Ч.) - 10-15 8,75-0,1 8,65-1,3 (Ч.-0,6-9,25) От 1-4, до 5-6; 0,05-0,7 Рабочий на незначи- тельной площади Сливается с пластом 19; на востоке с 19й, а также с 19“ или 19й1; на выходах выгорает
19а2 ( на Ч. 19а1) 1,0-29,0 (Ч.-1-22) 4,9-0,35 4,9-1,4 (4.-0,1-11,25) 1-2-3; 0,1-0,35 Рабочий на В; на остальной площа- ди выклинивается Сливается с пластом 19; выгорает
19 От 19б на Ар.-1-25; Ч.-3-16; на М. II К. ОТ 19“ и 19й - 1-31 19,84-3,65; на 103 - 32,20-10,68; на 3 - 20,35; на В (Ч.) - 3,65; наАр.-1 - 16,65-6,05; М. и К. - от 1-1,2 до 1,4-15,8; уменьшается после слияния с пластом 18 17,76-3,65; на ЮЗ н 3 - 26,83-9,87; на Ар.-1- 15,5-5,8 (меньшая мощ- ность на 3, большая - на СЗ) Ч.-0,1-7,9; на М. и К.-1,2-14,7 в среднем 7,2 Сложный, редко простой, 2-3-5,-8; 0,05-1,0 до 5,70 Рабочий Основной рабочий пласт, мощность уменьшается с 3 на В, ее изменение свя- зано со слиянием пластов 19й, 19“, 19“2, 191, 18; выгора- ет в центральной и восточной частях северного крыла (на М. и К. выгорел на больших глубинах)
19' 2,0-20,0 3,55-0,29; на Ар.-1 - 0,8-5,55 2,35-3,55; на Ар.-1 - 1,3-4,75 1-2; 0,2-0,65 Рабочий на западе Ар.-1 Выклинивается пли сливается с пластом 19 и 19а1
18а 3,35-1,85 1,85-2,80 1-2; 0,1-0,85 Центральная часть северного крыла (Ар.-1) Сливается с пластом 18
18 От пласта 0,7-7,93; 1,3-6,55; на 1-2, редко 3; На востоке выклини- На выходах отмена-
19-1,0-28,0; Ар.-1-0,4-6,35; Ар.-1-2,75-5,60; 0,1-0,99 0,05-0,8; вастся, на остальной стся выгорание плас-
на М. и К. - М. и наМ. и К.-2-8; площади - рабочий та. Увеличение меж-
Ар.1-2-23; Ч.-10-14; М. и К.-1-20 1,4-17,4; на южном крыле - 0,38; 4-17,4 К.-1,3-16,5; в среднем 5,6 0,05-0,8 (за исключением от- дельных участков) дупластия с В на 3
1 2 3 4 5 6 7
181 От плас- та 18 - 2,0-20,0 0,05-4,55 1,45-4,0 1-2-3; 0,05-0,6 Рабочий на востоке (К. и Ч_), выклини- вается на значитель- ных площадях Выгорает
17а От плас- та 18 - 1,0-30,0 0,1-2,25 1-2-3; 0,2-0,45 На В н центральной части северного кры- ла, выклинивается В основном нерабо- чий и забалансовый по зольности
17 6-24; 0,1-3,55; 1,35-3,2; на 1-2, реже 3-4; Рабочий на отдель- Выклинивается; ели-
М. и К.-2-15 на Ар.-1-0,4-3,8; М. и К.-1,35-10,24 Ар.-1-1,4-3,5, М. И К.-1.3-16.5; 0,05-0,65-0,7-0,8 ных участках К., Ар.-1 и -2, “Западном” вастся с пластом 16а; на М. иногда отделя- ется нижняя пачка
16а От пласта 0,1-7,0, 1,3-6,6; наЧ. — 2-3-4-5, редко 1-2, Рабочий на значптсль- На 3 п В сливается
18- 1-20; наЧ. - 6-36; М. п К. - 4,5-20 наК.-1,5-2,80 0,08-4,55, в среднем 1,99-1,8; К.-1,35-2,4 единично - 5-10; 0,5-0,8 ной площади северно- го крыла с пластом 16, выклинивается на отдельных участках; выгорает на К. и М.
16 16,а 1 161 От пласта 16а-1,0-24, 0; на Ч.-4-13; -М. И К.-25 2-11 1,2-10,25; наЗ северного кры- ла -3,81-16,81; на Ар.-1- 0,1-7,4; М. II К.-0,1-1,25 н 1,4-8 1,45-9,9; на 3 северного кры- ла- 14,86-2,33; на Ар.-1-1,35-6,75; М. II К.-1,35-7,3; на Ч.-0,15-9,7 0,25-11,5, в среднем 5,5-5,13 0,15-9,09, в среднем 4,04-3,75 2-4,-6, 0,1-0,75 1-2 редко 3-4, при слиянии 8-9; 0,04-0,9 Рабочий, за исключе- нием отдельных участков центральной части северного крыла Распространен только на “Чал па нс”, самостоятельный в северной его части, но нерабочий Ограниченное рас- пространение только на "Чалпанс”, выдер- жанный по мощности На западе и востоке сливается с16'а, 16:| (Ар.-1), только на востоке с 15, 15а; может выклиниваться; выгорает Сливается с 16 или 161; выгорает Сливается с 16 и 161а
15а 1,0-30,0; на М. и К. - 19 8,5-1,6; наМ. и К. - 2,15-5,65 8,5-1,65,; на Ар.-1-2-14,8-2,55, М. и К.-1,9-4,7 2-3,-4,-1, 0,05-0,9 Выдержанный Отпачковывастся от пласта 15; на Ар.-1 и сливается на 3 с пластом 16
15 На 3 от На Ар.-2 -13,65; 13,3-1,65, 1-2-4, редко 5-7 Второй основной На 3 в кровле
пласта 16- 10-25, на В -1-28; на Ч. от пласта 161 -22-6,8; на М. II К. от пласта 16 -1-30; наЧ. -0,15; на М.-0,1-6,6 в среднем 6,85; наЧ. - 0,1-9,01, в среднем 2,8-2,57, наМ. и К.-1,2-5,6, в среднем 3,1 (на юге Ч.); 0,05-0,9 рабочий пласт появляется спутник (1,1-0,2 м) на расстоя- нии 3-5 м, на В от- щепляется пласт 15а и 151 мощность уменьшается с 3 на В
15' От пласта 15 -1,0-15 3,15-0,25; на Ар.-1-4,85-0,55 3,15-1,37; на Ар.-1-4,85-1 35 1-2; 0,1-0,9, -1,0 Рабочий на В север- ного крыла (на огра- ниченных площадях) Нижняя пачка пласта 15; выгорает на вы- ходах; сливается с пластом 15
14а От пласта 15- 2-15 0,05-4,2; на Ар.-1- 4,45-0,85 1,75-4,0; 4,45-1,7 1-2-3; 0,05-0,4 • Распространен повсе- местно (кроме "За- падного”); рабочий на отдельных участ- ках АР.-1-2 Выклинивается, выгорает
14 1-13; на М. и К. от пласта 15 -7-15 0,1-5,55; на М. - 1,35-4,65 1,38-5,55; на Ар.-1-4,65-1,8; М. - 1,2-2,5 1-2-3; 0,1-0,6 Рабочий в западной и центральной частях северного крыла (“Западный”, Ар.-1-2) Выклинивается, участками выгорает
1 2 3 4 5 6 7
13 4-15, на М. и К. от пласта 14-4-15, 0,1-3,53; М. - 1,3-2,95 1,55-3,0; на Ар.-1-1,3-2,8; М.-1,3-2,75 1-2, от 0,10 до 0,72 Рабочий на ограни- ченной площади (участок М.), выкли- нивается в 3 направ- лении На отдельных участ- ках забалансовый по вскрыше
13’ 2-9, на М. и К.-7-14, 0,2-2,40; на М. - 0,5-2,75 1,6-2,4; наМ. - 1,45-2,6 1-2, единично - 4; 0,1-0,7 Распространен в цен- тральной и В части, выклинивается на бо- льших площадях Выклинивается; сливается с пластом 12 наибольшая мощ- ность наАр.-1 в СВ части
Сгсг| И 9-16 0,1-2,85 1-2; 0,05-0,40 Может выклиниваться
10 6-15 0,1-1,65 1-2, 0,20 Выклинивается
9 10-14 0,05-3,45 Простое, 1 -2-сдинично 4-6; 0,05-0,70
8 7-14 0,45-2,23 1-2; 0,20-0,25 Часто выклинивается
7 3-21 0,1-1,3 1-2; 0,15 Вык чпнивастся
6 С1.25Г2 5 15-29 12-27 0,1 1,60 0,1-2,1 1-2; 0,3-0,7 1-2 •1
4 7-31 0,1-1,65 1-2,-3; 0,1-0,25
3 8-24 0,1-1,35 1-2
2 15-25 0,1-2,15 1-2
1 7-21 0,05-0,7 1-2
0 1-23 0,05-1,1 1-2, 0,2-0,3
Примечание. Ар.-1 и Ар.-2 - участки “Аршановский-1" и "Аршановский-2"; М. и К. - участки “Майрыхский” и “Кирбипский",
Ч. - участок “Чалпан”.
На восточном замыкании мульды, па участке
“Чалпап”, продуктивная толща вскрыта па глуби-
ну 495 м и включает 20 пластов от 8 до 201 суммар-
ной мощностью 42-43 м, из них 12 угольных плас-
тов являются рабочими: 15, 161, 161а, 16 а, 16, 18,
191 , 19, 19а1 , 19а, 19“, 201 (пласты черногорской
свиты). Опи характеризуются сложным строени-
ем (от 2 до 5 угольных пачек), непостоянным ко-
личеством породных прослоев от 0,05 до 0,95 м.
Иногда угольные пласты сливаются или расщеп-
ляются, образуя угольные рабочие комплексы из
2-3 пластов.
Междупластия самостоятельных пластов не
превышают 1-3,6 м, суммарная мощность уголь-
ных пачек, которые могут разрабатываться откры-
тым способом, достигает 38,4-41,3 м.
Западнее, иа участках северного крыла муль-
ды - “Майрыхском” и “Кирбипском”, продуктив-
ная толща вскрыта па глубину 465,3 м. Наиболее
угленасыщенпые - отложения черногорской сви-
ты, которые содержат 20 угольных пластов сум-
марной мощностью 50 м, из них 14 (от 201 до 12) -
рабочие с мощностью междупластий 1-31 м. Плас-
ты сложного строения, реже простого и содержат
от двух-трех до пяти-шести угольных пачек, с по-
родными прослоями мощностью 0,05-1,0 м. Плас-
ты могут расщепляться и сливаться, образуя рабочие
угольные комплексы. Промышленные (для от-
крытой отработки) — угольные пласты 201 19",
19б, 19, 18, 17,16а, 16, 15а, 15 , залегающие в сред-
ней части свиты. Пласты 14, 13, 131, 12- рабочие
только па “Майрыхском” участке. Суммарная
мощность угольных пластов па участках — 40 м.
Промышленно-угленосные — отложения чер-
ногорской и белоярской свит. В солепоозерской и
сарской свитах в нижней части разреза содержатся
две группы пластов А и Б, выше угольные пласты
распределены равномерно. Количество угольных
пластов увеличивается в западном направлении —
от 15-21 до 32-42 на участках “Сосповоозерских-
1-2", при этом суммарная мощность угольных пла-
стов изменяется от 12 до 20 м, коэффициент угле-
носности - от 2,5 до 7,4%.
В черногорской свите содержится 32-36 уголь-
ных пластов и пропластков, из них 19 — рабочие
суммарной мощностью от 40 м па востоке площа-
ди (участки “Кирбипский”, “Майрыхский”,
“Чалпап”) до 52 м на участке “Аршаповский-1” и
63 м - па участке “Западный”. Мощности пластов
и междупластий подвержены значительным коле-
баниям. С востока па запад нарастает общая и ра-
бочая угленосность: общий коэффициент угленос-
ности па участке “Чалпап” 18,8%, “Кирбинском”
- 19,5, “Аршаповских-1-2" — 20-21, "Западном" -
до 23%. Мощность пластов 15 и.19 достигает 20 м.
Угольные пласты сложного строения, мощность
угольных пачек изменяется от 0,2 до 14,85, пород-
ных прослоев - 0,05-1,0 м, редко выше 1,0 м.
Белоярская свита содержит 19 угольных пла-
стов и пропластков. В пижпебелоярской под свите
нижняя группа пластов 21-22 и их спутники (все-
го 4-7) па большей части площади распростране-
ния нерабочие, суммарная мощность - от 3,5 м до
7,0 м (па западе), причем количество угольных
пластов увеличивается в восточном направлении,
а коэффициент общей угленосности по этим плас-
там - с востока па запад и достигает па участке
“Аршаповский-2" - 4,4%. Верхняя группа пластов
23-29 и их спутники (всего 22-25 пластов) в боль-
шинстве своем невыдержанные, па отдельных
участках выклиниваются, становятся рабочими.
В западной части месторождения имеют среднюю
суммарную мощность 20-25 м. Общий коэффици-
ент угленосности изменяется с востока па запад -
от 2,4 па участке "Майрыхский" до 4% па “Запад-
ном”. Отложения верхпебелоярской подсвиты
распространены па участке “Центральный”, со-
держат семь угольных пластов (от 30 до 35) сум-
марной мощностью 12,6 м, из них рабочий только
пласт 34 (3,85-5,85 м), общий коэффициент угле-
носности - 6,4%, рабочий - 3%.
Отложения парылковской свиты распростра-
нены в центральной части месторождения и содер-
жат 10-11 пластов (с 35 по 42) суммарной мощ-
ностью 20 м. Мощность отдельных пластов изме-
няется от 0,15 до И, 9 м. Большинство пластов
имеет рабочую мощность, по промышленными яв-
ляются пять-шесть пластов, так как остальные
пласты некондиционные по вскрыше. Общий ко-
эффициент угленосности - 11%, рабочей - 10,5%.
Общая мощность продуктивных отложений
увеличивается с востока на запад от 707 (участок
“Чалпап”) до 1126 м (участок “Западный”) и в цен-
тральной части месторождения составляет 1374 м.
В этом же направлении нарастает общая и рабочая
угленосность, за исключением участка “Майрых-
ского”, с самой низкой угленосностью отложений.
Качество углей. Угли месторождения от-
носятся к группе гумолитов. Пласты сложены в
основном полублестящими и полуматовыми типа-
ми углей. Матовые угли встречаются сравнитель-
но редко, имеют часто штриховатое, реже одно-
родное строение и слоистое сложение, с углова-
тым изломом. Наибольшее распространение мато-
вые угли имеют в парылковской (пласты 36-41) и
белоярской (пласт 34) свитах. Закономерное рас-
пределение выделяемых типов углей и изменение
ряда петрографических и химических показате-
лей (микроструктуры, характер витрипизировап-
ного вещества, зольность) позволяют выделить в
стратиграфическом разрезе несколько интерва-
лов, характеризующихся определенными услови-
ями осадко- и торфопакоплепия (табл. 112).
В целом петрографический состав углей мес-
торождения изменяется от дюреио-кларепов с ли-
поидными компонентами солепоозерской и сар-
ской свит до дюрепов с фюзипизироваппыми ком-
понентами белоярской и парылковской свит. Пет-
рографическая характеристика средпепластовых
проб по ряду пластов приведена в табл. ИЗ.
По степени метаморфизма (12) бейские угли
относятся к маркам Д, ДГ. Показатель отраже-
ния витринита 0,52-0,62%. Каких-либо закономер-
ностей в изменении метаморфизма углей по стра-
тиграфическому разрезу не установлено.
Среднее содержание влаги аналитической из-
меняется от 3,1 до 9,0%, а по отдельным пробам —
от 2,0 до 12,5%, заметно увеличиваясь от нижних
пластов к верхним.
Таблица 112
Петрографический состав углей в различных интервалах стратиграфического разреза
Бейского месторождения (по М.П. Анфиногеновой, 1968)
Номер интер- вала Свита, подсвита Номера плас- тов, ограни- чивающих интервалы Кол-во плас- тов; средняя мощность, м Средний петрографический состав пластов, входящих в интервал, % Средняя зольность, %
VI ЬЬ ГГ А1е У1|/У1
IV Ннжнс-нарылковская, белоярская Белоярская 36-29“ 9/2,5 38 4,9 57 0,1 31/7 10,4
Ш-ГУ Бсрхнс- черногорская 28-20 10/1,0 55 11,5 33 0,5 31/6 9,7
III Черногорская 20-8 18/2,7 57 15,5 27 0,5 10/4 12,6
II Нижнс-чсрно горская, сарская, солсноозсрская 7-пласты гр. А п Б 25/0,4 69 15,9 15 0,1 6/36 27,5
Таблица 113
Петрографическая характеристика (в %)
среднепластовых проб углей Бейского
месторождения (по В.П Шорину, 1975)
Пласт Микрокомпонентный состав
VI Ь Г А1§ Ко
36 39 7 54 0 0,54
34 23 1 76 0 -
25 23 13 64 0 -
20 90 5 4 2 -
20' 57 9 33 1 -
19й 62 15 21 2 -
19 55 11 34 1 0,58
18 61 14 25 0 -
17 66 10 24 0 -
16“ 65 15 19 1 -
16 60 8 32 Ед. -
15=' 55 10 35 0 0,52
13 36 11 52 1 -
12 42 22 35 1 -
11 78 14 7 1 -
Зольность углей колеблется в среднем от 6,6
до 17,8% (средняя для рабочих пластов - 15,6%).
По участкам разведочных работ средние показате-
ли зольности изменяются весьма незначительно —
от 9,0 (участок “Западный”) до 10,6% (участок
“Майрыхский”). По участку "Центральному”,
где пласты в основном представлены матовым уг-
лем, средняя зольность составляет 14,7%.
В стратиграфическом разрезе зольность варь-
ирует от 9,0-10,8 — в пластах черногорской (участ-
ки “Западный”, “Аршановский-1”, ”Аршапов-
ский-2”, “Майрыхский”, “Кирбипский”, “Чал-
пап”) до 14,7% - в пластах белоярской-парылков-
ской свит (участок “Центральный”). В целом
угли относятся к средпезольпым, а по сравнению
с углями других месторождений бассейна, счита-
ются малозольными.
Зола (в %) углей алюмосиликатного состава
(8Ю2 ~ 43, при колебаниях от 29 до 64; А12О3 -
28,6, при колебаниях от 19 до 38). Среднее содер-
жание других оксидов (в %): Ге2О3 - 8,1; СаО -
6,5; М§О - 2,2; ТЮ2 - 0,8; 8О3 - 2,2. Сумма ок-
сидов щелочных металлов редко превышает
3,0%. Плавкостпые характеристики золы (Ц-13)
находятся в диапазоне 1110-1500°.
Выход летучих веществ в среднем составляет
32-46%, увеличиваясь в углях сарской свиты и
пижпечерпогорской подсвиты до 50-56%. Коксо-
вый остаток преимущественно порошкообраз-
ный, слипшийся и только изредка спекшийся.
Угли практически не спекаются, величина
пластического слоя У равна в основном пулю, по
некоторым пробам лишь намечается, изредка до-
стигая 4-5 мм. Коксовые брикеты высокой меха-
нической прочности получаются в шихте с токсич-
ными углями Кузбасса (35%) и сульфидно-спир-
товой бардой (5%).
Содержание общей серы (в %) в углях место-
рождения в среднем 0,46; по типам: сера сульфат-
ная - 0,01; сера пиритная - 0,05; сера органиче-
ская - 0,40. Содержание фосфора в среднем -
0,04, хлора - 0,021%.
Элементный состав характеризуется постоян-
ством для углей всех пластов, средние показате-
ли по месторождению (в %): углерод — 79,7; водо-
род - 5,0; азот — 2,2; кислород — 12,0, по отдель-
ным пробам содержание углерода достигает 82,9.
В целом органическая масса углей имеет состав,
характерный для каменных углей с невысокой
степенью метаморфизма (табл. 114).
Таблица 114
Характеристика качества (в %) углей по пластам Бейского месторождения
Пласт ууа А11 ус!аГ 8? Элементный состав
С<1“Г
36 5,2 11,2 36 0,4 78,2 4,7 14,7 1,9
34 4,5 9,6 32 0,5 80,0 4,4 13,3 1,7
25 3,8 7,3 35 - - - -
20 3,1 6,9 45 0,7 77,6 5,8 13,9 2,1
19 2,6 8,8 40 0,5 78,9 5,5 12,8 2,2
18 2,8 5,3 41 - - - - -
17 2,7 8,1 42 0,6 78,5 5,5 13,2 2,2
16 2,7 6,7 40 0,6 80,5 5,5 11,0 2,3
15 2,4 20,2 39 0,6 78,7 5,4 13,1 2,2
13 2,5 15,2 40 - - - - -
12 2,3 13,4 43 0,6 79,5 5,8 12,3 1,9
11 2,3 17,4 46 0,8 79,1 6,5 11,7 1,8
Зона выветривания па северном крыле место-
рождения практически отсутствует. В восточной
замковой части месторождения, где нет перекры-
вающих песчано-галечниковых отложений, визуа-
льно отмечена зона выветривания углей па глуби-
ну до 15 м. Ав зонах выгорания угольных плас-
тов граница выветривания распространяется па
глубину до 26-40 м. В центральной части место-
рождения зона частично окисленных углей про-
слежена до глубины 35 м. Частично окисленные
угли центральной части месторождения могут ис-
пользоваться для энергетических целей так же,
как и неокисленпые.
В целом угли месторождения характеризуют-
ся примерно одинаковыми показателями качест-
ва, за исключением участка “Центрального”, ка-
чество углей которого более высокое. Угли Бей-
ского месторождения превосходят угли Черногор-
ского и Изыхского месторождений, которые испо-
льзуются как высококачественное энергетическое
топливо па электростанциях Восточной Сибири.
Кроме того, угли перспективны для получения
жидких продуктов и топлива методом гидрогени-
зации. Угли некоторых пластов требуют обогаще-
ния. Содержание токсичных элементов в углях и
вмещающих породах, кроме марганца и хрома, не
превышает предельно допустимых концентраций.
Попутные полезные ископаемые. На
месторождении перспективны для отработки гра-
вийно-галечниковые отложения вскрыши мощно-
стью 3-46 м. На участке “Чалпап” предварительно
оценены запасы гравия в количестве 46,3 мли м3.
Здесь также выявлено сырье для производства аг-
лоиоритового щебня - 1825 млп м3 и эксплуатаци-
онные запасы подземной воды 1,4 млн м3/сут.
Этот комплекс попутных полезных ископаемых
может быть использован в промышленном и граж-
данском строительстве. По отдельным скважинам
отмечаются повышенные содержания марганца и
хрома в углях и в одной скважине по породному
прослою зафиксировано повышенное содержание
ртути.
Горно-геологические условия эксплуата-
ции в целом достаточно сложные и определяются
большим диапазоном углов падения пластов, нали-
чием обводненных галечников, горельников и
склонных к пучению аргиллитов. Месторождение
представляет собой мпогопластовую, вытянутую в
направлении СЗ-ЮВ синклинальную залежь, со-
стоящую из 17 пластов средней рабочей мощности
3,0 м, при колебании от 1,0 до 11,95 м, с многочис-
ленными пропластками углей менее 1,0 м. Пласты
угля залегают в интервале глубин от 11,6 до 55,8 м
в безгалечпиковой зоне и от 0,7 до 221,0 м - в кон-
туре отработки под галечником, 285,6 м - за конту-
ром линейного коэффициента вскрыши 9. Строе-
ние пластов, как правило, сложное, обусловлен-
ное присутствием породных прослоев. Основными
промышленными пластами в пределах всего место-
рождения являются 19 и 15, имеющие наиболь-
шую мощность, остальные рабочие пласты - 23,
20а, 201, 19й, 19б, 191, 18а, 18, 17, 16а, 16, 15а, 151,
14а, 14, 13, 131, 12 имеют подчиненное значение и
могут отрабатываться попутно с основными. Уго-
льные пласты рабочей мощности: 202, 19а, 19а1,
19, 191, 18, 16а, 16, ,161а, 16' относительно выдер-
жанны, однако расщепление пластов в зоне выхо-
дов под наносы и слияние их между собой в замко-
вой части залежи усложняют условия их отработ-
ки. Большей площадью распространения характе-
ризуются пласты 19а, 191, 18, 16, 161а и 161, заклю-
чающие, например, на участке “Чалпап” до 75% за-
пасов угля всего участка (рис. 54).
В центральной части мульды (участок “Цент-
ральный”) благоприятными для отработки являются
верхние пласты 34, 36-41. На северном крыле муль-
ды промышленными являются две группы сбли-
женных пластов суммарной мощностью 40-50 м. Об-
щая протяженность участков открытых работ се-
верного крыла (“Западный”, “Аршаповские-1-2",
"Майрыхский", “Кирбипский”, “Чалпап”) около
42 км, по падению в среднем 2,2 км.
Горно-геологические факторы, определяющие
условия эксплуатации и техпико-экоиомические
показатели, неустойчивы и непостоянны (мощ-
ность междупластий, угольных пластов, пород-
ных прослоев, их количество и литологический со-
став). Преобладающие породы междупластий —
алевролиты, менее распространены песчаники и
аргиллиты. Граница зоны выветривания углей в
безгалечпиковой зоне достигает глубины -15-30,
редко 40 м. В восточной части площади распро-
странены горелышки (обожженные трещиноватые
породы — оранжевые, кирпично-красные).
Угольные пласты месторождения пригодны для
открытой отработки. Рыхлые отложения в общем
объеме вскрыши занимают незначительную часть
(около 7% по участку “Аршаповскому-1"). Основ-
ной объем вскрыши составляют алевролиты
(50-60%), песчаники (20-30), аргиллиты, в том чис-
ле углистые (10-20), гравелиты, конгломераты
(2,5). В породах вскрыши встречаются конкрецион-
ные образования (5,7%), от микро- до мегакопкре-
ций мощпос'1 Ыо 0,3-4,5 м и размерами от 30-50 до
150 м, по составу доломит-свдеритовые, залегающие
с интервалом 30-50 м по разрезу угленосной толщи.
Угли в замковых частях мульды отличаются
пониженной прочностью. Для экскавации все
вскрышные породы и уголь требуют проведения
буровзрывных работ, так как 40% вскрыши по
объему относится (по трудности разработки) к
первой группе, 40-50 - ко второй и 11-14 — к тре-
тьей (песчаники па известковистом и кварцевом
цементе, массивные аргиллиты). По прочности
породы относятся к П-УП категориям. Средний
промышленный коэффициент вскрыши (до глуби-
ны 250-550 м) 3,18-5,57, реже 6,1-8,0 м3/т. Ли-
нейный коэффициент вскрыши изменяется от 1,8
до 8,4 при среднем - 5,9. Мощность внешней
вскрыши — от 2 до 189,2 м при средней — 49,2 м.
Проектная глубина разреза от 12 в безгалеч-
пиковой и 20 м в галечниковой зоне до 420 м при
суммарной мощности угольных пластов 46,7 м.
Углы откоса нерабочих бортов и бортов пога-
шения (при глубине 200 м) составят не более
55-60°, откос рабочего борта может достигать
75-80°, а угольного — 65-70°. Высота вскрышных
уступов может достигать 16-30 м, а добычных —
мощности разрабатываемых пластов. В пределах
всей площади северного и большей части южного
крыла (пологозалегающие пласты) возможно
внутреннее отвалообразовапие.
Отвалы вскрышных пород могут быть как
внешние (50%), так и внутренние многоярусные,
с углами откосов отвалов не более 30°. При фор-
мировании отвалов следует учитывать склон-
ность алевролитов к быстрому разрушению на
дневной поверхности.
Средпепластовая величина газоносности в уг-
лях па участке “Чалпап” неравномерно увеличи-
вается вниз от 0,13 по пласту 201 до 0,38 м3/т по
пласту 16а, снижаясь до 0,15 м3/т по пласту 15.
Газ состоит из азота (73,9%), углекислого газа
(20,4), метана (8), т.е. угли залегают в зоне газо-
вого выветривания углекислого, азотного газов.
Вертикальная зональность более выдержана По
метану от 1,52 до 25,7% вниз но разрезу. В целом
по месторождению содержание углекислого газа
12,3-36,4%, при увеличении с востока па запад,
азота - 60,2-85%.
| Рис. 54. Геолого-промышленная карта Бейского месторождения
с 1 - выход пласта под наносы и его номер; 2 - граница разведочных участков под открытую разработку; 3 - граница разведочных I ,
* участков для подземных работ; 4 - разведочные скважины и их номера; 5 - основные разведочные линии; 6 - действующий разрез
те—л ."вви-.т- теказж' — —'и“ а '"те ““и"-.--—' в. вгтеы—те те~“ате"иг.тек"ж,г-ж— те? тештете.т"-тетеште‘тетете “-теге" . те «.а ; тегтев.
Угли склонны к окислению и самовозгора-
нию п относятся к IV группе устойчивости (хра-
нятся в штабелях до 100 тыс.т не более года).
Опи взрывоопасны по пыли, содержание свобод-
ной кремпекислоты в среднем 20-25%, максималь-
ное - достигает 46-60%, т.е. горные породы потен-
циально силикозоопаспы.
Гидрогеологические условия. Месторож-
дение относится к сложным и при освоении потре-
бует предварительного осушения. В разрезе место-
рождения выделяются аллювиальный водоносный
горизонт и угленосный водоносный комплекс в со-
ставе нескольких горизонтов. Водоносные горизон-
ты гидравлически связаны между собой и с поверх-
ностными водами р. Абакан и ее притоков.
Верхний водоносный аллювиальный гори-
зонт распространен повсеместно, за исключением
западной части участка “Чалпап” (па востоке мес-
торождения) и южной части участка “Сосповоо-
зерского” (па западе), па площади которых отсут-
ствуют обводненные гравийно-галечниковые отло-
жения (с песчаным и супесчаным заполнителем).
Здесь отложения перекрыты сухими суглинками
и супесью, с участками гравия и дресвы, иногда
ветровыми барханами до 4-5 м. Мощность покров-
ных четвертичных отложений составляет 6,5-30 м,
в среднем 14 м. Мощность аллювиального водо-
носного горизонта изменяется от 1,85 до 17,15 м,
редко до 27,5 м, с глубиной залегания зеркала
воды от 1,35 до 17,7 м (чем дальше от поверхност-
ных водотоков, тем глубже). Направление водото-
ка па северо-западе месторождения северо-восточ-
ное, иа юго-востоке - северо-западное. Воды по-
рово-пластовые, безнапорные, питание осуществ-
ляется за счет атмосферных осадков, подтока из
Кайбальской оросительной системы, подземных
вод угленосной толщи с разгрузкой в реки Ени-
сей и Абакан, а также по тектоническим зонам
южного крыла. Коэффициент фильтрации изме-
няется в широких пределах — от 3,5 м/сут иа уча-
стках “Сосповоозерских”, до 601 м/сут па “Ар-
шаповском-1" и зависит от гранулометрического
состава слагающих пород. Удельные дебиты сква-
• жип при кустовых откачках изменяются от 1,24
до 28,6 л/с. Воды смешанные гидрокарбопат-
1Ю-патриево-калиевые и гидрокарбопатно-суль-
фатно-патриевые, пресные с минерализацией
0,15-1,76, в среднем 0,3-0,7 г/л, щелочные - рН=
= 7,6-9,5, мягкие и умеренно жесткие от 1,5 до
23, обычно 2-5 мг - экв/л, сухой остаток 216,3-
-747,05 мг/л, без цвета и запаха, бактериологически
не загрязнены, могут использоваться для питьево-
го и технического водоснабжения.
Водоносный комплекс угленосной толщи,
представленный частым переслаиванием водопос-
лых пород и водоупоров, условно делится па два
горизонта: верхний - до побережной свиты и ниж-
ний, подстилающий отложения побережной сви-
ты, которая является водоупором (аргиллиты).
По другой градации водоносных комплексов: вер-
хний интервал - зона трещиноватых пород (до
глубины 150 м) и нижний — зона слаботрещипова-
тых пород (до глубины 200-300 м, определяемой
глубиной открытой разработки углей, приблизи-
тельно до пласта 15).
1. Верхний водоносный комплекс угленосной
толщи (С3пг - С2сг) включает свиты — парылков-
скую, побережную и часть черногорской. Зона
трещиноватых пород - 130-200 м. Подземные
воды трещинно-пластовые, напорно-безнапор-
ные, разгрузка происходит в аллювиальный водо-
носный горизонт, питание за сче'1 инфильтрации
атмосферных осадков па выходах толщи па днев-
ную поверхность. Статическое положение уровня
вод — от 1,75-28,0 до 46,65-60,70 м. Величины на-
поров изменяю гея от 10 па северо-западе до 470 м
на юго-востоке и центральной части площади. Ко-
эффициент фильтрации от 0,0017 до 8,65 м/сут.
Удельный дебит скважин от 0,0015 до 2,56 л/с
(южное крыло, замковые части синклинали с ши-
роко развитыми трещиноватыми породами). Су-
ществует гидравлическая связь с аллювиальным
водоносным горизонтом, коэффициент фильтра-
ции (средний) 0,005-3,72 м/сут. При отсутствии
гравийно-галечниковых отложений (на безаллю-
виалыюй площади) минерализация вод верхнего во-
доносного горизонта изменяется от 1,45 до 9,6 г/л,
т.е. воды — от солоноватых до соленых, хлорид-
по-сульфатпые магниевые или патриево-калие-
вые, щелочные (рН = 7,25-9,41), очень жесткие
(9,75-94,25 мг • экв/л), с сухим остатком
1161,3-9079,01 мг/л. Под аллювиальными отло-
жениями — воды солоноватые, с минерализацией
0,28-2,4 г/л, гидрокарбопатпо-сульфатпые или
хлоридио-гидрокарбопатные патриево-калиевые -
от кислых до щелочных (рН = 6,88-9,18), от мяг-
ких до очень жестких (0,55-19,9 мг - экв/л), с су-
хим остатком —186,23-1674,78 мг/л. Опи облада-
ют сульфатной агрессивностью.
2. Нижний интервал (С2сг - черногорская
свита) охватывает зону слаботрещиноватых по-
род (глубже 150-200 м). По литологическому со-
ставу и сочетанию водовмещающих пород и водо-
упоров этот водоносный комплекс аналогичен верх-
нему. Воды трещинно-пластовые, напорные, пита-
ние осуществляется за счет подтоков вод из верх-
него интервала. Коэффициент фильтрации от
0,0001-0,0032 до 1,27 м/сут, удельный дебит
0,011-1,35 л/с. Под аллювиальными отложениями
минерализация подземных вод от 0,69 до 3,56 г/л,
воды гидрокарбопатпо-сульфатпые патриево-ка-
лиевые, щелочные (рН = 7,7-8,9), от мягких до
очень жестких (2,65-23,35 мг • экв/л), с сухим
остатком 651,10-2129,48 мг/л.
В восточной части па участках “Майрых-
ском”, “Кирбипском”, “Чалпап” распространены
зоны горельпиков, которые отличаются (из-за си-
льной трещиноватости) повышенной водообильпо-
стыо (коэффициент фильтрации до 0,38 м/сут).
Режим подземных вод имеет слабовыражеи-
пый сезонный характер: весенний подъем уров-
ней - в апреле-мае, осенний — в сентябре-октяб-
ре. Годовая амплитуда колебаний аллювиаль-
ных вод —0,12-0,55 м, подземных вод угленосной
толщи - 0,12-0,57 м. Имеется гидравлическая
связь всех водоносных горизонтов, при отсутст-
вии аллювия, гидравлически связывающего гори-
зонты в единую систему, отмечаются зоны с за-
медленным водообменом.
Расчетные водопритокп в разрезную трап-
шею па 100 м за счет подземных вод в период
строительства составят из аллювия 31,6 м3/ч, из
продуктивной толщи 2,18 м3/ч, в конце перво-
очередной отработки — из аллювия —20,65 м3/ч,
из угленосной толщи — 16,95 м3/ч, в конце эксп-
луатации соответственно 20,53 и 28,1 м3/ч. При
эксплуатации предполагается или комбинирован-
ный способ осушения разрезов, путем проходки
дренажных выработок (осушаются коренные по-
роды продуктивной толщи) и поверхностными
дренажными канавами (перехват подземных вод
аллювиального горизонта), или поверхностным
осушением аллювиальных вод, с помощью
ограждающих разрез дренажных траншей и от-
качкой воды насосами открытого водоотлива,
что, безусловно, приведет к развитию депресси-
оппой воронки и ухудшит условия водного режи-
ма и водоснабжение.
Запасы. На площади месторождения выделе-
ны участки под шахтное строительство и открытую
отработку углей. На площади проектируемого “Вос-
точно-Бейского” разреза с 1991 г. отрабатывается уча-
сток “Чалпап” (разрез “Чалпап”) с производствен-
ной мощностью 500 тыс.т угля в год. Площадь горно-
го отвода - 6 км2, запасы — 4,3 млп т (табл. 115). ’
АСКИЗСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ
Общие сведения. Расположено в Сарской
котловине, приближенной к стыку Кузнецкого
Алатау и Западного Саяпа, па левобережье р.Аба-
кан, в 20-25 км к юго-западу от Бейского место-
рождения, в Аскизском районе Республики Хака-
сия. Площадь 30 км2. Его граница проводится по
контуру пачки конгломератов, залегающей в осно-
вании продуктивной толщи. Сарская котловина
представляет собой изолированную, вытянутую в
широтном направлении долину, окруженную в
виде подковы несколькими непрерывными парал-
лельными концентрическими грядами, не замкну-
тыми па юго-западе, которые слагают Сарский
хребет. Эти гряды сложены конгломератами, под-
стилающими продуктивную толщу и вытянуты по
простиранию пород. Внутренняя гряда сложена
конгломератами угленосной толщи и отделена от
Сарского хребта глубокой сухой долиной, опоя-
сывающей месторождение. Рельеф по периферии
месторождения полуторный, грядово-холмистый.
Максимальные абсолютные отметки отдельных воз-
вышенностей Сарского хребта достигают +700-750 м,
с превышением пад центральной частью Сарской
котловины в 300 м. Рельеф центральной части
котловины слабо всхолмленный, с абсолютными
отметками +450-550 м с общим понижением релье-
фа с юго-запада на северо-восток и некоторым по-
вышением от центра к периферии котловины.
Таблица 115
Балансовые запасы (в млн т) углей Бейского месторождения по состоянию на 01.01.1999 г.
Объект Степень освоенности Всего В том числе но категориям
А+В+С, С2
Разрез “Чалпап” Действующий 4,3 4,3 -
Участки:
“Чалпан” Резерв подгруппы “а” для разрезов 515,6 515,6 I
“Арпгановский-П" То же 482,1 482,1 -
“Аршановский-1” 696,6 696,6 -
“Майрыхский" Разведываемый - для разрезов 193,7 174,3 19,4
“Кпрбинский" То же 363,6 329,4 34,2
“Сосновоозсрскис-1 ,-2" Перспективные для разведки под шахты 320,0 320,0 -
"Центральный” Перспективный для разведки под разрезы 123,9 123,9 -
“Западный” Прочий - для разведки под разрезы 332,0 - 332,0
Итого по месторождению 3031,7 2646,1 385,8
Ландшафт стенной (месторождение расположено
на юго-западной окраине Кайбальской степи и в
предгорьях Западного Саяна). В 7 км к юго-восто-
ку от месторождения протекает р.Абакан с круп-
ным притоком р.Аскиз, впадающей у с.Аскиз. На
площади месторождения протекает небольшой ру-
чей с пересыхающим поверхностным водотоком.
Район экономически развит, территориально
относится к Саянскому промышленному комплек-
су. В 90 км к северо-востоку находится г.Абакан,
в 10 км к юго-востоку — с.Аскиз. Через месторож-
дение проходит Южно-Сибирская железная доро-
га и шоссейные дороги Абакан — Новокузнецк,
Абакан - Абаза. Район сельскохозяйственный с
развитым животноводством и зерноводством.
Изученность и эксплуатация. Геологи-
ческое изучение месторождения началось в 1912 г.
и продолжалось с небольшими перерывами до на-
чала 1940-х годов, когда проводились планомер-
ные геологоразведочные работы. К 1951 г. вся
площадь Аскизской мульды была охвачена пред-
варительной п детальной разведками, осуществ-
лявшимися трестом “Востсибуглегеология”.
Основной задачей этого периода являлось выявле-
ние и разведка спекающихся углей. Были выделе-
ны участки для подземной отработки углей: “Ас-
кизские-1-2, -3, -4 и -5”. На последнем участке боль-
шинство пластов оказалось нерабочими, и он не
подвергался детальной разведке.
В 1991—2001 гг., в связи с геолого-съемочны-
ми работами по составлению геологических карт
масштаба 1:200 000 второго поколения, было про-
ведено доизучение месторождения.
В 1932-1933 гг. из шурфа началась кустарная
разработка угля пласта “Колхозного” (сближен-
ные пласты 21-22), а с 1938 г. — наклонными шах-
тами 1 и 2. В 1948 г. на месте первого горного от-
вода площадью 30 тыс.м2 была заложена шахта 3
(“Аскизская”), с годовой производительностью
6-8 тыс. т, просуществовавшая до начала 50-х го-
дов. В связи с выделением и освоением участков
под открытые разработки угля па других место-
рождениях Минусинского бассейна, проектирова-
ние участков под шахтное строительство па Аскиз-
ском месторождении было приостановлено. В
90-е годы предпринята попытка частными фирма-
ми начать открытую отработку угля в централь-
ной части месторождения (в ядре синклинали),
па выходах пластов 24-26. Однако результаты
проведенного доизучения и оценки участка оказа-
лись отрицательными, в связи с экономической
нецелесообразностью разработки.
Геологическое строение. Месторождение
приурочено к Аскизской (Сарской) мульде, пред-
ставляющей собой широтную резко асимметрич-
ную складку с крутым (50-80°) южным крылом и
пологим (10-15°) северным. Ось Аскизской синкли-
нали имеет па западе угол погружения 45, па восто-
ке — 10°. Северное крыло характеризуется спокой-
ным залеганием и почти не осложнено дополнитель-
ной складчатостью (рис. 55). Южное крыло слож-
ное, в центральной части мульда имеет крутые
углы падения (70-80°), которые постепенно выпола-
живаются в западном и восточном направлениях
(до 20-30° в призамковых частях). Это крыло
осложнено несколькими нарушениями (из них три
крупных), — крупными сбросами, близкими к про-
стиранию пород, с углом падения плоскости смести-
теля 60-70° и амплитудой 12-25 м. Отмечены небо-
льшие надвиги со сравнительно пологими поверхно-
стями смещения, которые сопутствуют крупным
взбросам. Послойные подвижки, сопровождающие
эти дизъюнктивы, приводят к пережимам и разду-
вам угольных пластов. Отмечаются мелкие вертика-
льные (с амплитудой 0,5-2,0 м) взбросы и сдвиги
по всем угольным пластам южного крыла. Наибо-
лее крупные дизъюнктивы прослеживаются па рас-
стояние не более нескольких сотен метров, мелкие —
быстро затухают.
В восточной части мульды южное крыло
осложнено узкой, сильно сжатой антиклиналь-
ной меридиональной складкой (перпендикуляр-
ной общему субширотпому направлению складча-
тости). Западное крыло складки нарушено взбро-
сом с амплитудой 25-28 м.
Продуктивная толща мощностью 620 м сложе-
на конгломератами и гравелитами - 10,9%; песча-
никами — 27,0; алевролитами - 6,4; аргиллитами
— 8,7; углистыми аргиллитами — 2,2; углями — 4,8
от солепоозерской до нижней части побережной
свит включительно.
Угленосные отложения залегают трансгрес-
сивно на серовато-зеленых и ярко-зеленых алев-
ролитах подсипьской свиты нижнего карбона, со-
держащих в кровле маломощные прослойки угли-
стых аргиллитов. Продуктивная толща от конгло-
мератов в основании разреза до побережной сви-
ты представляет единый цикл углеобразовапия с
закономерным увеличением углепасыщешюсти
вверх по разрезу.
В процессе поисково-разведочных работ
было выделено три биостратиграфических гори-
зонта, совпадающих с распространением в разре-
зе продуктивной толщи трех макрокомплексов ор-
ганических остатков. Нижний макрокомплекс
прослеживался от основания разреза до кровли
пласта 8. В этой части разреза были выделены
два местных горизонта: сохкельский, соответству-
ющий по объему двум горизонтам конгломератов,
между которыми заключены углистые пласты и
пропластки, и сарский - от почвы пласта 0 до
кровли пласта 8, совпадающие с одноименными
свитами. Средний макрокомплекс (сосповоозер-
ский) охватывал угленосные отложения от кров-
ли пласта 8 до кровли пласта 17, верхний (“Арша-
повский”) охватывал наиболее углепасыщепную
часть разреза, выше маркирующего (3) горизонта
конгломератов.
Соленоозерская свита (С^зо) — в основании
разреза на подстилающих зеленоватых алевроли-
тах подсипьской свиты залегает невыдержанная
пачка конгломератов (0-20 м), выклинивающаяся
по южному крылу мульды. Конгломераты пере-
крываются грязно-серыми, зеленоватыми песча-
никами, содержащими многочисленные линзы
кварц-кремпистых конгломератов и маломощные
прослои алевролитов, аргиллитов, их углистых
разностей, пласты и пропластки (4-5) углей. Уг-
листые аргиллиты и угольные пласты, залегаю-
щие в кровле свиты, являются маркирующими.
Мощность отложений 80-90 м.
Сарская свита (С^зг) — в основании разре-
за залегает второй маркирующий горизонт конг-
ломератов мощностью 35-45 м, в среднем 37 м, хо-
рошо выраженный в рельефе. В том случае, ког-
да солепоозерская и сарская свиты сложены конг-
ломератами, граница между ними проводится
условно, по кровле пачки углистых аргиллитов
или угольного пласта мощностью 0,8-1,35 м. Об-
щее направление сноса терригенного материала с
севера-северо-запада ( по составу гальки - раз-
мывались граниты, грапосиепиты). Суммарная
мощность солепоозерского (нижнего) и сарского
(верхнего) конгломератового горизонтов дости-
гает 80 м.
Сарская свита подразделяется па две подсви-
ты с границей по кровле угольного пласта 0. Ниж-
няя подсвита сложена конгломератами второго
маркирующего горизонта, песчаниками с прослоя-
ми конгломератов и гравелитов, маломощными
пачками углистых алевролитов, аргиллитов, со-
держащих угольные пласты и пропластки, приу-
роченные к верхним горизонтам подсвиты. Мощ-
ность подсвиты 80-100 м. Верхняя подсвита пред-
ставлена топкообломочпым комплексом пород: го-
лубовато- и зеленовато-серыми, бурыми алевро-
литами, скорлуповатыми аргиллитами, содержа-
щими прослои углистых алевролитов и аргилли-
тов, карбонатов, которые чередуются с маломощ-
ными пачками светло- и темпо-серых, зелеиовато-
серых песчаников, содержащих линзы конгломе-
ратов или рассеянную гальку, прослои гравелитов.
Отложения содержат 12-14 угольных пластов и
пропластков, линзы и конкреции сидеритов, при-
уроченных преимущественно к почве и кровле
угольных пластов. Породы полимиктовые, в их
составе отмечается кварц, полевой шпат, слюды
(биотит, мусковит, серицит, хлорит), глинистые
минералы, обломки пород (кварциты, микроквар-
циты, кварцевые порфиры, порфириты, сланцы,
песчаники, аргиллиты). Цемент глинистый с сери-
цитом, реже карбонатный, редко халцедоновый,
содержит окислы железа и сидерит. Мощность
подсвиты 140-160 м.
Свита имеет ритмичное строение. Наиболее
четко цикличность высоких порядков проявляет-
ся па востоке, северо-востоке. В западном на-
правлении к центру мульды прослеживаются то-
лько самые крупные циклы, так как поверхности
размывов, разделяющие циклы, постепенно исче-
зают. Грубообломочные осадки формировались
па двух участках: первый пересекает в виде ши-
рокой гравийно-галечниковой полосы восточную
половину месторождения с северо-запада па
юго-восток и повторяет направление конгломера-
тового горизонта. Второй участок намечается в
северо-западной и западной частях месторожде-
ния. Мощность отложений сарской свиты
230-240 м.
Черногорская свита (С2сг) - нижняя грани-
ца проводится в основании пачки конгломератов
или песчаников с линзами конгломератов, залега-
ющих выше угольного пласта 5. Она подразделя-
ется па три мощные пачки. Нижняя пачка охва-
тывает комплекс пород от кровли угольного пла-
ста 5 до подошвы пачки песчаников, подстилаю-
щих угольный пласт 8. Представлена песчаника-
ми, содержащими линзы конгломератов и граве-
литов, которые чередуются с маломощными про-
слоями алевролитов, аргиллитов, в том числе уг-
листых, угольными пластами и пропластками
(11-14, из них три пласта рабочей мощности);
вверх по разрезу нарастает мощность топкообло-
мочпых прослоев, отмечаются конкреции сидери-
та. Окраска пород темпо-серая, серая, иногда зе-
леноватая, они отличаются повышенной карбо-
патпостыо. Комплекс пород соответствует по
объему верхней части местного сарского биостра-
тиграфического горизонта и имеет мощность
130-140 м.
Средняя пачка охватывает интервал разреза
от угольного пласта 6 до кровли пласта 17. Сло-
жена теми же комплексами пород, что и нижняя
пачка, по вверх по разрезу нарастает количество
грубообломочного материала, увеличивается
мощность песчаников, и резко уменьшаются ко-
личество и мощность алевролитовых прослоев. Об-
щее количество угольных пластов и пропластков
достигает 15-18, в том числе отмечаются сильно
пиритизироваппые угли и конкреции сидерита
во вмещающих отложениях. По составу череду-
ются песчаники аркозовые серые, светло-серые
и граувакко-аркозовые зеленовато-грязпо-се-
рые. По сравнению с подстилающими отложения-
ми первой пачки здесь в составе песчаников отме-
чается меньшее содержание кварца, полевых
шпатов, слюд и больше обломков пород (кварци-
тов, окварцоваппых сланцев, эффузивов, аргил-
литов, песчаников, значительно меньше порфи-
ритов и других интрузивных пород). Цемент гли-
нисто-серицитовый, глиписто-карбопатпый с
примесью окислов железа и сидерита. Соответст-
вует по объему местному сосповоозерскому био-
стратиграфическому горизонту и имеет мощ-
ность 120-130 м.
Верхняя пачка — наиболее углеиасыщеппая
часть продуктивного разреза. В основании разре-
за залегают пестроцветпые конгломераты мощно-
стью 10-12 м. Конгломераты среднегалечпико-
вые, состоят из розового, молочно-белого, красно-
ватого кварца, пестроокрашенпого микрокварци-
та, порфиритов, альбит-амфиболовых пород,
кварцито-слаицев, известняков, аргиллитов, зеле-
ных песчаников. По окраске они отличаются от
сероцветпых конгломератов нижней и средней
пачек. Выше залегают темпо-серые массивные и
скорлуповатые алевролиты, содержащие прослои
серых песчаников, с линзами серых и пестрых
конгломератов, гравелитов, прослои аргиллитов,
углистых аргиллитов, карбонатов. Вверх по раз-
резу нарастает количество топкообломочпого ма-
териала. В отложениях содержится девять равно-
мерно распределенных и сильно сближенных уголь-
ных пластов и четыре-пять угольных пропластков
суммарной мощностью 17 м. Аргиллиты и угли со-
держат маломощные (1-10 см) прослои желтова-
то-серых песчаников.
Отложения верхней пачки черногорской сви-
ты перекрываются светло-серыми песчаниками,
предположительно побережной свиты.
На угленосных отложениях залегают покров-
ные лёссовидные суглинки и супеси, отложения
надпойменных террас, переотложенные суглин-
ки. Под покровными супесями и суглинками зале-
гают элювиально-делювиальные образования
мощностью 0,5-2,0 м. Общая мощность рыхлых
отложений 3-5 м, за исключением узкой полосы
сухой долины в северной части месторождения,
па границе выходов нижних горизонтов продук-
тивной толщи, где опа достигает 9-12 м.
Угленосность. Угленосные отложения со-
держат до 58 угольных пластов и пропластков, из
них рабочей мощности (больше 0,6 м) достигают
26 пластов (от 0 до 26) суммарной мощностью па
отдельных участках до 30 м (табл. 116). Коэффи-
циент угленосности достигает 5,75%.
253
Характеристика основных угольных пластов Аскизского месторождения
С. оиострагигрифическии горизонт (Г.П.Радченко, В.В.Соловьев, 1952) Свита, пачка Индекс угольного пласта Мощность, м Строение, количество угольных пачек, мощности породных прослоев (м) Распространение Примечание
междупластий (выше нижеле- жащего пласта) угольного пласта
1 2 3 4 5 6 7 8
<3 СО >о 22 21 (“Колхозный”) 20 (“Промежу- точный”) 19 (“Степной”) 18 (“Абаканский”) 6-8 выше 20 5-7 10-12 10-12 0,54-2,28 0,6-5,89 0,59-4,47 0,1-3,1 0,76-4,53; средняя 1,5-2,5 2-12; 0,01-0,78 2-11; 0,01-0,65 2-13, чаще 2-4; 0,01-1,09 2-8; наиболее сложный при выходе под наносы Нерабочий на 15% площади Нерабочий на 10% площади Нерабочий в западной части на 15% площади Нерабочий в западной части на 25% площади Выдержанный, рабочий На северном крыле на отдельных участках сливается с пластом 21 21 и'22- пласты сближенные
1 ( 3 3 3 а о 3 Л <3 17 (“Борисовский”) 16 сближен с пластом 15 15 (“Мощный") 14 (“Двойник”) 13 ("Сложный”) 12 (“Аскизскпн) И 10 9 15-17 15-16 17 13 10-12 10 10-12 25-27 0,07-6,25, отмечается гене- тический размыв 0,14-2,84 0,1-2,57 0,14-2,50 0,12-4,39 0,21-1,98 0,1-4,9; уменьша- ется в мощности на северном крыле 0,12-2,62 1-2 наС и 2-6 Ю; 0,01-0,26 1-2 на В, к западу усложняется до 2-15; 0,01-0,39 2-9; 0,01-0,44 2-10, чаще 3-5; 0,01-0,49 1-2, на Ю и СВ -3-9; 0,01-0,3 2-11; 0,01-0,24 1-2, редко 3-6; 0,01-0,44 1-2, реже 3-5 1-2, редко 4-7 Наиболее выдержанный, на СВ, ЮВ, СЗ, нерабочий на 15% площади Нерабочий на 20% площади на ЮВ и на значительной - на 3 Наиболее выдержанный; нерабочий иа отдельных участках (5%) на СЗ Рабочий на Ю на площади в 50% Рабочий на площади 63%, в централь- ной части северного крыла Нерабочий на СЗ и ЮВ на 50% площади Выдержан в центральной части; нерабочий на В и 3 в замке складки Нерабочий на 40% площади на 3, СВ и ЮВ Нерабочий на площади 33% на 3 и СВ Самостоятельный на 3 и СЗ, где отделяется от пласта 15 Сливается с пластом 16на В и ЮВ, расщепляется в СЗ направлении Отмечается генетический размыв пласта Эродирован на ряде участков на выходах под наносы Отмечается генетический размыв пласта, резкие фациальные изменения на 3 и В Генетические размывы пласта
1 2 3 4 5 6 7 8
8 35 0,05-1,08 1-2, редко 3-4, на выходах под наносы 4-8 Нерабочий на площади 30% на СЗ и ЮВ
7 60-65 0,02-1,98 1-2; на южном крыле 2-8 Рабочий в центральной части на площади 50% Генетические размывы и выклинивание
о 6 15-17 0,17-3,32 2-3, реже 4-5 Рабочий в центральной части на площади 20%
6а 40-45 0,03-2,65 2-5 Крупные угольные линзы на 3 и ЮЗ, на площади 50% пласт промышленный
5 50-55 Тонкий 0,6-0,9 м 1-2, в центральной части 2-4
Сарскнй 4 18-20 0,03-2,62, увеличивается на ЮВ и к цент- ру мульды Рабочий на В и ЮВ на небольших разобщенных участках На ограниченных площадях пласты 1-4 сливаются
3 22-25 0,04-1,68, увеличивается к востоку 1-2, реже 2-6 Рабочий на 40% площади в центральной части; невыдержанный На южном крыле обрезан взбросом, генетически размывается и выкли- нивается
г* 00 2 22-33 выше пласта 0 0,09-3,24, увеличивается к В и ЮВ От 2-3 до 5-6 Рабочий на СВ и на отдельных участках Ю, ЮЗ Промышленный на северо-востоке, угли пластов 0-1-2 наиболее метаморфизованы, переходные от Г к Ж
1 1 и 2 сближен- ные пласты 0,05-3,63, в среднем 0,8-1,1 2-5 Не выдержанный по мощности и строению, рабочий на отдельных участках В и ЮВ Пласты 1 и 2 сближены в западной части и сливаются в восточной, юго-восточной части
0 0,03-6,14, средняя 0,8-1,0 1-3, реже 4-6; от 0,05-0,3 до 2,69 при мощности пласта 6,14 (расщепляется) Невыдержанный, выклинивается, замещается, рабочий на отдельных участках на В, ЮВ и крайнем СЗ
В солепоозерской свите содержится пять-во-
семь угольных пластов и пропластков мощностью
от 0,1 до 0,8 м, которые замещаются по простира-
нию пачками углистых аргиллитов от 0,5 до 10 м.
Угли преимущественно высокозольные, хотя па от-
дельных участках отмечаются средпезольпые (вер-
хний угольный пласт, залегающий в кровле сви-
ты). В сарской свите содержится шесть сближен-
ных пластов (0-5) и 10-15 — угольных пропласт-
ков. Большинство (кроме угольных пластов 3-4)
па отдельных участках являются рабочими. Мак-
симальное углеобразовапие происходило в центра-
льной и юго-восточной частях месторождения.
В нижней пачке черногорской свиты содер-
жится три угольных пласта и девять-десять про-
пластков, из них рабочие (па отдельных участках) -
один-два пласта. Более углепасыщепа средняя пач-
ка черногорской свиты, которая содержит 10 рав-
номерно распределенных угольных пластов и во-
семь-десять пропластков суммарной мощностью
14,9 м с коэффициентом угленосности до 11,9%,
(средний 6%). Все угольные пласты достигают ра-
бочей мощности па отдельных участках, по конди-
ционные - семь-восемь пластов.
Верхняя (третья) пачка черногорской свиты
содержит девять угольных пластов (18-26), из них
кондиционные — шесть, остальные, как правило,
сильно окислены из-за незначительной глубины за-
легания, Коэффициент угленосности достигает
21,2%. Угли малозольные, по данным В.В.Соловь-
ева, их формирование происходило в анаэробных
условиях (преобладают полублестящие угли, со-
стоящие из гелефицироваппого вещества). Уголь-
ные пласты несут признаки автохтонного проис-
хождения (корешки в почве, автохтонная органи-
ка), хотя и отмечаются признаки аллохтоппости
(присутствие мелкораздроблеппого фюзепа и ми-
неральных примесей, свидетельствующих о незна-
чительном переносе растительного материала).
В целом продуктивная толща содержит плас-
ты средней и малой мощности, преимущественно
сложного строения, с двумя-шестью, реже 10 и бо-
лее, угольными пачками. Мощность отдельных
породных прослоев изменяется от 0,05 до 0,4 м,
по в сумме может достигать 30-50% общей мощно-
сти пласта (пласт И на отдельных участках).
Изменение нормальных расстояний между
пластами (изменение их стратиграфического по-
ложения) происходит в направлении, совпадаю-
щем с простиранием оси структуры с востока па
запад, в этом же направлении отмечается законо-
мерное расщепление угольных пластов и расхож-
дение отдельных пластов или их групп перпенди-
кулярно осп структуры. Из 28 угольных пластов
лишь два (5 и 7) — устойчивые по отношению к
маркирующему кош ломератовому горизонту.
Угольные пласты не выдержаны по мощно-
сти, выклиниваются па отдельных участках, из них
только три пласта (18, 25, 26) выдержаны па всей
площади месторождения. Выклинивание, иногда
до полного исчезновения пластов, отмечается в на-
правлении к западному и восточному замку склад-
ки, а расщепление и расхождение угольных плас-
тов сопровождается уменьшением их мощностей.
По выдержанности угольные пласты подразде-
ляются па пять групп: 1) пласты 18, 21, 23, 24, 25,
26 - выдержанные па подавляющей части
(90-100%) площади их распространения, рабочие,
из них три пласта дают 7,1% общих запасов, оста-
льные имеют ограниченную площадь распростра-
нения; 2) пласты6, 9, И, 15, 16, 17, 19, 20, 22-до-
статочпо устойчивые, па большей части площади
(75-89%) - рабочие, дают 29,3% общих запасов; 3)
пласты 5, 8, 10, 13, 14 — относительно устойчивые
с рабочей мощностью па 74% площади, дают 21,5%
общих запасов; 4) пласты 6а, 7,12 - малоустойчи-
вые, рабочая площадь составляет 40-54% площади
распространения, с ними связано 12,8% общих за-
пасов; 5) пласты 0, 1, 2, 3, 4 — неустойчивые, с ра-
бочей мощностью па 10-39% площади дают 29,3%
общих запасов. К достаточно устойчивым по мощ-
ности относятся 15 угольных пластов из 28. Наибо-
лее выдержанные угольные пласты относятся к
верхней половине черногорской свиты.
Качество углей. Угли месторождения —
каменные, гумусовые по показателям качества и
технологическим свойствам соответствуют газо-
вым спекающимся углям.
Характерная особенность угольных пластов —
их невыдержанность по мощности в пределах мес-
торождения, непостоянство строения и довольно
быстрая смена петрографических типов, слагаю-
щих отдельные угольные пачки, по простиранию
и падению.
Блестящий уголь в аскизских углях встреча-
ется редко, как правило, имеет однородную, реже
топко- и средпеполосчатую структуру, смоли-
стый блеск, по своей микроструктуре является
клареном. Полублестящий тип — преобладаю-
щий, им иногда нацело слагаются отдельные уго-
льные пласты, по микроструктуре обычно кла-
рен. Полуматовый тип существенного значения
не имеет, по в отдельных пластах встречается в
значительных количествах: крепкий вязкий
уголь, обычно имеет полосчатое и штриховатое
строение, тусклый блеск, по микроструктуре
чаще всего это - дюрепо-клареп или кларено-дю-
реп. В полуматовом угле наблюдается максималь-
ное, по сравнению с другими тинами, содержание
липоидных компонентов (11,5%), независимо от
степени минерализации угля. Матовый тип угля
встречается редко, обычно только в виде тонких
пропластков, зачастую уголь высокозольный, с
низким содержанием спекающихся компонентов
(табл. 117).
Содержание (в %) микрокомпонентов в основных петрографических типах углей
Аскизского месторождения (по Г.Н.Трошковой)
Петрографический тип угля Содержание микрокомпопеитов
VI I Ь М1
Блестящий 70,2-83,0/77,0 2,5-15,0/10,0 5,5-13,0/7,0 3,25-9,5/6,0
Полубл^стящин 59,8-89,0/47,1 1,0-19,2/9,8 2,8-11,8/5,4 3,0-25,2/10,7
Полуматовый 39,8-65,8/49,7 2,0-36,8/21,4 8,0-16,8/11,5 4,2-41,5/17,4
Матовый 27,0-52,0/41,0 9,8-62,5/30,6 5,0-8,3/6,4 14,0-46,6/22,0
Химические исследования петрографических
типов аскизских углей, отобранных по некото-
рым пластам (табл. 118), были проведены в ВУ-
ХИНе И.К.Клопотовым и Е.Н.Лоскутовой в За-
падно-Сибирском филиале АН СССР.
Спекаемостыо обладают только блестящий и
полублестящий типы углей, характеризующиеся
близким петрографическим составом. Спекае-
мость этих двух типов практически не зависит от
содержания в них золы. Для обоих типов углей
отмечается несоответствие между хорошей оплав-
леппостыо пластометрического королька и низ-
ким значением пластического слоя. Это объясня-
ется наличием топкодисперспых минеральных
включений, которые как наполнители не только
увеличивают общую вязкость пластической мас-
сы и оплавлеппость корольков, но также и увели-
чивают неоднородность пластичной массы, что
влечет за собой увеличение газопроницаемости,
и, следовательно, уменьшение величины пласти-
ческого слоя. При коксовании эта особенность ас-
кизских углей, возможно, будет препятствовать
их сочетанию с отощенпыми углями и вызовет по-
вышенную хрупкость кокса.
Для полуматового и матового типов углей
присуще некоторое увеличение содержания угле-
рода с одновременным незначительным пониже-
нием количества водорода. Элементный состав ор-
ганической массы блестящего и полублестящего
углей весьма близок. В стратиграфическом разре-
зе отчетливо прослеживаются некоторые законо-
мерности изменения основных показателей каче-
ства в пластах (табл. 119).
По зольности угли месторождения подразде-
ляются па три группы (в %): 1) - уголь с зольно-
стью до 15 (спекающийся, малозольный); 2) —
уголь с зольностью от 15 до 30 (спекающийся, вы-
сокозольный); 3) - уголь с зольностью от 30 до 40
(энергетический, высокозольный).
Для месторождения наиболее характерны
угли второй группы с зольностью 15-30%, поэтому
угли месторождения можно рассматривать как вы-
сокозольные, спекающиеся. Зольность пластов
угля закономерно уменьшается вверх по разрезу,
при этом улучшается их обогатимость. Угли соле-
поозерской и сарской свит характеризуются труд-
ной обогатимостью при низкой ценности концент-
рата (Ас1= 9-12%). Угли пластов черногорской свиты
Таблица 118
Качество (в %) основных петрографических типов углей месторождения
Номер пласта Тип угля ууа Д'1 у «иг 8? Р11 X У 8"
11 Блестящий 2,4 4,2 41 - - 32 15 - - - -
6 2,2 11,5 44 - - 43 12 81,6 6,2 2,4 0,77
6 2,0 5,7 45 - - 52 11 - - - -
19 Полуб.тсстящпй 2,3 4,9 43 0,59 0,002 58 8 81,4 5,7 2,1 0,75
16 2,4 12,0 46 0,67 0,012 77 6 82,0 6,1 1,8 0,82
И 1,9 9,6 44 - - 52’ 10 81,2 6,3 1,9 0,70
6 2,1 5,4 43 - - 57 8 80,5 6,4 2,0 0,96
19 Полуматовый 2.5 10,3 33 0,62 0,003 33 0 82,0 5,3 2,1 0,63
16 2,0 22,9 43 0,50 0,01 66 намеч. 83,6 5,9 1,8 0,75
6 2,3 35,7 42 - - 46 6 82,3 6,4 2,0 0,63
19 Матовый 2,6 13,1 28 0,66 0,004 36 0 82,5 4,9 2,3 0,55
6 1,7 41,3 46 0,84 0,031 40 0 82,1 6,2 2,3 0,68
Примечание. X, У - в мм.
обладают средней обогатимостью, с достаточно
низкой зольностью концентрата (Ас' = 7,5-9,5%), а
наименее зольные угли верхней (третьей) пачки
черногорской свиты дают концентрат высокой
ценности (А'1 = 4,5-7,0%) при легкой обогатимо-
сти угля.
Спекающие свойства аскизских углей относи-
тельно невысокие: пластический слой обогащен-
ного угля пластов нижнего горизонта составляет
8-14; среднего — 7-11 мм; угли пластов верхнего
горизонта обладают пониженной спекаемостыо
(У = 6-9 мм).
При самостоятельном коксовании угли место-
рождения не дают удовлетворительного по качест-
ву металлургического кокса, однако могут вводи-
ться в состав в количестве от 25 до 45% при усло-
вии участия в них высококачественных отощеп-
пых углей. Уменьшение выхода летучих веществ
вверх по разрезу связано с уменьшением минера-
лизации угля в направлении от нижних пластов к
верхним.
Уменьшение содержания в углях влаги и уве-
личение содержания углерода вниз по разрезу
связано с повышением степени их метаморфизма
со стратиграфической глубиной.
В содержании серы и фосфора каких-либо су-
щественных изменений не отмечается, эти показа-
тели являются довольно близкими для всех уголь-
ных пластов.
Выход смолы полукоксования достигает
11-17%, при пересчете па горючую массу - 23%.
Исследования группового состава первичных
смол показали высокое содержание в них парафи-
нов и сравнительно небольшое количество фено-
лов, что свидетельствует о пригодности аскиз-
ских углей в качестве сырья для получения искус-
ственного жидкого топлива.
Состав золы углей достаточно однороден Во
всех пластах месторождения и характеризуется
значительным содержанием оксидов кремния (до
70%) и глинозема (25-30%), что позволяет предпо-
лагать использование отходов углей (с зольно-
стью свыше 50%) в качестве сырья для извлече-
ния алюминия.
В целом уголь различных пластов довольно
однотипен как по своему вещественному составу,
так и по показателям качества, особенно это ха-
рактерно для смежных пластов, залегающих в
пределах одного и того же стратиграфического
уровня (табл. 120).
Таблица 119
Средние показатели качества (в %) углей по пластам
Номер пласта ууа А"1 у<1л 8? Р'1 V
22 (“Колхозный ’) 3,5 - 42 0,51 0,012 81,3 6,0 -
21 ("Колхозный”) 3,8 19,5 42 0,55 0,078 80,8 6,1 5-8
20 ( “ П ромежу точны 1 Г’) 3,2 19,2 43 0,70 0,012 81,2 6,3 6-8
19 (“Степной”) 3,4 18,2 43 0,61 0,021 81,8 5,9 6-8
18 (“Абаканский”) 3,1 20,7 44 0,64 0,004 81,4 5,9 6-11
17 (“Борисовский”) 2,9 19,1 44 0,63 0,018 81,6 6,2 7-9
16 (“Мощный”) 3,0 19,5 45 0,65 0,011 80,8 6,2 7-9
15 (“Мощный”) 3,0 17,2 44 0,62 0,005 81,2 6,1 6-9
14 ("Двойник”) 2,8 21,5 44 0,62 0,005 81,9 6,0 8-10
13 (“Сложный”) 2,5 21,3 45 0,63 0,021 81,7 6,0 7-10
12 (“Аскпзский”) 2,8. 18,5 45 0,66 0,019 81,4 6.2 7-11
11 2,7 20,9 4-' 0,71 0,010 81,8 6,1 7-11
10 2,8 21 я 44 0,67 0,004 81,1 6,2 9-10
9 2,7 21,7 45 0,74 0,027 81,7 6,2 8-10
8 2,6 20.1 46 0,62 0,014 82,2 6,2 6-10
7 2,4 22,3 45 0,69 0,008 81,6 6,1 7-9
6 2.1 22,8 42 0,62 0,008 82.3 6,3 7-11
6а 1,8 22,3 47 0,60 0.014 81,7 6,2 6-11
5 1,9 24,9 48 0,58 0,018 83,2 6,4 7-12
4 1,8 25,5 47 0,61 0,021 82,5 6,5 7-10
3 2,0 23,9 45 0,55 0,019 83,8 6,6 7-13
2 1,8 25,2 47 0,60 0,009 83,9 6,6 7-12
1 1 9 24,4 47 0,59 0,013 83,0 6,6 7-12
0 1,8 24,6 46 0,56 0,009 83,4 6,6 7-11
Примечание. У- в мм.
Пласты 0, 1, 2 - обладают неблагоприятным
для спекающихся углей петрографическим соста-
вом — высоким количеством минеральных приме-
сей и значительным содержанием ксилепизиро-
ваппых и фюзепизироваипых компонентов. Угли
малосерпистые (0,37-0,82%) и малофосфористые
(0,002-0,029%). Высокий выход летучих веществ
(44-48%) является отрицательным свойством, так
как определяет высокую пластометрическую усад-
ку от 40 до 63 мм и, как следствие, большую тре-
щиноватость кокса. Состав органической массы
угля пластов 0,1,2 характеризуется высоким со-
держанием водорода, что связано с большим со-
держанием липоидных компонентов. Угли — каче-
ственное энергетическое топливо, с невысокой
спекаемостыо (V = 8-13 мм), значительным выхо-
дом первичной смолы (9,7-21,6%) вследствие по-
вышенного содержания кутипизированпых и фор-
менных элементов. Учитывая высокий выход смо-
лы, можно предположить, что угли рассматривае-
мых пластов могут быть использованы для полу-
коксования.
Пласты 3,4,5,6а — угли газовые, с невысокой
спекающей способностью; смолы полукоксования
характеризуются высоким содержанием парафи-
нов, сравнительно небольшим - фенолов, что ука-
зывает па смешанный сапропелево-гумусовый со-
став углей и их пригодность для полукоксования.
Пласты 6,7,8 - отмечается пониженное со-
держание витринита и минеральных примесей, со-
держание углерода уменьшается в среднем па 1%,
первичная смола содержит умеренное количество
фенолов (до 9,2%) и значительное количество па-
рафинов (7,0-11,5%). Это может служить положи-
тельным фактором для полукоксования углей.
Пласты 9,10,11 - несколько снижается со-
держание углерода и водорода, увеличивается со-
держание кислорода и азота. Высокое значение
теплоты сгорания объясняется низкой зольно-
стью. Первичный выход смолы высокий и такой
же, как у углей пластов 6-8, поэтому направление
возможного их использования идентично вышеу-
казанному.
Пласты 12,13,14 - лучший петрографиче-
ский состав имеют угли 13-го пласта, содержащие
до 80% спекающихся компонентов. Уголь в основ-
ном высокозольный (15-30%), по остальным каче-
ственным характеристикам является цепным энер-
гетическим сырьем даже из зоны окисления.
Пласты 15,16,17 — преобладают блестящие и
полублестящие типы. В углях пластов 16 и 17 ко-
личество спекающихся микрокомпопептов дости-
гает 80%, отмечается увеличение аналитической
влаги до 3,0%, снижается степень минерализации,
и незначительно уменьшается содержание углеро-
да, что ведет к снижению теплоты сгорания. Вы-
ход смолы несколько пониженный — 11,4-14,3%.
Пласты 18,19,20,21,22,23,24 - преобладают
блестящие и полублестящие угли. Петрографиче-
ский состав их характеризуется низким содержа-
нием витринита и липтинита и высоким — отощаю-
щих компонентов. Выход смолы 10,2-16,8%. Не-
сколько повышенный выход влаги (5,4-10,1%)
связан с некоторой окислеппостыо углей. Угли -
высокосортное энергетическое топливо.
Зона окисления углей па месторождении до-
стигает 60-70 м (зона сильно выветрелых сажи-
стых углей имеет мощность в среднем 5 м). Угли
различных пластов, находящихся в зоне окисле-
ния, характеризуются пониженной спекаемостыо
(У = 5-8 мм) или не спекаются, поэтому могут рас-
сматриваться в качестве энергетического сырья.
Среднее содержание золы в окисленных углях
пластов солепоозерской — нижней части черногор-
ской свит колеблется в пределах 15-25%, для вер-
хней части черногорского разреза ее содержание
уменьшается до 10-20%. Содержание влаги рабо-
чей в них составляет 7-11%, У7а = 3,0; У'|аГ = 42;
С"= 80,0; Н"= 5,9; О<ы = 11,0. Теплота сгора-
ния углей, пересчитанная па сухой уголь, состав-
ляет 25,1-32,2 МДж/кг, па горючую массу —
26,0-33,9. Аскизские угли в зоне окисления, не-
смотря иа относительно высокую зольность, явля-
ются цепным энергетическим сырьем.
К попутным полезным ископаемым мо-
гут быть отнесены плитчатые песчаники продук-
тивной толщи, которые можно использовать как
стройматериалы и абразивное сырье. Специализи-
рованных работ по выявлению других попутных
полезных ископаемых в углях и вмещающих по-
родах на месторождении не проводилось.
Горно-геологические условия. Как отме-
чалось, па месторождении 28 рабочих угольных
пластов мощностью более 0,6 м, из них по 25 плас-
там подсчитаны запасы. Учитывая современные
кондиции па мощность угольного пласта (более
1,3 м), количество промышленно цепных пластов
сократится, так же как и площади с балансовыми
запасами. Предполагалось разрабатывать южное
крыло месторождения наклонными шахтами до
глубины 150 м (рис. 56). В центральной части,
где концентрируются полого залегающие уголь-
ные пласты, намечалось заложить по оси структу-
ры три вертикальные шахты (в центре мульды И
па флангах), что дало бы возможность отрабо-
тать и северное крыло синклинали. Глубина зале-
гания угольных пластов па выходах под наносы
не превышает 0,5-8 м, редко достигает 20 м. Ниж-
ний пласт 0 в центральной части мульды достига-
ет глубины 494 м, а верхний по разрезу промыш-
ленный пласт — глубины 23 м в среднем от днев-
ной поверхности. Наибольшая глубина залегания
угольных пластов отмечается в центральной час-
ти мульды, ближе к южному ее крылу.
Горно-пгехнические условия для подзем-
ной отработки углей являются относительно бла-
гоприятными. В кровле залегают крепкие алевро-
литы и песчаники, нередко с кремнисто-известко-
вистым или кремнисто-железистым цементом
(кровля в действовавшей шахте поддерживалась
редкой крепью без затяжки). Возможна ложная
кровля и почва по аргиллитам и углистым аргил-
литам (по опыту отработки шахтами 2 и 3). Эти
топкообломочпые породы расщепляются па топ-
1 - выход пласта угля и его номер; 2 - тектонические нарушения; 3 - граница и номер -тзведочных участков для
подземных работ
л-йагзл ^И5зй1 ЧйЯййь шгета таягя. «иеж таек* -ей*» чийзэ. «яка тавжа тете?» кеда®. ’юпр.ж» •иэйв» «яго* «чаи*. чгта. ааюж. -гсав» ж:'>- тягает. «авж «ежи. жижа чая» тж»
кие плитки 1-20 см, легко отмокают и вспучива-
ются. Из-за малоамнлитудпых послойных и верти-
кальных дизъюнктивных нарушений, в большей сте-
пени приуроченных к южному крылу, отмечаются
пережимы и раздувы угольных пластов. Пласты
не выдержаны по мощности и строению.
В центральной части месторождения па огра-
ниченной площади можно проводить открытую
разработку углей для местных топливных нужд.
Угли газоносны (углекислота, метан) и взры-
воопасны по пыли, подвержены самовозгоранию.
Дают небольшой процент (15-20%) мелочи и нуж-
даются в обогащении.
Гидрогеологические условия. Четвертич-
ные отложения в целом не водоносны, лишь в цен-
тральной части северного крыла они слабо обвод-
нены за счет источника, выходящего из коренных
пород. Выделяются четыре основных водонос-
ных горизонта, приуроченных к отложениям ар-
шаповской, черногорской и сарской свит.
Водоносный горизонт I аршаповской свиты за-
легает между пластами 17 и 19 и занимает централь-
ную часть месторождения (3 км2); водоупором явля-
ются аргиллиты между пластами 15 и 16. Мощность
водоносных пород 25-30 м, статический уровень
воды находится па глубине 35-50 м от поверхности,
удельный дебит составляет 0,2-0,18-0,25 л/с, коэф-
фициент фильтрации - 1,3 м/сут.
Водоносный горизонт II верхпечерногорской
подсвиты залегает между угольными пластами 16
и 8 и занимает площадь 6 км2, водоупором явля-
ются аргиллиты между пластами 7 и 8. Мощность
водоносного горизонта 80 м, статический уровень
воды находится па глубине 6-35 м, удельный де-
бит составляет 0,61-0,64 л/с, коэффициент филь-
трации 0,65-0,95 м/сут, это самый водообильпый
горизонт месторождения.
Водоносный горизонт III пижпечериогорской
подсвиты залегает’ между угольными пластами 5 и 7,
занимает площадь 14,5 км2, водоупором являются
аргиллиты между пластами 4 и 5, мощность водонос-
ного горизонта 150 м удельный дебит 0,005-0,03 л/с,
коэффициент фильтрации - 2 м/сут.
Водоносный горизонт IV сарской свиты зале-
гает между пластами 1 и 4, его площадь 22 км2,
удельный дебит 0,017 л/с, в центральной части
водоносной площади - до 0,3. На крыльях струк-
туры коэффициент фильтрации до 2 м/сут.
Водообилыюсть пород понижается с глуби-
ной и увеличивается па крыльях за счет трещино-
ватости пород. Питание осуществляется за счет
инфильтрации атмосферных осадков, подтока
подземных вод из подстилающих продуктивную
толщу отложений. Такие воды в виде источников
выходят в северной и северо-западной частях мес-
торождения. Общая минерализация и жесткость
вод с глубиной уменьшается.
Подземные воды I и II горизонтов пресные,
прозрачные, без запаха и вкуса, плотный остаток
1477-3745 мг/л, что выше нормы для питьевого и
технического водоснабжения. Воды весьма жест-
кие, гидрокарбопатпо-сульфатпо-патриево-каль-
циевые, щелочные (рН = 8,2-8,4), агрессивны па
бетон. Воды III и IV горизонтов прозрачные, бес-
цветные, с заметным запахом и привкусом серово-
дорода, плотный остаток 630-1726 мг/л, от мяг-
ких, средпемягких до жестких, щелочные (рН =
=7-8,4), гидрокарбонатпо-патриевые сульфатные
(содержат сероводород), агрессивны па железо.
Подземные воды месторождения не пригодны
для питьевого и технического водоснабжения,
для этих целей можно использовать поверхност-
ные воды р.Абакан.
Расчетные водопритоки в шахты па южном кры-
ле незначительны и па глубине 30-25 м составят
1,5 л/с. В начальный период эксплуатации шахт
па северном крыле и в центральной части площа-
ди ожидается значительный приток воды за счет
небольших Динамических и больших статиче-
ских запасов: общий приток воды в отвал шахты глу-
биной 450 м и сечением 6 м2 составит 490,25 м3/ч
или 11780 м3/сут (по I водоносному горизонту — 1330 ,
П — 9230, III —1140 , IV —80 м3/сут). Удельный при-
ток (па 1 пог. м ствола шахты) составит 1,1 м3/ч.
Запасы. На месторождении выделены в
основном участки для подземной отработки уг-
лей. Разведанные и утвержденные (1956) ГКЗ ба-
лансовые запасы оцениваются в 124 млн т, заба-
лансовые — 37; запасы по топким пластам состав-
ляют 37%, по пластам средней мощности — 60
(табл, 121), Месторождение обладает небольши-
ми запасами высококачественных углей для от-
крытой отработки — 1248 тыс. г. В настоящее вре-
мя эксплуатация месторождения, несмотря па вы-
сокое качество углей, нерентабельна, из-за нали-
чия в бассейне более дешевых углей открытого
способа добычи.
Таблица 121
Балансовые запасы (в млн т) углей Аскизского месторождения (по состоянию на 01.01.1999 г.)
Объект Степень освоения Всего В том числе по категориям Забалаисо- РИС
А+В+С1 с2
Участки “Аскпзскис 1, -2, -3, -4, -5" Прочие для шахт 123,8 115,3 8,5 15,7
10.2. ПРОЧИЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ
КУТЕНЬ-БУЛУКСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ
Расположено в северо-западной части Юж-
но-Минусинской впадины, в пределах Усть-Аба-
капского района Республики Хакасия. Рельеф
площади месторождения слабовсхолмлеппый, с
неглубокими замкнутыми сухими котловинами,
ложбинами, с временными или прерывающимися
водотоками; абс. отм. поверхности +580-595 м.
В 45 км па юго-восток от месторождения рас-
положен г.Черпогорск, в 35 км восточнее — нахо-
дится железнодорожная станция Копчалы.
Месторождение открыто в 1933 г. при поис-
ках воды для Аскизского совхоза, и здесь же
была заложена шахта им.Прилуцкого, действо-
вавшая до 60-х годов. В 1937 г. при проведении
изыскательских работ па площади Кутень-Бу-
лукской структуры были вскрыты два угольных
пласта и битуминозные сланцы. Кутепь-Булук-
ская мульда выделена при геолого-съемочных ра-
ботах 1944-1947 гг. В 1948 г. были начаты геоло-
горазведочные работы па шахтном поле, затем
охватившие значительную площадь мульды
(З.С.Подскребалипа, 1951). В результате работ
изучена продуктивная толща мощностью МОм
и вскрыто восемь угольных пластов. В конгло-
мератовой свите установлено шесть угольных
пластов, из них два рабочей мощности (”Ку-
тень-Булукский-1 и -2”) и два пласта в черногор-
ской свите. Средняя суммарная мощность уголь-
ных пластов 12,6 м, общий коэффициент угле-
носности - 7%.
В 1984-1986 гг. Л.В.Мироновой и И.М.Пав-
ловым проведены поисково-оценочные работы с
целью выяснения перспектив площади для обеспе-
чения местных топливных нужд (Л.В.Миронова,
И.М.Павлов, 1987).
Район месторождения находится в зоне со-
членения сложной каледонской структуры -
Кузнецкого Алатау и средпепалеозойского Ми-
нусинского прогиба, в северо-западной части
Южно-Минусинской впадины. Кутепь-Булук-
ская мульда окоптуривается по подошве быст-
ряпской свиты и в плане имеет изометричпые
очертания. В современном эрозионном срезе ее
размер по подошве быстряпской свиты составля-
ет 22 х 24 км. По северному и северо-западному
крылу мульды прослеживается листрический
надвиг, по которому контактируют продуктив-
ная толща и подстилающие отложения. На отде-
льных участках северное крыло осложнено
асимметричными складками более высоких по-
рядков северо-западного и северо-восточного
простираний, хотя в целом борта мульды имеют
пологие углы залегания (10-15°), в централь-
ной части породы залегают почти горизонталь-
но. Изученная поисково-оценочными работами
площадь приурочена к центральной части север-’
пого крыла структуры.
Продуктивная толща залегает па отложениях
визейского яруса (самохвальская и кривипская
свиты) или па перасчлепеипых визейских отложе-
ниях. Последние представлены толщей коричпе-
вато-серых, серых, зеленовато-серых туфов, туф-
фитов, алевролитов, песчаников с подчиненными
прослоями известняков и красных алевролитов
мощностью 500-600 м. Угленосная толща состоит
из отложений солепоозерской-сарской (нерасчле-
пенными) и черногорской свит.
Соленоозерская — сарская свиты нерасчле*
ненные (С^о — С^г) — в основании разреза про-
слеживается пачка круппогалечпиковых конгло-
мератов мощностью 35-40 м, сложенная кварцевы-
ми гальками на песчаном и кремнистом цементе
(рис. 57). Опа перекрывается косослоистыми кон-
гломератами и грубозернистыми песчаниками, со-
держащими прослои зеленовато-серых аргилли-
тов, углистых алевролитов, угольные пласты и
пропластки. Здесь прослеживается шесть уголь-
ных пластов, из них три имеют рабочую мощ-
ность. Мощность перасчлепеипых отложений
150-180 м.
Отложения черногорской свиты (С2 сг) — со-
гласно перекрывают подстилающий комплекс по-
род. Нижняя граница проводится по кровле пач-
ки углистых алевролитов, содержащих угольные
пласты и пропластки, по подошве — пачки песча-
ников. Опа подразделяется па две подсвиты.
Нижняя подсвита сложена чередующимися пачка-
ми зеленовато-серых песчаников, серых и зелено-
ватых алевролитов, содержащих два-три уголь-
ных пласта простого строения (“Предгорный”,
“Кутепь-Булукские-1 и -2”). Верхняя подсвита,
прослеженная по северному крылу структуры, от-
личается по литологическому составу отложений,
окраске пород и угленосности от подстилающих
отложений. Разрез представлен серыми, темпо-се-
рыми алевролитами, с обильным растительным
детритом, содержащими прослои серых, темпо-се-
рых, серовато-черпых песчаников от мелко- до
крупнозернистых, с растительным детритом, а
также выдержанные угольные пласты сложного
строения, углистые аргиллиты и угольные про-
пластки. В основании подсвиты залегает пачка
светло-серых кварц-полевошпатовых песчани-
ков. С юго-запада па северо-восток происходит
последовательное замещение песчаников алевро-
литами и аргиллитами, при этом возрастает мощ-
ность угольных пластов. Мощность отложений
свыше 120 м.
СЗ 204
60
оя; 'а» я.г -*4 -Як _?;ф 5ЗД#»$ х-у <ряди{, у.цгзд *-•«<«* у<«?г'х т~|~~?1‘ *"ТМ1Ч ВЗИйй ЧтШ*. Ч?»!*йЯ. *гМ1Т'?. «таг*? У-ПРВ1) ЧН*5<К1> ЧН’**'-???- «зд^у, I хгш* «рууза \-угжг, ?
Кутень-Булукская мульда
Геологический разрез по поисковой линии 3
208
202
209
203
560-
520-
? 480 -1
0
500 м
61,85
90,15
1
4
С
1
ЮВ Г
I.
580
0,8
9.35
226
207
209
216
2
шх.5 &
44 5
=И>
АЮ
223
224
5
500 1000 м
Рис. 57. Геолого-литологический разрез по поисковой линии 3 Кутень-Булукской мульды
1 - границы мульды по материалам поисково-разведочных работ: установленные (а), предполагаемые (б); 2 - возможные границы «
структуры; 3 - нарушения; 4 - погружение подошвы сближенных угольных пластов по профилю АБ и поисковой линии 3; 5 - рых- |
лые четвертичные отложения; 6 - шахта им.Прилуцкого; 7 -уголь; 8-углистый аргиллит, алевролит; 9-алевролит; 10-песчаники в
208
2С
I
к
1,0
0,7(0,7)0,4
0,7
Разрез по скв. 203
21,5
0,45(0,8)0,35
2,0(1,1)1,9(1,35)1,35(0,65)0,85
2,0
0,45
1,1
106,0
0,85(3,0)0,25
0,45(0,8)0,35
2(2,1)0,45
-1,1-----
Поисково-разведочный план
217
218
222
тйкайй таигл V—««а сжгда. киа чжаоа. ъзяа «яла чгийал •мала тюятеа таяааь «иягаь шкаа. чамя, чсия*. таяяма яавжьтяжаа. гмак» жягаа тая^ж «®а чгказж чаоаю. поить. чоиаа тдагаа •агата жавяа «жаа «гака «адл чжааж тажйа, ж«а чажжа жаж&
Угленосная толща перекрывается рыхлыми
отложениями, представленными супесями, су-
глинками, краспоцветными глинами суммарной
мощностью от 20 до 40 (?) м. Глины развиваются
по алевролитам и аргиллитам, в том числе угли-
стым; угли прослеживаются в глинах в виде сажи-
стых примазок.
Угленосная толща содержит 12 выдержан-
ных угольных пластов. В нижней части разреза
продуктивной толщи выделены (снизу вверх)
пласты: “Предгорный”, три пласта нерабочей
мощности, “Кутепь-Булукский-1 и -2”, "Нижний”
и “Верхний” (З.С.Подскребалипа, 1951).
По мнению Л.В.Мироновой, сближенные плас-
ты “Верхний” и “Нижний” - стратиграфические
аналоги слитного сдвоенного пласта сложного стро-
ения мощностью от 5,65 (скв. 207) до 9,45 м (скв.
209), без породных прослоев или с одним-тремя по-
родными прослоями мощностью 0,1-1,35 м и мощ-
ностью угольных пачек 0,85-6,35 м (табл. 122).
Характеристика (в м) угольных пластов Кутень-Булукского месторождения
(по материалам Л.В.Мироновой)
Таблица 122
Порядковый (сверху); индекс пласта Скважина 202 Скважина 209 Строение; суммарная мощность угольных пачек
глубина; мощность междупластий (сверху) МОЩНОСТЬ угольной пачки породный слой глубина, м; мощность междупластия (сверху) МОЩНОСТЬ угольной пачки породный слой
Первая Г чубина 53,8; 0,8 Глубина 46,2; 0,85 один-два
угольная 37,15 37,5 3.0 сближенных
группа 0,25 пласта(1 и I1)
Вторая Глубина кровли 1,75 Глубина 83,7 2,4 '‘Слитный'1;
угольная пласта 90,95 0,4 1,25 8.1
группа 2,0 0,5 1,5 0,35
2,05 0,4 2,9 0,2
2,30 0,85+0,35; в подошве углистый аргиллит
Третья Глубина кровли 4,4 Три сближен-
угольная группа 100, 4,15, 35 0 35 0,3 (углистый аргиллит за- пых пласта
метается уг- лем)
2,45 1,6
1,75 1,6 Глубина подошвы 105,0 1,55+0,5; в кровле углистый аргиллит с угольными прослойками 3,15
Глубина подошвы 111,65 0,9
Мощность угольных пластов увеличивается с
северо-запада па юго-восток, мощность междупла-
стий и породных прослоев увеличивается в обрат-
ном направлении.
Угли месторождения — каменные, гумусовые
марки Д. Верхний угольный пласт (без иодекса)
окислен и иа отдельных участках превращен в
сажу. Уголь сдвоенного пласта представлен в основ-
ном матовыми однородными разностями массивной
текстуры с прослоями до 0,3 м блестящих углей.
Угольные пачки второй группы пластов, — просто-
го строения, угли малозольные. Содержание золы
в пластах “Верхнем” и “Нижнем” колеблется от
5,7 до 36,6% , средняя по пластонересечеииям с уче-
том 100% засорения - 10,6-50,6 , чистого угля -
9,5-26,4. Выход летучих (Ус1аГ) - 30-44% , теплота
сгорания (<2‘ьг) - 29,3-33,5 МДж/кг, содержание
влаги (V/1) - 7,4-9,9%. Угли малосерпистые, содер-
жание серы в среднем — 0,28%, малофосфористые
- в среднем 0,033% . В химическом составе золы
преобладают (в %): оксиды кремния - 50,4 и алю-
миния — 34,2 , содержание легкоплавких компонен-
тов (СаО, М§О, Р20з) в сумме составляет 10,5.
Угольный королек — порошкообразный, слабоспек-
шийся. Наличие в углях гуминовых кислот от 0,96
до 1,54% свидетельствует об их незначительной
окислеппости. В целом угли — хорошее энергетиче-
ское топливо и по качественным показателям соот-
ветствуют ГОСТу 9612-83 “Угли Восточной Сиби-
ри для коммунально-бытовых нужд”.
Месторождение, из-за незначительных разме-
ров, изменчивости мощности угольных пачек и по-
родных прослоев, относится ко второй группе
сложности по “Классификации запасов месторож-
дений и прогнозных ресурсов твердых полезных
ископаемых”.
По данным С.Л.Кавицкого, сегодня место-
рождение может отрабатываться лишь подзем-
ным способом. Производственная мощность шах-
ты может составить более 150 тыс.т угля в год,
что соответствует потребности и уровню мощно-
сти разрезов и шахт объединения “Новосибу-
голь”, которые эксплуатируют такого рода место-
рождения для местных нужд.
Горно-геологические условия эксплуата-
ции месторождений относительно благоприят-
ные. В пластах отмечаются небольшие наруше-
ния, не влияющие па отработку углей. При отра-
ботке пластов па шахте им Прилуцкого значитель-
ных нарушений не обнаружено. Неблагоприят-
ным фактором являлось вспучивание аргилли-
тов, залегающих в почве пласта “Нижнего”.
Шахта по метану условно отнесена к первой
категории, уголь не склонен к самовозгоранию.
Гидрогеологические условия место-
рождения изучены слабо. Отмечается наличие
двух водоносных горизонтов. Верхний водонос-
ный горизонт, связанный с аллювиальными от-
ложениями в поймах рек (глубина залегания
0,5-1.0 м) и надпойменных террасах. Дебит род-
ников в долине р.Биджа - 1 л/с, 0,1-0,8 г/л.
Воды гидрокарбопатпые, магниевые, кальцие-
вые, реже натриевые. Питание за счет инфиль-
трации атмосферных осадков. Второй водонос-
ный горизонт связан с каменноугольными отло-
жениями и залегает на глубине от 2 до 200 м
Воды безнапорные и напорные (в глубоких гори-
зонтах центральной части мульды), дебит состав-
ляет от сотых долей литра в секунду до 1-8 л/с
Воды пресные и солоноватые (3 г/л), пригод-
ны для питьевого потребления. Питание за
счет инфильтрации атмосферных осадков па
выходах пород па дневную поверхность и за
счет подтока из верхнего аллювиального гори-
зонта и подземных пластово-трещинных, сильно
минерализованных вод девонских отложений.
Дебит из девонского водоносного горизонта ио
ключу Кутепь-Булукский составляет 3 л/с.
Подток осуществляется по зонам тектониче-
ских нарушений.
Эксплуатационные выработки в шахте
им.Прилуцкого по пласту “Верхнему” были не об-
воднены, а по “Нижнему" по падению в выработ-
ках отмечалась небольшая обводненность. Вода
поступала из почвы пласта, что свидетельствует о
возможной обводненности пластов в центральной
части месторождения.
Ресурсы углей месторождения оцениваются в
10 млн т. Большая их часть пригодна для шахт-
ной разработки. Запасы углей с коэффициентом
вскрыши 4:1 для открытой отработки, при настоя-
щей степени изученности, составляют не более
0,5-0,8 млп т.
ЧАПТЫКОВСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ
Находится па левом берегу р. Абакан, в 8 км
ниже устья р.Аскиз, административно относится
к Аскизскому району Республики Хакасия.
Основная площадь месторождения расположена
в долине р.Абакан, перекрытой рыхлыми четвер-
тичными отложениями, с абс. отм. 360-500 м. Че-
рез месторождение проходит железнодорожная
магистраль Абакан — Новокузнецк, шоссейная до-
рога республиканского значения Абакан — Абаза.
При геологической съемке масштаба 1:200 000
первого поколения были получены первые сведе-
ния о возможном залегании продуктивной толщи
под рыхлыми четвертичными отложениями в до-
лине р. Абакан в Чаптыковской мульде. В ее цент-
ральной части установлены выходы продуктив-
ной толщи па площади 3 км2. В процессе геоло-
го-съемочных работ масштаба 1:200 000, прове-
денных в 1999-2000 гг.(50) было проведено карти-
ровочпое бурение па площади надпойменной тер-
расы с целью прослеживания угленосных отложе-
ний мульды.
Геологическое строение. Чаптыковская муль-
да (площадь не менее 60 км2) — восточное субши-
ротпое продолжение Аскизской мульды —, связы-
вает его (по геофизическим данным) нижними го-
ризонтами продуктивной толщи с Бейским место-
рождением. Здесь вскрываются отложения соле-
поозерской и нижней части сарской свит, имею-
щих литологический состав и строение такое же,
как в пределах Аскизского месторождения (см.
рис. 55). На зеленовато-серых алевролитах подси-
пьской свиты залегают два горизонта конгломера-
тов, кварцево-кремнистых, круппо-и среднегалеч-
ииковых па кремписто-карбоиатиом, карбонат-
ном и глиписто-карбопатпо-хлоритовом цементе.
Опи содержат прослои гравелитов, песчаников,
углистых алевролитов, угольные пропластки.
Мощность конгломератового горизонта - 70 м.
Выше залегают зеленовато-серые и темпо-серые
алевролиты мощностью 20 м, содержащие три
сближенных угольных пласта (снизу вверх): ра-
бочий пласт 2,5 м и два пласта мощностью - 0,7 и
0,3 м. Продуктивные отложения перекрыты тер-
расовыми аллювиальными отложениями, мощ-
ность которых 12,5 м.
Угольная группа — перспективна для дальней-
шего изучения при условии выдержанности рабо-
чего пласта в пределах Чаптыковской структуры.
БОЛЬШЕОЗЕРНОВСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ
(район д.Моисевки)
Большеозерповская мульда оконтуривается
ио подошве быстряпской свиты и охватывает пра-
вобережную часть р.Енисей (современный вос-
точный борт Красноярского водохранилища).
Южное крыло мульды прослеживается по левобе-
режью р.Тубы. Большеозерповское месторожде-
ние (участок) приурочено к наиболее прогнутой
центральной части северного крыла структуры,
выполненной продуктивными отложениями и ад-
министративно относится к Краспотуранскому
району Красноярского края.
Рельеф площади мульды слабовсхолмлепиый,
равнинный, с абс. отм. +390-592,6 м. По периферии
мульды прослеживаются куэстовые гряды, выполнен-
ные девонскими отложениями. Ландшафт степной,
со степной или лесостепной растительностью, с неглу-
бокими замкнутыми сухими котловинами и ложбина-
ми, с временными и прерывающимися водотоками.
иная
I
Поисковая л
<9
1<2
С]8Г
С]8О
330
^10-20°
С|Р5
290
цг&п
1800 м
2504
й
I
0,4(0,6) 0,1
2,0
2,25
0,45
0,4
2,0
101 . 102
20,3Д39,4
370-^г-|.?й|
СЗ
м
410-
Большеозерно
103
д- 100,4 △'
104
57,2 .△
0,45
0,76
0,5
0,4
0,6
105
. 50,5 :
106
13.2 △ -
5,4
2,8
2,5
0,5
Скв.104
Поисково-разведочный план
4 км
Рис. 58. Поисково-разведочный план и литолого-геологический разрез
“Болыиеозерновского ” участка Большеозерновской мульды
Условные обозначения см. на рис. 57
г
з
4
8
м у л ь д а
г
$
“Большеозерповский” участок расположен в
50 км от железнодорожной станции Курагипо и в
40 км от автодороги Минусинск — Артемовск.
Река Туба (приток Енисея) - судоходная.
На основании данных геолого-съемочных и
геолого-поисковых работ (И.Г.Гладких, 1964;
Л.В.Миронова и др., 1986), установлено, что мес-
торождение приурочено к северной части асиммет-
ричной Большеозерповской синклинали (коробча-
той мульды) площадью 32x28 км. Северное и вос-
точное крылья структуры крутые (50-80°) и ослож-
нены крупными разломами субширотного и севе-
ро-восточного простирания. Южное и западное
крылья пологие (10-26°). На северо-востоке “Боль-
шеозерповского” участка отмечается выход девон-
ского интрузивного комплекса (сиенитов, грапоси-
епитов). На правом берегу р.Енисей, в 3 км к вос-
току от д. Бузупово и вблизи д.Пустынь, отмечают-
ся выходы угленосной толщи.
На участке вскрывается нижняя часть продук-
тивной толщи — солепоозерская и сарская свиты
(рис. 58). В основании разреза соленоозерской сви-
ты (С^о) залегает маломощный (0,5 м) горизонт
круппогалечппкового, сероцветпого конгломера-
та, сложенного гальками кремнистых пород, квар-
ца па карбонатном цементе. Выше устанавливают-
ся два типа разрезов. На северо-западе площади
(скв. 103) распространены грязно-серые, зеленова-
то-серые алевролиты, темпо-серые аргиллиты, со-
держащие маломощные прослои зеленовато-серых
песчаников, четыре-пять угольных пластов и
один-два горизонта углистых алевролитов.
В юго-восточном направлении алевролиты за-
мещаются (в прибортовой части палеоподпятия)
зеленовато-серыми песчаниками, содержащими
прослои и линзы конгломератов, прослои углей
(4-5) и углистых алевролитов. Конгломераты сло-
жены обломками белого, светло-серого и темного
кварца и кварцитов па карбонатно-кремнистом це-
менте. Песчаники разной зернистости, па глипи-
стом и карбонатно-глинистом цементе. Мощность
отложений 65-70 м. Опи перекрываются отложе-
ниями сарской свиты (С^г), представленной
желтовато- и зелеповато-серыми песчаниками, со-
держащими прослои буровато-серых алевроли-
тов, углистых алевролитов, пачками крупно- и
средпегалечниковых конгломератов кварц-крем-
; листых па карбонатно-кремнистом цементе, с уг-
лами залегания 15-20° к горизонту, видимой мощ-
ностью 40-45 м.
В солепоозерской свите прослежено пять вы-
держанных па площади угольных пластов с неу-
стойчивой, закономерно изменяющейся мощно-
стью от 0,6 до 1,8 м. С северо-запада па юго-вос-
ток происходит выклинивание нижних горизон-
тов продуктивной толщи, закономерно увеличива-
ются мощности угольных пластов и междупла- |
стий, в этом же направлении нарастает количест-
во грубообломочных пород (песчаников, гравели-
тов) и уменьшается мощность (от 100 до 12 м)
рыхлых покровных неогеп-четвертичпых отложе-
ний. По-видимому, па юго-востоке площади было
расположено копседимептациоппое поднятие,
ограниченное копседимептациоппыми разлома-
ми, вдоль одного из них происходило интенсив-
ное компенсированное прогибание и накопление
продуктивных отложений.
Северо-западная часть площади характеризу-
ется выдержанными незначительной мощности
угольными пластами и топкообломочпыми осадка-
ми бассейновых фаций. На юго-востоке участка
можно ожидать появления одного-двух угольных
пластов солепоозерской — сарской свит рабочей
мощности, перекрытых рыхлыми отложениями
10-20 м. Возможны выходы угольных пластов в
дополнительной синклинальной складке по южно-
му крылу Большеозерповской мульды.
Угли па участке не опробовались.
Продуктивная толща па большей части пло-
щади Большеозерповской структуры перекрыта
мощным (до 120 м) чехлом рыхлых покровных
отложений. Предполагается, что па участке рас-
пространены те же водоносные горизонты, что и
па изученных угольных месторождениях Юж-
но-Минусинской впадины. Данные по верхнему
аллювиальному водоносному горизонту, связан-
ному с песчано-гравийными четвертичными отло-
жениями: (глубина уровня воды 0,5-10 м) свиде-
тельствует, что минерализация воды составляет
0,1-6,8 мг/л, жесткость 0,2-0,6 мг-экв/л, воды
гидрокарбопатпо-кальциевые и гидрокарбопат-
по-натриевые, реже сульфатпо-натриевые, хлорид-
но-патриевые, сульфатпо-магпиевые; дебит род-
ников и колодцев 1-10 л/с. Воды пригодны для
питьевого и технического водоснабжения.
Границы распространения угленосных отло-
жений месторождения не оконтурены. Запасы уг-
лей по участку не подсчитывались.
АЛТАЙСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ
Углепроявление расположено па левом бере-
гу р.Енисей, в 2,5 км юго-восточнее с.Алтай; ад-
министративно относится к Алтайскому району
Республики Хакасия.
Первые . сведения о присутствии в 5-10 км
юго-западнее с. Алтай конгломератов основания
продуктивной толщи были получены в 1928 г.
Г.А.Иваповым. В 1996 г., в процессе геологиче-
ской съемки масштаба 1:200 000 А.Н.Федотовым
была разбурена картировочной скважиной цент-
ральная часть Алтайской мульды и вскрыты угле-
носные отложения, приуроченные к западной по-
ловине Алтайской мульды, вытянутой в субши-
ротном направлении. Восточная половина муль-
ды перекрыта рыхлыми четвертичными отложе-
ниями и занята долиной р.Енисей, поэтому ее
строение не установлено. Предполагается, что уг-
леносные отложения протягиваются под долину
Енисея, где и замыкаются.
Площадь западной части Алтайской мульды -
30 км2, площадь развития угленосных отложений —
15 км2. Здесь па монотонной толще зеленоватых
алевролитов, содержащих маломощные прослои
зеленовато-серых песчаников подсипьской сви-
ты, залегают конгломераты соленоозерской сви-
ты (основание продуктивной толщи). Конгломе-
раты (35-45 м) сероцветпые, кварц-кремпистые,
крупно- и среднегалечпиковые иа карбонат-
но-кремнистом цементе. Они содержат маломощ-
ные прослои гравелитов и песчаников, единич-
ные углистые пропластки. Выше залегают зелено-
ватые, зеленовато-серые и темпо-серые алевроли-
ты (20 м), содержащие в кровле три пропластка
черных, с большим содержанием фюзепа высоко-
зольных углей мощностью (снизу вверх):
0,2-0,2-0,3 м. Эти пропластки можно рассматри-
вать как один угольный пласт сложного строения
суммарной мощностью (с породными прослоями)
1,1 м. Высыпки этих углей прослеживаются по
юго-восточному борту западной части мульды.
По-видимому, мощности угольных пропластков
возрастают в юго-восточном направлении. Мощ-
ность установленного разреза солепоозерской сви-
ты 60-65 м. Здесь можно ожидать па ограничен-
ной площади один-два верхних угольных пласта
соленоозерской свиты, которые могут достигать
рабочей мощности.
ДУБЕНСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ
(“Дубенский” участок)
Расположено в 4 км южнее с.Дубепское, в из-
лучине р.Ашта и административно относится к
Шушенскому району Красноярского края.
Дубенская мульда (Западная синклиналь) от-
крыта в 1950 г. Т.В.Долининой при поисках не-
фти и газа. В 1952 г. при поисково-ревизионных
работах. А. Д.Прохоренко был выявлен угольный
пласт. В 1954 г. па этой площади трестом “Епи-
сейстрой” были проведены поисково-разведоч-
ные работы, в результате которых па г. Каменной,
па площади 1x2 км2 вскрыты семь топких сбли-
женных угольных пластов суммарной мощностью
4,0 м. В 1984 г. па этой площади Л.В.Мироновой
были проведены поисково-оценочные работы.
Пробурено девять скважин (1470 п. м) но трем
профилям, с расстоянием между ними 800-4000 м.
Центральная часть мульды не была опоискована.
Скважины вскрыли только подстилающие про-
дуктивную толщу отложения подсипьской и бай-
повской свит, в том числе па г. Каменной. В то же
время поисковыми маршрутами было подтвержде-
но распространение угленосных отложений па
г.Каменной, па большой площади (2x1,5 км2).
Дубенская мульда протяжённостью 60 км, ши-
риной 16-30 км разделена на две мульдообразпые
синклинали второго порядка - Западную (с Алтай-
ской мульдой) и Восточную. В центральной части
Восточной синклинали выделяется Дубенская муль-
да (“Дубенский" участок). На ее площади скважи-
нами вскрыта безугольная толща коричневато-се-
рых, светло-серых, серых, участками до черных,
алевролитов, аргиллитов, в подчиненном количест-
ве песчаников па глинистом и карбопатпо-ГЛШШ-
стом цементе. Породы тонкослоистые (ориентиров-
ка 5-15° к горизонту подчеркивается растительным
детритом), отмечен прослой туфоалевролита, уголь-
ные пласты не вскрыты (в том числе на площади их
распространения), мощность отложений 120-150 М.
По мнению Л.В.Мироновой, эти отложения отно-
сятся к перасчлепепным визейским (байиовской И
подсипьской свитам), подстилающим продуктив-
ную толщу, хотя включение их в полном объеме в
состав подстилающих продуктивную толщу отложе-
ний, представляется проблематичным.
Нижняя (конгломератовая) граница продук-
тивной толщи не установлена. На г. Каменной
вскрываются угленосные отложения мощностью
15-20 м. Опи представлены буровато-серыми, се-
ро-желтыми алевролитами с прослоями желтых
ожелезнеппых аргиллитов, которые содержат семь
угольных пропластков общей мощностью 2,35 м с
шестью породными прослоями мощностью
0,05-0,15 м. Угольные пропластки группируются в
два сложно построенных пласта мощностью 1,1 и
1,75 м, разделенных породным прослоем 0,75 м.
Угли окисленные, сажистые, высокозольные.
Площадь Восточной синклинали перекрыва-
ется рыхлыми четвертичными отложениями (пес-
ками, перевеянными светло-серыми песками, ле-
совидпыми супесями, галечниками и песками
пойм и низких террас). Отмечаются пестроцвет-
пые глины (коры выветривания).
“Дубенский” участок па площади Западной
синклинали, по состоянию современной изученно-
сти, является малоперспективпым.
Углепроявление г. Убрус расположено па ле-
вом берегу р.Тубы, в 20 км западнее с. Курагипо,
в районе г. Убрус. Здесь прослеживается мало-
мощная (15-20 м) пачка, представленная зелено-
ватыми песчаниками с прослоями черных аргил-
литов и тремя угольными пластами мощностью
0,2-0,4 и 0,15 м зольных углей, предположитель-
но девонского возраста (В.С.Мелещепко, 1953),
не исключается пижпекамешюугольпый возраст
пачки. Угли ранее (30-е годы) разрабатывались
небольшой штольней. Ресурсы углей оценены
как некондиционные по категории Р3, в количест-
ве 12 млн т (К.В.Гаврилин, 1993).
Приенисейская площадь протягивается в ши-
ротном направлении вдоль южной границы Юж-
но-Минусинской впадины (по южному крылу сипк-
липорпой структуры). На юго-восточной части пло-
щади прослеживаются (по геофизическим данным)
две структуры, перекрытые мощным чехлом рых-
лых четвертичных (?) отложений. Западная струк-
тура — Присаяпская мульда — представляет неболь-
шую впадину, осложняющую южное крыло сипкли-
порпой складки и имеет, по-видимому, общее моно-
клинальное, с небольшими осложнениями, залега-
ние слоев. Восточная структура - Монастырская
(район д.Монастырки иа р.Енисей) представляет
собой вытянутую в широтном направлении впади-
ну площадью 23 км2, перекрытую чехлом четвер-
тичных отложений мощностью 80-100 м. На площа-
ди этих структур предполагается распространение
угленосных отложешгй. По-видимому, строение
этих впадин не будет существенно отличаться от
строения Алтайской и Дубенской мульд.
10.3. МЕСТОРОЖДЕНИЯ СЕВЕРО-МИНУСИНСКОИ ВПАДИНЫ
БЕЛОЗЕРСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ
Расположено па восточном берегу оз.Бело-
го, административно относится к Шарыповско-
му району Красноярского края. Находится в 14 км
от райцентра г.Шарыпово, в 35 км па юго-западе
от железнодорожной станции Красная Сопка и в
10 км южнее железной дороги Горячегорск —
Красная Сопка.
Месторождение стало известно с 1930 г. При
проведении геолого-съемочных и поисковых работ
(1941) был выявлен пласт угля мощностью 1,2 м.
В 1948-1951 гг. проведены общие поиски, в
1952-1954 гг. — детальные поисково-разведочные
работы па площади 15 км2, вблизи оз.Белого.
Угленосные отложения месторождения смя-
ты в асимметричную синклинальную складку,
вытянутую в субмеридиопалыюм направлении.
Восточное крыло синклинали крутое с углами па-
дения 40-70°, западное — пологое с углами паде-
ния 10-12°. Углы падения пород восточного кры-
ла увеличиваются в северном направлении, а за-
падного крыла — уменьшаются в этом же направ-
лении. В южной половине месторождения запад-
ное крыло погружается под оз.Белое. Северная
цоловипа месторождения перекрыта с угловым
Несогласием юрскими угленосными отложения-
ми, смятыми в синклинальную симметричную
ркладку с пологими углами падения пород на
крыльях (5-10°).
В керне скважин отмечалось большое количе-
ство зеркал скольжения, зон смятий, что свидете-
льствует о наличии дизъюпктивов. В замковой ча-
сти синклинали отмечен сброс с амплитудой в
20-50 м, с падением плоскости сбрасывателя под
углом 30-70° по азимуту 90-100° па восток. О на-
личии сброса говорит резкая смена углов падения
пород в осевой части месторождения (от 15-20 до
50-70°). Предполагается, что угольные пласты, за-
легающие ниже пласта 12 , не захвачены сбросом,
который постепенно затухает.
Продуктивная толща сложена (в %): алевро-
литами (60-70), песчаниками (30-40), угольными
пластами, пропластками (3,2), углистыми алевро-
литами, аргиллитами (1-3) и подразделяется на
пять свит, которые соответствуют, согласно совре-
менной стратификации, следующим свитам Мину-
синского бассейна:
Нижняя безугольная часть — соответ-
ствует перасчлепеппым соленоозерской и сарской
свитам мощностью 120 м. Сложена грубозерни-
стыми песчаниками с прослоями алевролитов; в
нижней части отложений прослеживается про-
слой известняка мощностью 2,0 м, залегающий в
кровле ритма.
Вторая свита (С— соответствует черно-
горской (120 м) и безуголыгой побережной (150
м) свитам. Черногорская свита состоит преимуще-
ственно из песчаников в нижней части разреза и
топкообломочпых комплексов пород (аргилли-
тов, алевролитов, песчаников, углистых пород и
углей) — в верхней. Опа содержит четыре топких
сближенных пласта угля. Побережная свита сло-
жена аргиллитами с прослоями песчаников, ред-
ко углистых пород.
Третья и четвертая свиты ~ соответст-
вуют нижнебелоярской (230 м) и верхнебелояр-
ской (300 м) подсвитам. Нижпебелоярская под-
свита начинается пачкой песчаников (20 м),
выше которой залегают алевролиты и аргиллиты.
Опи содержат угольные пласты 5-8, распределен-
ные равномерно по разрезу и разделенные меж-
дувластиями мощностью 25-40 м. Верхпебелояр-
ская подсвита представляет собой переслаивание
крупных пачек песчаников, алевролитов и аргил-
литов, содержащих угольные пласты 9-15.
Пятая свита (Р)) - соответствует нарыл-
ковской свите. Сложена преимущественно пес-
чаниками и включает шесть наиболее мощных
промышленных пластов: 16, 17, 18, 19, 20, 21,
22, из них пласт 17 имеет мощность 4,85 м,
пласт 22 — 3,1 м.
Перекрывающие с несогласием пижпеюрские
отложения (190 м) содержат пять пластов бурого
угля мощностью 1,5-5,0 м. Четвертичные отложе-
ния состоят из суглинков и супесей от 0,5 до 15 м.
В верхпепалеозойском разрезе месторожде-
ния насчитывается 22 угольных пласта и пропла-
стка суммарной мощностью 37,6 м. Площади рас-
пространения угольных пластов колеблются от
1,6 до 12,5 км2. Угольные пласты сложного строе-
ния (одна-три угольные пачки с породными про-
слоями мощностью 0,1-0,5 м), выдержанную по
простиранию мощность, крутое восточное и поло-
гое западное залегание. Наиболее выдержанные
пласты 17, 18, 20, 22. Верхние пласты 20,21, 22
сближены между собой до 10-30 м. Угольные пла-
сты 11,15, 19 почти па всей площади генетически
замещены углистым аргиллитом или аргиллитом.
Угольные пласты 2,5,6,7, 8 - в большинстве пере-
сечений имеют нерабочую мощность. Наиболь-
шее промышленное значение имеют пласты 17 и
22. Коэффициент угленосности продуктивных от-
ложений - 3,2%.
Угли месторождения — каменные, низкой
(1-П) степени метаморфизма. По внешнему виду
и петрографическим исследованиям выделяется
три типа угля: полублестящий, полуматовый и ма-
товый. Качественные показатели углей по плас-
там приведены в табл. 123. Элементный состав уг-
лей колеблется в пределах (в %): С*,г= 76,7-78,5;
14^= 4,5-5,0; О*'г= 14,3-17,7; 1Ч‘Ч= 1,8-2,0. Со-
держание рабочей влаги по единичным определе-
ниям - 20-28%. Угли средпезольпые, по химиче-
скому составу золы относятся к кремнистым
(81О2 = 48,7-73,9%; А12О3 = 9,1-24,7). Содержа-
ние смолы изменяется от 3,2 до 9,2% па сухой
уголь. Первичная смола характеризуется незначи-
тельным содержанием асфальтенов и довольно
высоким содержанием фенолов. Объемная масса
угля — 1,3 г/см3. Уголь обладает средней обогати-
мостью (выход концентрата 79-84%) при зольно-
сти концентрата удельным весом менее 1,4-8-10%.
Уголь энергетический.
Гидрогеологические условия месторожде-
ния сложные. Подземные воды пермокарбоновых
отложений напорные, ожидаемый приток составит
1066 м3/ч, что характеризует значительную обвод-
ненность месторождения. Кроме того, будет допол-
нительный приток за счет влияния оз.Белого (в ра-
диусе не менее 500 м). В более благоприятных
условиях будут находиться верхние горизонты до
глубины 20-30 м (па этом уровне отсутствуют водо-
носные горизонты). Воды гидрокарбопатные каль-
циевые с жесткостью 17,6-24,6 мг • экв/л и отно-
сятся к слабоминерализоваппым. Техническое Й
питьевое водоснабжение может осуществляться з4
счет подземных вод и вод оз.Белого.
Месторождение предполагалось разрабаты-
вать с. помощью штолен, со стороны оз.Белого. Со-
четание водообилыюсти пермокарбоновых отложе-
ний с их малой устойчивостью создает сложные
условия эксплуатации. Перспективы промышлен-
ного освоения месторождения пока не ясны, в свя-
зи с непригодностью его к открытой разработке.
Подсчет запасов месторождения произведен
но кондициям: мощность угольного пласта - 0,7 м,
максимальная зольность — 40%. Общие балансо-
вые запасы оцениваются в 48 млп т.
Интикульское углепроявление находится
па северном берегу Иптикульского озера в юго-за-
падной части Новоселовского района Краснояр-
ского края.
Угленосные отложения приурочены к синкли-
нальной складке и распространены па площади
80 км2, площадь рабочего угольного пласта не
превышает 8 км2; его мощность близка к предель-
но кондиционной.
Таблица 123
Средние показатели качества (в %) углей пластов Белозерского месторождения
(по данным М.М.Бабенко)
Пласт А‘> \Уа уИаГ з;' о;
22 16,1 14,7 40 0,6 30,5 25,3
21 29,0 13,1 41 0,5 30,7 24,8
20 27,2 12,1 41 0,6 30,2 22,0
18 17,1 11,5 37 0,4 30,9 25,7
17 14,4 11,1 36 0,4 30,5 24,7
16 20,2 13,7 40 0,4 29,1 21,1
14 20,5 15,7 42 0,6 30,3 25,4
12 12,4 12,9 36 0,3 30,1 26,0
Примечание. О‘ьги О Г - в МДж/кг.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Минусинский бассейн относится к бассей-
нам, освоенным угольной отраслью промышлен-
ности, и характеризуется в целом благоприятны-
ми горно-геологическими условиями разработки
как открытым, так и подземным способом.
За годы, прошедшие со времени публикации
предыдущей монографии (1964), в бассейне вы-
полнен значительный объем геологоразведочных,
научно-исследовательских и тематических работ,
направленных па уточнение его геологического
строения (стратиграфии, угленосности и корреля-
ции пластов, горно-геологических условий и т.д.),
геолого-промышленной и геолого-экономической
оценки его минерально-сырьевой базы. Большой
объем работ проведен по доразведке полей дейст-
вующих и строящихся предприятий, по приросту
запасов для открытых работ (Бейское, Изыхское
и Черногорское месторождения), по поискам и
оценке новых месторождений и угленосных пло-
щадей (Кутень-Булукское месторождение, Боль-
шеозерповская, Дубенская и Алтайская мульды).
Выполнен комплекс геофизических и геолого-съе-
мочных работ, работ па редкие и рассеянные эле-
менты в углях бассейна, па сопутствующие полез-
ные ископаемые и стройматериалы, связанные с
угленосной толщей.
Проведенные при этом исследования физи-
ко-химических и теплотехнических свойств уг-
лей, их обогатимости, коксуемости и токсичности
позволили более обоснованно принимать реше-
ния по технологиям их переработки и сжигания.
Анализ и обобщение всех этих материалов,
проведенный в данной работе, впервые даст та-
кую сводную п всестороннюю геолого-промыш-
ленную характеристику Минусинского бассейна
и оценку его ресурсного потенциала.
Общий ресурсный потенциал углей бассейна
па сегодня оценивается величиной свыше 20 млрд т,
из них балансовых запасов на 01.01.1998 г. более
5 млрд т, запасов, пригодных для открытой добы-
чи около 4 млрд т.
В бассейне подготовлен значительный резерв
разведанных запасов, в том числе для разработки
открытым способом. Имеются реальные возмож-
ности увеличения балансовых запасов как для до-
бычи подземным способом, так и для открытых
работ, в том числе па уже известных месторожде-
ниях — Бейском, Изыхском, Черногорском, а так-
же выявления новых угленосных площадей. Поэ-
тому общей задачей геологоразведочных работ в
бассейне являются поиски участков более высоко
метаморфизованных, в том числе спекающихся
углей в южной и юго-западной частях бассейна, а
также благоприятных участков под открытые ра-
боты для разрезов небольшой мощности вблизи
конкретных потребителей угля.
Наряду с этим одной из важных задач геоло-
гической службы является также дальнейшее вы-
яснение техпогешюго воздействия угледобывающих,
углеперерабатывающих и углепотребляющих
предприятий на окружающую среду (ландшафт-
ную, водную, воздушную) в целях соблюдения
экологического баланса между возрастающими
масштабами добычи и потребления минусинских
углей и необходимостью сохранения уникального
природного комплекса Хакасии.
В целом же освоенность бассейна угольной от-
раслью промышленности, значительный резерв раз-
веданных запасов каменных углей и реальные перс-
пективы их прироста — все это делает Минусинский
бассейн достаточно крупной и падежной топлив-
но-энергетической базой Восточной Сибири.
УЛУГХЕМСКИЙ БАССЕЙН И ДРУГИЕ УГОЛЬНЫЕ
МЕСТОРОЖДЕНИЯ РЕСПУБЛИКИ ТЫВА
- Со времени публикации последней моногра-
фии но угольным объектам Республики Тыва
(1964) в оценке ресурсного потенциала углей Рес-
публики произошли существенные изменения.
Это, прежде всего, связано с выполнением за этот
период значительного объема геолого-съемоч-
ных, геофизических, поисковых, поисково-оце-
ночных и разведочных работ на ряде угольных
‘объектов, в первую очередь в Улугхемском бас-
сейне, сопровождавшихся комплексом научных
исследований и тематических работ.
Собран и проанализирован большой факто-
графический материал по геологическому строе-
нию Улугхемского бассейна и других угленосных
районов и месторождений, их угленосности, каче-
ству и технологическим свойствам углей, геоло-
го-промышленной и геолого-экономической оцен-
ке их ресурсного потенциала.
На территории Республики Тыва известно бо-
лее 10 обособленных площадей с угленосными от-
ложениями юрского и каменноугольного возрас-
тов. Промышленная угленосность установлена на
пяти площадях. Самая крупная из них — Улугхем-
ский бассейн, расположенный в центральной час-
ти Республики. В пределах бассейна детально раз-
веданы участки на Каахемском, Межегейском,
Элегестском и Эрбекском месторождениях, па
многих площадях проведены предварительная
разведка и работы оценочной стадии. За предела-
ми бассейна детально разведаны участки па Ча-
дапском и Чапгыз-Хадыпском месторождениях.
Кроме того, промышленная угленосность отложе-
ний карбонового и юрского возрастов установлена
па Актальской угленосной площади и па Опка-
жипском месторождении, юрских отложений - па
Ийи-Тальской площади. Угленосность юрских от-
ложений отмечена также в Серлигхемском угле-
носном районе и па Аргузупском месторождении,
а каменноугольных отложений — па месторожде-
нии Саглы (рис. 59).
Разработка углей в настоящее время ведется
открытым способом па двух месторождениях -
Каахемском и Чадапском с суммарной годовой до-
бычей около 1 млн т угля в год.
2
2 3 4
Рис. 59. Схематическая обзорная карта угольных объектов Республики Тыва
в
1 - угольные объекты: 1 - Улугхемский бассейн; угленосные плошали: 2 - Чаданская, 3 - Онкажинская, 4 - Ийи-Тальская, 5 - Акталь-
ская; месторождения: 6 - Аргузунское, 7 - Саглы; 8 - Серлигхемский угленосный район; 2 - административные границы; 3 - желез-
В ная дорога; 4 - автодороги
-Ч. • '-ЧМЗГЙ-.'Ч'а**-— ГР У' -Р '-"Й ’Г.’йЬ® » • >• , Ж! « »?
Результаты выполненных работ изложены в
многочисленных отчетах и заключениях, послу-
живших основой настоящей монографической
сводки по угольным объектам республики. Ана-
лиз и обобщение полученных материалов с оцен-
кой ресурсного потенциала углей будет иметь
важное значение при рассмотрении и принятии ре-
шений по освоению минерально-сырьевой базы
угольной отрасли промышленности, и в первую
очередь уникального Улугхемского бассейна, не
только для нужд самой Республики, ио и для
смежных регионов страны.
Подготовка материалов монографии осуществ-
лялась коллективом геологов Тувинской ГРЭ под ру-
ководством А.А.Подкамеипого, а их доработка с до-
полнениями, общее редактирование и оформление
выполнено во ВНИГРИуголь В.С.Быкадоровым,
В.И.Вяловым, Г.М.Авериной, Л.Н.Сырцовой.
УЛУГХЕМСКИЙ УГОЛЬНЫЙ БАССЕЙН
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
1.1. ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ И ЭКОНОМИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ
Улугхемский угольный бассейн расположен
в центральной части Республики Тыва, па терри-
тории Бий-Хемского, Кызылского и Таллинского
административных районов. В центральной части
бассейна находится административный центр Рес-
публики Тыва г. Кызыл (рис. 60). Бассейн приу-
рочен к Тувинской котловине, где происходит
слияние рек Бий-Хем и Каа-Хем, образующих
р.Енисей. Естественными границами Улугхемского
бассейна на севере и северо-западе принимаются
хребты Уюкский и Допгул-Тайга, па востоке - за-
падные отроги Восточно-Тувинского нагорья, а с
юга - северные отроги хребта Восточный Таппуо-
ла, и с запада - поднятиями Оттуг-Даш. Общая
площадь бассейна около 2700 км2.
Рельеф территории в целом средпегори-
стый с абс. отм. от +550-650 и до +1000-1200 м.
Северная и северо-западная части площади бас-
сейна характеризуются большей расчлененно-
стью рельефа, широким развитием мелкосопоч-
ника, южная и восточная части представляют со-
бой всхолмленную равнину с пологими форма-
ми рельефа. В северной части территории бассей-
на относительные превышения достигают
100-300 м при крутизне склонов до 25-30°, в юж-
ной 10-50 м, очень редко до 100 м, при крутизне
склонов до 10, иногда до 20°.
Растительность практически па всей террито-
рии Улугхемского бассейна представлена ксеро-
фитными формами. Только в поймах крупных
рек имеется незначительная древесная раститель-
ность (тополь, береза, ель, лиственница, а также
заросли ольхи, боярышника, шиповника, чере-
мухи). Строевой и деловой лес полностью отсут-
ствует.
Гидрографическую систему составляют р.Ени-
сей и образующие его реки Бий-Хем и Каа-Хем.
Среднегодовой расход воды р.Енисей 1050, наи-
больший - 64бн, наименьший — 322 м3/с. Средне-
годовой модуль стока - 9,14 л/с/км2, годовой
слой стока 289 мм, годовой объем стока 33,1 км3.
Постоянный водоток ограниченного дебита в доли-
не реки Элегест — левого притока р.Енисей состав-
ляет 8-18 м3/с. Все остальные реки района харак-
теризуются сезонным водотоком весьма ограничен-
ного размера. В юго-восточной части бассейна рас-
положены солоновато-водные озера Хадын, Дус-
Холь, Кок-Холь, рапа которых обладает целебны-
ми свойствами. Источником технического и питье-
вого водоснабжения могут служить воды указан-
ных выше рек.
Сейсмичность района, по данным Восточ-
но-Сибирского треста инженерно-строительных
изысканий, оценивается в М = 5,1-6,0 (Чернов,
1979).
Район экономически освоен. В г.Кызыле име-
ются транспортные предприятия, предприятия
местной и пищевой отраслей промышленности,
строительной индустрии, ТЭЦ. На площади бас-
сейна расположены населенные пункты: Ка-
ра-Хак, Каа-Хем, Эрбек, Сук-Пак, Усть-Элегест,
Элегест, Кочетово, Межегей. Наиболее крупный
из них пос. Каа-Хем — районный центр. Населе-
ние поселков занято в основном сельским хозяйст-
вом, меньшая часть - па предприятиях местной
отрасли промышленности. Добыча каменного
угля осуществляется открытым способом на Каа-
хемскрм месторождеции (700 - 800 тэдс 3/1 од).
Уголь используется исключительно в эцергетиче-
ских целях.
Рис 60. Схема изученности Улугхемского бассейна
: 1 - подстилающие доюрские отложения; 2 - выход пласта “Улуг" на поверхность; 3 - детально разведанные площади; 4 - площади и
предварительной разведки 5 -площади поисково-оценочных работ; б - площади, изученные на стадии общих поисков; 7 - площади
5 с неизученной угленосностью; 8 - месторождения и угленосные плошади:(Т) - Эрбекское,(2) - Элегестское,©- Межегейское,@- |
’ Каахемское,Чихачевское - Левобережное, Правобережное),® - Совхозное (Верхне-Элегестская площадь),©- ;|
I Юго-Восточная площадь,®- Березовская площадь,©- Северная площадь, (10) - Центральная площадь; 9 - поисковый профиль и р
) номер скважину
:ш_ чгяйи» жжь ’ейкж» чжйва шаш. гдата шт. аджггх икг'Г вгвевь жж» чжзи. чяйвя. -шив» 'шт. шт чвквйь тж®> гаа» жий чти тт таглжй иа жткь хзт* чтат >?ж>. -жат. те.”, ев» -гтлкь у.!'
Транспортные условия Республики Тыва не-
благоприятные. Существуют две автомобиль-
ные дороги, связывающие г. Кызыл с железно-
дорожными станциями юга Красноярского
края. Первая - Кызыл - Абакан протяженностью
430 км и вторая — Кызыл — Ак-Довурак — Абаза
протяженностью 530 км. Электроснабжение
г. Кызыла и других населенных пунктов осуще-
ствляется из энергосистемы юга Красноярского
края.
1.2. ИЗУЧЕНИЕ И ОСВОЕНИЕ БАССЕЙНА
Первые сведения о выходах угольных плас-
тов в области слияния рек Бий-Хема и Каа-Хема
приводятся в описаниях маршрутов Г.Н.Потани-
на (1883), А.В.Адрианова (1888), Д.А.Клеменца
(1887), П.Н.Крылова (1902).
Маршрутные исследования па территории
Республики Тыва начались в начале нашего столе-
тия и продолжались до 1927 г. Руководящая роль
с 1903 ио 1929 г. принадлежала геологу И.П.Рач-
ковскому. В нолевых работах принимали участие
геологи 3.А.Лебедева и М.Ф.Нейбург, которые
обобщили результаты этих исследований, опубли-
ковав их в виде отдельных статей (3.А.Лебедева,
1938; М.Ф.Нейбург, 1936). В этот период было
установлено широкое развитие угленосных отло-
жений и определен их юрский возраст. В
1943-1944 гг. пробы тувинских углей были впер-
вые изучены в Украинском углехимическом ин-
ституте (УХИН) и Восточном научно-исследова-
тельском институте (ВУХИН). Оба института
определили эти угли как газовые спекающиеся.
Это послужило основанием для организации де-
тального изучения угольных месторождений
Тывы с целью выяснения пригодности этих углей
для коксохимической отрасли промышленности.
Планомерные поисковые и разведочные рабо-
ты па уголь в пределах Улугхемского бассейна
проводились в 1946-1956 гг. трестом “Востсибуг-
легеология”. В процессе поисково-съемочных ра-
бот, начатых в 1947 г. под руководством А.Л.Ло-
сева севернее г.Кызыла, была оконтурена вся пло-
щадь Улугхемского бассейна. Основным видом
работ являлось механическое колонковое буре-
ние, объем которого составил около 90 тыс. м.
Была проведена детальная разведка отдельных
участков Каахемского, Межегейского, Элегест-
ского и Эрбекского месторождений с подсчетом
запасов по категориям А, В, С( (А.Л.Лосев, 1948,
1949, 1952, 1954; В.С.Быкадоров, 1956; Л.Г.Гон-
чарова, 1956, 1957). За этот период изучена угле-
роспость краевых частей бассейна, наиболее бла-
гоприятных в отношении организации добываю-
щих предприятий. В 1962 г. проведены поиско-
вые работы в районе Лихачевского месторожде-
ния (В.И.Казанков, 1963), а в 1964 и 1969 гг. -
доразведка участка под открытую разработку па
Каахемском месторождении (Н. А.Пичугин,
1964; Афипогептова, 1969). В итоге всех прове-
денных работ были установлены основные черты
угленосности бассейна и изучено качество углей.
Литолого-фациальное изучение юрских угленос-
ных отложений было осуществлено П.П.Тимофе-
евым (1953а, 19536).
Оценка пропюзпых ресурсов углей Улугхемско-
го бассейна и Республики Тыва впервые была произ-
ведена А.Л.Лосевым (1952). До глубины 300 м
геологические запасы углей бассейна составили
1225 млп т, из них по категории А+В — 91672 тыс. т.
В 1955 г. определены общие прогнозные ресурсы
углей Республики Тыва в количестве 18683 млп т,
в том числе вУлугхемском бассейне — 16500 млп т
(Лейбович, 1955). Затем, в связи с изменениями
методики и кондиций подсчета, ресурсы углей оце-
нивались в 1975 и 1979 гг. (К.В.Гаврилин, 1975,
1979). По последней оценке, ресурсы бассейна со-
ставили 14217 млп т, в том числе балансовые по ка-
тегориям А+В+С.^+Сз — 659 млп т, и прогнозные —
13458 млп т. Из общих запасов и прогнозных ре-
сурсов к коксующимся углям отнесены 13107 млн т,
к энергетическим — 1110 млп т.
С 1981 г., по инициативе начальника Управ-
ления угля б.Мипгсо СССР В.Ф.Череповского,
поисковые работы па уголь в бассейне были во-
зобновлены. Угленосность площади бассейна
изучалась по редкой сети скважин, проводились
наземные геофизические исследования. В резуль-
тате установлена максимальная глубина залега-
ния пласта “Улуг” 1600-1700 м, уточнены об-
щие закономерности изменения метаморфизма
углей, их качества и технологических свойств,
подсчитаны прогнозные ресурсы в количестве
20,3 млрд т, из которых около 40% представля-
ют угли марки Ж. Было определено, что 70%
прогнозных ресурсов приходится па долю плас-
та “Улуг”, и подтверждено, что максимальной
углепасыщешюстыо характеризуются отложе-
ния эрбекской свиты среднеюрского возраста. В
них, кроме пласта “Улуг”, было выявлено до 80
пластов угля, семь из которых имеют рабочие
мощности (более 0,7 м). Полученные результа-
ты позволили подтвердить перспективы Улуг-
хемского бассейна как потенциального крупного
поставщика коксующихся углей для черной ме-
таллургии (Р.Т.Уссар, 1985).
В 1984 г. была составлена и утверждена
Мипгео СССР Программа геологоразведочных
работ по изучению Улугхемского бассейна па пе-
риод 1984-1990 гг. Ее реализация началась в 1985 г.
и завершилась в 1992 г.
Первым этапом (1985-1988) было проведение
поисково-оценочных работ и предварительной
разведки в западной и юго-западной частях Улуг-
хемского бассейна (район Элегестского и Меже-
гейского месторождений) па площади 360 км2
(Р.Т.Уссар, 1986; В.И.Шибанов, 1988). Подтвер-
ждено высокое качество углей пласта “Улуг” и
двенадцати сопутствующих пластов рабочей мощ-
ности. Запасы углей марки Ж по категории
С(+С2 составили 2589,05 млп т, в том числе по
пласту “Улуг” - 724,6 млп т. По результатам тех-
нологических исследований и полупромышлен-
ных испытаний было подтверждено, что эти угли
могут служить высококачественной спекающей
основой шихт для производства металлургическо-
го кокса* (ВУХИН, 1988). Кроме того, был дай
прогноз гидрогеологических и инженерно-геоло-
гических условий разработки месторождений,
установлена верхняя граница метановой зоны,
определены характеристики газоносности углей.
По этим материалам институтом Востсибгипро-
шахт Мипуглепрома СССР составлен ТЭД дета-
льной разведки и промышленного освоения запад-
ной части Улугхемского бассейна (1988), разрабо-
таны временные кондиции для подсчета запасов
коксующихся углей.
В 1987-1989 гг. были проведены поиско-
во-оценочные работы в восточной части Улугхем-
ского бассейна (район Каахемского месторожде-
ния) на площади 400 км2, с подсчетом запасов уг-
лей категории Сг и прогнозных ресурсов по кате-
гории Р1# Общее количество подсчитанных геоло-
гических ресурсов составило 2218,5 млн т, в том
числе по пласту “Улуг” — 2011,5 млп т, по сопут-
ствующим пластам (по категории Р,) — 207,0 млп т.
Из общего количества запасов и ресурсов 88%
составили угли марки ГЖ и 12% — марки Г (по
ГОСТу 25543-88). По результатам технологиче-
ских исследований и полупромышленных испыта-
ний углей марки ГЖ пласта “Улуг” определена
возможность использования их в качестве спекаю-
щейся основы шихт для производства металлурги-
ческого кокса (ВУХИН, 1989). Высокая спекае-
мость углей марки ГЖ, почти не уступающих по
этим свойствам углям марки Ж, значительно рас-
ширила перспективы Улугхемского бассейна как
потенциального крупного поставщика дефицит-
ных марок углей для черной металлургии. По ма-
териалам поисково-оценочных работ институтом
ВНИГРИуголь был составлен ТЭС о целесообраз-
ности предварительной разведки восточной части
Улугхемского бассейна (Круглов, 1989).
В 1988-1990 гг. были проведены поиско-
во-оценочные работы в северо-западной части
бассейна (район Эрбекского месторождения) на
площади 90 км2 (Н.Е.Дубовик, 1990). Подсчита-
ны запасы углей категории Сг (355,1 млп т) и
прогнозные ресурсы категории Р2 (225,8 млп т).
Марки углей — Ж и ГЖ. Как и на предшествую-
щих площадях подтверждено высокое качество
углей пласта “Улуг” и сопутствующих пластов.
При этом установлено сложное геологическое
строение бассейна в северной части опоисковап-
пой площади.
В 1990-1992 гг. была проведена предваритель-
ная разведка в юго-восточной части бассейна иа
площади 230 км2 (Н.Н.Блинников, 1992). Были де-
тально оконтурены и оценены шесть угольных плас-
тов: основной пласт "Улуг” и пять сопутствующих
пластов. Балансовые запасы углей пласта “Улуг”
по категориям С]+С2 составили 1035,7 млп т, запасы
углей сопутствующих пластов по категории С2 —
317,6 млп т. Угли соответствуют маркам ГЖ и Г.
Технологические исследования углей пласта “Улуг”
подтвердили высокую спекаемость углей марки
ГЖ и возможность использования их в качестве спе-
кающей основы коксовых шихт. Гидрогеологиче-
ские и инженерно-геологические условия разработ-
ки отнесены к средней категории сложности.
Петрографические исследования углей, Изуче-
ние их метаморфизма, марочного состава и качест-
ва осуществлялись во ВНИГРИуголь (В.И.ВяЛОв)
и в КТЭ ПГО “Краспоярскгеология” (И.1О.Яковлев).
Сотрудниками ВНИГРИугля изучены токсичные
элементы в углях (В.К.Беляев), определена газо-
носность (А.Я.Доровский), тектоническая пару-
шепность угленосных отложений (И.А.Очеретеп-
ко). Сотрудниками ВСЕГЕИ и Свердловского гор-
ного института выявлены литолого-фациальные
условия осадконакопления и углеобразовапия,
изучена геохимия угленосных отложений (А. А. Се-
мериков и др., В.П.Алексеев). Ими подтвержден
возраст отдельных стратиграфических подразделе-
ний, составлена новая стратиграфическая схема
мезозойских отложений Улугхемского бассейна.
Лабораторно-технологические и полупромышлен-
ные испытания углей по валовым и керновым про-
бам проводились в ВУХИНе (И.Я.Фаткулин).
Обогатимость углей по валовым пробам определя-
лась в КузНИИуглеобогащении (К.П.Борисов,
О.Ф.Володарский) проведены инженерно-геоло-
гические исследования во ВСЕГИНГЕО.
В период 1983-1985 гг. Южной геофизиче-
ской экспедицией выполнены магпиторазведоч-
ные и электроразведочпые работы методами
ВЭЗ, ЭМПП, ВЭЗ-ВП, СЭП (Макурип, 1985). В
этот же период проведены профильные сейсмо-
разведочные работы МОГТ (С.И.ГЦелышков,
1986), с высокой степенью достоверности рас-
шифрована структура угленосной толщи. Пло-
щадь бассейна покрыта аэромагнитной съемкой
масштаба 1:1 000 000 (Игнатьев, 1952), масштаба
1:25 000 (И.К.Баженов, 1958; Р.Т.Уссар, 1985),
комплексной гравиметрической съемкой масшта-
ба 1:200000 (Воронин, 1954, Купгурцев, 1979),
аэрогамма-спектрометрической съемкой масшта-
ба 1:25 000 (Р.Т.Уссар, 1985). Вся площадь Улуг-
хемского бассейна изучена радиометрическими
* Слоевое коксование.
поисками масштаба 1:200 000, на отдельных уча-
стках - 1:25 000 и 1:50 000 (Головин, 1958;
В.С.Попов, 1957). В 1987 г. завершена гравимет-
рическая съемка масштаба 1:50 000 (Ю.М.Шуль-
гин, 1987). В 1991 г. завершена групповая геоло-
гическая съемка масштаба 1:50 000, охватившая
практически всю площадь Улугхемского бассей-
на (Ю.В.Глушков, 1991).
Начало кустарной добычи угля в Улугхем-
ском бассейне относится к 1914 г. Однако уголь
здесь добывался и значительно раньше, о чем
свидетельствуют остатки древних горных выра-
боток, которые обнаружены па Межегейском
месторождении при поисковых и разведочных
работах, и кучи выжженного кокса (А.Л.Лосев,
1964). Исторические сведения о древних эксп-
луатационных работах отсутствуют. Можно
предполагать, что производимые некогда разра-
ботки отличались крупными масштабами. В
20-х годах г.Кызыл снабжался углем, добывае-
мым из маломощных пластов, обнажающихся
при слиянии рек Каа-Хема и Бий-Хема, а затем
из Пласта, разрабатываемого па Чихачевском
месторождении с годовой добычей 2-3 тыс. т. С
1925 г. эксплуатационные работы (с добычей
угля до 29 тыс. т/год) начались па Эрбекском
месторождении. Штольневые запасы угля кус-
тарно отрабатывались здесь до 1950 г., всего
было добыто около 145 тыс. т. С 1950 г. нача-
лась эксплуатация Элегестского месторождения, уг-
ледобыча из штолен составляла около 80 тыс. т/год.
С 1970 г. уголь добывается открытым способом
па участке Каахемского месторождения в коли-
честве 700- 800 тыс. т/год.
2. ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ОЧЕРК
Улугхемский угольный бассейн - крупная от-
рицательная структура типа наложенной мульды,
занимающая северо-восточную часть средне-верх-
пепалеозойского Тувинского прогиба. Ложе и
ближайшее обрамление бассейна сложено порода-
ми разновозрастных структурных комплексов,
среди которых установлены салаирские эвгеосип-
клипальпые осадочно-вулканогенные образова-
ния, прорванные интрузиями ранне- и средпепа-
леозойского возраста (восточная и южная окраи-
на бассейна); каледонские (силурийские) впешпе-
геосипклипальпые осадочные отложения; средне-
верхпепалеозойские орогенные образования,
представленные пижпедевопскими вулканогенны-
ми, средне- верхнедевонскими и карбоновыми
терригенными породами. Последние широко раз-
виты вдоль северной, западной, юго-западной
окраин Улугхемского бассейна, а также вскрыты
единичными скважинами под юрской угленосной
толщей, сложенной терригенными отложениями.
Ограниченно распространены терригенные поро-
ды неогенового возраста. Четвертичные образова-
ния различного генезиса имеют довольно широ-
кое распространение (рис. 61, 62).
2.1. СТРАТИГРАФИЯ И ЛИТОЛОГИЯ
Угленосные породы юры, слагающие ядро
Прогиба, залегают преимущественно на нижпека-
мепиоугольпых осадках, и реже - па отложениях
среднего и верхнего девона. На юго-восточном
крыле Улугхемского бассейна ложем угленосных
отложений являются граниты, прорывающие кем-
брийские образования.
' Кембрий (Ст) — палеонтологически оха-
рактеризованные пижнекембрийские отложения
в виде горстового выступа ограничивают угленос-
ные осадки па северо-востоке бассейна. Мощная
серия этих отложений представлена основными и
средними эффузивами, туфами, туффитами и
Подчиненными им известняками.
Силур (8) - отложения силура занимают
очень ограниченную площадь иа правобережье
р.Каа-Хема, где они находятся в тектоническом
контакте с осадками кембрия и юры. Толща силу-
рийских пород, выделенная под названием черчак-
ской свиты, представлена морскими и прибреж-
но-морскими отложениями коцглрмератами или
гравелитами и мергелисто-известковистыми песча-
никами с многочисленными остатками верхпесцлу-
рийских брахиопод, трилобитов и крипоидей.
Девон (О) — эффузивно-осадочная серия от-
ложений девонского возраста распространена до-
вольно широко, окаймляя Улугхемский бассейн с
севера, северо-востока, юго-востока и югр-запа-
да. Отложения этого возраста выходят также на
дневную поверхность в ядре Кочетовской анти-
клинали в пределах бассейна и составляют ложе
угленосной толщи па северо-востоке.
, чеизь. «ваш такта. «таза. чкаш»чжаа, -такта шт тажка таска «ан'. «вяаятаяаийаялжяМк'гагтедилжгкжчяаяячаиж.чтажкЧйжж*
ЛзЬш___Ъ-з^
04^
Ъ-35/
Лг-з5/
©
пл.Улуг |у" '
Разрез по линии 11-11
•Ь-зУ
й.,0+м
3^1 I
Е
о
с
§
Е
*
ЛзЬт
=3№--и»1----—
•ГгсгД
сз
Абс. отм.,
м
1500-
1000-
500-
0-
-500-1
ЮЗ
Абс. отм.,
м
1500-
1000-
500-
0-
-500-
I 1|С/
0+И
8 км
Разрез по линии 1-1
ЮБ
<3+И
0+14 оз.Ходын
* ; » 32е1
У 1
8 СБ
>5
4 0+М
Рис. 61. Геологическая карта Улугхемского бассейна
I 1 - неоген-четвертичные отложения; 2 - верхняя юра, бомская свита; 3 - средняя-верхняя юра, салдамская свита; 4 -
средняя юра, эрбекская свита; 5 - нижняя юра, элегестская свита; б - палеозойский фундамент; 7 - выход пласта
“Улуг” на поверхность: установленный (а), предполагаемый (б); 8 - разрывные нарушения
Й’яакяз. чяжка -тиа та—* тажта таи?» г——жя ’ичяи. тяжка чстняа тажка таи?» -гяяжг «тал «дата. чяяая, чяка» «юж» таияа такта такта тагеж такта; татаа тая?» таяча такта тжкжх «кян*. чяи, *я лт. чиа
Девонские отложения — это фациалыю измен-
чивые, преимущественно краспоцветпые конти-
нентальные, местами лагунно-озерные толщи, со-
держащие остатки растений и рыб. Развиты толь-
ко средне- и верхнедевонские осадки, причем пер-
вые из них распространены вблизи юго-восточ-
ных и юго-западных границ бассейна, а вторые —
вблизи северных и северо-восточных.
КЗ
со
«Ш-мв йжа й--.ч“.т *кяаг лмм /ютттттвжтав»' :мз* жаыгтл^ йтглж(»|ежи*<ЛнЛ^ж»жя«ж^|^^>Л!т?.^^йыл'гжи.’/а^«язж?лм:»^»хяж/ш^ чл» *л<. ? ллх.- <8«ай»л —,«-»» ла^^ямо лак» ты,. «л*.л «<гл .«••» -- а
6
Рис. 62. Геологические разрезы продуктивных отложений Улугхемского бассейна по поисковым профилям 1-Ш
(положение профилей см. на рис. 60)
1 - неоген-четвертичные отложения; 2 - бомская свита; 3 - салдамская свита; 4 - эрбекская свита, верхняя подсвита; 5 - эрбекская свита, нижняя подсвита; б - элегестская свита; 7 - под-
стилающие отложения; 8 - алевролиты; 9 - песчаники; 10 - гравелиты; 11 - конгломераты; 12 - пласт “Улуг’’ и его мощность: установленный (а), прогнозируемый (б); 13 - разрывные нару-
шения; 14 - границы свит и подсвит: установленные (а), предполагаемые (б); 15 - опорные скважины, их номер и глубина
^етжаюмяжяаааагаяжаюаааакаамжиааа/ахам аг ааиигашлаяа- — , т~/ я — — мм- -^гх.-аг-л --ваг- г—~ "ь -ая /оме яжеааааляаааякме таг/яак »вда «н» «жж «ыва«га» дя«м*иа»жк»л®ш ы»хм жкю яаж гмж«ям* да гагахмийадаж*» вида мая»
Карбон (С) - па территории бассейна
развиты нижпекамеппоугольпые отложения,
которые в большинстве случаев служат ло-
жем юрских угленосных отложений. В разре-
зе нижнего карбона наряду с разнозернисты-
ми песчаниками встречаются алевролиты, ар-
гиллиты, известняки и весьма характерные
белые фарфоровидпые пепловые туфы; в са-
мых верхах толщи наблюдаются краспоцве-
ты. Вся толща отложений нижнего карбона
объединяется в лагунно-континентальную
формацию. Общая мощность пижнекамешю-
угольпых осадков около 1000 м.
Юрская система. Юрская толща за-
легает иа разновозрастных геологических
образованиях с размывом и несогласием.
Разрез юрской угленосной толщи ха-
рактеризуется отчетливой цикличностью,
выраженной в определенной последова-
тельности генетических типов отложений и
в закономерном чередовании парагепетиче-
ских комплексов пород. Современные пред-
ставления о стратиграфии Улугхемского
бассейна получены в результате работ
А.Л.Лосева (1952-1956), В.С.Быкадорова
(1956), П.П.Тимофеева (1964) и др. Дейст-
вующая унифицированная стратиграфиче-
ская схема юрских отложений принята
Межведомственной стратиграфической ко-
миссией иа 3-м Региональном совещании в
1978 г. в г.Новосибирске (рис. 63).
Более поздние представления Р.Т.Ус-
сара (1985), А.А.Семерикова и др. (1986),
В.П.Алексеева (1987) вносят в эту схему
некоторые уточнения по мощности свит па
основе нового фактического материала, по-
лученного при проведении геологоразве-
дочных работ.
Для отложений Улугхемского бассей-
на выделяются четыре литоцикла I, II, III
и IV порядков мощностью соответственно
5-12, 17-37, 80-140 и 300-600 м. Наиболее
устойчивые структурные элементы — лито-
циклы II и III порядков. Прослеживание
границ лптоциклов па разрезах позволяет
уверенно проводить корреляцию угленос-
ных отложений при расстоянии между
скважинами до 2 км. На основе литоло-
го-фациального анализа мезозойской угле-
носной формации бассейна в ее составе вы-
деляются три под формации:
!
к
Краткая
литологическая
характеристика
2
Колонка
ф
еГ
о
н О
<->ЕГ
о
Среднезернистые
песчаники,
алевролиты,
конгломераты
х
I
сС
о
о.
О
Аргиллиты,
алевролиты,
песчаники,
прослои
конгломератов,
известняков,
углистых
аргиллитов,
пласты и
пропластки
углей, среди
которых
3 пласта рабочей
мощности
Крупно-и
среднезернистые
песчаники,
прослои
алевролитов,
аргиллитов,
конгломератов,
пласты и
пропластки
углей,
среди которых
5 пластов рабочей
мощности
Песчаники,
алевролиты,
аргиллиты,
1 пласт угля
рабочей
мощности
«задан «ш чгзада, шяж чзкдаа «иа*а. едгтк, -аяант «га
Рис. 63. Сводный стратиграфический разрез угленосных отложений
Улугхемского бассейна
9 - подстилающие отложения
чязкп ’счдач» ь «гвдл «ввел тажва ж®. чшж®. яжть ««а ’икгв’*. «дат «т» «згэек. «жж «явгиа. тук-и чатв» адягж «акжа. ®т вг»»»» г-да#»-» давв. - и чЯ
инициальная - представленная грубозерни-
стыми осадками преимущественно аллювиально-
го или аллювиально-дельтового генезиса с мало-
мощным горизонтом в основании пролювиальных
образований с незначительной угленосностью.
Это отложения элегестской свиты раппеюрского
возраста;
основная — угленосная, с четко выраженной
базальной частью, в которой преобладают грубо-
зернистые осадки преимущественно дельтового,
реже аллювиалыю-дельтового генезиса, сопро-
вождающиеся отложениями полуизолировашюго
прибрежного мелководья и открытого бассейнового
мелководья. Этой подформации соответствуют эрбек-
ская и салдамская свиты средней и поздней юры;
финальная — безугольная, состоящая из тон-
козернистых образований заливовых (лагунных)
фаций и пестроцветпых осадков (признак ариди-
зации климата). Это бомская свита верхнеюрско-
го возраста.
Снизу вверх по стратиграфическому разрезу
наблюдается направленное изменение обстановок
осадконакопления: от континентальных к бассей-
новым и вновь к континентальным.
В целом юрские угленосные отложения состо-
ят из разиозернистых песчаников, конгломера-
тов, гравелитов, аргиллитов, среди которых со-
держатся углистые и углисто-глинистые разности,
мергелистые и кремнистые известняки и угли.
Степень участия этих пород в разрезах элегест-
ской, эрбекской, салдамской и бомской свит при-
ведена в табл. 124.
При этом наиболее угленасыщепными явля-
ются отложения эрбекской свиты. Опи включают
от 1 до 23 рабочих пластов угля мощностью
0,70-19,65 м и до 60 угольных пропластков мощ-
ностью менее 0,70 м. Максимальное количество
угольных пластов наблюдается в южной и
юго-восточной частях. В северном и северо-запад
пом направлениях происходит их выклинивание.
Отложения' элегестской свиты (]^е1)
вскрыты многочисленными скважинами и ноль
зуются довольно широким площадным распро
страпепием. Они прослежены в краевых частях
бассейна по левобережью р.Бий-Хем — па севе-
ре и далее к югу, юго-западу и затем к северу по
левому борту долины р.Енисей (см. рис. 61).
Свита сложена мелкогалечпыми конгломерата-
ми, гравелитами, разиозерпистыми песчаника-
ми, алевролитами, редко углями и углистыми
алевролитами. В разрезе свиты выделяются
нижняя часть, сложенная преимущественно
алевролитами, и верхняя — песчапо-гравелито-
вая. Песчаники, слагающие основную часть раз-
реза свиты, характеризуются широким диапазо-
ном размера зерен, при явном преобладании
крупнозернистых разностей. Цвет их серый со
светлыми и темными оттенками. Слоистость пес-
чаников изменяется от очень топкой до толстой,
а расположение слоев - от параллельного до ко-
сого. Алевролиты, являющиеся вторым преобла-
дающим литологическим типом пород, отлича-
ются темпо-серым цветом, скрытой слоистостью
и часто переслаиваются с маломощными просло-
ями песчаников. Гравелиты пользуются широ-
ким развитием в верхней части свиты и пред-
ставлены крупно- и средиезерпистыми разностя-
ми светло-серого цвета. Среди них встречаются
прослои и линзы разпогалечпого конгломерата
мощностью до 2,5 м. Аргиллиты и углистые ар-
гиллиты залегают в виде незначительных про-
слоев мощностью до 2 м, развитых в нижних го-
ризонтах свиты. С ними связан рабочий уголь-
ный пласт “Межегейский”.
Таблица 124
Характеристика литологического состава (в %) свит юрских угленосных отложений
Порода элегестская эрбекская салдамская бомская
Известняк - - 2,1 -
Уголь 1,3- 2,6 1,1- 2 2,1 -
,7,__ «им—
Углистый аргиллит 1,0 0,5- 2,0 1,6 -
Аргиллит 0- 2,2 1,5- 19,2 12,1 1
Алевролит мелкозернистый 8,4- 46 0,3- 10,0 36,6 16,5
Алевролит крупнозернистый - 0- 15 8,1 14,2
Песчаник мелкозернистый - 14,0- 20,3 27,3 30,0
Песчаник крупнозернистый 8,9-31,5 30,0- 69,3 10,1 36,2
Гравелит 0- 31,8 - - !
Конгломерат 0- 2,9 2,0- 34,0 - 3,7
В восточной части бассейна отложения свиты
с севера на юг претерпевают литологические изме-
нения. В разрезе преобладают псефитовые разно-
сти пород - конгломераты, гравелиты, грубозер-
нистые несортированные песчаники, либо слабо-
сортировапные; пелитовые разпосги пород встре-
чаются спорадически. В целом преобладают обра-
зования аллювиально-делювиальных фаций. К
югу разрез свиты несколько меняется, снижается
количество грубообломочных разностей пород,
песчаники представлены от крупнозернистых до
мелкозернистых разностей, как правило, с хоро-
шей сортировкой обломочного материала; увели-
чивается количество нелитовых разностей, пред-
ставленных алевролитами до 10-15%. В основа-
нии свиты выделяется пачка мощностью 60 м, со-
стоящая из алевролитов, песчаников, углистых
алевролитов, углей (озерные, озерно-болотные,
заливовые фации). Такая же закономерность в из-
менениях разреза свиты характерна и для запад-
ной части Улугхемского бассейна.
Мощность отложений элегестской свиты ко-
леблется от 30 до 276 м. Характерны резкие скач-
кообразные колебания мощности до 80-100 м, иног-
да больше, па расстоянии до 1,5 км. По единич-
ным скважинам отмечается уменьшение мощности
до полного выклинивания в направлении от крае-
вых частей бассейна к центру, что свидетельству-
ет о нестабильных условиях осадконакопления в
элегестское время.
Мацерация угля пласта “Межегейский” эле-
гестской свиты позволила выделить споры и пыль-
цу, относящиеся к следующим родам: ОзтипНа,
А<Иап1ит, С1егскепга, РгсоросИит и семействам:
Ргпасеае, Сусас1а1е5, Сгпкдосйез. При этом отме-
чается большое количество пыльцы семейств Су-
сабасеа (26%) и Сгпкдоасеа (18%).
Отложения элегестской свиты были отнесе-
ны А. Л. Л осевым к нижней юре, поскольку они
покрываются базальными конгломератами пале-
онтологически охарактеризованных осадков сред-
неюрской эрбекской свиты. Дополнительной при-
чиной является сходство основных черт литологи-
ческого состава и углепасыщенпости нижних го-
ризонтов юрских толщ Улугхемского и Кап-
ско-Ачинского бассейнов (незначительная мощ-
ность пижнеюрских осадков, перекрываемых кон-
гломератами средней юры, меньшая насыщен-
ность углями пижнеюрских отложений по сравне-
нию со среднеюрскими, а также бедность видово-
го и количественного составов спорово-пыльце-
вых комплексов).
Контакт отложений свиты с породами фунда-
мента резкий с размывом, подчеркнут маломощ-
ным (от 0,5 до 5 м) горизонтом пролювиальных
образований.
Отложения эрбекской свиты (]?ег) в бассей-
не распространены повсеместно., Они обычно с
размывом залегают па породах элегестской сви-
ты, либо па породах фундамента в правобережье
рек Бий-Хем и Енисей. Нижняя граница эрбек-
ской свиты в первом случае проводится по подо-
шве горизонта мелко - и средиегалечпых конгло-
мератов, во втором — по подошве горизонта про-
лювиальных образований мощностью от 2 до 15 м.
Вверх по разрезу она перекрывается породами
салдамской свиты. Переход между ними постепен-
ный и связан со сменой континентальных усло-
вий осадконакопления бассейновыми. Граница
между свитами проводится либо по подошве мало-
мощного прослоя глинистых известняков, либо
по подошве горизонта разнозерпистого известко-
вистого песчаника, которые выклиниваются, про-
слеживаясь па незначительные расстояния.
Вследствие этого граница “плавающая”, основа-
нием для ее проведения в большинстве случаев
служит насыщенность пелитовых разностей по-
род салдамской свиты фауной пелецйпод.
В составе эрбекской свиты преобладают разно-
зернистые песчаники и алевролиты, в резко подчи-
ненном количестве распространены гравелиты и
мелкогалечпые конгломераты. Характерно нали-
чие многочисленных пластов и пропластков угля.
Песчаники и алевролиты эрбекской свиты со-
держат в основном крупнозернистые разности, от-
личающиеся разнообразным составом цемента (гли-
нистым, кремнистым, карбонатным). Идет этих по-
род серый, с различными оттенками. Бурый цвет и
желтоватые тона встречаются в верхних горизон-
тах свиты. Слоистость песчаников изменяется от
тонкой до грубой, причем топкая слоистость свойст-
венна меньшинству пород. Обычно песчаники и
алевролиты образуют массивные пласты мощностью
в несколько метров, а иногда и десятков метров.
Для пород нижних горизонтов свиты характерна
грубая косая слоистость. Местами в алевролитах
встречаются прослои аргиллитов с тонкогоризопталь-
пой или липзовидпой слоистостью.
Конгломераты эрбекской свиты состоят из га-
лек мелкого (2 - 25 мм) и среднего (40 — 70 мм)
размера. Форма галек обычно сферическая. Зача-
стую галька состоит из нижнекамеппоугольпых
пород, кварца и гранитов. Цементом служит раз-
нозерпистый песчаник.
Аргиллиты свиты отличаются серым цветом
и распространены в виде маломощных прослоев.
В отложениях эрбекской свиты найдены сле-
дующие растительные остатки: Сотор1ег1з 1иоеп-
515 Ргуп. ех. дг. Сотор1епз кутепоркуИогАез
(Вгопдк.), С1а<1орк1еЫз кагЪигпепзгз (Ыпс11. е1
IIи11), С1ас1орЫеЫ8 ]оЪ1{о1ла (РкШ.), Ркоепгсор-
згз апдизИ[оНа Н г., Сгекапогозкга зе1асеа Н г.,
СагроШез сгпскиз Ы а I к., Огпкдо сопсгппа Н г.
Сгпкдо сопсгппа о а г. падпа, Ргуп. ВаНега 1опдг-
/оНа, РобогатИез 1апсео1а1и5.
Спорово-пыльцевой комплекс эрбекской сви-
ты состоит из спор папоротникообразных, количе-
ство которых колеблется от 14 до 80,5%, и пыль-
цы голосеменных (19,5 - 86%).
По заключению М.Ф.Нейбург (1938), В.Д.При-
пада и Г.П.Радченко, комплекс растений, харак-
теризующих эрбекскую свиту, является обычным
для юрских флор Кузнецкого и Капско-Ачинско-
го бассейнов и относится ко второй половине лейа-
са — началу доггера.
Видовой и количественный составы спорово-
пыльцевого комплекса, по заключению Н.А.Афа-
насьевой, также дает возможность определить воз-
раст эрбекской свиты как среднеюрский.
Эрбекская свита подразделена па две подсви-
ты (нижнюю и верхнюю).
Нижняя подсвита О2еГ1) сложена преимуще-
ственно крупнозернистыми песчаниками, гравели-
тами, мелкогалечпыми конгломератами, алевро-
литами, а также редкими пластами угля. Из по-
следних только мощный пласт “Улуг”, венчаю-
щий разрез подсвиты, выдержанный и прослежи-
вается практически па всей площади бассейна.
Мощность нижней подсвиты колеблется в преде-
лах 40-160 м и в среднем составляет 100-120 м.
Верхняя подсвита СЬегг) содержит разпозер-
иистые песчаники, алевролиты, редкие прослои
гравелитов. Характерно наличие многочисленных
пластов и пропластков угля. Нижняя граница под-
свиты обычно четкая и проводится по подошве го-
ризонта песчаников часто с линзами гравелитов,
залегающего непосредственно па углях пласта
“Улуг”, реже стратиграфически несколько выше
па перекрывающих пласт алевролитах. Количест-
венные соотношения песчаников и алевролитов в
составе подсвиты колеблются в широких преде-
лах. В южной и восточной частях бассейна широ-
ко развиты мелкообломочпые породы типа алевро-
литов и мелкозернистых песчаников, которые со-
провождаются большим количеством угольных
пластов и пропластков. В остальных частях уголь-
ного бассейна в составе подсвиты преобладают пес-
чаники, особенно средне- и крупнозернистые. Од-
новременно происходит сокращение мощности
алевролитовых прослоев и выпадение из разреза
угольных пластов и пропластков. Мощность верх-
ней подсвиты колеблется от 390 до 450 м.
Общая мощность эрбекской свиты — 480-610 м.
В целом грубозернистые осадки эрбекской свиты
преимущественно дельтового, реже аллювиаль-
но-дельтового генезиса; их сопровождают отложе-
ния полуизолировапного прибрежного мелководья
и открытого бассейнового мелководья. С данным
интервалом разреза юрской угленосной форма-
ции, имеющим контрастный режим осадконакоп-
ления, связана основная промышленная угленос-
ность бассейна. Мощные дельтовые пачки песча-
ников свидетельствуют о высоких скоростях про-
гибания палеоповерхпости, что, видимо, было
благоприятно для концентрации основной части
угольной массы в этом интервале стратиграфиче-
ского разреза.
Салдамская свита (}^з1) - распространена
повсеместно, согласно залегая па породах эрбек-
ской свиты и с размывом перекрываясь осадками
бомской свиты. Переход от эрбекской к салдам-
ской свите сопровождается широким распростра-
нением фауны пёлецинод. Наиболее полные раз-
резы свиты вскрыты в северной части бассейна
(Р.Т.Уссар, 1985). Разрез свиты сложен алевро-
литами, мелкозернистыми песчаниками, аргилли-
тами, многочисленными прослоями углистых ар-
гиллитов и известняков, самый нижний из кото-
рых условно считается ее нижней границей.
Состав песчаников и алевролитов салдам-
ской свиты аналогичен составу этих пород эрбек-
ской свиты. Известняки па 60-80% представлены
кальцитом с примесью глинистого материала и
кварцем. Эти породы являются хорошими марки-
рующими горизонтами при поисковых работах,
так как стойки к выветриванию и имеют яркий
красно-бурый палет па их поверхности.
Отложениям салдамской свиты свойственны
следующие ископаемые фаунистические остатки:
Рага11е1о<1оп зр., НаИса (?), Етагдгпи1а зр., 1з/а-
ггорзгз 1ииепзгз Маг1., 1з/аггорзгз зр., ОЪги1зс1ге-
ига оиаНз Сег., ОЬги1зскета зр. Ископаемая фау-
на пластинчато-жаберных и брюхоногих моллюс-
ков характеризует условия прибрежной зоны от-
крытых водных бассейнов озерного типа. Этот
факт, а также некоторое отличие видового соста-
ва спорово-пыльцевых комплексов салдамской
свиты от эрбекской позволяет отнести ее к верх-
ним горизонтам средней юры.
В состав спорово-пыльцевого комплекса этой
свиты входят споры родов Озтипйа, АсгозИсНг-
ит, С1егс1гета, Апдгар1епз, Во1гус1ггит, 8е1адг-
пе11а и пыльца семейств Родосаграсеа и Ргпа-
сеае. Различие спорово-пыльцевых комплексов
салдамской и эрбекской свит состоит в том, что в
первой из них появляются два новых рода из се-
мейства РоНродгасеае, а именно Во1гус1ггит. и
Скеггор1ег1а, и увеличивается количество пред-
ставителей рода 5е1адгпе11а (от 0,5-1,0 до
10-11%), а также исчезают Сусадасеае.
Углепасыщеппость салдамской свиты невели-
ка, несмотря на то, что она содержит многочислен-
ные угольные пласты и пропластки. С отложения-
ми свиты связаны три рабочих угольных пласта
средней мощностью до 1 м каждый и три неустой-
чивых пласта с предельной рабочей мощностью.
Общая мощность салдамской свиты 550-850 м.
Интенсивность диагенеза угленосных осад-
ков бассейна непостоянна. Наибольшая плот-
ность пород одного и того же слоя эрбекской сви-
ты (песчаников, лежащих в кровле пласта
“Улуг") наблюдается в районе Межзгейского мес-
торождения (на юге бассейна) и постепенно уме-
ньшается в северо-западном и северо-восточном
направлениях.
Бомская свита (}3Ьт) - отложения свиты по-
льзуются ограниченным распространением (око-
ло 25 км2). Залегают стратиграфически выше по-
род салдамской свиты в центральной части бас-
сейна. МеждУ ними установлено незначительное
угловое и азимутальное несогласие. За нижнюю
границу бомской свиты принят прослой конгломе-
рата мощностью около 12 м, состоящего из облом-
ков нижнекамепно угольных пород, отдельных га-
лек алевролитов и известняков эрбекской и сал-
дамской свит.
Возраст этой свиты принят условно, так как
ее отложения палеонтологически не охарактеризо-
ваны. Вследствие того, что они заметно литологи-
ческн отличаются от пород нижележащих отложе-
ний, осадки этой свиты отнесены к верхней юре.
Отложения свиты характеризуются монотон-
ным чередованием горизонтов алевролитов и раз-
витых в подчиненном количестве преимуществен-
но мелкозернистых песчаников, гравелитов и кон-
гломератов. 5гли не встречены. Мощность отло-
жений бомской свиты достигает 320 м. Опи обра-
зовались в условиях прибрежного мелководья
впутрикоптииентальпого водоема озерного типа,
иногда фиксируются осадочные комплексы зали-
вов, представленные мелкозернистыми алевроли-
тами и аргиллитами с признаками аридизации.
Неогеновая и четвертичная системы
нерасчлененные (Б1+Ф) — включают толщи
разноцветных глин, суглинков, супесей с незначи-
тельным количеством линз песка и гравия, встре-
ченные в кайнозойских депрессиях южной части
бассейна, с мощностью от 10-20 до 300 м преиму-
щественпо 70-150 м, а также аллювиальные, делю-
виально-элювиальные и эоловые образования,
распространенные почти по всей территории
Улугхемского бассейна. Их мощность крайне пе
выдержана и колеблется от 0,5-3,0 до 40-60 м, и
только в Березовской синклинали превышает 100 м.
Аллювиальные отложения приурочены к доли-
нам рек и речек, где они слагают поймы и аккуму-
лятивные террасы, которые в настоящее время
значительно денудированы. Аллювий всех рек
представлен чередующимися между собой плохо
сортированными галечниками, рыхлыми разпо-
зерпистыми песками и топко отмученными илова-
тыми и глинистыми фракциями. Мощность пой-
менного аллювия достигает нескольких десятков
метров. Делювиально-элювиальные осадки пред-
ставлены песчано-глинистым материалом с вклю-
чением дресвы и щебня коренных пород. Мощ-
ность их колеблется от долей до 20-30 м в основа-
нии склонов. Вблизи юго-западной и централь-
ной частей бассейна развита полоса эоловых отло-
жений, в центре которой сохранились типичные
барханные пески развевания, а по окраинам —
грядово-кучевые пески. Мощность этих отложе-
ний достигает 15-25 м.
На востоке Улугхемского бассейна юрские уг-
леносные породы лежат непосредственно па гра-
питоидах Таппуольского комплекса, интрудиро-
вавших кембрийские отложения. Внедрение гра-
нитов связывается с таковской фазой каледонско-
го тектогенеза.
Более молодых интрузивных пород в преде-
лах бассейна не установлено, по в других пунк-
тах Тывы отмечены дайки базальтов, прорываю-
щих среднюю юру (Г. В. Линус, 1952), и следы
постмагматической послеюрской деятельности
(В. И. Теодорович, 1953).
2.2. ТЕКТОНИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
Улугхемский бассейн — депрессиоппая струк-
тура I порядка типа наложенного прогиба (муль-
ды), отчасти наследующего структурный план гер-
ципид (в западной и северной частях бассейна), и
наложенного па структурный комплекс салаирид
(в восточной части прогиба). Бассейн образован в
мезозойский этап тектонической активизации, ха-
рактеризующейся сводово-глыбовым режимом по-
движек. Формирование бассейна произошло в тек-
тонически мобильной области па границе Тувин-
ского рифтогеппого герцинского прогиба и южной
части Тапнуольско-Хамсарипской салаирской ост-
роводужпой системы. В формировании структуры
бассейна ведущее место занимают разломы, созда-
ющие “каркас” территории. Основание прогиба
разбито серией разрывных нарушений на отдель-
ные блоки (блоковые структуры II порядка - А, Б,
В и Г: северный, срединный, южный и юго-запад-
ный соответственно - рис. 64), которые оказывали
влияние па процессы седиментации. Это вырази-
лось в фациальной изменчивости осадков, резком
колебании мощностей (вплоть до выклинивания)
отложений элегестской свиты, изменении мощно-
сти пласта “Улуг”, угленасыщешюсти разрезов. В
постседимешациошюе время блоки фундамента
испытывали неоднократные перемещения с образо-
ванием в мезозойском чехле складок и разрывов.
Структуры II порядка осложнены, в свою оче-
редь, складчатыми и разрывными нарушениями
III и более мелких порядков.
Северный блок пред-
ставляет собой структуру
овальной формы, вытяну-
тую в субширотпом направ-
лении. По длинной оси его
протяженность составляет
37 км, ширина колеблется
от 3 до 16 км, гг площадь
блока около 420 км2. Гра-
ницы блока с северо-восто-
ка, севера и запада — выхо-
ды юрских осадочных об-
разований, с юга и востока -
разрывные нарушения. В
пределах блока выделяется
несколько складчатых
структур III порядка
(А.Л.Лосев, 1952; Р.Т.Ус-
сар, 1985) - Экки-Оттуг-
ская синклиналь, Сесер-
лигско-Т ансинская муль-
да, Баяпкольская и Лиха-
чевская антиклинали.
Я. Экки-Оттугская синк-
линаль имеет протяжён-
ность 17-18 км и ширину
до 7 км. Ось складки ори-
ентирована субширотпо. Се-
верное крыло крутое, с уг-
лами падения от 70 до 90°,
гг южное положе - углы па-
дения находятся в пределах
30-60°. Днище синклинали
плоское шириной 3,5 км.
Шарнир складки па запад-
ном окончании имеет углы
падения 30-40°, а нгг удале-
нии 7-7,5 км, в восточном
направлении они выпола-
живаются и не превышают
10°. Сопряжение Экки-От-
тугской синклинали с Сесер-
лигско-Тггпсипской мульдой
не выяснено. Максимальная
глубина погружения плас-
та “Улуг” около 900 м.
Рис. 64. Тектоническая схема Улугхемского бассейна !
1 - граница угольного бассейна; 2 - выход пласта “Улуг” на поверхность; 3 - тектонические I
границы крупных блоков фундамента: А - Северный блок, Б - Срединный блок, В - Юж- |
ный блок, Г - Юго-Западный блок; 4 - тектонические нарушения; 5 - зоны разрывных нару- ।
шений в палеозойском фундаменте по данным гравиметрической съемки; б - брахисинкли- |
нали: 2 ОСесерлигско-Тапсинская, 3 СМежегейская, 5 -(Эрбекская, б -(Приенисейская, |
7 - Ее^хне-Элегестская, 8 - 3®<и- Оттугская синклиналь; 9 - @эагэвская; 7 - брахиан- |
тиклинали; 8-синклинали; 9-антиклинали: 3 -1©1нкольская, 4 -'-Грачевская, 5 -К@е- ।
товская; 10 - синклинальные (а) и антиклинальные (б) структуры низших порядков
л -XV- -х- -1 —-—тиктвг—“т»“- штыияг —х—— «яивь'ямиж'жгшжмия.чаг!
2..Сесерлигско-Тапсипская мульда размером
16хГ4км~в плане имеет овальную форму, несколь-
ко вытянутую в северо-восточном направлении.
Ее северо-западное крыло имеет крутые углы паде-
ния пород от 70 до 60- 90°, отдельные участки за-
прокинуты; северное значительно положе — углы
падения 30-40°. Восточное и южное крылья имеют
наклон к центру мульды, не превышающий 20°;
юго-западное крыло крутое (углы падения в преде-
лах 50-60°). Днище мульды плоское, максималь-
ное погружение пласта “Улуг” достигает 1100 м.
Баяпкольская антиклиналь имеет протяжен-
ность 10-12 км, а размах крыльев до 2,5 км. Ее
ядро сложено пижпекамеппо} вольными отложе-
ниями. Южное крыло структуры характеризует-
ся углами падения пород 50-70°, в зонах разрыв-
ных нарушений они достигают 80-90°. Северное
крыло имеет падение в пределах 40-60°. Ось
складки северо-восточного простирания. Шарнир
складки в мезозойском чехле погружается к севе-
ро-востоку под углами 50-60° и па глубине 700 м
резко выполаживается.
Чнхачевскач антиклиналь протягивается па
6-7 км, размах крыльев до 1 км. Ядро сложено
нижпекамепноугольпыми отложениями. Южное
крыло складки осложнено разрывным нарушени-
ем субширотного простирания. Углы падения по-
род от 60 до 80е. Северное крыло положе, углы
падения не превы пакт 30°. Ось складки имеет за-
пад-юго-западисе цростирапие, шарнир структу-
ры погружается в этом же направлении под угла-
ми 30-40°, в мезозойском чехле па глубине поряд-
ка 800 м он выполаживается.
Южнее блока А выделялась крупная структу-
ра — Кызылско-Эрбекская мульда (А.Л.Лосев,
1956; Р.Т.Уссар, 1и85), которая состоит из двух
крупных тектопичегких блоков (Б и В см. па рис. 64).
Эти блоки отлича огся между собой углепасыщеп-
постыо разрезов, мощностью основного пласта
“Улуг”, наличием йли отсутствием пород элегест-
ской свиты.
Срединный б чок (Б) представляет собой
структуру округлой, формы (в плане), несколько
удлиненную в северо-восточном направлении.
Размеры блока составляют 34x25 км, соответст-
венно площадь его порядка 850-860 км2. Север-
ная граница проводится по разрывному наруше-
нию субширотпого простирания, а восточная и
южная границы — также по разрывным нарушени-
ям меридионального, северо-восточного и севе-
ро-западного простираний. Западная граница со-
ответствует границе распространения юрских об-
разований, а северо-западная представлена се-
рией разрывных нарушений северо-восточного и
северо-за гадкого простирания (см. рис. 64). Раз-
ломом, приуроченным к долине р.Енисей, блок Б
разделен на две примерно равные части. Правобе-
режная часть приподнята относительно левобе-
режной ва 100-300 м. В пределах правобережного
блока выделяются складчатые структуры IV и V
порядков. Его северо-западный борт образует
юго-восточное крыло Баяпкольской антиклина-
ли. Это крыло (для мезозойского чехла) можно
отнести к прямой флексуре, осложненной серией
разрывных нарушений с амплитудами перемеще-
ний в первые сотни метров. Углы падения пород
в пределах флексурного перегиба колеблются от
30 до 80°, амплитуда перегиба составляет 600 -
1000 м. Аналогичная флексура характерна и для
северной границы блока с меняющейся амплиту-
дой в пределах 300-600 м. Запад-северо-западпая
часть правобережной части срединного блока Б
осложнена синклинальной приразломной склад-
кой. Ось складки ориентирована в том же направ-
лении, ширина складки 1,0-2,5-3 км, протяжен-
ность до 17 км. Углы падения пород па крыльях
складки изменяются от 5 (в восточной части) до
30-40° (в западной части). Мощность юрских об-
разований в пределах этой синклинали колеблет-
ся от 80-100 в восточной части, до 600 м - в запад-
ной (Бухаров, 1977, Глушков, 1991). Западный
борт правобережного блока характеризуется спо-
койным моноклинальным (полого-волнистым) зц-
легапием пород с углами падения от 5 до 15°, в
среднем не превышающими 10°. В центральной
части блока по изогипсе подошвы пласта “Улуг”
с отм. -200 м выделена Эрбекская брахисинкли-
наль овальной формы, размерами 11x13 км. Пред-
положительно, в пределах этой синклинали пласт
“Улуг” имеет максимальную глубину погруже-
ния в пределах 1600-1700 м, что соответствует
изогипсе -600 м. В юго-западной части правобе-
режного блока установлен флексурный перегиб с
меняющейся амплитудой, осложненный разрыв-
ными нарушениями. В юго-восточной части амп-
литуда флексуры 300 м, по простиранию — в севе-
ро-западном направлении — флексура “затухает”
и через 3-4 км практически не фиксируется.
В левобережной части срединного блока Б
также установлены складчатые деформации,
представленные структурами IV и более мелких
порядков. В западной части выделена Красногор-
ская синклиналь. Ее ось имеет юго-восточное про-
стирание, шарнир погружается в том же направле-
нии под углами не более 2°. В ядре складки глуби
па залегания пласта “Улуг” достигает 750 м, абс.
отм. почвы пласта -50 м. Крылья асимметричные,
северо-западное имеет падение от 10 до 20°,
юго-западное - от 5 до 13°. Протяженность склад-
ки 8, ширина 4-5 км. Красногорская синклиналь
сопряжена с Элегестской антиклиналью, располо-
женной северо-восточнее.
Элегестская антиклиналь — брахиформиая
складка с уплощенным сводом и устойчивым поло-
гим падением пород па крыльях, не усложненная
пликативными нарушениями более мелкого поряд-
ка. Ось складки юго-восточного простирания, шар-
нир погружается в том же направлении под угла-
ми 3-5°. Асимметричность слабо выражена - вос-
точное крыло имеет устойчивое падение под угла-
ми 7-10°, западное - от 10 до 20°. Протяженность
складки около 5 км, ширина — 2-5 км. К севе-
ро-востоку от Элегестской антиклинали угленос-
ная толща залегает моноклинально с углами паде-
ния 7-10° в восток-юго-восточном направлении.
Восточнее Элегестской антиклинали, по изо-
гипсе подошвы пласта “Улуг” - 200 м - выделена
Приеписейская брахисинклиналь. Это структура
овальной формы, вытянутая в северо-восточном
направлении. Размеры ее по длинной оси поряд-
ка 22, по короткой — 7 км. Максимальная глубина
погружения пласта “Улуг” 1200 м, что соответст-
вует изогипсе - 600 м.
Южный блок (В — см. рис. 64) в плане сложной
конфигурации. Он наиболее изучен. Общая пло-
щадь блока около 1360 км2. Его западная граница
совпадает с границей Улугхемского бассейна, се-
веро-западным рубежом является серия разло-
мов, северной и восточной границами - границы
бассейна, и южной - Кочетовская антиклиналь.
Блок разбит серией разрывных нарушений севе-
ро-восточного и северо-западного направлений на
девять блоков III порядка размерами от 6x14 до
14x22 км, площадью от 60 до 200 км2. В пределах
этих блоков установлены брахиформпые складча-
тые структуры IV и более мелких порядков, кото-
рые характерны для зон сочленения блоков.
Блок В — мозаичная структура, осложненная
складчатыми дислокациями в виде ряда брахи-
формпых синклинальных и антиклинальных
складок.
В западной части блока В, в зоне сочленения
его с блоком Б, выявлена прямая флексура суб-
широтпого простирания, которая ранее (В.И.Ши-
банов, 1986) выделялась под названием Попереч-
ной антиклинали. Амплитуда флексуры меняется
от 100 па западе до 300 м иа востоке, ширина
0,5-0,6 км, установленная протяженность около
15 км. Флексура осложнена разрывными наруше-
ниями с амплитудой смещения от первых десят-
ков до сотен метров. Углы падения пород в зоне
перегиба до 30, па крыльях - 5-10°.
Юго-восточнее флексуры, по изогипсе подо-
швы пласта “Улуг” (-200 м), выделена Межегей-
ская брахисинклиналь. Это складка овальной
формы размером 2,54-5 х 10 км, ось ориентирова-
на в северо-западном направлении. Южное и за-
падное крылья брахисинклинали полого-волнис-
того строения, а в целом имеют моноклинальное
падение пород (около 5°) в сторону ее центра. Се-
верное крыло также характеризуется пологим мо-
ноклинальным падением пород в сторону централь-
ной части брахисинклинали иод углами не более
5°, осложнено мелкими пликативпыми структура-
ми. Наиболее сложное строение отмечено в цент-
ральной части брахисинклинали, из-за наличия
серии разнонаправленных разрывных наруше-
ний, сопровождающихся более мелкими складча-
тыми структурами.
В юго-западной части блока В выделяется Ко-
четовская антиклиналь, в ядре которой обнажа-
ются в основном породы элегестской и нижней ча-
сти эрбекской свит. На северо-западном и
юго-восточном флангах структуры развиты девон-
ские и нижпекамеппоугольпые образования. Севе-
ро-восточное крыло антиклинали пологое
(3-10°), юго-западное более крутое (25-60°). Про-
тяженность антиклинали около 20 км, размах
крыльев от 1,5 до 2 км. По шарниру складки про-
водится граница между южным и юго-западным
блоками II порядка.
Юго-западный блок (Г — см. рис. 64) — наименее
изученная структура Улугхемского бассейна, так
как пространственно совпадает с обширной кайно-
зойской депрессией. Предполагаемся, что блок со-
стоит из двух разобщенных синклинальных
структур, выполненных юрскими угленосными
отложениями. В северо-западной части блока вы-
деляется Верхпе-Элегестская брахисинклиналь.
Форма ее изометричпа, площадь около 150 км2.
Для нее характерны крутые юго-западные и севе-
ро-западные крылья и относительно пологие севе-
ро-восточные и восточные. Максимальная глуби-
на погружения пласта “Улуг” 600-650 м.
Восток-юго-восточпее Верхпе-Элегестской
брахисинклинали выделяется Березовская брахи-
синклиналь. Юрские угленосные отложения здесь
скрыты под толщей рыхлых осадков мощностью от
200 до 300 м. Предполагается, что брахисинкли-
наль в плане представляет собой овальную струк-
туру, несколько удлиненную в северо-западном
направлении. Ее площадь 270 км2, пласт “Улуг”
скважинами не вскрыт (прогнозируемая максималь-
ная глубина его залегания 700-800 м.
Наиболее сложным вопросом в изучении
структуры бассейна - вопрос о наличии, ориенти-
ровке и характере разрывных нарушений. Часть
из них установлена прямыми геологическими на-
блюдениями, ио результатам разведочного буре-
ния, дешифрирования АФ С, другая часть - по кос-
. венным признакам, из которых основными являют-
ся “сгущение”, “излом” изогипс подошвы пласта
“Улуг”, резкие изменения его мощности, геомор-
фология отдельных частей бассейна, вертикаль-
ные изломы (перепады) в продольном профиле
речпых русел. По результатам геофизических ис-
следований (Ю.М.Шульгин, 1987), с наибольшей
степенью достоверности разрывные нарушения
устанавливаются в фундаменте бассейна.
Большая часть разрывных нарушений осадоч-
ной толщи, видимо, имеет копседимептациоппый
характер. Выделение разрывных нарушений кор-
релируется со степенью изученности: они установ-
лены в наиболее исследованных частях бассейна,
в пределах срединного (Б) и южного (В) блоков.
Серия разрывных нарушений субширотпого и се-
веро-восточного направлений выделена вдоль се-
веро-западной границы блока Б (Ю.В.Глушков,
1991; Н.Е. Дубовик, 1990) . Опи имеют характер
взбросов, взбросо-падвигов с крутыми, практически
вертикальными, плоскостями сместителей. Амп-
литуды перемещений составляют, от нескольких
десятков до 200 м. Эта серия нарушений образова-
лась, по-видимому, в иеотектопический этап акти-
визации. Разлом субширотпого, простирания по
северной границе блока Б, выделенный по дешиф-
рированию АФС, изогипсам пласта “Улуг” и из-
менению мощности пласта, вероятно, представля-
ет собой взброс с вертикальной плоскостью смес-
тителя и амплитудой в предела^ 100-200 м.
Блок А приподнят относительно блока Б. По
резкому измепешпо мощности пласта “Улуг” (в
пределах 2,0-2,5 м по блоку А и от 4,0 до 8,0 м и
более - по блоку Б) предполагается (В.И.Шиба-
нов, 1992), что'этот разлом копседимептационный.
В восточной ч'асти блока Б разлом меридиональ-
ной ориентировки (частично приуроченный к до-
лине р.Бий-Хем) по характеру и времени заложе-
ния аналогичен вышеописанному. Восточнее этого
разлома повсеместно распространены отложения
элегестской свиты нижней юры мощностью до 240 м,
а западнее - не установлены. С этим разломом свя-
зано довольно резкое увеличение мощности пласта
“Улуг” в западном направлении. По результатам
гравиметрической съемки (Ю.М.Шульгин, 1987),
этот разлом обусловлен Бий-Хемским глубинным
разломом древне1 о заложения.
Разрывное нарушение, приуроченное к доли-
не р.Енисей, предполагается на основании резуль-
татов многолетних сейсмических наблюдений. К
этой зоне приурочены очаги землетрясений энер-
гетического класса К = 10-12 глубиной 20-25 км.
Из анализа положения подошвы пласта “Улуг”
по ряду скважин, с учетом результатов МОГТ и
гравиметрической съемки, наличие разлома (воз-
можно флексуры, осложненной мелкими разрыва-
ми) имеет высокую степень достоверности. По
изогипсам пласта “Улуг” определяется, что амп-
литуда взброса (или взбрососдвига) меняется в
пределах 50-300 м, северо-западная (правобереж-
ная) часть блока Б приподнята относительно
юго-восточной.
Разломы, ограничивающие срединный блок
Б с юго-востока, предполагаются по сгущению
изогипс пласта “Улуг” и резкому изменению мощ-
ности пласта. Разлом, ограничивающий блок Б с
юго-запада, установлен по результатам разведоч-
ного бурения и сопутствующим признакам. Это
взброс северо-западного простирания с амплиту-
дой смещения от 10 до 100 м (меняющаяся ампли-
туда) , с почти вертикальным положением плоско-
сти сместителя копседимептациошюго характера.
В пределах южного блока В выделена серия
разрывных нарушений северо-западного и севе-
ро-восточного простираний, сочетание которых
создает мозаичную складчато-блоковую структу-
ру площади. С наибольшей достоверностью уста-
новлены разломы в южной и юго-западной частях
блока В. Серия разломов северо-западного про-
стирания в юго-западной части блока приурочена
к кайнозойскому палеоврезу глубиной от 100 до
250 м. В скважинах вдоль зоны разломов выявле-
ны зоны дробления (брекчирования), повышен-
ной трещиноватости мощностью от 0,1 до 2,0 м.
Кроме того, одной скважиной пересечена плос-
кость сместителя. При дешифрировании результа-
тов ГИС по этой скважине однозначно устанавли-
ваются удвоение разреза и амплитуда взброса 65 м.
Детализация изогипс пласта “Улуг” в этой части
блока (сечением до 10 м) позволяет с высокой сте-
пенью достоверности определить направление
разрывов, их амплитуду. Эти сбросо-взбросы с
амплитудами в пределах 50-70 м. Северо-восточ-
нее вышеописанной зоны разломов отмечены
взбросы северо-восточных направлений (но изо-
гипсам пласта “Улуг”, приуроченности к этим
разрывам родников и т.п.). Другой скважиной
также пересечена плоскость сместителя с удвоени-
ем разреза, амплитуда смещения 45 м. Разлом се-
веро-западного направления в восточной части
блока В также выделен по наличию зон дробле-
ния в нескольких скважинах, по изогипсам плас-
та “Улуг”. Амплитуда смещения разлома 50-70 м.
Все разломы в пределах блока В по характе-
ру перемещений относятся преимущественно к
взбросам; плоскости сместителей практически
вертикальные, амплитуды перемещений не превы-
шают 70 м:
В пределах бассейна по сложности геологиче-
ского строения, выделены зоны I, II и III групп
сложности. Краевые части бассейна относятся к I
группе сложности до глубин 600 м, за исключени-
ем участков с крутым залеганием пластов, где
прогнозируются резкие колебания мощности, на-
личие разрывных нарушений. Эти участки отнесе-
ны к III группе сложности. Ко II группе сложно-
сти отнесены площади, где залегание пласта
“Улуг” превышает 600 м от дневной поверхности.
2.3. ИСТОРИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ
Тувинский верхнепалеозойский прогиб, па се-
верном крыле которого расположен Улугхемский
бассейн, был заложен в позднем силуре (Кузне-
цов, 1954; Зайцев, 1955).
Кембрийские, силурийские, девонские, камен-
ноугольные и юрские отложения образуют три бо-
лее или менее четко выраженных структурных яру-
са или этажа. По мнению большинства исследовате-
лей, кембрийские осадки, свойственные нижнему
этажу, имеют характер геосипклипальиых образова-
ний. Разрез среднего структурного этажа, сложенно-
го силурийскими, девонскими и карбоновыми отло-
жениями, близок по своему характеру к формаци-
ям, переходным от геосипклинальпых к платфор-
менным. Отложения верхнего этажа образовались
иа неполностью консолидированной платформе.
По мнению П.П.Тимофеева, в период юрско-
го торфонакопления площадь бассейна в опреде-
ленные промежутки времени превращалась то в
сушу с речными долинами, в которых накапли-
вался русловой и пойменный аллювий, то в об-
ширные болота с мощными торфяниками, то в
прибрежные мелководные площади.
В результате геологического развития Тувин-
ский прогиб, ориентированный в северо-восточном
направлении, несогласно наложен иа широтные ка-
ледонские структуры. По выделяемым в пределах
прогиба отдельным крупным блокам, ограничен-
ным разломами северо-восточного и юго-восточно-
го направлений, неоднократно происходили верти-
кальные перемещения то в одном, то в другом на-
правлении. Последние вызвали дислокацию юр-
ских отложений, параллельную разломам, вследст-
вие чего образовались две различно ориентирован-
ные системы антиклинальных складок, быстро зату-
хающих в центральной части бассейна.
Послеюрская денудация обусловила совре-
менные очертания бассейна — почти сплошное
поле развития угленосных отложений с вдающи-
мися внутрь его “языками” палеозойских пород.
3. УГЛЕНОСНОСТЬ
В Улугхемском бассейне отложения элегест-
ской, эрбекской и салдамской свит угленосны.
Поскольку А.Л.Лосевым (1954) и В.С.Быка-
доровым (1956) была осуществлена последователь-
ная нумерация угольных пластов снизу вверх па
отдельных, наиболее хорошо изученных участках
бассейна, угольные пласты с одинаковыми номе-
рами па разных месторождениях оказались па
различных стратиграфических уровнях. В связи
с этим за основу корреляционных схем был при-
нят наиболее выдержанный пласт “Улуг”. Для па-
дежной увязки угольных пластов применялись
геофизические и структурно-геометрические методы
корреляции, кроме того, использовались резуль-
таты фациального анализа толщи. Все пласты,
расположенные стратиграфически выше пласта
“Улуг”, идентифицировались но усредненному
расстоянию от его кровли до почвы тех или иных
пластов. Индексация пластов произведена в пре-
делах выделенных ритмопачек пород. В каждой
из них пласты пронумерованы снизу вверх араб-
скими цифрами (первая цифра обозначает помер
ритмопачки, вторая - помер пласта в пачке). В
случае расщепления пласта за верхним (по разре-
зу) пластом сохраняется помер основного пласта,
а к ниже расположенным, отщепившимся плас-
там к основному номеру добавлена заглавная бук-
ва русского алфавита (например, ЗЛА). Таким
образом, были проиндексированы все пласты,
имеющие мощность 0,5 м и выше (В.И.Шибанов,
1988). В результате с большой степенью достовер-
ности проведена корреляция н установлена индек-
сация пластов в пределах детально разведанных
ранее Межегейского и Элегестского месторожде-
ний. Для Эрбекского месторождения с пластами,
установленными при поисково-оценочных рабо-
тах (Н.Е.Дубовик, 1990), достоверная увязка с
данными А.Л.Лосева (1952) получена только для
пласта “Улуг” (2.2) и нижележащего пласта 2.1
(по А.Л.Лосеву - пласта 1). Остальные пласты -
3, 4, 5, 6 (по А.Л.Лосеву) коррелируются с низ-
кой степенью достоверности, так как при развед-
ке в 1952 г. не производился каротаж и не выдели-
лись литолого-фациальные ритмопачки пород по
скважинам. Для корреляции использовались толь-
ко значительно варьирующие расстояния между
угольными пластами, полученные по редкой сети
скважин.
Сопоставление номеров пластов по детально
разведанным месторождениям с новой индекса-
цией приведено в табл. 125.
Таблица 125
Сопоставление номеров угольных, пластов
детально разведанных месторождений
с индексами пластов по синонимике,
принятой в 1988 г.
Месторождение Номер пласта (снизу вверх) Индексация пластов по повой синонимике
Эрбекское Элегестпское Межегейское 1 2- “Улуг” 3 4 5 .2- “Улуг” 1 - “Мсжсгсйский” 2> 2- “Улуг" За 4 _ 5а 5 7 9 Пласт 2.1 -"-2.2- “Улуг” 3.14 3.19 4.9 -"-2.2- “Улуг" 1.1 -"- 2.2А -"- 2.2 - “Улуг” ' 3.4 ,, 3-5 3.14 4.1 -’1- 4-3 4.9 -“-'бЗП
Наиболее углеиасыщешюй частью разреза
продуктивных Отложений бассейна является эр-
бекская свита, в которой размещены практически
все рабочие угольные пласты.
В элегестской сейте иногда встречается до
двух-трех маломощных (0,10-0,20 м) угольных
пропластков! и лишь па западном фланге Меже-
гейского месторождения развит пласт 1.1 — “Ме-
жегейский”. Он распространен па ограниченной
площади, имеет мощность 0,4-2,05 м, характери-
зуется простым строением.
В юго-восточной части блока В установлено
от одного до трех пластов в нижней части разреза
свиты мощностью от 0,60 до 1,50 м. Эти пласты
крайне ограничены по площади распространения
(не более 1 км2).
Эрбекская свита - содержит от 1 до 30 плас-
тов мощностью 0,7 м и более, а также большое ко-
личество (до 40- 80) угольных пропластков. Их
суммарная мощность колеблется от 6,05 до 26,0 м,
коэффициент общей угленосности 1,34- 5,43, ра-
бочей угленосности - 0,57- 4,14%. К верхам ниж-
ней подсвиты приурочен основной выдержанный
пласт “Улу(пласт 2.2). Мощность его варьиру-
ет от 0,5 до 19,5 м, обычно не превышает 5-6 м, ре-
же достигает 10-11 м. Другие “сопутствующие”
пласты невыдержанные, имеют как простое, так
и сложное строение, мощность - от 0,7 до 3,0 м.
Наибольшее практическое значение в отноше-
нии угленосности имеет нижняя подсвита эрбек-
ской свиты, в которой установлено три пласта ра-
бочей мощности - 2.1, 2.2А и 2.2 - “Улуг”. В це-
лом по бассейну угленосность нижней подсвиты
эрбекской свиты значительно меняется.
По северному блоку А в пределах Экки-От-
тугской и Сесерлигско-Тапсипской синклиналей
в разрезе иодсвиты по единичным скважинам
установлены, кроме пласта “Улуг” мощностью от
0,78 до 4,05 м, пласты 2.1 и 2.2А мощностью от
0,70 до 1,7 м. Коэффициент рабочей угленосно-
сти колеблется здесь в пределах 2,0-4,5%. В верх-
ней подсвите эрбекской свиты отмечено от 1 до 6
пластов мощностью от 0,7 до 2,15, суммарной
мощностью до 8,0 м. Коэффициент рабочей угле-
носности 1-5%. Практическое значение в преде-
лах блока А имеет пласт ‘‘Улуг", выдержанный
по всей площади. Сопутствующие пласты устанав-
ливаются в отдельных скважинах, и как в других
частях бассейна, распространены па локальных
площадях, це выдержаны или относительно вы-
держаны по мощности.
По центральному блоку Б коэффициент рабо-
чей угленосности эрбекской свиты 1,1-7,0%. Са-
мые высокие значения коэффициента характер-
ны для пород нижней иодсвиты эрбекской свиты
(от 4 до 18%), что обусловлено большой мощностью
пласта “Улуг", превышающей 7-8 м. Кроме пего,
в северо-западной части блока установлен пласт
2.1, который может иметь промышленное значение
(Н.Е.Дубовик, 1990).
В отложениях нижней части верхней иодсвиты,
эрбекской свиты по скважинам выявлены от 5 до
10 угольных пластов - 3.0; 3.6; 3.7; 3.13; 3.14;
3.15; 3.16; 3.17; 3.18; 3.19. Из них только пласты
3.7 и 3.14 имеют локальное площадное распростра-
нение и могут представлять промышленный инте-
рес, остальные пласты установлены в единичных
скважинах. Суммарная мощность рабочих пластов
0,7-8,0 м. Максимальное количество пластов ха-
рактерно для краевой части блока Б, вдоль грани-
цы бассейна. По падению толщи количество плас-
тов быстро убывает. Соответственно ведет себя и
коэффициент рабочей угленосности пород нижней
части верхней подсвиты: 3% в краевой части бло-
ка, а по падению быстро уменьшается до 0,5%.
Выше по разрезу верхней подсвиты эрбекской
свиты установлено еще шесть пластов - 4.2; 4.3;
4.4; 4.5; 4.9; 4.10 суммарной мощностью до 6,2 м.
Из них только пласт 4.9 имеет практическое значе-
ние в пределах локальных площадей, а остальные
встречены в единичных скважинах. Коэффициент
рабочей угленосности этой части стратиграфиче-
ского разреза колеблется в пределах 0,04-4%.
Еще выше в верхней подсвите эрбекской сви-
ты, в пределах центрального блока Б, выявлено
три пласта по отдельным скважинам суммарной
рабочей мощностью до 2,5 м. Коэффициент рабо-
чей угленосности пачки пород, вмещающей эти
пласты, колеблется в пределах 0,4-3%.
В верхней части эрбекской свиты установле-
но еще 10 пластов - 6.2; 6.4; 6.5; 6.6; 6.7; 6.8; 6.9;
6.10; 6.11; 6.13 суммарной мощностью до 8,5 м.
Пласты 6.2; 6.11 и 6.13 па отдельных локальных
участках относительно выдержанны и могут
иметь практическое значение (В.И.Шибанов,
1988). Коэффициент рабочей угленосности этой
части стратиграфического разреза колеблется в
пределах 0,7-7%, с тенденцией увеличения по па-
дению пластов.
По южному блоку В коэффициент рабочей уг-’
леноспости эрбекской свиты изменяется в ,преде-
лах 4-13%. Здесь в разрезе свиты установлено
максимальное количество пластов.
Нижнюю подсвиту эрбекской свиты завершает
выдержанный пласт “Улуг" мощностью от 0,5 до
4,5 м, в отдельных нластопересечепиях - до 5,0- 6,0 м.
Повышенные мощности пласта характерны вблизи
зон его расщепления и вдоль границы с блоком Б в
зоне шириной до 5-7 км. Рабочую мощность имеет
также пласт 2.2А. В отдельных скважинах встре-
чен пласт 2.1 мощностью менее 0,5 м. Коэффици-
ент рабочей угленосности в пределах блока В (иск-
лючая область замещения пласта “Улуг” в его за-
падной части) колеблется в пределах от 3 до 5%.
Нижняя часть верхней подсвиты эрбекской
свиты содержит от 10 до 33 угольных пластов, при-
чем 19 из них имеет мощность 0,7 м и более (это
пласты от 3.1 до 3.19). Часть пластов (3.4; 3.5;
3.7) развита в пределах значительных площадей и
имеет практическое значение. Менее промышлен-
но значимы из-за невыдержанности по мощности
пласты 3.9; 3.10; 3.12; 3.13; 3.14; 3.17 (В.И.Шиба-
нов, 1988). Коэффициент рабочей угленосности
нижней части верхней подсвиты 1,0-8,0%, причем
максимальные значения характерны для Межегей-
ской брахисинклинали, а к северу и северо-восто-
ку от нее значения коэффициента и количество ра-
бочих пластов-уменьшаются. Минимальные значе-
ния коэффициента угленосности характерны для
северной части блока В.
Расположенная выше часть разреза верхней
подсвиты эрбекской свиты по количеству угольных
пластов несколько уступает пижпим пачкам. Количе-
ство пластов рабочей мощности - И (пласты от 4.1
до 4.11). Угольные пласты 4.1, 4.3 и особенно 4.9
имеют практическое зпачеште, поскольку относитель-
но выдержанны в пределах значительных площа-
дей. Коэффициент рабочей угленосности до 3,3%.
Еще выше по стратиграфическому разрезу
встречены пласты 5.1-5.6, пи один из них не име-
ет практического значения из-за невыдержанно-
сти по мощности и по площади. Коэффициент ра-
бочей угленосности этого интервала разреза ко-
леблется в пределах 0,5-3%.
В самой верхней части эрбекской свиты уста-
новлено 14 пластов рабочей мощности, индексиро-
ванных от 6.1 до 6.14. Пласты 6.1; 6.2; 6.7; 6.11;
6.13 выдержанны и имеют практическое значе-
ние. Коэффициент рабочей угленосности этой час-
ти разреза 1,0-7,2% (В.И.Шибанов, 1988, 1989).
В пределах юго-западного блока Г сравнитель-
но изучена Верхпе-Элегестская синклиналь (Р.Т.Ус-
сар, 1985). Здесь установлен пласт “Улуг” мощ-
ностью от 1,3 до 5,05 м, завершающий разрез
нижней подсвиты эрбекской свиты. Разрез верх-
ней подсвиты эрбекской свиты характеризуется
наличием от трех до шести пластов рабочей мощ-
ности. Коэффициент рабочей угленосности эрбек-
ской свиты 1,3-1,8%.
Салдамская свита в пределах бассейна со-
держит до 20 угольных пропластков мощностью
0,1-0,2 м. В единичных скважинах подсечены
один-два угольных пласта мощностью 0,5-0,7 м,
иногда 1,0 м. Коэффициент общей угленосности
салдамской свиты не превышает 1,5%, промыш-
ленная угленосность крайне низкая.
Среди отложений бомской свиты углей не об-
наружено.
Таким образом, промышленная угленосность
бассейна в основном связана с отложениями эр-
бекской свиты. Угленосность нижней подсвиты
эрбекской свиты закономерно изменяется в преде-
лах бассейна с севера па юг. Минимальная угле-
носность установлена в пределах блока А - Эк-
ки-Оттугской и Сесерлигско-Тапсипской синкли-
налей. Максимальной угленосностью отложения
подсвиты характеризуются в пределах блока Б, в
связи с повышенной мощностью пласта “Улуг”. В
пределах блока В угленосность подсвиты снижа-
ется почти вдвое по сравнению с блоком Б за счет
снижения мощности пласта “Улуг”. Угленос-
ность блока Г примерно соответствует угленосно-
сти блока В. Верхняя подсвита эрбекской свиты
характеризуется наличием многочисленных про-
пластков угля с невыдержанными, реже относите-
льно выдержанными угольными пластами рабо-
чей мощности. Последние развиты в нижней час-
ти разреза пород подсвиты (ритмопачке 3) и в
верхней части разреза (ритмопачке 6). Наиболь-
шую угленосность имеет блок В, в пределах дру-
гих блоков (А, Б, Г) опа значительно ниже.
Морфология и выдержанность уголь-
ных пластов. Пласт “Улуг”. Для пласта
“Улуг” построена гистограмма распределений
значений мощности (по 758 пластопересечени-
ям), представленная па рис. 65. В пей выделяются
два основных максимума: первый — с мощностя-
ми пласта 2,5-5,5 м и второй - 6,5-8,5 м. В первом
максимуме выделяются три пика со средними
мощностями 2,0; 3,5 и 4,5 м. Эти закономерности
нашли свое отражение и па карте мощ юсти плас-
та “Улуг" (рис. 66). Минимальные мощности от
0,30 до 2,50 м приурочены к краевым частям бас-
сейна, зонам расщепления, замещения.
Рис. 66. Изменение мощности пласта “Улуг” на плошали
Улугхемского бассейна
Мощность пластов: 1 - менее 3 м, 2 - 3-5 м, 3 - 5-7 м, 4 - более 7 м, 5 - не установлена; б -
выход пласта на поверхность: установленный (а), предполагаемый (б); 7 - границы зон |
расщепления пласта !
«нт таш жпиим®» „'тпмкчнм*» «««зтамп «ш» кюп««<м.'н>т*хп»и1>АТин1 «С*
Зона максимальных мощностей пласта
“Улуг” отчетливо приурочена к блоку Б, Красно-
горской синклинали, Эрбекской и Приенисей-
ской брахисинклиналям. В его пределах наблюда-
ется постепенное увеличение мощности пласта
“Улуг” от северо-западной границы бассейна в на-
правлении к центру, а также от тектонических
границ блока Б с блоком В. Вдоль границы этих
блоков наблюдается резкий переход мощностей
от 7,50- 6,00 к 4,5 м, имеющий отчетливо выра-
женный линейный характер. Положение этой гра-
ницы совпадает с зоной предварительно установ-
ленных разрывных нарушений.
В пределах блока В на общем фоне мощно-
стей 3,5-4,5 м (за исключением зон расщепления
пласта с меньшей мощностью
угля) выделяются участки, в
пределах которых мощность
пласта превышает пять метров
(юго-восточная площадь бас-
сейна и Каахемское месторож-
дение). В северной части бло-
ка отмечается мощность пласта
до 7 м и более. Такой мозаич-
ный характер распределения
мощностей обусловлен, види-
мо, палеорельефом ложа тор-
фяника. В южной части блока
выделяется полоса шириной от
2 до 5 км и протяженностью
26 км, ориентированная в вос-
ток-северо-восточиом направ-
лении, где мощность пласта
“Улуг” варьирует в пределах
2,60-4,0 м. Возможно, это свя-
зано с неглубоким аллювиаль-
ным размывом его кровли.
Для иллюстрации харак-
тера изменчивости мощности
пласта “Улуг” в различных
частях бассейна построены
разрезы (рис. 67). Выдержан-
ность мощности пласта
“Улуг” характеризуется сле-
дующими параметрами: сред-
няя мощность пласта - 4,18 м,
дисперсия - 4,72, средпеквад-
ратическое отклонение —
2,17, коэффициент вариации
52%. В западной части бассей-
на (участок севернее Меже-
гейского месторождения)
средняя мощность пласта
“Улуг ” 3,77 м, дисперсия 0,566.
среднеквадратическое откло-
нение 0,752, коэффициент ва-
риации 20%. В восточной части
бассейна - средняя мощность
4,79 м, дисперсия - 0,894, средпеквадратическое
отклонение - 0,954, коэффициент вариации 20%.
Пласт “Улуг” в подавляющем большинстве пла-
стопересечепий имеет простое строение. Из 758 плас-
топересечепий только в 80 случаях (около 11%) в
пласте установлены породные прослои из алевроли-
тов, углистых алевролитов, иногда песчаников.
Мощность прослоев колеблется от 0,10 до 0,60 м, их
количество один-два, площадное распространение
незначительное. Граница расщепления пласта прово-
дится по мощности породного прослоя 0,70 м. Мощ-
ность последнего в направлении к краевой части бас-
сейна быстро увеличивается до 12-16 м. К внутрен-
ним частям оассейиа породный прослой быстро вы-
клинивается па протяжении от 0,5 до 2 км.
гжаяс «у <зка» «ак» ляжет лижет а:^ х:а№ жхя №й^ еааяг ляьйг «ж ехж& жжх» яжхяг ЖЖ! Я^т жажж джкмг «аж? дз^-«ж^гу лкз?» <*йк‘/ ялжг? &(»» л»лж«^-«жж'лв5^4м»в»га^
Рис. 67. Разрезы пласта 2.2 '"Улуг” (характеристика мощности и строения) I
А - Элегестское>месторождение, Б - Межегейское месторождение. |
1 -.уголв; 2 - углистый аргиллит и алевролит; 3 - алевролит; 4 - песчаник; 5 - мощность угольного пласта “Улуг” или отдельной пачки: справа - мощность угольной пачки, м; слева - мош- |
ность породного прослоя, м; б — номера скважин ।
аеажмветмшг манг Д9га»дехпгж1деяжэт «ям* моет оеяетдеш «тает ляе»ле!Ю»дя^ «жг пжш аяжхх кяя»9 атхх жх^ лкхш летастл1«:т<«яажя1жагАхет?*иаг*й<1ет»1еттлкв»» яжяя азият летал’лив: •каетааветяг.эщет.лждал’вда.вдз»
В западной части бассейна пласт “Улуг” рас-
щепляется и через 0,5-1 км нижняя и верхняя пачки
пласта полностью замещаются песчаниками. При-
чем верхняя пачка имеет мощность 0,92-1,94, ниж-
няя часть пласта - стабильную мощность 2,30-2,35 м.
В других случаях расщепления пласта, в южной,
восточной и северной частях бассейна, верхняя пач-
ка по мощности всегда больше нижней. В северо-за-
падной части бассейна зока'расщеплепия и замеще-
ния пласта “Улуг” установлена па локальном участ-
ке. Здесь сохранилась только верхняя' пачка пласта
мощностью 2 м, которая быстро теряет рабочую
мощность. Нижняя пачка мощностью 4 м частично
।
размывается, или почти полностью замещается угли-
стыми алевролитами и алевролитами.
Наличие в пласте “Улуг” прослоев высокозоль-
ных углей и очень топких (не более 1 мм) алевролито-
вых прослоев и линз, характерных для его нижних
частей, свидетельствует’ о варьировании пластовой золь-
ности в широких пределах от 3,0-3,5 до 40%.
Другие угольные пласты. Из общего количества
выделетшых в бассейне угольных пластов, сопутству-
ющих основному пласту “Улуг”, десять пластов: 2.1;
2.2А; 3.4; 3.5; 3.7; 4.9; 5.6; 6.1; 6.2; 6.11 - наиболее
представительны по количеству пластопересечепий.
Пласт 2.2А распространен в пределах зон рас-
щепления основного пласта “Улуг” и является его
пижпей пачкой. Установлен в 65 пластопересечени-
ях. Мощное ю его колеблется в пределах 0,10-3,30 м,
в среднем составляет 1,14 м. Пласт простого строе-
ния, сложен блестящими разностями углей с топки-
ми полосками полуматовых и матовых.
Пласт 2.1 установлен в 18 скважинах и распо-
лагается в 24-123 м ниже подошвы пласта
‘Улуг”. Его идентификация по площади слабо до-
стоверна из-за редкой сети скважин. Локальная
площадь распространения пласта установлена в
северо-западной части бассейна по восьми скважи-
нам. Здесь его мощность колеблется в пределах
0,40-1,60 м, составляя в среднем 0,99 м. Во всех
пересечениях пласт простого строения, сложен
блестящими разностями углей.
Пласты 3.4; 3,5 и 3.7 выделяются среди угле-
насыщешюй пачки пород мощностью от 15 до 25 м,
основание которой расположено в 25-30 м выше
подошвы пласта “Улуг”.
Пласт 3.4 установлен в 259 скважинах, в юж-
ной,, юго-восточной и восточной частях бассейна.
Мощность его колеблется в пределах 0,10-2,10 м и
в среднем составляет 0,66 м. В пределах локаль-
ных участков мощность пласта 3.4 сохраняется в
диапазоне 0,7-2,10 м. В 60% пластопересечепий
пласт сложного строения, наблюдается один-два
породных прослоя из алевролитов и углистых
алевролитов. В направлении к центральным час-
тям бассейна происходит расщепление пласта. Его
нижняя часть расщепляется па серию топких уголь-
ных, быстро выклинивающихся пропластков.
Пласт 3.5 отмечен в 329 скважинах, в юж-
ной, юго-восточной и восточной частях бассейна
Мощность его колеблется в пределах 0,10-3,80 м,
в среднем составляет 0,93 м. Пласт преимущест-
венно простого строения. Как и для пласта 3.4,
характерны расщепления па серию маломощных
угольных прослоев (верхняя и нижняя пачки), а
средняя часть пласта довольно стабильна. В юж-
ной части бассейна установлены локальные раз-
мывы пласта. Пространственно границы размы-
вов совпадают с полосой пониженной мощности
пласта “Улуг” (см. рис. 66).
Пласт 3.7 зафиксирован в 128 скважинах, в за-
падной, северо-западной и восточной частях бассей-
на. Пласт может иметь промышленное значение в
пределах блоков А и Г, па локальном участке в севе-
ро-западной части бассейна. Здесь пласт вскрыт 16
скважинами, мощность его колеблется в пределах
0,45-2,88 м, составляя в среднем 2 м. Строение ила
ста простое, только по одной скважине установлен
породный прослой мощностью 0,30 м
Пласт 4.9 вскрыт 311 скважинами, распро-
странен в южной, юго-восточной и восточной час-
тях бассейна. Мощность его колеблется в преде-
лах 0,10-2,40 м, в среднем составляет 0,89 м.
Строение пласта простое, в единичных случаях
установлены прослои алевролитов мощностью
0,2-0,4 м. В южной части бассейна пласт местами
полностью размыт (В.И.Шибанов, 1988).
Пласт 5.6.подсечен в 138 скважинах. Мощ-
ность его 0,2-2,4 м, в среднем 0,57 м. Строение
пласта преимущественно простое, развит па лока-
льной площади в южной части бассейна
Пласт 6.1 вскрыт в 87 скважинах в юго-запад-
ной части бассейна. Мощность его варьирует в пре-
делах 0,1-1,95 м, в среднем составляет 0,77 м. Ба-
лансовые запасы подсчитывались на локальном
участке в юго-западной части бассейна ио пижпей
пачке пласта (6.1 А), так как верхняя пачка рас-
щепляется па серию угольных, быстро выклинива-
ющихся пропластков. Строение пласта преимуще-
ственно простое, сложен однородными блестящи-
ми и полублестящими разностями углей.
Пласт 6.2 установлен в 152 скважинах, в
юго-западной, южной и восточной частях бассейна.
Мощность его варьирует в пределах 0,1-2,35 м, в
среднем составляет 0,76 м. Строение пласта преи-
мущественно простое, а в 30% случаев - сложное с
одним-двумя породными прослоями. Опи пред-
ставлены алевролитами, иногда углистыми алев-
ролитами. Мощность последних 0,1-0,3 м.
Пласт 6.11 вскрыт в 148 скважинах в западной
и южной частях бассейна. Мощность варьирует в
пределах 0,1-1,7 м, в среднем составляет 0,78 м.
Пласт имеет преимущественно простое строение.
Основные характеристики описанных плас-
тов приведены в табл. 126.
Характеристика угольных пластов
Таблица 126
Индекс пласта Расстояние от почвы пласта “Улуг”, м Количество пластопересечений Мощность пласта, м Степень вы- держанно- сти по мощ- ности Распростра- нение
среднее от - до стандартное отклонение дисперсия коэффици- ент вариа- ции всего в том числе среднее 1 от - до стандартное отклонение дисперсия коэффици- ент вариа- ции
простого строения сложного строения
2.2- "Улуг" 0 0 0 0 758 677 81 4,18 0,30-19,65 2,17 4,72 0,52 Выдержан- ный, относи- тельно вы- держанный По всему бассейну
2.2А -9,4 0,70-16,0 3,66 13,36 0,39 65 62 3 1,14 0,20-3,60 0,72 0,51 0,63 Относитель- но выдер- жанный Зоны рас- щепления пласта “Улуг”
2.1 -59,4 23,6-122,9 21,39 457,63 0,36 18 18 - 1,20 0,20-3,60 0,97 0,95 0,81 Невыдер- жанный СЗ и север- ная части бассейна
3.4 33,4 21,1-74,6 5,49 30,14 0,16 259 104 155 0,66 0,10-2,10 0,41 0,17 0,62 ч Южная и восточная час- ти бассейна
3.5 35,8 23,5-52,5 4,67 21,84 0,13 329 297 32 0,93 0,10-3,80 0,57 0,33 0,61
3-7 42,7 30,3-59,5 , 6,63 43,91 0,61 128 125 3 0,60 0,05-2,90 0,53 0,29 0,89 и По всему бассейну
4.9 212,9 187,4-239,9 10,95 119,88 0,05 311 299 1 0,89 0,10-2,40 0,44 0,19 0,49 Относитель- но выдер- жанный Южная и восточная час- ти бассейна
5.6 295,8 246,9-318,3 11,83 139,96 0,04 138 138 0 0,57 . 0,20-2,40 0,32 0,11 0,57 Невыдер- жанный Южная часть бассейна
6.1 308,7 193,1-332,8 16,52 272,95 0,05 87 77 10 0,77 0,10-1,95 0,41 0,17 0,53 Юго-запад- ная часть бассейна
6.2 ' 332,9 298,1-368,0 13,40 179,50 0,04 152 107 45 0,76 0,10-2,35 0,49 0,24 0,64 II Западная, южная, вос- точная части бассейна
6.11 368,8 339,0-395,0 11,85 140,53 0,03 148 130 18 0,78 0,10-4,70 0,64 0,41 0,82 II Западная часть бассеша
4. СОСТАВ, КАЧЕСТВО И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
УГЛЕЙ
4.1. ПЕТРОГРАФИЧЕСКИЙ СОСТАВ УГЛЕЙ
Петрографические исследования углей Улуг-
хемского бассейна проводились с середины 40-х
годов (С.Н.Наумова, 1946; Г.Н.Трошкова, 1949,
1950; Й.И.Аммосов, 1950; А.Б.Травип, 1951;
Н.А.Афанасьева, 1952; В.В.Калипенко, 1958, 1959;
П.П.Тимофеев, 1964; А.В.Лапо, 1975; В.И.Вя-
лов и др., 1991, И.Ю.Яковлев, 1994).
Ранее был определен преимущественно витри-
питовый состав углей бассейна, с разной степенью
разложеппости органического вещества и присутст-
вием небольшого количества фюзепа. При возоб-
новлении геологоразведочных работ по изучению
Улугхемского бассейна па Элегестском и Межегей-
ском месторождениях, восточном фланге бассейна
и Эрбекском месторождении во ВНИГРИуголь в
1986-1989 гг. В.И.Вяловым с сотрудниками,
И.Ю.Я ювлевым в ПГО “Краспоярскгеология”,
были выполнены детальные петрографические ис-
следования углей, получено большое количество
новых петрографических данных. Была уточнена
и расширена характеристика петрографического
состава углей, выявлены закономерности его изме-
нения по площади и в разрезе угольных пластов,
решены генетические проблемы углеобразовапия
(исходный ботанический состав углеобразующей
растительности и др.), получен статистически до-
стоверный массив информации по значениям отра-
жательной способности витринита как по площади
развития угольных пластов, так и в стратиграфиче-
ском разрезе угленосной толщи.
Результаты изучения петрографического со-
става углей Улугхемского бассейна в отраженном
свете приведены в табл. 127, где включены и дан-
ные по отражательной способности витрипита.
Согласно вещественно-петрографической клас-
сификации ВСЕГЕИ (1982) угли пласта “Улуг”
представлены подклассами гелитов и реже гелити-
тов, типами гелитов, фюзипито-гелитов, липои-
до-гелитов и редко фюзииито-гелититов. По струк-
туре угли — однородные, неяснополосчатые и мел-
коштриховатые, хрупкие, часто разбиты трещина-
ми кливажа. Нередко трещины заполнены карбо-
натом, иногда совместно с пиритом, что особенно
характерно для пижпей части пласта.
Угли сопутствующих пластов отличаются бо-
льшим количеством окисленных компонентов и
чаще относятся к гелититам (фюзено-гелититы,
фюзепо-липоидо-гелититы), чем к гелитам. В от-
дельных случаях (Эрбекское месторождение) вы-
делены также фюзиниты.
В органической части углей пласта “Улуг” от-
мечено некоторое уменьшение количества витри-
пизироваппого вещества к выходу пласта па по-
верхность (рис. 68), особенно заметное па Эрбек-
ском месторождении (менее 80%) и, наоборот,
увеличение содержания окисленных компонен-
тов. Изменчивость содержаний групп органиче-
ских микрокомнопептов в разрезе пласта “Улуг”
значительно больше, чем по площади его распро-
странения, и составляет для витрипита 42-99%,
инертинита - 0-19 и липтинита - 1-40.
Таблица 127
Петрографический состав и отражательная способность углей (в %) Улугхемского бассейна
(по В.И.Вялову и др., 1991)
Месторождение, угольный пласт Число проб VI 8у I Ь БОК Отражательная способность витринита Ко
Элегестское, Межегейское Пласт “УлуГ” 75 94,5/78-99 0,9/0-4 3,3/0-15 1,3/0-7 4,1/0-9 0,91/0,8-1,08
Другие пласты 179 78/58-99 4/0-16 12/0-36 6/0-19 14,6/0-39 0,8/0,73-0,99
Восточная пло- щадь бассейна Пласт “Улуг" 182 86,4/74-95 2,1/0-8 2/0-7 9,5/1-21 3,4/0-10 0,71/0,57-0,83
Другие пласты 320 83,1/52-98 2,9/0-18 5,9/0-32 8,1/1-32 7,6/0-33 0,74/0,62-0,87
Эрбекское Пласт “Улуг” 8 84,5/63-95 5,5/0-16 8/2-18 2/0-3 11,6/2-28 0,68/0,6-0,82
Другие пласты 29 76,6/30-96 8,3/0-34 12,6/2-45 2,5/1-4 18,1/1-60 0,68/0,6-0,79
Примечание. В числителе - среднее, в знаменателе- интервал значении
Наиболее распространен-
ный липоидный компонент -
кутикула ввиду достаточно
широкого развития в углях
филлопарепхита. Липтинит
часто встречается в виде ат-
тритового материала. Иногда
отмечаются водоросли РИа.
Применение электронной мик-
роскопии позволило охаракте-
ризовать своеобразные парен-
химные ткани, а также морфо-
логические особенности и рас-
тительную принадлежность
миоспор непосредственно в
угольном веществе без их ма-
нер ации. Ми крокомпопепты
группы липтинита установле-
ны во всех пробах, содержа-
ние их обычно не превышает
первых процентов и только в
юго-восточной и восточной ча-
стях площади оно увеличива-
ется до 21% и более (в единич-
ных образцах).
Преобладающее в углях
витрипизировашюе ОВ в про-
ходящем свете дифференци-
руется по составу и размеру
исходных растительных остат-
ков, степени разложеппости
клеточной структуры, нали-
чию или отсутствию слоисто-
сти и др. Витрипизировашюе
ОВ, образованное из коро-
вых тканей, листьев, древеси-
ны и стеблей различных рас-
тений, представлено фрагмен-
тарным и структурным витри-
нитом (феллипит, филлопа-
репхит, ксилинит), аттрито-
и десмито-витрипитом. Сте-
пень разложеппости растите-
льных фрагментов, как правило, невысока —
Р - у, реже Д-структуры (по классификации
И.Э.Вальц, 1956). Цементирующая основная мас-
са имеет комковатую структуру, образованную не-
полностью разложенными клетками паренхимы
(десмитопарепхит).
В разрезе пласта “Улуг” эпизодически встре-
чаются области силыю разложенного витринита,
в которых слоистость нарушена или проявлена
слабо. В этих случаях филлопарепхит представ-
лен слившимися паренхимными клетками, в
основной массе содержится значительное количе-
ство практически не деформированных микро-
спор и пыльцы, а также водорослей. Иногда под
чатжадагл «а» 'кеияь ахяанк %зш& ш-т «йжя®. >якйь. чййз». ’гизза. шайачиига йазаа 'кж&я зиаа» «жва 'шаа. чшиь. чяажа. шгоа’йкдаьзат&зжааа тиша1
й Рис. 68. Распределение содержания витринита в органической
5 части углей пласта “Улуг” на плошади Улугхемского бассейна
| 1 - изолинии содержания витринита (VI), %; содержание витринита, %: 2 - > 93, 3 - > |
| 80 - < 90, 4 - < 80; 5 - не установлено; 6 - выход пласта “Улуг" на поверхность: уста- 8
' новленный (а), предполагаемый (б).
згшва шзж чигзг® ’ззгжьзияяа шав»а шаж®. каяв. щк?ж» «йзйж ®в&йашзж.’е®ы^«к»в»з?я5
микроскопом наблюдается бесструктурное минера-
лизованное ОВ без признаков слоистости (гумо-
сапропелитовое ОВ).
Повышенное содержание семивитрипита
встречается только в углях северо-западной части
бассейна, в зоне замещения углей пласта “Улуг”
углистыми алевролитами, а также в этом пласте в
пределах Экки-Оттугской синклинали.
Микрокомпоиепты группы инертинита представ-
лены семифюзинитом и фюзинитом с (р, у и Д-струк-
турами), линзоввдиыми или в виде прослоев, часто
разбитыми трещинами (заполненными кальцитом).
Клетки фюзинита чаще всего заполнены карбоната-
ми, иногда смолами, либо оказываются1 полыми.
Фиксируется также макрииит, ииертодетрипит,
редко - склеротинит. Содержание инертинита в
подавляющем большинстве случаев не превыша-
ет 10%, и только в северо-западной части бассей-
на (в зоне замещения углей пласта “Улуг” угли-
стыми алевролитами) резко увеличивается до
18%. Повышенные значения инертинита (15%)
установлены в углях пласта “Улуг” в Экки-Оттуг-
ской синклинали.
Выде'лепы парагепетические ассоциации мик-
рокомпопентов углей (А.В.Лапо, 1975; В.И.Вя-
лов и др.; 1991), под которыми понимаются опре-
деленные и характерные, повторяющиеся сочета-
ния составных элементов органического вещест-
ва, которые позволяют глубже охарактеризовать
угли в генетическом аспекте.
А.В.Лапо выделил две парагепетические ассо-
циации микрокомпопептов углей пласта “Улуг”.
Первая парагейетическая ассоциация - аттри-
то-десмитовитрипитовая — характеризуется преоб-
ладанием в гетерогенной основе угля аттрито- вит-
ринита и десмитовитрипита с двумя разновидно-
стями фрагментарных витринитов из склереид го-
лосеменных и листьев со склерепхитом. Исследо-
вания показали, что в эту парагепетическую ассо-
циацию следует “включить” витринизироваппые
остатки папоротников и плаунов. Сложность ат-
трито-десмитовитрипитовой ассоциации свидетель-
ствует 6 разнообразии древних растений - углеоб-
разователей.
Вторая парагенетическая ассоциация - пареп-
хинитовая — встречается довольно часто, когда
структурные витриниты (в основном у-филлопа-
ренхиты) образуют слоистоподобпые скопления
среди аттрито-парепхита. Вероятно, образование
этой иарагепетической ассоциации обусловлива-
лось повторяющимся листопадом.
Кроме указанных парагепетических ассоциа-
ций, выделена, по наличию участков с прослоями
инертинита, “инертипитовая” ассоциация. Ее на-
личие генетически обусловлено частичным или
кратковременным осушением, приводящим к
окислению органического вещества.
Гумусо-сапропелитовое ОБ образует свою па-
рагепетическую ассоциацию (гумосапропелито-
вую), эпизодически встречающуюся в углях край-
них частей вертикального разреза пласта “Улуг”.
Наличие этой ассоциации является индикатором
процесса сильного обводнения мест накопления ор-
ганики, в начале и конце формирования пласта. -
Для углей сопутствующих пластов характер-
ны первые три парагепетические ассоциации, при-
чем инертипитовая ассоциация развита значитель-
но сильнее, чем в углях пласта “Улуг”.
Выделенные парагепетические ассоциации
витрипизированпого ОВ отличаются по средним
значениям показателя отражательной способности.
Их количество и сочетание в веществе углей обу-
словливают распределение средних значений от-
ражательной способности витринита как в разре-
зе, так и по площади угольных пластов.
Минеральные примеси в угле пласта “Улуг”
в сумме обычно составляют первые проценты,
определяя низкую (до 10%) зольность угля па бо-
льшей части изученной площади бассейна. Преоб-
ладающий минеральный компонент — кальцит,
иногда густо насыщающий (по трещинам) витри-
пизироваппое ОВ.
Рептгепоструктурпый анализ тяжелой фрак-
ции (> 1,8 г/см3) углей позволил зафиксиро-
вать большое разнообразие минералов: это каль-
цит, анкерит, сидерит, каолинит, кварц, пирит,
полевые шпаты, гидрослюды (следы) и рентгено-
аморфное минеральное вещество (В.И.Вялов и
др., 1991). Угли сопутствующих пластов в це-
лом характеризуются более высоким по сравне-
нию с пластом “Улуг” содержанием минераль-
ных примесей, и повышением концентрации пи-
рита до 3% и более (установлено, что это имеет
важное значение для корреляции угольных плас-
тов бассейна).
В процессе петрографических исследований
углей Улугхемского бассейна были изучены бота-
нический состав исходного растительного матери-
ала, генетические вопросы среды и способа накоп-
ления, позволяющие объяснить некоторые особен-
ности состава и качества углей.
По данным фитералыюго и палинологическо-
го анализов, результатам электронно-микроскопи-
ческого исследования миоспор реконструирована
древняя растительная обстановка. Установлено,
что вблизи области накопления произрастала
пышная лесная растительность из разнообразных
хвойных с подлеском из папоротников различ-
ных видов и своеобразных мезозойских плауно-
видных. Из хвойных доминирует РаппзассИез,
произрастали Ройосаграсеае, Ргпасеае, араукари-
евые, гипкгоцикадофиты. Из папоротников, кроме
осмупдовых, следует отметить наличие и большое
разнообразие хвойных растений — углеобразовате-
лей, что является важнейшей причиной повышен-
ной толщины пластического слоя (до 45-50 мм)
улугхемских углей: помимо собственно липоид-
ных компонентов, фиксируется липоидоподобпое
вещество, которое как бы пронизывает комкова-
тую основную массу.
Исходный растительный материал подвергал-
ся гумификации и гелефикации в восстановитель-
ных анаэробных условиях. Иногда имело место
частичное осушение, приводившее к окислению
вещества будущего угля пласта “Улуг”. Этот про-
цесс происходил также и при формировании дру-
гих угольных пластов. Указанные условия накоп-
ления органики способствовали образованию в
угольном веществе аттрито-десмитовитрипито-
вой, парепхипитовой и ииертипитовой парагене-
тических ассоциаций. Наличие же в углях пласта
“Улуг” гумосапропелитовой парагепетической ас-
социации свидетельствует о периодах развития
процесса накопления ОБ в местах с открытой вод-
ной поверхностью.
Видимо, улугхемские угли образованы в резуль-
тате сложного автохтонно-аллохтонного способа
накопления.
Таким образом, исходный растительный материал,
среда и способ древнего накопления ОБ в значитель-
ной мере обусловили своеобразие и уникальность со-
става и качества углей Улугхемского бассейна.
4.2. КАЧЕСТВО И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА УГЛЕЙ
Угли пласта “Улуг”. Основные показатели ка-
чества углей пласта “Улуг” приведены в табл. 128.
Ниже представлены карты качественных харак-
теристик углей пласта “Улуг” по площади бас-
сейна: зольности, значений показателя отраже-
ния витрипита, выхода лету-
чих веществ, толщины плас-
тического слоя и марочного
состава.
Зольность углей. По
результатам анализа уголь-
ных проб, угли пласта
‘Улуг” имеют среднестатисти-
ческую зольность 11,8% при
колебаниях от 2,8 до 44,4%
(см. табл. 128). Характер рас-
пределения показателей золь-
ности по бассейну показан па
рис. 69. Из рисунка видно,
что повышенные значения
зольности, превышающие 20%,
характерны для краевых час-
тей бассейна, в зонах расщеп-
ления пласта. Высокими зна-
чениями зольности характери-
зуются угли также в зоне
окисления, а также угли мар-
ки Г, что свидетельствует об
их соответствии окисленным
газово-жирным углям (ГЖ0К).
Более значительное распро-
странение по площади имеют
участки с зольностью 10-15%,
а область распространения уг-
лей с зольностью не более
10% имеет максимальное раз-
витие в пределах бассейна.
При этом низкая зольность уг-
лей пласта “Улуг” коррелиру-
ется с зоной его максималь-
ных мощностей (блок Б).
По результатам фракци-
онного анализа рядовых проб,
а также петрографических
исследований, пласт “Улуг"
характеризуется низким со-
держанием минеральных
включений в угольной массе.
Слои и линзы высокомипера-
лизоваппого угля или углистых пород в составе
пласта играют ничтожно малую роль, поэтому
для пего характерны высокий выход легких фрак-
ций (малозольного концентрата) и очень низкий
выход промпродукта.
I Рис. 69. Изменение зольности углей пласта "Улуг" на плошали
| Улугхемского бассейна
I Зольность (А11), %: 1 - < 10,2 -10-15, 3 -15-20,4 - > 20; 5 - не установлена; 6 - выход |
| пласта “Улуг” на поверхность: установленный (а), предполагаемый (б)
.уот «азив* жж±х «яаи* стяг» «шлявж таишь•еогяь•оа & шж «ш» «ишт. «еиж. «жж.’жваи. -шсаи»чяшп »гвям 'виза «явж чоаоо«иынчаиаШъ
Значения показателей качестза (в %) углей пласта “Улуг
Значения показателя отра-
жения витринита в углях пласта
“Улуг” колеблются от 0,6 до 1,08%
(см. табл. 128). Распределение Ко вит-
ринита по площади распространения
пласта в бассейне показано па рис. 70.
Минимальные значения (< 0,7%) встре-
чены па Каахемском и Чихачевском
месторождениях в восточной части бас-
сейна, а максимальные (> 1,05%) — в
углях в пределах Красногорской синк-
линали в юго-западной части бассейна.
В соответствии с ГОСТом 25543-88
угли пласта “Улуг” делятся на классы
06, 07, 08, 09 и-10.
Сумма отощающих компонентов
(ЕОК). В соответствии с ГОСТом
25543-88 угли пласта “Улуг” делят-
ся па категории: 0 (па большей части
площади бассейна), 1 - на большей
части Эрбекского, Каахемского мес-
торождений и юго-восточной угле-
носной площади бассейна.
Выход летучих веществ.
Диапазон изменения значений У‘*аГ в
пределах бассейна составляет от 30
до 54% (см. табл. 128).
Характер изменения выхода лету-
чих веществ в углях по площади бас-
сейна отражен па рис. 71. Угли с наи-
более высокими значениями выхода
летучих характерны для восточной и
северо-восточной частей бассейна
(типы 44 и 46 но ГОСТу 25543-88). В
юго-западном направлении, по мере
повышения степени метаморфизма,
выход летучих веществ постепенно
снижается, и самые низкие значения
(типы 32 и 34) наблюдаются в
ядре Красногорской синклинали.
Содержание серы и фосфо-
ра. В углях пласта “Улуг” содержа-
ние общей серы колеблется от 0,16
до 1,37%, среднее 0,42 (см. табл. 128).
Повышенное содержание серы в не-
которых угольных пробах объясняет-
ся присутствием пирита в отдельных
частях пласта. Пирит встречается в
виде тонких корочек и вкрапленно-
сти, часто совместно с кальцитом, па
плоскостях трещин кливажа. Под
микроскопом пирит отмечается и в
самой угольной массе в виде мелких
кристаллов, иногда заполняет поло-
сти клеток в фюзините. Повышенная
сернистость (0,6-1,3%) характерна
для зон расщепления пласта в крае-
вых частях бассейна. К центральной
части бассейна сернистость снижает-
ся до 0,2-0,4%. В целом угли пласта
“Улуг” малосерпистые.
При обогащении угля
часть пирита уходит в породу
или промпродукт, поэтому
концентраты, как правило,
менее сернистые, чем рядо-
вые угли. В тех случаях, ког-
да сера полностью входит в
состав органической массы,
содержание ее в концентрате
несколько выше, чем в рядо-
вых углях.
Содержание фосфора ко-
леблется от следов до 0,11%,
среднее 0,02. В 60% проб со-
держание фосфора менее
0,01%. Таким образом, угли
пласта “Улуг” относятся к ма-
лофосфористым.
Элементный состав
ОВ. Элементный состав уг-
лей пласта “Улуг” (в %): со-
держание углерода 77,6-90,3,
среднее — 86,0; водорода —
4,5-6,6, среднее - 5,9; азота -
0,8-2,2, среднее - 1,5; кисло-
рода - 2,4-13,1, среднее —
6,3% (см. табл. 128).
Спекаемость углей.
Исследования спекающихся
свойств углей пласта “Улуг”
показали, что они весьма спе-
цифичны и отличаются от рав-
пометаморфизоваппых углей
других бассейнов. Угли име-
ют очень высокие показатели
спекаемости, низкую темпера-
туру перехода в пластичное
состояние, повышенную теку-
честь пластической массы.
При производстве пластомет-
рического анализа по стандарт-
ной методике (ГОСТ 1186-69)
часто происходит “затекание” пластической мас-
сы поверх штемпеля. Это не только исключает
возможность определения величины усадки (X),
по и нередко приводит к искажению толщины
пластического слоя (У), являющейся одним из
классификационных параметров (ГОСТ 25543-88).
ВУХИНом (1988) была усовершенствована мето-
дика пластометрического анализа, устраняющая
затекание пластической массы.
Изменение толщины пластического слоя уг-
лей пласта “Улуг” по площади бассейна показано
па рис. 72. Значение “У” па отдельных участках
Дихачевского и Каахемского месторождений из-
меняется сложным образом, от < 17 мм (подтипы
17 и менее по ГОСТу 25543-88) до
. «нвж, чсйаж ’*®а® -кгнм. и»г;им шаа га&гж. «шаа. «ай® чяыма. «ааа® шки »ж* чйшш «иаиа «ии» кжжь ччтй. «паж «га %кш® чсжша "шиз» «до». •
Рис. 70. Изменение отражательной способности витринита (Ко) “
углей пласта “Улуг” на плошали Улугхемског > бассейна
1 - изореспленды, %: установленные (а), прогнозируемые (б), 2 - 1 ет определений; 3 - [
выход пласта “Улуг" на поверхность: установленный (а), предпо' а."аемый (б)
ио 48 чяв. »»**** «ейла. ш«*м никак ’яисеь так-» тники* чмош швда “поив, шжмкь. никйл кегя» 'ммш> лим* «иак». кии, кгявя. шва. чатжи,—<
22-36 мм (подтипы 22-36). Зона пониженной спе-
каемости углей пласта “Улуг” тяготеет к линии
выхода его па поверхность. Видймо, низкие значе-
ния “У” обусловлены процессами окисления
угля.
В целом спекаемость (толщина пластическо-
го слоя) углей повышается к югу, юго-западу и за-
паду — до 40-50 мм (подтипы 40-50) иа Межегей-
ском месторождении и несколько снижается до
28-38 мм (подтипы 28-35) в западной части бассей-
на па Элегестском и Эрбекском месторождениях.
При быстром нагреве угли сильно вспучи-
ваются. Показатели вспучивания по методу
ИГИ-ВУХИН составляют от 42 до 155 мм и
более.
* Рис. 71. Изменение выхода летучих вешеств (У°*) углей пласта “Улуг” I
| на плошали Улугхемского бассейна
{ 1 - изоволны, %: установленные (а), прогнозируемые (б); 2 - нет определений; 3 - выход
• пласта “Улуг” на поверхность: установленный (а), предполагаемый (б)
ЧЛВШ&'кия&.и&ка'кяь'жхапкжжаажак«кажп.чжяк.чжшя&чпжк'шжм»уаит чипе?.».;вкж чаиитп.чшш.чпи'чит тнигм’п.ггп.кинин учу-ччюсс,ту| '2сяа.5Ш^
250 до 310°С. Затвердение
пластической массы (пере-
ход в полукокс) - при тем-
пературе от 380 до 490°С.
Интервал пластичности со-
ставляет 120-190°С. При ис-
пытании в дилатометре
Одибер-Арпу, где пробы
угля не подвергаются дав-
лению груза, температура
размягчения углей состав-
ляет от 345 до 385°С.
Об исключительно
низкой вязкости пластиче-
ской массы, формирую-
щейся из улугхемских уг-
лей, свидетельствуют резу:
льтаты испытания их в ап-
парате Н.С.Грязнова (по
методике ВУХИНа). Вяз-
кость характеризовалась
показателями от 0,2-0,4 до
1,0-1,2 г/см2. Текучесть
угля пласта “Улуг” Меже-
гейского месторождения
по методу Гизелера ха-
рактеризуется значением
22 х 103 град/мип (макси-
мальная текучесть).
Марочный состав
углей. Марочный состав уг-
лей пласта “Улуг” по площа-
ди его распространения в
пределах бассейна показан
па рис.73. В соответствии с
единой нромышлешю-гепе-
тической классификацией уг-
лей (ГОСТ 25543-88) угли
пласта “Улуг” относятся в
основном к марке Ж (под-
группе 2Ж) и ГЖ (под-
группы 1ГЖ-2ГЖ). Мар-
ка Ж, технологическая
группа 2Ж в соответствии
с ГОСТом 25543-88 выде-
По международным стандартам, характерны
следующие значения показателей спекаемости и
коксуемости углей пласта “Улуг” : индекс свобод-
ного вспучивания — 4 1/2-9; индекс Рога — 43-80;
тип кокса по Грей-Кингу - О^-О^; показатель рас-
ширения по Одпбер-Арпу - 55-470%.
Специфическая особенность улугхемских уг-
лей — низкая температура перехода в пластиче-
ское состояние. При нластометрическом анализе,
где угольная проба находится под давлением, раз-
мягчение угля происходит при температуре от
ляется по значениям витри-
нита Ко > 0,8% и “У” < 26 мм и выше и охватыва-
ет западную и часть центральной площади бассей-
на. Марка ГЖ, технологическая группа 2ГЖ при
значениях витрипита Ко < 0,8% и “V” > 25 мм, не
могут быть квалифицированы как таковые в соот-
ветствии с ГОСТом 25543-88. Здесь речь идет об
углях восточной окраины Межегейского место-
рождения и большей части юго-восточной угле-
носной площади бассейна. Определяющим па-
раметром качества углей пласта “Улуг”, кото-
рый обусловливает использование их в качест-
ве спекающей основы шихт для коксования, яв-
ляется величина пластометрического показателя
(толщина пластического слоя). Поэтому угли с
величиной “У” > 25 мм должны быть условно
отнесены к марке Ж. Соответственно запасы
жирных углей бассейна увеличатся. При значе-
ниях “У” от 17 до 25 мм угли пласта “Улуг” вы-
деляются в марку ГЖ, в целом соответствуя па-
раметрам ГОСТа 25543-88, технологической
группы 1ГЖ.
Выделение углей пласта “Улуг” па части
Каахемского и Чихачевского месторождений,
в некоторых других местах бассейна в марку
Г по причине их низкой спекаемости представ-
ляется некорректным. Учитывая сложный ха-
рактер распределения значений “У” на этих
месторождениях явно вследствие окисления
угля, правильнее маркировать эти угли в спе-
циальную марку ГЖОК (В.И.Вялов, В.И.Шиба-
нов, 1990).
“ Рис. 72. Изменение спекаемости (пластического слоя) углей пласта “Улуг” Л
| на плошади Улугхемского бассейна
| Толщина пластического слоя - У, мм: 1 - > 40, 2 - 35-40, 3 - 30-35,4 - 25-30, 5 - 17-25,6 - < 17;
7 - нет определений; 8 - выход пласта “Улуг” на поверхность: установленный (а), предполагав- I
ъ мый (б) к
эдема чета »гавив.вваваЗ
Результаты маркировки и кодификации уг-
лей по Международной классификации 1987 г.
(кодификации углей среднего и высокого ранга)
приведены в табл. 129.
Угли других пластов на одноименных участ-
ках имеют в целом технологические марки и груп-
пы, аналогичные углям пласта “Улуг”.
Коксуемость углей пласта “Улуг".
Изучение коксуемости углей и определение наибо-
лее эффективных путей использования их в коксо-
химическом производстве выполнялись по разра-
ботанным в ВУХИНе схемам и методикам. Объек-
том для полупромышленных испытаний служили
большевеспые валовые пробы пеокисленпого угля
из разведочных горных выработок (уклонов) Эле-
гестского и Межегейского месторождений и цент-
рального забоя действующего “Каахемского” раз-
реза. Отобранные пробы по показателям качества
и свойств характеризуют основные марки углей
пласта “Улуг” - Ж, ГЖ, Г(ГЖОК)-
I Рис. 73. Распределение марочного состава углей (по ГОСТу 25543-88)
| пласта “Улуг” на плошали Улугхемского бассейна
| 1 - границы марочного состава: установленные (а), прогнозируемые (б). Марки: 2 - Г (ГЖок), 3 - |
| ГЖ (1ГЖ), 4 - ГЖ (2ГЖ), 5 - Ж (2Ж), 6 - угли, условно относящиеся к марке Ж, 7 - не установлена; |
। 8 - выход пласта “Улуг" на поверхность: установленный (а), предполагаемый (б)
Зант -гзж. *—л, шаж для», чкш> •икш», хявяа чижа. ®ж адежи. «аккь чжстж. чеша чвэд» чяваа чязт «ж* «жж. чтат «да чеж»> тлиж *ж» ши» чзяжп. адша шм янжг
Классифицирование углей (в %) пласта “Улуг” в соответствии
с Международной системой кодификации
Параметры углей Порядковый номер кодо- вого числа Значение параметров для марок Кодовое число для марок
Г(ГЖОК) ГЖ Ж Г(ГЖОК) ГЖ Ж
К„ 1,2 0,66-0,75 0,75-0,80 0,8-1,08 06,07 07,08 08,09,10
Характеристика 3 Без разрывов, Без разрывов, Без разрывов, 0 0 0
рефлектограммы отклонение отклонение отклонение
<0,1% <0,1% <0,1% 0 0 0,1
Инертинит 4 1-5 1-9 1-11 1,2,3 1,2,3 1,2
Липтинит 5 2-11 1-11 1-8 3,4 5,6,7 7,8,9
81 6 3,5-4,5 5-7 7-9 44 42 38
7,8 45,1 42,1 39,6 16 11 11
А'1 9,10 16,2 11,7 11,2 03 04 04
8’1 11,12 0,38 0,40 0,44
Для проведения опытных коксований угли ва-
ловых проб обогащались па обогатительных уста-
новках опытного завода ВУХИН до зольности не
более 6%, т.е. до уровня ожидаемой зольности то-
варного концентрата.
Опытное коксование осуществлялось в коксо-
вых печах ВУХИНа, моделирующих производст-
венный процесс. С целью оценки углей пласта
“Улуг” как спекающей основы шихт, они были ис-
пытаны в шихтах бинарного состава с основными
типами отощеппых углей из разных бассейнов, ко-
торые используются для коксования в настоящее
время и будут использоваться в отдаленной перс-
пективе. Кроме того, улугхемские угли были про-
коксовапы в составе многокомпонентных шихт,
моделирующих современные и перспективные
производственные шихты коксохимических пред-
приятий востока и центра России. Все испытания
проводились в сопоставлении с типовыми углями
марки Ж других бассейнов: Кузнецкого, Донец-
кого, Южно-Якутского.
Результаты полупромышленных испытаний
улугхемских углей показали следующее:
1. Угли марки Ж представляют высококачест-
венную спекающую основу шихт для производст-
ва металлургического кокса по современной техно-
логии слоевого коксования. По коксуемости они
не уступают, а по зольности и выходу концентрата
превосходят угли марки Ж Кузнецкого бассейна.
2. Угли марки ГЖ обладают высокой спекае-
мостыо. Последовательная замена ими кузнецких
углей марок Ж и ГЖ не вызвала существенных из-
менений в показателях прочности кокса. Установ-
ленная ВУХИНом хорошая коксуемость углей с
повышенным выходом летучих веществ и толщи-
ной пластического слоя 25-29 мм значительно рас-
ширяет перспективы Улугхемского бассейна па
угли повышенной технологической ценности.
3. Угли марки Г (из центрального забоя дей-
ствующего “Каахемского” разреза) уступают по
коксуемости углям марок Ж и ГЖ, по могут быть
весьма эффективно использованы в слоевом про-
цессе коксования совместно с зольными (А1’ более
12%) концентратами углей марок К и ОС Юж-
по-Якутского бассейна.
4. Включение углей пласта “Улуг” Улугхем-
ского бассейна в сырьевую базу коксования, безу-
словно, улучшит марочную структуру шихт коксо-
химических предприятий и будет способствовать
повышению качества металлургического кокса в
стране но зольности, сернистости, а также прочнос-
ти за счет более широкого привлечения для коксо-
вания зольных концентратов маро) К, ОС и др. '
Химический состав золь рядовых углей
пласта “Улуг” приведен в табл. 130.
Таблица 130
Химический состав (в %) золы рядовых углей
пласта “Улуг”
Оксид Значение
81О2 4,57-69,10(27,84)
ТЮ2 0,17-1,48(0,65)
СаО 1,25-48,46(22,41)
МдО 0 63-6,72(3,06)
. Гс2О3 2,47-42,49(17,98)
А12О3 2,33-32,,05(16,28)
РтО5 0,017-3,94(0,35)
80з 0,35^26,14(8,16)
К2О 0,05-2,67(0,78)
№2О 0,22-3,61(1,61)
МпО 0,02-0,63(0,25)
Примечание. В скобках - среднее.
Как следует из табл. 130, химический состав
золы крайне не выдержан.
Поскольку улугхемские угли планируется ис-
пользовать для коксования в обогащенном виде,
в ВУХИНе был проанализирован состав золы
концентратов по пластовым пробам из пласта
“Улуг”. Усредненные показатели содержания
основных компонентов в золе обогащенных углей
приведены в табл. 131.
' Таблица 131
Содержание (в %) основных компонентов в золе
обогащенных углей пласта “Улуг”
Оксид Значение
8Ю2 ТЮ2 СаО МбО Гс2О3 А12О3 Р2О5 8О3 К2О Ыа2О 12,98-58,20(28,35) 0,33-2,13(0,95) 3,43-29,08.(13,45) 0,45-6,85(3,47) 4,99-41,56(22,02) 7,81-27,79(18,51) 0-1,42(0,26) 1,72-19,60(9,54) 0,33-1,12(сд определения) 0,47-4,40(-"-)
Примечание. В скобках - среднее.
Из этих данных видно, что состав золы обога-
щенных углей более выдержан, чем рядовых, по
значительные колебания отмечаются по всем по-
казателям.
Характерная особенность углей - повышен-
ное содержание в золе окислов кальция и железа,
сравнительно низкое содержание окиси кремния.
В отдельных пробах обнаруживается повышенное
содержание 8О3. Эти особенности состава золы за-
метно отличают уголь пласта “Улуг” от углей Куз-
нецкого ц 1Ожпо-Якутского бассейнов и объяспя-
ютрп низкой минерализацией па торфяной стадии,
надцчием эщц ецетического кальцита и пирита.
Золы легкоплавкие и среднеплавкие. Темпе-
ратура (в °С) начала деформации 1140-1320, раз-
магчепця Ц60-1340, температура начала жидко-
плавкого состояния ~ 1240-1380. По заключению
института КузНИИуглеобогащение, зола углей
Пласта "Удуг” относится к категории “средпе-
цлавких ”.
Обогатимость углей. Полупромышлен-
ные исследования обогатимости углей по больше-
веспым (2,5- 3,0 т) пробам из уклонов 1; 2; 3 и 4
Элегестского и Межегейского месторождений и
центрального забоя "Каахемского” разреза прово-
дились институтом КузНИИуглеобогащение
(1986-1990),
Угли всех марок пласта “Улуг” имеют лег-
кую и среднюю степень обогатимости, характери-
зуются слабой механической прочностью. На обо-
гатительной фабрике необходимо предусматри-
вать обогащение угля класса 0,5 мм методом от-
садки, а шламы подвергать прямой флотации.
Плотность разделения фракций следует принять
1800 кг/м3. При этом выход концентрата соста-
вит от 89,4 до 97,8% с зольностью 7,0-3,8, а вы-
ход отходов - от 2,2 до 10,6 с зольностью
68-80,8%. Полученный концентрат является сырь-
ем для коксохимического производства.
ВУХИНом (1986, 1988) исследовать обогати-
мость углей по керновым пробам из опорных раз-
ведочных скважин.
По результатам фракционного анализа классов
1-13 и 0-1 мм проведена сравнительная оценка обо-
гатимости углей пласта “Улуг”. В концентрат от-
несены фракции плотностью менее 1500 кг/м3,
учитывая низкую минерализацию улугхемских
углей. Промнродуктовая фракция имеет плот-
ность 1500-1800 кг/м3, породная фракция — бо-
лее 1800 кг/м3.
По пробам, отобранным па Межегейском
месторождении (севернее детально разведанно-
го участка), выход концентрата составил от
72,7 до 96,5% при зольности его 2,6-5,4 (только
в одном случае зольность составилгь 7,8%). Это
обусловливает легкую и среднюю категории обо-
гатимости.
По пробам, отобранным па Элегестском мес-
торождении, выход концентрата составил от 75
до 97% при зольности от 4,1 до 8,2 (преобладаю-
щая 6-7%),'т.е. несколько выше, чем на предыду-
щей площади. Категория обогатимости по ГОСТу
1010084 - от легкой до средней. По данным иссле-
дования флотируемости мелкого класса, выход
флотокопценграта составляет от 88 до 96% при золь-
ности его от 4,0 до 6,8.
Выход химических продуктов коксо-
вания. По углям основных марок определен, ио
методике ВУХИНа, выход химических продук-
тов коксования и состав коксового газа
(табл.132).
Выход отдельных продуктов несколько ме-
няется с изменением степени метаморфизма уг-
лей. С повышением метаморфизма снижается
выход пирогепетической воды, смолы, бензола,
газа. В составе газа уменьшается содержание
СО и несколько повышается содержание водо-
рода и азота. В целом выход химических про-
дуктов коксования и состав коксового газа из уг-
лей пласта “Улуг”Улугхемского бассейна близ-
ки к показателям, получаемым из равпометамор-
физоваппых углей Кузнецкого и Южио-Якут-
ского бассейнов.
Газификация углей. В результате
проведенных исследований (ДХТИ,
1987) установлена возможность примене-
ния окисленных углей пласта “Улуг” как
сырья для газификации с получением чис-
того водород;; и далее аммиака, синтеза уг-
леводородов, спиртов, разнообразных уг-
леводородных и спиртовых жидких и газо-
образных продуктов, или непосредственно-
го применения в качестве топлива.
Исследование реакционной способ-
ности окисленной пробы углей в газогене-
раторе производилось при температуре
980-1000°С. При этом максимальное со-
держание СО в газе составило 19,2%, а
коэффициент активности но кислороду —
55,3%. По этому показателю угли прибли-
жаются к коксу, который в 60-е годы ши-
роко использовался в СССР, как сырье
для производства водяного газа.
Гидрогенизация углей. Исследо-
вания по гидрогепизационной переработ-
ке углей пласта “Улуг” проводились в
Институте горючих ископаемых (ИГИ,
1984, 1985). Результаты испытаний при-
ведены в табл. 133.
Угли обладают высокой степенью превраще-
ния ОМУ в жидкие продукты. Выход их с темпе-
ратурой кипения до 300°С на органическую массу
пасты составляет 16,8-27,3%, что является хоро-
шим показателем для процесса гидрирования уг-
лей. Процесс этот характеризуется относительно
низким газообразованием и низким расходом во-
дорода - 4,9-5,8%. Выделенный при гидрирова-
нии газ богат метаном, присутствует этан и прак-
тически отсутствует угарный газ.
Взаимосвязь показателей качества
углей. Для установления зависимости между
различными показателями угля пласта "Улуг”
производился расчет коэффициентов парной
корреляции. Расчетами подтверждается нали-
чие линейной корреляционной связи между по-
казателями У‘|:,г -Н‘У (0,59), У(,ар- Ко (-0,88),
Таблица 132
Выход химических продуктов коксования и состав коксо-
вого газа углей пласта “Улуг”
Показатель Марка угля
Ж ГЖ Г(ГЖОК)
Выход на сухую пробу, %
пирогснстичсская вода 3,9 5,03 6,02
смола 4,92 6,63 8,98
бензол 1,52 1,65 1,44
аммиак 0,25 0,26 0,28
кокс 69,57 63,62 63,25
газ + потери 18,62 20,81 20,03
Выход газа, м3/т
фактический 363 382 344
приведенный к 4000 ккал 431 443 407
Состав газа:
Н28 0,38 0,19 0,30
СО2 3,24 3,61 5,41
СтНп 4,18 3,83 5,72
о2 0,50 0,50 0,50
со 8,49 9,62 12,42
н2 51,1 48,12 43,57
сн4 30,2 29,88 28,27
1Ч2 4,91 4,25 3,81
Плотность газа, кг/м3 0,5316 0,5693 0,6487
Теплота сгорания, МДж/м3 19,92 19,41 19,83
0<ы _с<ы (0,74), ки -Н‘ьг (-0,46), В„ -С‘ьг (0,86).
Таким образом, угли пласта “Улуг” с измене-
нием степени их метаморфизма ведут себя в со-
ответствии с основными закономерностями,
установленными и для других угольных бас-
сейнов.
Угли других пластов. Степень изученно-
сти углей других (сопутствующих) угольных пла-
стов значительно ниже по сравнению с пластом
'Улуг”. В настоящем разделе приводится крат-
кая характеристика качества углей пластов 2.2А;
2.1; 3.4; 3.5; 3.7; 4.9; 5.6; 6.1; 6.2 и 6.11. Значе-
ния параметров качества углей сопутствующих
пластов представлены в табл. 134. В табл. 135 при-
ведено сопоставление основных показателей каче-
ства углей пласта “Улуг” и других пластов одно-
го и того же марочного состава.
Таблица 133
Выход продуктов (в %) н степень превращения органической массы угля (ОМУ) пласта “Улуг”
в процессе гидрогенизации
Номер пробы Степень превращения, ОМУ,% Расход водовода, % от ОМУ Выход продуктов,% от ОМП*
газ суммарные жидкие жидкие с кипения до ЗОО'С жидкие с 1° кипения выше 300‘С
172-2-4 98 5,5 9,8 84,77 27,30-25,11 57,47
183-1-3 97 5,3 9,6 87,57 23,77-16,77 62,45
115-1-2 92 5,6 9,0 88,84 19,65 65,07
у-15-1-2 97 4,9 8,5 87,36 70,59
у-11 92 5,8 8,8 81,18 — 61,53
Примечание*. ОМП - органическая масса пасты.
Качество (в %) углей сопутствующих пластов
Параметры Пласт 2.2 Пласт 2.1 Пласт 3.4 Пласт 3.5 Пласт 3.7
ХУа 0,83/0,14-2,04 0,18/0,04-1,0 0,68/0,10-1,99 0,79/0,09-7,30 0,72/0,11-1,43
А*1 12,9/3,7-41,3 21,8/11,2-51,4 14,8/2,8-57,7 15,8/3,7-50,9 13,7/3,8-41,4
усЫ 42,4/32,0-49,7 43,5/40,9-51,2 39,3/27,0-48,3 39,0/27,70-54,6 40,0/28,2-48,0
X ' 28,3/2-45 60,0/60-60 25,6/5 47 25,0/5-53 23,5/7-52
V 25,0/11-35 29,4/20-33 22,8/5-36 24,8/5-43 21,3/13-33
з;1 0,59/0,22-1,43 0,41/0,31-0,51 0,63/0,22-3,62 0,71/0,26-3,62 0,68/0,33-1,49
<2? 35,24/33,88-36,56 - 35,39/31,31-38,49 35,29/31,31-36,51 35,33/33,49-36,62
Р<1 0,01/0,00-0,03 0,01/0,01-0,01 0,01/0,00-0,03 0,01/0,00-0,05 0,01/0,00-0,08
Ко 0,71/0,65-0,75 0,79/0,76-0,83 0,78/0,65-0,92 0,78/0,64-0,97 0,77/0,66-0,92
VI 90,3/ 83-99 87,5/78-97 84,2/68-95 81,4/63-97 86,3/75-95
8у 3,5/1-6 1,0/1-1 4,4/1-14 3,8/1-14 2,6/1-7
I 3,0/1-5 1,5/1-2 5,9/1-15 7,9/1-24 5,5/1-13
Ь 7,3/1-13 10,5/2-19 7/1-14 8,9/1-25 5,8/1-16
Пласт 4.9 Пласт 5.6 Пласт 6.1 Пласт 6.2 Пласт 6.11
XV» 0,93/0,07-6,59 0,81/0,06-2,55 0,85/0,30-1,34 0,84 /0,09-2,55 0,76/0,15-1,51
А11 16,3/4,2-49,0 16,5/4,3-38,8 16,5/3,6-52,8 15,3/4,3-36,6 16,9/3,9-40,6
ускп 37,9/27,5-46,3 39,2/31,3-45,0 40,1/36,7-43,8 39,3/30,4-44,6 39,5/32,2-45,0
X 27,7-4-52 26,8/12-37 26,0/11-52 27,8/7-50 23,7/12-40
V 19,5/6-46 20,9/12-38 21,2/11-32 21/9-45 23,00/12-38
5;' 0,71/0,22-1,71 0,97/0,44-2,81 1,01/0,27-1,91 1,1/0,29-2,93 1,21/0,58-2,35
<х'аГ 35,09/32,62-36,46 34,97/32,54-36,30 35,08/33,84-36,13 34,90/32,38-36,44 35,36/34,16-36,17
р<1 0,01/0,00-0,13 0,02/0,00-0,08 0,04/0,00-0,16 0,05/0,00-0,15 0,04/0,00-0,13
к„ 0,83/0,70-0,95 0,81/0,73-0,88 0,78/0.71-0,88 0,76/0,71-0,82 0,79/0,71-0,94
VI 80,5/58-95 74,8/32-94 89,3/81-96 84,1/64-96 80,9/44-98
8у 3,5/1-12 4,3/2-7 3,4/1-6 4,2/2-7 4,9/1-11
I 11/2-27 19,0/2-62 5,4/1-11 11,2/4-31 10,0/1-39
Ь 5/1-8 2,3/1-5 3,1/1-6 3,7/2-5 4,5/1-10
Примечание. О‘ь,~ в МДж/кг, X, У - мм. В числителе - среднее, знаменателе - интервал значений
Таблица 135
Качество (в %) углей пласта “Улуг” и других пластов по маркам (средние данные)
Марка, пласт Показатели
Ал уйаР 8? V Ко VI 8у I I.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
ж
2.2-“Улуг” 11,3 39,6 0,44 26 0,84 91,2 2,7 4,0 4,7
2.2А 12,7 41,8 0,57 26 0,72 90,3 3,5 3,0 7,3
2.1 18,4 42,4 0,51 28 0,78 87,5 1,0 1,5 10,5
3.4 14,8 38,8 0,67 26 0,79 84,2 4,4 5,9 7,0
3.5 16,2 37,9 0,74 26 0,80 81,4 3,8 7,9 8,9
3.7 15,0 39,5 0,77 26 0,78 86,3 2,6 5,5 5,8
4.9 15,4 37,3 0,67 26 0,90 80,5 6,4 11,0 3,2
5.6 16,0 38,2 0,64 26 - 74,8 4,3 19,0 2,3
6.1 9,3 38,9 0,87 26 0,82 89,3 3,4 5,4 3,1
6.2 14,2 39,2 0,96 26 - 84,1 4,2 11,2 3,7
6.11 14,1 39,2 0,97 26 0,85 80,9 4,9 10,1 4,5
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
ГЖ 2.2-”Улуг" 11,7 42,1 0,40 17 0,78 91,1 2,7 4,0 4,7
2.2А 13,0 42,5 0,56 17 0,72 90,3 3,5 3,0 7,3
2.1 - - - - - 87,5 1,0 1,5 10,5
3.4 16,2 40,9 0,64 17 0,77 84,12 4,4 5,9 7,0
3.5 16,7 40,3 0,76 17 0,75 81,4 3,8 7,9 8,9
3.7 13,4 41,4 0,70 17 0,74 86,3 2,6 5,5 5,8
4.9 15,5 38,4 0,67 17 0,81 80,5 6,4 11,0 3,2
5.6 17,6 38,8 0,81 18 - 74,8 4,3 19,0 2,3
6.1 11,9 39,6 0,99 17 0,78 89,3 3,4 5,4 3,1
6.2 14,1 40,3 0,95 17 - 84,1 4,2 11,2 3,7
6.11 15,1 39,6 1,21 17 0,81 80,9 4,9 10,1 4,5
Г(ГЖок) 2.2-"Улуг“ 16,3 45,0 0,40 10 0,71 91,2 2.7 4.0 4,7
2.2А 9,5 45,0 0,52 11 0,65 90,3 3,5 3,0 7,3
2.1 - - - - - 87,5 1,0 1,5 10,5
3.4 14,1 43,6 0,58 12 0,75 84,2 4.4 5,9 7,0
3.5 14,3 43,5 0,86 13 0,75 81,4 3,8 7,9 8,9
3.7 14,4 43,9 0,74 13 0,77 86,3 2,6 5,5 5,8
4.9 21,4 43,8 0,82 - 0,73 80,5 6,4 11,0 3,2
5.6 18,2 42,8 - 0,78 13 - 74,8 4,3 19,0 2,3
6.1 21,4 42,6 0,84 - - 89,3 3,4 5,4 3,1
6.2 16,9 42,9 1,33 16 0,78 84,1 4,2 11,2 3,7
6.11 17,6 43,0 1,50 13 0,77 80,9 4,9 10,1 4’5
Примечание. У - в мм
Зольность углей. Средняя зольность пластов
2.2А и 3.7 равна соответствешю 12,9 и 13,7%, для пла-
ста 2.1-21,8, а для остальных пластов зольность ко-
леблется в пределах 15,2-16,9. Таким образом, золь-
ность углей сопутствующих пластов в целом зпачигель
по выше зольности углей пласта “Улуг”.
Выход летучих веществ. Средние пока-
затели по пластам изменяются от 37,9 до 40,0% и
только для пласта 2.2А — 42,4 и пласта 2.1 — 43,5
Для всех пластов устанавливается та же пло-
щадная зональность, что и для углей пласта
“Улуг”, выраженная в уменьшении выхода лету-
чих с северо-востока па юго-запад.
Содержание серы и фосфора. В рядо-
вых углях, в отличие от углей пласта “Улуг” со-
держание серы, колеблется в пределах
0,41-1,21%. Отмечается закономерное увеличение
сернистости углей в разрезе угленосной толщи
снизу вверх. Самые низкие содержания серы уста-
новлены в углях пластов 2.2А; 2.1; 3.4; 3.5; 3.7 -
0,41-0,68%, гораздо выше содержание серы в пла-
стах 4.9; 5.6; 6.1; 6.2; 6.11 - 0,71-1,21%.
Содержание фосфора для большинства плас-
тов не превышает значений 0,01% и только в плас-
тах 6.1; 6.2 и 6.11 - 0,04-0,05%.
Элементный состав ОВ в углях сопутст-
вующих пластов определен по единичным про-
бам. В целом содержание углерода колеблется в
пределах 83,74-87,95%, водорода — 5,76-6,21, азо-
та - 1,54-2,49, кислорода - 3,41-7,71, примерно
соответствуя уг^ям пласта “Улуг”.
Спекаемрстъ углей. Пластометрический
показатель “У” для углей сопутствующих плас-
тов колеблется от 10 до 42 мм. По дасти проб уг-
лей из сопут< твующих цластов (пр опорным сква
жилам) определен индекс вспучивания по методи-
ке ИГИ-ВУХИН П индекс свободного вспучива-
ния - эти показатели близки таковым для углей
пласта “Улуг”,
Поведение углей сопутствующих пластов при
спекании аналогично углям пласта ''Улуг”. Онц
также имеют высокую толщину пластического
слоя, низкую температуру перехода в пластиче-
ское состояние и повышенную текучесть пластиче-
ской массы.
Марочный состав углей, Угли других
пластов па одноименных участках имеют техноло-
гические марки и группы, в целом аналогичные
углям пласта “Улуг" (Ж, ГЖ, 2Ж, ЮК).
4.3. МЕТАМОРФИЗМ УГЛЕЙ
Угли бассейна каменные - от газовых до
жирных. Согласно значениям показателя отра-
жательной способности витринита углей пласта
“Улуг” и сопутствующих пластов (см. табл. 135),
в соответствии с ГОСТом 21489-76, исследован-
ные угли характеризуются несколькими стадия-
ми (I, 1-П, II, 1-Ш и III) и классами (06, 07, 08,
09 и И) метаморфизма. Как отмечалось (см.
рис. 70), наименьшая степень метаморфизма уг-
лей отмечается в северо-восточной части бассей-
на, а наибольшая - в юго-западной, в пределах
Красногорской синклинали (Элегестское место-
рождение). Угли пласта “Улуг” в районе Каа-
хемского и Чихачевского месторождений имеют
Ко = 0,60-0,75%, а в пределах Элегестского
(Красногорской синклинали) показатель отраже-
ния витринита достигает 1,08%. Эта закономер-
ность метаморфизма углей в общем виде была
установлена еще А.Л.Лосевым (1956) в первые
годы изучения бассейна, а после выполнения
массовых замеров отражательной способности
витрипита получила количественное подтвержде-
ние. Однако из рис. 70 следует, что метамор-
физм увеличивается и в центральных частях бас-
сейна ( в тектоническом блоке 5). Возрастание
метаморфизма углей пласта “Улуг” пространст-
венно совпадает с площадями его повышенной
мощности. Изолинии, проведенные по гранич-
ным значениям Ко = 0,70, 0,80, 0,90, 1,00%, раз-
деляют пласт “Улуг” в пределах бассейна на
зоны, содержащие угли разных классов - 06, 07,
08, 09 и 10 (по ГОСТу 25543- 88). Наиболее рас-
пространенными из них являются угли 7 и 8-го
классов, при этом колебания значений Ко витри-
нита углей пласта “Улуг” по площади достигают
0,51%, а углей сопутствующих пластов - 0,49%.
В разрезе угленосной толщи наблюдается
слабое (0,1-0,25%) уменьшение значений отража-
тельной способности витрипита к верхним гори-
зонтам. По ряду скважин, особенно в восточной
части бассейна, эта закономерность часто нару-
шается, и тенденция к увеличению Ко с глубиной
вследствие действия регионального метаморфиз-
ма проявляется лишь при сопоставлении сред-
них суммарных значений отражательной способ-
ности углей нижних, средних и верхних частей
стратиграфического разреза угленосных отложе-
ний бассейна.
Однако, по В.И.Шибалову (1994), существует
градиент показателя отражения витринита, кото-
рый па 100 м погружения составляет 0,02-0,04%,
выхода летучих веществ 1,0-1,5% /100 м и содер-
жания углерода - 1% /100 м.
Установлено, что существенная причина из-
менчивости Ко в углях различных пластов Улуг-
хемского бассейна кроется в ботанической приро-
де исходного растительного материала (В.И.Вя-
лов и др., 1991). Витрипизировашюе вещество
из древесины, листьев или коровых тканей отли-
чается по биохимическому составу и характеру
преобразования при гумификации и гелефика-
ции. Органическое вещество из древесинных
остатков в проходящем свете несколько темнее,
а в отраженном - светлее, что дает большие зна-
чения Во по сравнению с коровым витринитом
или парепхитом. Выделенные парагенетические
ассоциации витрипизированиого ОВ отличаются
по средним значениям показателя отражатель-
ной способности. Их количество и сочетания в ве-
ществе углей обусловливают распределение сред-
них значений отражательной способности витри-
пита как в разрезе, так и по площади угольных
пластов.
Другая причина изменения Р.о в стратиграфи-
ческом разрезе - это разная степень его восстапов-
леппости, определяемая фациальными условия-
ми древнего торфопакоплепия. Для улугхемских
углей это проявляется в существовании двух-трех
типов витринита одной растительной принадлеж-
ности (феллипит, ксилинит, филлопарепхит), от-
личающихся по отражательной способности (в
крайних случаях до 0,11-0,14%).
Поскольку . метаморфизм углей пласта
“Улуг” несколько повышается со стратиграфиче-
ской глубиной залегания пласта, а по площади
увеличивается с северо-востока па юго-запад и
случаев резкого аномального изменения метамор-
физма углей не отмечено, видимо, угли Улугхем-
ского бассейна образованы в условиях региональ-
ного метаморфизма.
4.4. НАПРАВЛЕНИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УГЛЕЙ
Высокая спекаемость углей пласта “Улуг" и
других пластов, проведенные испытания в ших-
тах для коксования однозначно определяют
основное использование этих углей в качестве
сырья для коксохимической отрасли промышлен-
ности. Включение улугхемских углей в сырье-
вую базу коксования является одним из реаль-
ных путей улучшения качества металлургическо-
го кокса в стране по зольности, сернистости, а
также прочности.
Другим важнейшим направлением использо-
вания улугхемских углей является их глубокая
комплексная переработка с получением синтети-
ческого жидкого топлива, сжиженного газа, фено-
лов, углеродных адсорбентов и ряда других хими-
ческих продуктов. Зола углей - цепное сырье при
производстве ферросплавов.
5. ПОПУТНЫЕ ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ И КОМПОНЕНТЫ
Нгг территории Улугхемского бассейна широко
развиты известняки, которые могут использоваться
для производства гидравлической и воздушной
извести, окремненные известняки салдамской сви-
ты и кварц-полимиктовые пески кучевых гряд —
для производства силикатного кирпича, песчаники
и алевролиты эрбекской свиты — в качестве стенового
материала, галька конгломератов эрбекской сви-
ты — для дорожного строительства, четвертичные
супеси — для выжига кирпича. Повышенная проч-
ность песчаников и алевролитов (45,0-90,6 МПа
в сухом состоянии и 275-550 - во влажном) позво-
ляет применять их для кладки фундаментов и
степ малоэтажных зданий. Окремненные извест-
няки содержат 20,1% кремнезема, 12,5 — глинозе-
ма, 31,8 — окиси кальция. Состав эоловых песков
(в %): кремнезем - 63; окись кальция - 7; окись
магния - 3; глинозем - 12; окись железа - 5. Запа-
сы этих пород не разведаны, но практически неис-
черпаемы.
6. ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ И ГОРНО ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
ЭКСПЛУАТАЦИИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
6.1. ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
В региональном плане Улугхемский артезиан-
ский бассейн занимает одну из впадин Алтае-Са-
япской гидрогеологической складчатой области.
Обрамляют его гидрогеологические массивы:
Хемчикско-Систигхемский (север), Восточпо-Ту-
винский (восток), Восточио-Таппуольский (юг)
и Западно-Тапнуольский на западе. Структуры
обрамления (они же и подстилают бассейн), хотя
и довольно пестры по литолого-фациалыюму со-
ставу, по характеризуются общностью гидрогео-
логических, геоморфологических условий: разви-
тием трещинных вод, гипсометрической припод-
нятостью над бассейном, горно-степным и гор-
но-таежным ландшафтом со значительно боль-
шим количеством атмосферных осадков, чем в
котловине. Исходя из этого, структуры обрамле-
ния выступают в роли области питания. Обла-
стью транзита является площадь бассейна, раз-
грузка подземных вод происходит здесь же, пу-
тем подземного стока по долине р.Енисей и под-
земной разгрузки в саму реку.
Гидрогеологические условия Улугхемского
бассейна достаточно детально изучались ранее в
пределах Эрбекского, Каахемского и Межегей-
ского месторождений в процессе их детальных
разведок. Позднее в пределах Улугхемского бас-
сейна был проведен комплекс гидрогеологиче-
ских исследований, гидрогеологическая съемка
масштаба 1:200 000 (Н.А.Фесепко, 1971), гидро-
геологическая съемка масштаба 1:50 000 (П.Л.Ма-
каров, 1994).
По О.М.Гирфановой (1957), в пределах бас-
сейна выделяется семь водоносных комплексов,
которые хотя и связаны друг с друге. 1 вследствие
трещиноватости пород, имеют свои специфиче-
ские черты. Первый водоносный комплекс приу-
рочен к рыхлым четвертичным образованиям,
второй — связан с юрскими песчаниками и угля-
ми, третий - с отложениями нижнего карбона,
четвертый - приурочен к осадкам верхнего и
среднего девона, пятый, шестой и седьмой - при-
урочены к отложениям силура и кембрия, а так-
же к гранитам.
Наибольшим развитием в пределах бассейна
пользуются воды, связанные с четвертичными и
юрскими отложениями. Первые встречаются во
всех генетических типах четвертичных отложе-
ний, за исключением безводных эоловых песков,
однако практическое значение среди них имеют
только воды аллювиальных отложеуий, залегаю-
щие па глубине от одного до нескольких десятков
метров. Вследствие невыдержанности грануломет-
рического состава аллювиальных отложений их
водообилыюсть и мощность водрпоспого горизон-
та меняются в широких пределах. При преоблада-
нии в составе аллювия песков и гальки дебит сква-
жин достигает 1,4 л/с, уменьшаясь до сотых до-
лей в супесях и глинистых, песках. Аллювиаль-
ный грунтовый поток тесно связан с поверхност-
ным речным водотоком.
По характеру циркуляции воды рыхлых чет-
вертичных отложений относятся к порово-пласто-
вым. Опи, как правило, пресные, с минерализа-
цией 0,1-0,3 г/л, гидрокарбонатные по составу.
Вблизи юго-восточной окраины бассейна вскры-
ты воды с минерализацией 11,1 г/л. Грунтовые
воды четвертичных отложений могут служить
основным источником водоснабжения будущих
угледобывающих предприятий.
Второй водоносный комплекс наиболее рас-
пространен в пределах Улугхемского бассейна и
приурочивается ко вторичным синклинальным
структурам. Водовмещающими породами угле-
носных отложений служат конгломераты, песча-
ники и угли эрбекской свиты, а также мергели-
стые известняки и углистые аргиллиты салдам-
ской свиты. Водоупорами между ними служат
мощные пласты алевролитов и аргиллитов. По-
ристость угленосных пород изменяется от 0,72
до 9,4%, поэтому воды, приуроченные к ним,
циркулируют в основном по многочисленным
мелким трещинам, разбивающим угли и песчани-
ки, и относятся к трещинно-пластовым. Разве-
дочными работами установлено два водоносных
горизонта в эрбекской свите. Первый из них, за-
легающий па глубинах 20-30 м, имеет мощность
25-35 м и приурочен к трещиноватым песчани-
кам, заключенным среди мощных пачек алевро-
литов и аргиллитов. Напор воды в этом горизон-
те меняется от 0 (па крыльях синклиналей) до
60 м (вблизи их центральных частей).
Второй горизонт приурочен к песчаникам и
углям нижних частей разреза эрбекской свиты.
На большей части площади горизонт обладает сво-
бодной поверхностью, слабо наклоненной к цент-
ру бассейна. В районе Эрбекского месторожде-
ния из-за появления в разрезе мощных водоупор-
ных пачек алевролитов и аргиллитов, а также на-
личия антиклинальной структуры этот водонос-
ный горизонт становится напорным.
Основная область разгрузки водоносного
комплекса - долина р.Енисея, о чем свидетельст-
вует ряд источников, выходящих по ее бортам.
Дебит источников зависит от литологического со-
става пород и изменяется от 10 (источники из пес-
чаников в районе пос. Экки-Оттуг) до 0,1-0,3
л/с (источники, связанные с трещиноватыми
алевролитами). Притоки воды в скважины, в за-
висимости от величины водоотдачи пород, меня-
ются от 0,3 до 3,5 л/с.
Подземные воды водоносного комплекса при
глубоком залегании водоносных горизонтов отли-
чаются повышенной степенью минерализации (до
1,4-1,8 г/л). В источниках, связанных с верхней
зоной свободного водообмена, минерализация
воды обычно не превышает 0,4- 0,5 г/л.
По химическому составу слабосолоповатые
воды угленосных отложений относятся к хлорид-
по-сульфатио-карбопатпым, магниевым и патрйе-
вым. Близповерхпостпые воды, как правило, гид-
рокарбопатпые, реже - натриевые. Одновремен-
но с минерализацией возрастает и жесткость
воды (до 11,1 мг-экв/л).
Минерализация вод угленосных отложений
ограничивает возможности их применения для
технических и бытовых целей.
Остальные водоносные комплексы характе-
ризуются слабой обводненностью; по условиям
циркуляции являются трещинно-поровыми и тре-
щинными, в некоторых случаях отличаются высо-
кой минерализацией (воды третьего и шестого во-
доносных комплексов). Дебит источников изменя-
ется от 0,05 до 10 л/с, по в преобладающем боль-
шинстве случаев не превышает 5 л/с.
Прогнозные водопритоки в эксплуатацион-
ные выработки различных месторождений бас-
сейна оценивались в процессе их разведки в
разные годы. Для Эрбекского месторождения
ожидаемый суммарный приток воды в ствол бу-
дущей шахты составит около 300 м3/ч. Водо-
притоки па Каахемском месторождении для
шахтной отработки (глубиной 200-250 м) оце-
нены в пределах 200-250 м3/ч. Межегейское мес-
торождение обводнено неравномерно, и ожидае-
мые водопритоки в шахтные стволы на различ-
ных участках колеблются от 100 до 800 м3/ч.
“Красногорский” участок Элегестского место-
рождения характеризуется расчетными водо-
притоками на конец отработки в 400-500 м3/ч
(Н.А.Фесенко, 1964).
В гидрогеологическом отношении угленос-
ные отложения представляют собой единую водо-
носную зону. Коэффициенты фильтрации по глу-
бинам, по данным “Востсибгипрошахт”, имеют
следующие величины (в м/сут): 0-150 м - 1,0;
150-300 м - 0,06; 300-500 м - 0,015.
Уровнепроводпость пород в среднем состав-
ляет 100 000 м2/сут. При проходке стволов
шахт расчетные водопритоки составят (в м3/ч):
0-150 м - 180-230; 150-300 м - от 16 до 34;
300-500 м - от 7 до 10.
Подземные воды не обладают агрессивно-
стью выщелачивания, общекислотпым видом аг-
рессивности, сульфатной, магнезиальной и кисло-
родной агрессивностью.
Таким образом, месторождения Улугхемского
бассейна имеют в основном слабую степень обвод-
ненности, переходящую в среднюю (до 800 м3/ч)
на участках развития тектонических нарушений и
в припойменных частях долин рек.
6.2. ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
По данным ВСЕГИНГЕО (1990), в инженер-
но-геологическом отношении Улугхемский бас-
сейн классифицируется как инженерно-геологиче-
ский регион III порядка, в пределах которого вы-
деляются инженерно-геологические структуры бо-
лее мелкого порядка. Их число, линейные разме-
ры п положение в пространстве определяются осо-
бенностями проявления мезозойского тектогенеза.
Горными выработками, пройденными при
разведке месторождений и угленосных площа-
дей, установлено, что кровлей большинства уголь-
ных пластов являются алевролиты, иногда песча-
ники, очень редко аргиллиты. Кровля пласта
“Улуг” часто представлена крепкими песчаника-
ми с галькой изверженных и других пород. Поч-
вой всех пластов служат алевролиты, реже песча-
ники. Породы кровли, как правило, довольно
устойчивы, что позволяло производить крепле-
ние разведочных выработок вразбежку с расстоя-
нием до 2 м между окладами. Породы почвы так-
же отличаются достаточной устойчивостью.
Данные о физико-механических свойствах уг-
левмещающих пород приведены в-табл. 136. По-
роды характеризуются относительно высокой
плотностью сложения, значительной прочностью
и повышенными значениями характеристик упру-
гих свойств. Согласно классификации Ф.П.Сава-
репского породы относятся к полускальпым и ска-
льным образованиям.
Анализ результатов испытаний углевмещаю-
щих пород бассейна позволил выявить ряд зако-
номерностей формирования их физико-механиче-
ских свойств.
В частности, объемная масса пород отличает-
ся сравнительно небольшим разбросом средних
значений, которые закономерно увеличиваются
по мере уменьшения размера зерна от 2,58 т/м3 —
конгломераты и гравелиты, до 2,65 т/м3 — мелко-
зернистые песчаники.
Пористость пород в основном пезпачитель-
йая (до 5%), лишь у алевролитов по отдельным
пробам отмечается пористость до 10-12%.
Прочность пород характеризуется относитель-
но высокими значениями: средние значения пре-
дела прочности при сжатии закономерно увеличи-
ваются от 108 - конгломераты и гравелиты, до
144 МПа (по отдельным пробам - до 220 МПа) -
мелкозернистые песчаники. Алевролиты меняют
прочность относительно направления нагрузки от
7 до 49 МПа.
Таблица 136
Физико-механические свойства углевмешаюших пород Улугхемского бассейна
Порода Объемная масса, т/м3 Пористость, о/ /о Прочность, МПа Коэффициент крепости (расчетный) Скорость продольных волн, км/с Динамический модуль упру- гости, ГПа
на сжатие на растя- жение
Северо-западная и западная части бассейна (Н.Е.Дубовик, 1990; В.И.Шибанов, 1988)
Конгломераты и гравелиты 2,46-2,64/ 2,58 2,1-6,1/4,0 95-128/108 11-15/12 6,8-9,1/7,7 2,74-3,78/3,37 17,7-33,1/26,9
Песчаники к/з 2,49-2,71/2,6 1,8-5,7/3,7 82-141/114 9-16/13 5,8-10,1/8,1 2,61-3,95/3,48 16,2-36,6/28,2
Песчаники с/з 2,44-2,74/2,6 1,4-5,8/3,6 75-185/123 8-21/14 5,4-13,2/8,8 2,78-5,01/3,66 17,0-57,4/30,5
Песчаники м/з 2,48-2,75/2,65 0,7-5,4/3,5 100-221/114 11-26/17 7,1-15,8/10,3 2,38-5,51/3,9 12,3-68,4/34,2
Алевролиты 2,52-2,74/2,65 2,6-12,4/5,5 1-97/49 1,24/14 0,1-8,1/4,1 1,43-4,94/2,97 4,3-51,6/20,7
Восточная часть бассейна (В.В.Блинников, 1992)
Конгломераты, гравелиты, песчаники к/з 2,19-2,55/2,35 5,7-20,1/14,0 7,2-66,8/28,6 1,3-4,9/3,4 0,5-4,8/2,0 2,01-3,59/2,77 10,1-28,0/19,5
Песчаники с/з 2,17-2,67/2.39 4,8-20,3/10,6 11,2-75,6/34,8 2,2-8,1/4,7 0,8-5,4/2,5 2,3-4,32/3,00 13,6-36,3/23,6
Песчаники м/з 2,22-2,65/2,46 3,0-16,1/8,9 19,7-76,0/45,6 3,8-6,9/4,8 1,4-5,5/3,2 2,25-4,77/3,25 15,6-52,9/26,2
Алевролиты к/з 2,37-2,66/2,51 1,8-14,6/8,2 1,0-55,9/16,4 1,0-7,1/3,7 0,1-4,0/1,2 1,35-3,72/2,90 9,7-21,5/15,4
Алевролиты м/з 2,3-2,66/2,52 2,4-17,9/8,5 1,0-73,2/18,1 1,0-6,0/3,3 0,1-5,2/1,3 1,34-4,39/2,74 10,0-19,9/15,3
Примечание. к/з- крупнозернистые, с/з — срсднсзернистыс, м/з - мелкозернистые, в числителе интервалы значений, знаме-
нателе - среднее.
Скорость продольных воли и динамический
модуль упругости также закономерно изменяют-
ся (средние значения) соответственно от 2,97 и
20,7 ГПа — алевролиты, до 3,90 км/с и 34,2 ГПа
(по отдельном пробам - до 5,50 км/с и 68,4 ГПа) -
мелкозернистые песчаники.
Большое влияние па физико-механические
свойства пород оказывает наличие в составе их це-
мента карбонатной составляющей: в породах с це-
ментом, состоящим наполовину из .карбонатов,
усредненные значения объемной массы, прочнос-
ти и скорости продольных волн возрастают, по
сравнению с малокарбопатпыми и другими разно-
видностями пород, соответственно в 1,04, 1,79 и
1,28 раза.
Угли пласта “Улуг" хрупкие, часто разбиты
трещинами кливажа, расстояние между трещина-
ми 2-5 мм, редко до 1 см, причем они тем меньше,
чем меньше зольность угля, а следовательно, и ме-
ханическая прочность. Механическая прочность
углей и вмещающих пород, размокаемость изуча-
лась КузНИИуглеобогащеиие (1990).
Механическая прочность углей пласта, опреде-
ленная методом толчения, составляет 0,17-0,67%
(табл. 137). Прочность алевролита из породного
прослоя пласта “Улуг” составляет 1,57% (но мето-
ду толчения), размокаемость его — 22%. В централь-
ном забое действующего разреза прочность алевро-
лита из прослоя — 5,48%. Действительная плот-
ность углей пласта “Улуг” - 1,31-1,40 г/см3.
Механическая прочность углей пород кровли и почвы
Таблица 137
Наименование пробы Коэффициент крепости (метод толчения, класс 13-25 мм) Механическая прочность, %
в большом барабане (класс более 13 мм) в малом барабане (класс 25- 50 мм)
Пласт 2.2, уклон 1
Радовой уголь 0,22 21,2 46,1
Слой 1 (уголь блестящий) 0,19 -
Слой 2 (алевролиты) 2,05 -
Слой 3 (уголь блестящий) 0,34
Кровля (песчаник мелкозернистый) 3,50 90,4
Почва (алевролит) Пласт 2.2, уклон 2 2,60 72,8
Радовой уголь 0,36 27,2 39,1
Уголь 0,33 - -
Кровля (песчаник разнозернистый) 6,0 - 84,8
Почва (алевролит) Пласт 2.2, уклон 3 5,1 74,1
Рядовой уголь 0,19 19,3 27,8
Слой 1 (уголь блестящий) 0,21 - -
Слой 2 (алевролит) 1,57 - !
Слой 3 (уголь блестящий) 0,17 - -
Кровля (алевролит) 1,00 - 56,5
Почва (алевролит) Пласт 2.2, уклон 4 1,63 - 56,5
Рядовой уголь 0,67 31,0 60,5
Уголь 0,45 - -
Кровля (песчаник) 2,90 - 84,5
Почва (алевролит) 1,61 - 76,8
Пласт 2.2, центральный забой разреза “Каа-Хем”
Кровля (песчаник) 3,11 - 89,4
Уголь 0,50 35,6 41,8
Почва 5,11 - 54,7
Породный прослой 5,48 - 64,5
(ШИМА «жумк ’иууч*,у***ч*а чким. %жа& яцммж чогжж.чгжяж* ЯйЯ№'ккжи»ЧвйМя чямак чв№8&чкжаа*ммж<№ягм.штмк'ктмк'жмкь'тМйП)чамшчяпмжчмммчкмйи.чйкмк.'
Рис. 74. Инженерно-геологические условия разработки углей пласта “Улуг”
1 - граница бассейна; 2 - выход пласта “Улуг” на поверхность; 3 - разломы; 4 - инженерно-геологические I
условия простые; 5 - инженерно-геологические условия средней сложности; 6 - инженерно-геологические |
условия сложные; 7 - верхняя граница метановых газов к
«йявь тйж»й шам. «аве» чшзз. чж&м. чпма чэдт. еж» чбевк» чаяв» ажсг чвязиа швяа. «яшм еаил еа*?л ям* читая нам чяави. ичаяз-. чхя&л. едавю. чскка «ит чаяв» тежа чаита к
Таким образом, инженерно-геологические
условия разработки пласта “Улуг” до глубины за-
легания 600 м (рис. 74) оцениваются в основном
как средпесложные (показатель сложности — 6-7
баллов). Меньшие по площади занимают области
с простыми инженерно-геологическими условия-
ми ведения горных работ (показатель сложности -
3-5 баллов). Наименьшим распространением ха-
рактеризуются области со сложными инженер-
но-геологическими условиями (показатель слож-
ности 8-9 баллов), среди которых две наиболее
крупные находятся в южной части бассейна. На
глубинах залегания пласта “Улуг” свыше 600 м,
па участках с крутым залеганием, прогнозируются
достаточно сложные инженерно-геологические
условия разработки.
6.3. ГАЗОНОСНОСТЬ
Изучение газоносности угольных пластов
проводилось в небольшом объеме па участках по-
исково-оценочных работ и предварительной раз-
ведки (В.И.Шибанов, 1986, 1988; Н.Е.Дубовик,
1990; В.В.Блинников, 1992). В местах пересече-
ния скважинами пласта “Улуг” па глубине 350 -
400 м, наблюдались кратковременные газовыделепия;
суфлярпых выделений газа не зафиксировано.
Все уклоны, пройденные в различное время,
находились в зоне газового выветривания. При
горных работах до глубины 150 м газа в них не об-
наружено.
Газоносность угленосных отложений наибо-
лее изучена в северо-восточной и юго-западной ча-
стях Улугхемского бассейна. Для изучения газо-
носности наибольший интерес представляет ниж-
няя пачка верхней под свиты эрбекской свиты.
Распределение метана в угольных пластах с
глубиной показано па рис. 75.
Глубина первого появления метана па Элеге-
стском месторождении составила 50, па Межегей-
ском — 80 м. Глубинные интервалы распростране-
ния газовых зон по площади различны. На юго-за-
падном крыле бассейна метаиоазотпая зона за-
фиксирована в интервале до 250, в центральной
части - до глубины 550, па северо-восточном кры-
ле — до 190 м. Соответственно в этих же местах в
интервале до 300, ниже 550, и до 220 м располо-
жена зона азотпо-метаповых газов. ’
Количественное распределение углеводород-
ных газов в угольных пластах по глубине изуча-
лось применительно к пласту “Улуг”. Изменение га-
зоносности пласта с глубиной отражено па рис. 76
в системе координат: Н (глубина опробования в м),
Г (природная газоносность в м3 /т с. б.м).
В антиклинальных структурах, ниже зоны га-
зового выветривания, газоносность пласта
“Улуг” резко возрастает, достигая на относитель-
но небольшой глубине (450 м) 17 м3/т с.б.м. В
синклинальных и брахисипклипальпых структу-
рах газоносность пласта с глубиной нарастает бо-
лее плавно и па глубине 600 м увеличивается до
И м3/т с. б. м.
Общей чертой распределения углеводород-
ных газов в пределах разведанных Элегестского
и Межегейского месторождений является интен-
сивное нарастание газоносности угольных плас-
тов с глубиной от верхней границы метановых га-
зов и отсутствие газовой стабилизации. Газонос-
ность углей пласта “Улуг” соответствует их потен-
циальной метапоемкости.
Распределение газоносности вмещающих по-
род в зависимости от глубины залегания приведе-
но на рис. 77.
I Рис. 75. Распределение метана в угольных I
Ц пластах с глубиной (по /).Я.Доровскому, 1987) |
| 1 - данные по пласту “Улуг”; 2 - данные по сопутствующим
угольным пластам
сиза «мк» чвсаж иза тю чммь жкям. чккпм «сюа якшмь ишк таив -жжач> пшю, «ома» жижа ака®. «и* чмод
, •шиза ’ЗЖйт -«аиа вджда. чижа. «®е«а. «айадл иаааь иж* тазаа* тзйяй» члаиа. ®»& чзаааа «аажж. ч»
I Г,м3/т.с.б.м.
I
11,60
1
11,30-
I
|1,10-
1
•10,90-
$
I
!
€0,70-
8
I
0,50-
§
^0,30-
I
10,10-
I
_,____,___ртогр____о । |
100 200 300 400 500 600 Н,м|
Рис. 77. Распределение газоносности
вмещающих пород по глубинам
| (по А.ЯМоровскому, 1987)
| 1 - аргиллиты, 2 - алевролиты, 3 - песчаники
кж®. чдаа то&да» чжкк» тятшя гяпия чяюяй. «йяаяя. «гяж». «етии. тиягва чдаяж* V—яяа жйввй «кйй «яяяаа еяетяй. «да«Й$
В интервале 200-600 м породы разного лито-
логического состава и с различным содержанием
углистого вещества характеризуются различной
газоносностью: углистые аргиллиты и алевроли-
ты содержат значительное количество газа (до
1,57 м3/т), алевролиты менее газоносны, а песча-
ники практически не содержат углеводородных
газов. Газоносность углистых пород с содержани-
ем рассеянного и концентрированного угольного
вещества более 25%, видимо, будет возрастать с
глубиной и оказывать влияние па газообилыюсть
горных выработок. Следует ожидать, что значите-
льное количество некондиционных угольных пла-
стов, пропластков и слоев угля малой мощности
явится причиной существенного повышения газо-
обилыюсти выемочных участков.
Установлена также закономерность газонос-
ности от тектонического строения месторожде-
ний. Угольные пласты в пределах антиклиналей
характеризуются высокими значениями газонос-
ности на относительно небольшой глубине. Градиент
нарастания газоносности от верхней границы ме-
тановых газов составляет: в интервале 300-350 м —
6 м3/т с.б. м ; 350-400 м — 8 м3/т с.б.м.
Угленосные отложения Межегейской брахи-
синклинали отличаются меньшей газоносностью
па тех же глубинах и более замедленным нараста-
нием газоносности с глубиной. Градиент нараста-
ния газоносности для разных глубин здесь состав-
ляет (в м3/т с.б.м): 300-350 м - 0,8; 350-400 м -
0,9; 400-450 м - 1,3; 450-500 м - 1,5; 500-550 м -
1,8; 550-600 м - 2,5.
Угольные пласты Красногорской синклина-
ли, ядро которой значительно прогнуто, характе-
ризуются пониженным содержанием углеводород-
ных газов и большой глубиной зоны газового вы-
ветривания.
На характер распределения газоносности по
простиранию и падению большое влияние оказа-
ли форма рельефа и выклинивание угольных пла-
стов па выходах. Эти факторы обусловили раз-
личную интенсивность миграции газов па днев-
ную поверхность и степень деметанизации плас-
тов и в значительной степени определили остаточ-
ную величину газоносности. Газовых ловушек и
пород-коллекторов не обнаружено. Потенциаль-
ными причинами осложнения газовой обстановки
в горных выработках могут быть трещиноватость
углей и пород и высокая угленосность отложе-
ний. Локальные образования в угольных плас-
тах, отличающиеся физико-механическими свой-
ствами угля, уменьшением мощности пластов, пе-
режимами, строением угольных пачек могут быть
потенциально опасными по внезапным выбросам
угля и газа.
В целом по бассейну установлено следующее:
верхняя граница метановых газов расположе-
на па глубине 350-400 м. В местах крутого залега-
ния пласта “Улуг” положение этой границы про-
гнозируется па глубине до 600 м;
зона газового выветривания определяется
глубиной 0-150 м;
градиент нарастания газоносности от верхней
границы метановой зоны составляет: в интервале
глубин 300-400 м - 1,7-2,5 м3/т с. б. м.; в интерва-
ле глубин 400-500 м - 2,8- 8 м3/т с. б. м.; в интер-
вале глубин 500-600 м - порядка 4,3 м3/т с. б. м.;
метанопоспость пласта “Улуг” колеблется в
пределах 2,26-17,0 м3/т с. б. м.
6.4. ПРОЧИЕ ФАКТОРЫ И УСЛОВИЯ
Геотпермические условия. Исследования
проводились но двум наиболее глубоким скважинам:
скв. 602 (595 м) и скв. 613 (660 м). Термометрия вы-
полнена в отстоявшихся скважинах прибором
ЭТС-24. В скважине 602 постоянная температура
17°С наблюдается в интервале 0-150 м. От 150 до
595 м температура равномерно повышается до 31°С.
Геотермический градиент составляет 2,83°С па 100 м.
Таблица 138
Результаты испытаний угольной пыли на взрываемость
(Элегестское и Межегейское месторождения)
Разведоч- ная линия Номер скважины Индекс пласта Содержание негорючих веществ А*1 +(СО2) кс, % Выход летучих веществ, % Нижний предел взрывоопасности отложившейся угольной пыли, г/м3 Добавка инертной пыли - Д, % Норма осланцева- ния М, %
92 185 2.2-"Улуг" 7,1 39 23 88 89
30 121 2.2-"Улуг" 6,6 34 23 88 89
92 185; 183 4.9 10,1; 12,7 38; 40 24; 26 87; 86 88
84 172 6.1 12.8 37 23 86 88
30 121 6.11 9,5 38 25 88 89
22 115 3.5 11,8; 12,2 31; 33 24 87 88
Пропластки углей выше пластов 2.2, 3.5, 4.9 и 6.11 12,7-21,3 38-42 23-25 86-87 87-89
В скважине 613 постоянная температура 8-9°С ус-
танавливается в интервале 0-120 м, далее до забоя
(660 м) температура закономерно повышается до
23°С. Геотермический градиент равен 2,59°С па 100 м.
Самовозгораемость углей и взрывоо-
пасность пыли. Результаты анализа угля плас-
тов “Улуг”, 3.5;4,9;6.1и6.11 позволяют отнести
их ко II группе с малоопаспой степенью склонно-
сти углей к самовозгоранию. Угольные пропласт-
ки, расположенные выше пластов “Улуг”, 4.9 и
6.11, могут быть как неопасными, так и опасными
к самовозгоранию, Из опыта работ “Каа-Хемско-
го” разреза известно, что уголь пласта “Улуг” не
склонен к самовозгоранию. Случаев возгорания
его при хранении в буртах не отмечено. Однако
углистое вещество залегающих выше пласта
“Улуг” мелких пропластков углей, которые идут
в отвалы, быстро самовозгорается.
Результаты испытаний угольной ныли па
взрываемость приведены в табл. 138, из которой
видно, что угольная пыль всех пластов и пропла-
стков взрывоопасна.
7. ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
7.1. РАДИАЦИОННО-ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА УГЛЯ
И ВМЕЩАЮЩИХ ПОРОД
Естественная радиоактивность углей и вмеща-
ющих пород изучена но разрезам всех скважин ра-
диометрическим каротажем. Данные по радиоак-
тивности углей и вмещающих пород приведены в
табл. 139.
В соответствии с "Временными методически-
ми указаниями по радиационно-гигиенической
оценке полезных ископаемых при производстве
геологоразведочных работ” (1986) угли и вмеща-
ющие цороды относятся к I классу, величина гра-
ничной интенсивности для которого равна
2,8680-5,0907 пА/кг (в геометрии 4 л). Аномаль-
ных знамений у-активпости в пределах угленос-
ной толщи (выше пласта “Улуг”) не установлено.
Таблица 139
Радиоактивность углей и вмешаюших пород
Порода
Каменный уголь
Аргиллит углистый
Алевролит
Песчаник мелкозернистый
Песчаник крупнозернистый
Песчаник кварцевый
Гравелит, конгломерат
Пределы колебаний
естественной радиоактив-
ности (геометрия измере-
ний - 4л), пА/кг
0,01-1,1
0,75-1,5
1,0-2,5
0,5-1,5
0,5-1,5
0,4-1,2
0,7-1,1
7.2. МИКРОЭЛЕМЕНТЫ В УГЛЯХ И ВМЕЩАЮЩИХ ПОРОДАХ
Содержание микроэлементов в углях и вме-
щающих породах Улугхемского бассейна (вос-
точная часть бассейна, Межегейское и Элегест-
ское месторождения) приведены в табл. 140 и
141. Концентрации токсичных (мышьяк, сера,
ртуть, бериллий, фтор) и потенциально токсич-
ных (ванадий, кобальт, марганец, никель, сви-
нец, хром, селен) химических элементов близки
к фоновым значениям, по встречены и аномаль-
ные содержания. Так, по отдельным скважинам
Содержание микроэлементов (в г/т) в углях
Место отбора проб Ве Г 5с Т1 V Ст Мп Со №
По скважинам 3,9 54,4 3,9 942 22,62 10,4 4015 3,5 6,8
0-15 0-300 0-20 800-3000 0-100 0-50 0-1000 0-15 1-30
“Каахсмскпп” 2,8 12 2,7 443 19,2 8,8 421 5,4 9,4
разрез 2-30 0-50 2-15 200-1500 10-200 5-10 300-1500 5-10 7-20
Содержание микроэлементов (в г/т) в углях
Место отбора проб Ве Г Р 5с V Сг Мп Со №
Пласт “Улуг” 0-5 20 0-500 57 0-1000 3,6 0-50 3,4 0-30 138 10-1000 0,9 0-5 2,9 0-15
Сопутствую- 2,7 81 88,4 26,2 17,8 107 5,7 -
щис пласты (в целом) 0-5,7 0-420 0-2082 0-173 0-74,4 10-1500 0-53 1-Гоб
Вмещающие породы (в целом) 0-5 0-1116 0-2000 До 20 10-200 2-500 10-3000 0-50 5-132
Песчаники (среднее) 0,35 63 73 10 217 593 8,6 11,5
Аргиллиты (среднее) 1,53 280 12 28 257 6,1 35,6 '
Примечание. В числителе — среднее, знаменателе - интервал значений.
и пробам в углях пласта “Улуг” выявлены кон-
центрации (в г/т): фтора — до 500, ванадия —
108,7-185,4, марганца - 1172-2000, хрома -
120,0- 432,8.
Углистые алевролиты и алевролиты почвы
пласта “Улуг” обладают повышенным содержани-
ем указанных микроэлементов, а также ниобия
(17,8-20 г/т) и серебра (иногда до 2).
В целом концентрации токсичных элементов
не будут представлять опасности для окружаю-
щей среды при освоении месторождений и исполь-
зовании углей.
Таблица 140
пласта “Улуг” Восточной угленосной плошали
Си Са Ое 7г ыь Ай 8п Ва Ьа У РЬ
10,7 5-30 2,6 1-15 0,5 0-3 54 20-200 2,8 0-5 0,26 0-2 1,6 0-2 149 0-300 12,5 10-20 14 10-30 1,5 0-10
20 5-20 2,9 1-20 2,7 2-5 46 30-100 5 0-5 0,01 0,01 1,9 1-3 200 0-300 10 10 10,6 10-20 3,4 2-15
Таблица 141
и вмещающих породах Межегейского и Элегестского месторождений
Си 7п Аз 7г мь Мо Ай са Нй РЬ
4,4 1,4 0,1 0,028 0,8
0-150 0-14 0-4,5 0,0078-0,111 0-15
9,6 0-100 7,8 1,2 0,071 4,5
3,8-106 1-84 0-7,9 0,004-0,773 0-20,8
0-480 0-7 0-2 0-20 1-50
2,4 0,11 12,2
82,6 333 17,8 0,9 0,25 2,22 22,3
8. ЗАПАСЫ И РЕСУРСЫ УГЛЕЙ
Наряду с детально разведанными месторожде-
ниями, запасы углей которых определены по катего-
риям А+В+С], имеются и предварительно разведан-
ные площади и месторождения с запасами катего-
рий С(+С2, площади, оцененные па стадии поиско-
вых и поисково-разведочных работ с запасами и про-
гнозными ресурсами по категориям от С2 до Р]-Р3.
При оценке запасов разведанных месторожде-
ний за основу приняты данные Государственного
баланса полезных ископаемых по состоянию па
01.01. 1998 г. с уточнением последнего по прото-
колам рассмотрения оперативных приростов запа-
сов па стадии предварительной разведки.
Прогнозные ресурсы определены для площа-
дей за пределами разведочных и поисково-разве-
дочных работ. При этом для сопутствующих плас-
тов, из-за их невыдержанности по площади и мощ-
ности, введен понижающий коэффициент 0,3.
В пределах бассейна детально разведаны за-
пасы по четырем месторождениям — Эрбекскому,
Элегестскому, Каахемскому и Межегейскому.
Суммарные учтенные Государственным балансом
их запасы по категориям А+В+С1+С2 (по состоя-
нию па 01.01. 1998 г.) составляют 1060 млп т, из
них для открытой добычи - 61,2 млн т. По предва-
рительно разведанным площадям и площадям поис-
ково-оценочным запасы угля по категории С(+С2
составляют 3882 млп т. Общее количество запасов
угля по бассейну по сумме категорий А+В+С^+СА
определяется величиной в 4942 млп т.
Таблица 142
Запасы и прогнозные ресурсы углей (в млн г) Улугхемского бассейна
(по состоянию на 01.01.1998 г.)
Бассейн, под счетная площадь, месторождение Марка угля Всего Запасы углей Прогнозные ресурсы углей
всего в том числе Всего в том числе по категориям
учтенные Госбалансом по категориям А4-В+С14-С2 запасы, подсчитанные по категориям С14'Сз Р1 Р2 Рз
Улугхемский бассейн, всего Г, ГЖ, ж 19489 4942 1060 3882 14547 6492 6745 1310
Эккн-Оттугская и Ссссрлпгско-Тапсин- ГЖ 555 555 555
ская
Эрбскская, всего Г, ГЖ, ж 452 452 97 355
в том числе:
Эрбскскос месторождение ГЖ 97 97 97
Кызыльская, всего Г, ГЖ, ж 17561 4490 963 3527 13071* 6326 6745
с том числе: Элегестское месторождение ж 38 38 38
Каахсмскос г 297 297 297
Межегейское ж 213 213 213
Мсжсгсйско-Элсгсст- ж 2589 2589 2589
ская площадь (предва- рительная разведка)
Юго-Восточная пло- ГЖ 1353 1353 415 938
щадь (предварительная разведка)
Всрхнс-Элсгсстская и ж 921 921 166 755
Березовская ГЖ _ ' —
Примечание: *) Прогнозные ресурсы по Кызыльско-Эрбскской площадц.
Запасы, пригодные для открытых работ, оце-
ниваются в количестве не более 100-150 млп т,
что связано с увеличением углов падения пород в
прибортовых частях бассейна и значительной
мощности зоны окисления.
Из учтенных балансом запасов отраслью
промышленности осваиваются менее 1%. Добы-
ча открытым способом на единственном освоен-
ном месторождении Каахемском составляет
500-600 тыс.т/год.
Прогнозные ресурсы углей бассейна, под-
считанные на площадях, где не были проведены
поисково-оценочные и разведочные работы, оце-
ниваются в 14547 млн т. К категории Р( отнесе-
ны прогнозные ресурсы угленосных площадей,
примыкающих к разведочным участкам с запаса-
ми категорий С)И С2 — путем интерполяции на 1 км
по падению. Ресурсы категории Р2 выделены па
площадях, угленосность которых изучена ред-
кими скважинами. Ресурсы категории Р3 выде-
лены па площадях бассейна, угленосность кото-
рых установлена по общегеологическим дан-
ным. Оценка ресурсов этих площадей проведе-
на по аналогии с соседними, более изученными
площадями.
В целом запасы и прогнозные ресурсы углей
бассейна оцениваются в 19489 млн т, в том числе
по пласту “Улуг” - в 16176, или 83% от общих за-
пасов и ресурсов.
Распределение общих разведанных запасов и
прогнозных ресурсов бассейна по подсчетным
площадям, месторождениям, марочному составу
и категориям изученности приведено в табл. 142,
а их распределение по глубине залегания — в
табл. 143. В табл. 144 показано распределение за-
пасов углей основного пласта бассейна 2.2-
“Улуг” но марочному составу в соответствии с
ГОСТом 25543-88.
Таблица 143
Распределение геологических ресурсов углей Улугхемского бассейна по глубинам
Подсчетная площадь Запасы и прогнозные ресурсы, млп т
всего интервалы глубин, м
0-300 300-600 > 600
Эккн-Оттугская и Ссссрлигско-Т апсинская 555 89 178 288
Эрбскская и Кызыльская 18013 901 9547 7565
Всрхнс-Элсгсстская и Березовская 921 46 488 387
Итого: 19489 1036 10213 8240
Распределение запасов углей пласта 2-2 “Улуг” по марочному составу
в соответствии с ГОСТом 25543-88
Таблица 144
Марка угля Запасы, млн. т
всего в том числе
А+В+С1 С(+С2
Ж 2740 241 2499
ГЖ 1897 221 1676
Г 245 55 190
Итого 488? 517 4365
9. ГЕОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА УГОЛЬНОЙ
СЫРЬЕВОЙ БАЗЫ
В связи с развернувшимися в 80-е годы широ-
комасштабными работами ио изучению Улугхем-
ского бассейна, наряду с проведением поисковых
и поисково-оценочных работ в юго-западной, севе-
ро-западной и восточной частях бассейна прово-
дилась и геолого-экономическая оценка результа-
тов этих работ с составлением соответствующих
технико-экономических соображений (ТЭС) но
обоснованию целесообразности проведения даль-
нейших геологоразведочных работ (ВНИГРИуголь,
1986, 1989,1990).
Исходные данные и результаты геолого-эко-
номической оценки указанных площадей приведе-
ны в табл. 145.
В юго-западной части бассейна (Межегейско-
Элегестская площадь) по условиям идентичности
горно-геологических условий и равномерности
распределения запасов было выделено четыре
шахтных поля с проектной мощностью шахт
4,5 млп т/год каждая. В качестве первоочеред-
ных объектов было рекомендовано строительство
двух шахт.
На основании выполненных в ТЭС расчетов
был сделан вывод о технической возможности и
экономической целесообразности промышленно-
го освоения запасов коксующихся углей указан-
ных шахтных полей.
По северо-западной части бассейна (район
Эрбекского месторождения), анализ горно-геоло-
гических условий, технические и экономические
проработки показали, что эффективная разработ-
ка угольных пластов возможна (в центральном
блоке) этой площади с наиболее благоприятными
горно-геологическими условиями шахтой мощно-
стью 3,0 млн т/год. Рассчитанные экономиче-
ские показатели шахты оказались лучше норма-
тивных, принятых па тот период Мипуглепро-
мом. Основные технико-экономические показате-
ли, определенные па год оценки (1990), приведе-
ны в табл. 145.
Таблица 145
Основные показатели геолого-экономической оценки отдельных частей Улугхемского бассейна
Показатель Юго-западная часть (ТЭС, 1986 - для полей шахт 1 и 2) Северо-западная часть (ТЭС, 1990) Восточная часть (ТЭС, 1989 - для полей шахт 1-7)
Запасы и ресурсы углей категории С2+Р1, млн т
общие 675,3-497,8 360,8 185,9-448,2
промышленные 401-233,6 216,3 132,4-306,6
Глубина подсчета запасов, м 600-700 600 650
Проектная мощность шахты:
по товарному добытому углю 4,5 ' 3,0 1,8-2,4
по товарной продукции - 2,7 -
Марка угля ж ГЖ г,гж,ж
Зольность
товарного добытого угля 12,0-14,8 16,4 6,54-14,0
концентрата - 6, 0 5,8-6,0
промпродукта - 41,0 24,7-39,0
Капитальные вложения в производственное
строительство, млн р.:
всего 249,8-279,3 707,6 307,7-504,9
на 1 т товарного добытого угля 55,5-62,1 235,9 169,4-215,5
Основные промышленно-производственные фонды 153,0-159,2 508,7 267,3-372,1
и нормируемые оборотные средства, млн р.
Оптовая цена 1 т товарной продукции, р. 15,8 58,5 63,3
Полная себестоимость 1 т товарной продукции, р. 8,3-8,7 25,9 22,2-22,9
Рентабельность, % 18,9-20,8 17,2 25,6-26,2
Коэффициент эффективности 0,14-0,16 0,12 0,19-0,23
Срок окупаемости капиталовложений, лет 6,1-7,4 8,1 4,3-5,3
На оцениваемой площади восточной части бас-
сейна (район Каахемского месторождения), гор-
но-геологические условия, запасы и ресурсы углей
позволили в результате технических проработок
выделить семь шахтных полей. Из них пять шахт -
с проектной мощностью 2,4 млп т/год и две шах-
ты с проектной мощностью 1,8 млп т горной массы
в год. Технико-экономические показатели шахт (в
ценах 1989 г.) приведены в табл. 145. Норматив
общей экономической эффективности капитало-
вложений 1986-2005 гг. согласно “Отраслевой ин-
струкции определения экономической эффектив-
ности капитальных вложений в угольной промыш-
ленности” соответствовал 0,06. Фактически пока-
затель общей экономической эффективности соста-
вил по оцениваемым шахтам от 0,19 до 0,23.
В целом технико-экономические расчеты по-
казали возможность обеспечения высокой эффек-
тивности разработки углей па данной поиско-
во-оценочной площади и позволили сделать вы-
вод о целесообразности промышленного освоения
восточной части бассейна и проведения здесь
предварительной разведки.
Таким образом, выполненные в ТЭС техни-
ко-технологические проработки и экономические
расчеты, позволили сделать вывод о целесообраз-
ности освоения всех рассмотренных угленосных
площадей в пределах Улугхемского бассейна. Не-
обходимость и сроки проведения дальнейшей их
разведки предлагалось определять с учетом конк-
ретных планов намечаемого строительства и раз-
вития Дальневосточного металлургического ком-
бината, для которого Улугхемский бассейн являл-
ся альтернативной сырьевой базой высококачест-
венных и дешевых коксующихся углей; строитель-
ства железной дороги Кызыл - Абакан, ТЭО строи-
тельства которой было разработано Сибгипро-
трапсом в 1982 г., и планов социально-экономиче-
ского развития Республики Тыва.
Политические и экономические изменения,
произошедшие в государстве в начале 90-х годов,
и связанный с этим переход от плановой экономи-
ки к рыночным условиям и начатая реструктури-
зация угольной отрасли промышленности страны
диктовали необходимость проведения анализа и
оценки состояния и перспектив развития уголь-
ной отрасли промышленности России. Такая рабо-
та, по поручению Правительства РФ, была нача-
та Комитетом угольной отрасли промышленности
в 1992 г.
С целью выявления объектов с запасами, перс-
пективными для промышленного освоения, и опре-
деления реального сырьевого потенциала углей
Республики Тыва, институтом ВИИГРИуголь с
1993 по 1995 г. выполнялась геолого-экономиче-
ская оценка угольной сырьевой базы Улугхемско-
го бассейна и других месторождений Республики.
Согласно данным оценки, экономически эф-
фективные (активные) запасы в количестве
61,2 млп т (категории А+В+С() были выявлены
на действующем разрезе “Каа-Хемский” и участках
резервного фонда подгруппы “а” Эрбекского, Мел
жегейского и Каахемского месторождений с сум-
марными запасами категорий А+В+С) — 531 млп т
(табл. 146). Запасы резервных участков представ-
лены углями марок Г, ГЖ и Ж, в том числе - для
коксования 470 млп т и 61 - для энергетики. На
остальных месторождениях Республики Тыва ве-
личина активных запасов составила 52,6 млп кате-
горий А+В+С] и 12,8 - категории С2. Как актив-
ные были оценены запасы “Чадапского” разреза
и участка “Южный” Чапгыз-Хадыпского место-
рождения (см. табл. 146).
Позднее, в связи с изменениями подходов к
оценке минерально-сырьевой базы, но результа-
там переоценки запасов углей Улугхемского бас-
сейна и других месторождений Республики, вы-
полненной в 2000 г. по методике сравнительной
геолого-экономической оценки с использованием
критериальных показателей (чистый дисконтиро-
ванный доход, индекс доходности и др.), реко-
мендованных ВИЭМС (1996) и Инструкцией но
оценке эффективности инвестиционных проектов
(1994), благоприятных для освоения запасов в
бассейне не выявлено (переоценка выполнялась
для объектов резерва подгруппы “а”, разведывае-
мых и перспективных). Аналогичные выводы по-
лучены и при анализе результатов технико-эконо-
мических соображений (ТЭС) для обоснования
целесообразности проведения предварительной
разведки.
Изменения результатов оценки произошли в
первую очередь в связи с непропорциональным
ростом цен па угли, а также на материалы, топли-
во, электроэнергию. Так, цена па уголь на начало
2000 г. по сравнению с 1986 г. увеличилась лишь
в 8,3 раза, в то время как капиталовложения в
строительство горных предприятий и себестои-
мость добычи возросли соответственно в 22 и 16
раз. Значительные ставки налогов, отчислений и
платежей в структуре затрат па освоение объек-
тов также снизили показатели эффективности
освоения объектов. Согласно произведенным рас-
четам, полная себестоимость 1 т товарного угля (с
введением коэффициентов дефляторов на начало
2000 г.) при освоении участков резервного фонда
будет изменяться от 197 до 365 р. т. Для безубы-
точной работы шахт цепа 1 т товарного угля без
учета налоговых отчислений и платежей должна
составлять не менее 200-400 руб. Для сравнения
себестоимость добычи угля марок ГЖ и Ж (па на-
чало 2000 г.) па шахтах Кузнецкого бассейна
“Распадской” и “Полосухипской” изменяется от
144 до ИЗ р.
Балансовые и активные запасы (в млн т) углей Улугхемского бассейна и других месторождений
Республики Тыва (по состоянию на 01.01.1998)
Группа учета, участок Балансовые запасы, категории Активные запасы (по оценке ВНИГРИуголь, 1995), категории
А+В+С< С2 А+В+С1 с2
Улугхемский бассейн Действующие предприятия Разрез “Каа-Хсме.кпп” 61,2 61,2
Резерв подгруппы "а” (для шахт) Эрбскскос месторождение 96,6 96,6
(разведанная часть) Участки “Каа-Хсмскнс -1, -2, -3” 231,4 3,9 231,4 3,9
Участки “Мсжсгсйскис -1, -2, -За” 202,7 - 202,7 -
Итого 530,6 3,9 530,6 3,9
Разведываемые участки 415,4 - - -
Перспективные участки 49,3 - - -
Всего 1056,5 3,9 591,8 3,9
Другие месторождения Республики Тыва Действующие предприятия Разрез “Чаданский” 15,6 15,6
Резерв подгруппы “б” Участок “Южный” 37,0 12,8 37,0 12,8
Прочие 3,7 - - -
Всего 56,3 12,8 56,3 12,8
Разрезом “Каа-Хемский” проектной мощно-
стью 830 тыс.т /год, с балансовыми запасами 61,2
и промышленными 58,3 млп т, в 1998 г. было добыто
всего лишь 490 тыс.т угля. По сравнению с 1990 г.
(1,1 млн т) добыча угля в бассейне снизилась бо-
лее чем в два раза. При отпускной цепе угля 110 р.
за топну и себестоимости добычи 125 р. за тонну
предприятие в 1998 г. работало убыточно, хотя в
1997 г. рентабельность составляла 17,6%. Следует
отметить, что по сравнению с экономическими по-
казателями действующих предприятий, осуществ-
ляющих добычу угля открытым способом и имею-
щих аналогичные горно-геологические и техни-
ко-технологические условия отработки запасов, по-
казатели работы “Каа-Хемского” разреза находит-
ся па таком же уровне. Так, например, себестои-
мость добычи угля па разрезе “Талдинском Север-
ном”, в Кузбассе, при производственной мощности
960 тыс. т/год и глубине отработки запасов 75 м,
составляла 156 р. за 1 т.
Обеспеченность промышленными запасами
действующего разреза при существующем уровне
добычи высокая - более 100 лет, а при увеличении
ее до запланированной мощности составит 70 лет.
Добыча угля па “Чадапском” разрезе в
1997 г. составила 72 тыс. т при проектной мощности
600 тыс. т/год.
Потребителями углей Улугхемского бассейна
являются предприятия Республики Тыва. Сущест-
вующего объема добычи “Каа-Хемского” разреза
(0,5-0,6 млп т) в целом пока достаточно для удов-
летворения впутрешшх потребностей Республики.
Небольшой дефицит в ее удаленных районах погаша-
ется за счет ввоза минусинских углей. Для удовлетво-
рения спроса па уголь местными потребителями добыча
угля в период до 2015 г., по прогнозу ЦНИЭИуголь,
должна составить не менее 700 тыс.т/год и может
быть обеспечена мощностями “Каа-Хемского” и
“Чадапского” разрезов за счет незначительного
увеличения объемов добычи (суммарная мощ-
ность - 1,4 млп т/год). Кроме того, возможно
освоение резервного участка для открытых работ-
па Чапгыз-Хадыпском месторождении.
Поставки значительных объемов углей из дру-
гих бассейнов и регионов проблематичны из-за от-
сутствия падежных транспортных коммуникаций
и значительных затрат иа транспортировку угля.
Что же касается подготовленных для нового
строительства объектов для подземного способа до-
бычи, их освоение может- стать эффективным при
выделении па них локальных участков с более бла-
гоприятными горно-геологическими условиями и
пересмотре по ним технических и технологиче-
ских решений. Кроме того, повышение эффектив-
ности освоения запасов действующими предприя-
тиями, а также па участках, подготовленных для
промышленного освоения, может быть обеспечено
за счет увеличения отпускных цеп па уголь, а так-
же реализации проектов по глубокой переработке
угля и выпуска продукции с высокой потребитель-
ской стоимостью, пользующейся устойчивым спро-
сом на региональном и федеральном рынках.
10. ОПИСАНИЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ И УГЛЕНОСНЫХ ПЛОЩАДЕЙ
10.1. ОСНОВНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ И ПЛОЩАДИ БАССЕЙНА
КААХЕМСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ
Общие сведения. Площадь месторожде-
ния (см. рис. 60) составляет около 180 км2 и в ад-
министративном отношении относится к Кызыл-
скому району Тывы. Поисковые работы и развед-
ка трех шахтных полей на Каахемском месторож-
дении выполнялись в период с 1950 по 1953 г. под
руководством А.Л.Лосева. В конце 80-х годов па
остальной площади месторождения производи-
лись поисково-оценочные работы (В.И.Шиба-
нов, Н.Е. Дубовик, 1989). В северной части пло-
щади месторождения находится “Каа-Хемский”
угольный разрез.
Поверхность представляет собой всхолмлен-
ную равнину с абс. отм. +620-820 м и более, отно-
сительные превышения достигают 250 м с крутиз-
ной склонов 15-20°. Месторождение расположено
к юго-востоку от г. Кызыла па расстоянии 12 км.
Стратиграфия и литология. В геологи-
ческом строении Каахемского месторождения участ-
вуют отложения элегестской, эрбекской и салдам-
ской свит юры, пижпекамепиоугольпые породы и
каледонские граниты, и па ограниченных участках
развиты неогеновые и четвертичные осадки.
Отложения элегестской свиты (}^е1) состо-
ят из мелкогалечпых конгломератов, гравелитов,
крупнозернистых песчаников и алевролитов об-
щей мощностью до 130-170 м, и выходят иа повер-
хность па восточном фланге месторождения.
Отложения эрбекской свиты с размы-
вом залегают па породах элегестской свиты или
непосредственно па палеозойских отложениях.
По литологическому составу и угленосности сви-
та подразделяется па две под свиты: нижнюю и
верхнюю. Нижняя подсвита сложена разнозерни-
стыми песчаниками и гравелитами, мелкогалечпы-
ми конгломератами, алевролитами. Средняя
часть пижпей под свиты — продуктивная толща,
которая состоит из чередования песчаников и
алевролитов с пластами и пропластками угля.
Мощность пижпей подсвиты колеблется от 90 до
160 м. Верхняя подсвита включает разнозерпи-
стые песчаники, алевролиты, редкие прослои гра-
велитов, с многочисленными пластами и пропла-
стками угля. Нижняя граница нодсвиты четкая и
проводится по подошве горизонта песчаников, за-
легающего непосредственно па угольном пласте
“Улуг”. Мощность верхней подсвиты около 360 м.
Отложения салдамской свиты распро-
странены в западной части месторождения и пред-
ставлены переслаиванием мелкозернистых песча-
ников и алевролитов, иногда наблюдаются про-
пластки угля. Мощность отложений салдамской
свиты 500 м. Промышленных угольных пластов в
свите не установлено.
Нерасчлепенпые отложения неогеновой и чет-
вертичной систем (Ы+О) развиты иа северной и
западной частях площади месторождения. Они со-
держат преимущественно светло-коричневые гли-
ны, суглинки, супеси, линзы песка, аллювиаль-
ные (валупно-галечпо-песчапым) материалом,
элювиальными и элювиально-пролювиальными об-
разованиями. Мощность отложений 100-140 м.
Тектоническое строение. Месторожде-
ние занимает часть восточного пологого крыла
Кызыльско-Эрбекской мульды. Угленосная тол-
ща характеризуется спокойным залеганием с отно-
сительно плавным погружением во внутренние час-
ти мульды с углами 6-8°. Только в южной части
детально разведанной площади месторождения
основная моноклинальная структура сложена вто-
ричной антиклинальной складкой, вследствие
чего углы падения здесь возрастают до 17°.
Угленосность продуктивных толщ в преде-
лах детально разведанной площади Каахемского
месторождения приведена в табл. 147
Угленосная толща па площади детальной раз-
ведки месторождения содержит до 19 угольных
пластов и пропластков, из которых один выдер-
жанный мощный угольный пласт “Улуг” и пять
относительно выдержанных пластов с рабочей
мощностью, имеющих ограниченное площадное
распространение.
Суммарная мощность угольных пластов и
пропластков в целом по месторождению колеблется
от 2,65 до 5,2 м.
На площади месторождения пласт “Улуг” рас-
пространен повсеместно. Его мощность колеблется
от 0,85 до 12 м. При этом па большей части площа-
ди месторождения преобладает' мощность в преде-
лах от 3 до 6 м. Исключение составляют участки,
расположенные южнее “Каа-Хемского” разреза
где мощность пласта снижается и составляет
0,85-2,4 м. Пласт “Улуг” преимущественно просто-
го строения, и лишь по отдельным иластопересече-
пиям отмечаются прослои высокозольного угля или
углистых алевролитов мощностью от 5 до 40 см.
Пять других сопутствующих угольных плас-
тов приурочены к отложениям эрбекской свиты и
расположены в разрезе выше пласта “Улуг”, но
мощности и площади распространения не выдер-
жаны, их строение как простое, так и сложное.
Шестой пласт 2.2А представляет собой нижнюю
пачку пласта "Улуг” в зоне его расщепления.
Характеристика угленосности детально разведанной плошади Каахемского месторождения
(А.Л.Лосев, 1964)
Свита Угольный пласт Мощность пласта, и Расстояние от кровли до кров- ли вышележа- щего пласта, и Порода кровли (преобладаю- щая) Порода почвы (преобладаю- щая) Строение пласта
Салдамская 19 0-0,65(0,37) - Песчаник Алевролит Простое
Эрбскская 18 0-0,8(0,3) 70 Алевролит - -
17 0-0,6(0,3) 21 Песчаник Песчаник
16 0-0,7(0,47) 9 Алевролит Алевролит
15 0-0,7(0,42) 108 Песчаник
14 0-0,75(0,37) 25 Алевролит
13 0-0,85(0,4) 8 Песчаник Песчаник Сложное
12 0-0,6(0,4) 7 Алевролит Алевролит Простое
11 0-0,75(0,28) 7
10 0-0,6(0,38) 7 Песчаник Сложное
9 0-1,4(0,77) 8 Алевролит Простое
8 0-0,9(0,24) 6 Песчаник Сложное
7 0-0,6(0,27) 2 Алевролит Песчаник Простое
6 0-0,6(0,29) 5 1
5 0-1,6(0,84) 5 Алевролит
4 0-4,7(1,13) 7 Сложное
3 0-1,7(0,78) 11
2 (“Улуг") 2-11,65(6,23) 23 Песчаник Простое
1 0-1,3(1,12) 43 Песчаник
Примечание. В скобках приведены - средние.
Качество углей. Все пласты сложены пре-
имущественно полу блестящими, реже полумато-
выми и матовыми типами углей. В западном и юж-
ном направлениях от “Каа-Хемского” разреза на-
блюдается улучшение качества углей и некоторое
повышение степени их метаморфизма.
Характерные показатели качества пеобогащеп-
пого угля пласта “Улуг” па площади детальной
разведки месторождения (в %): АУа - 1,2; Ай - 18,4;
УйаГ - 45; 8'1- 0,27; X = 38; У = 15 мм. Для обога-
щенного угля теплота сгорания колеблется от
33,87 до 35,92 МДж/кг, С‘,аГ- 83,9; Н‘ьг- 6; И*г-
1,6; ОйаГ- 9,3%.
В табл. 148 представлено качество угольных
пластов в целом по месторождению.
Средние данные по элементному составу уг-
лей пласта “Улуг” составляют (в %): С^|Г~ 83,4,
Н" - 6,0, - 1,5, О^- 9,0.
Качество (в %) углей Каахемского месторождения (средние данные)
Таблица 148
Индекс пласта Состав ОВ Ко Технический анализ Спекаемость
VI 8у I Ь ууа Аа 8? р<1 X V
6.2 - - - - - 1,1 16,2 42 2,8 - - 29 15
6.1 82 1 11 6 0,71 0,8 14,9 • 40 0,96 - - 31 11
3.7 - - - - - 0,7 12,0 42 1,06 - 34,6 33 13
3.5 - - - - - 1,0 15,0 44 0,49 - 33,0 27 15
3.4 - - - - - 1,0 7,1 43 0,53 - 35,1 31 19
“Улуг” (2.2) 95 - 2 3 0,71 - 12,0 45 0,42 0,0054 34,3 26 22
2.2А 88 6 5 1 0,72 1,0 9,3 45 0,47 - 34,7 25 21
Примечание. <2‘ьг - в МДж/кг, X, У - мм.
Уголь пласта “Улуг” относится к легкообогати-
шм, с высоким выходом концентрата (в среднем
до 80%). При полукоксовании он даст высокий вы-
:од смолы (12-18), что позволяет считать его цеп-
ным сырьем'для получения жидкого топлива.
В целом ио месторождению угли пласта
“Улуг” низко- и средпезольиые, низкосернистые
и малофосфористые, с высокой спекаемостыо,
(то позволяет отнести их к марке ГЖ. Следует
отметить, что в некоторых случаях (см. рис. 72)
зафиксирована толщина пластического слоя
28-30 мм, характерная для углей марки Ж (по
ГОСТу 25543-88).
Зольность и сернистость углей сопутствую-
щих пластов в целом выше, иногда (по сере) зна-
чительно, по сравнению с углями пласта “Улуг”.
Опи относятся к маркам ГЖ и Г (ГЖОК ?).
Мощность зоны окисления угля достигает 30 м.
Вблизи нее, па “Каа-Хемском” угольном разрезе, спе-
каемос'1ь углей пласта “Улуг” составляет 10-14 мм,
поэтому угли здесь маркируются как газовые. Но,
скорее все -о, они слабоокисленпые угли марки ГЖ
(В.И.Вялов, В.И.Шибанов, 1990).
Гидрогеологические условия. Водонос-
ный четвертичный аллювиальный горизонт рас-
пространен в долине р.Каа-Хем и слагает аккуму-
лятивные террасы и пойму. Водовмещающие по-
роды - песчапо-гравийпо-галечпиковые отложе-
ния. Мощность до 60 м. Глубина залегания под-
земных вод - 3-40 м. Дебит скважин от 1,66 до
25,0 л/с при понижениях 1,0-22,0 м; коэффици-
ент фильтрации от первых единиц до 200 м/сут.
Питание горизонта происходит за счет инфиль-
трации атмосферных осадков и берегового регули-
рования. Разгрузка происходит в русла рек.
Воды гидрокарбонатные, магпиево-кальциевые с
минерализацией 0,3-3,4 г/л. Горизонт является
основным источником водоснабжения.
Водоносный средне-верхнеюрский угленос-
но-терригенный горизонт салдамской и эрбек-
ской свит имеет повсеместное распространение и
развит в переслаивающихся песчаниках и алевро-
литах с прослоями гравелитов и углей. Мощность
горизонта достигает 180 м. Водоносные интерва-
лы выделены во всех литологических разностях
пород. Дебиты-скважин - 0,2-2,4 л/с при пони-
жении 1,0-69 м, удельные дебиты 0,003-0,5 л/с,
реже - 1,5, средний коэффициент фильтрации -
0,05 м/сут. Воды безнапорно-напорные. Пита-
ние горизонта происходит путем инфильтрации
атмосферных осадков и боковым перетоком. Раз-
грузка — в расположенные гипсометрически ниже
водоносные горизонты. Воды гидрокарбонатные
и сульфатно-гидрокарбонатные патриево-магпие-
вые с минерализацией 0,42-2,5 г/л. Этот водонос-
ный горизонт играет основную роль в обводнении
всей восточной части Улугхемского бассейна.
Водоносный нижнеюрский терригенный гори-
зонт элегестской свиты распространен в виде по-
лосы шириной 1-2 км, вытянутой с севера па юг
па всей площади, и представлен песчаниками,
алевролитами, конгломератами, гравелитами?
Его мощность составляет 100 м и более. Дебит
скважин - 1,1-1,7 л/с при понижениях 16,5-21,0 м;
удельные дебиты - 0,007-0,008 л/с; коэффициент
фильтрации - 0,1-0,2 м/сут. Воды гидрокарбо-
патиые и гидрокарбонатпо-сульфатпые с минера-
лизацией до 1 г/л. Водоносный горизонт гидрав-
лически связан с вышележащим водоносным угле-
носно-терригенным горизонтом, являясь областью
его питания.
Водоносная зона трещинно-поровых вод в
терригенных, эффузивных и интрузивных поро-
дах доюрского фундамента обрамляет все вышеу-
казанные водоносные горизонты и является их об-
ластью питания. Воды гидрокарбонатные с мине-
рализацией 0,4-1,3 г/л.
Каахемское месторождение па площади деталь-
ной разведки слабо обводнено (коэффициент
фильтрации равен 0,23 м/сут), развиты пена-
порпые воды трещинного типа. Ожидаемые при-
токи воды в шахте глубиной 200-250 м не превы-
сят 200-250 м3/ч.
Запасы углей детально разведанной площа-
ди месторождения составляют по категориям
А+В+С! 294 млп т.
Часть запасов угля мощного пласта Улуг
(61,2 млп т), зольностью 13,8%, сернистостью
0,43% и теплотой сгорания 32,4 МДж/кг, отраба-
тывается открытым способом па “ Каа-Хемском
разрезе. Коэффициент вскрыши па разрезе не
превышает 1:10. Добываемые па “Каа-Хемском”
разрезе угли используются для местных комму-
нально-бытовых нужд и могут смешиваться с ото-
щающими добавками для получения металлурги-
ческого кокса.
ЮГО-ВОСТОЧНАЯ УГЛЕНОСНАЯ ПЛОЩАДЬ
Общие сведения. Угленосная площадь
(см. рис .60) располагается к югу и юго-западу от
Каахемского месторождения, занимая площадь
около 160 км2. Поверхность представляет собой
всхолмленную равнину с абс. отм. +800-100 м, от-
носительные превышения достигают 250 м с кру-
тизной склонов 15-20°. На юге расположены озера
Хадып и Дус-Холь. В пределах угленосной площа-
ди проводились поисково-оценочные работы
(В.И.Шибанов, Н.Е.Дубовик, 1989), а затем пред-
варительная разведка (В.В. Б липпиков, 1992).
Стратиграфия и литология. На площа-
ди развиты отложения юрской системы, и на огра-
ниченных участках - неогеновые и четвертичные
осадки.
Юрские отложения подразделяются па элеге-
стскую, эрбекскую, салдамскую свиты (снизу
вверх).
Отложения элегестской свиты (}^е1) выхо-
дят па поверхность в восточной и южной частях
площади. По сравнению с Каахемским месторож-
дением, в разрезе отложений свиты снижается ко-
личество грубообломочных разностей пород, пес-
чаники представлены крупно-мелкозернистыми
разностями, как правило, с хорошей сортировкой
обломочного материала, увеличено количество
алевролитов до 10-15%. Мощность отложений
свиты крайне изменчива. Например, в южной час-
ти угленосной площади опа резко меняется от 40
до 224 м па расстоянии 5,5 км.
Отложения эрбекской свиты (]^3ег) так же,
как и па Каахемском месторождении, подразделя-
ются па две п од свиты: нижнюю и верхнюю общей
мощностью около 500 м. Нижняя подсвита сложе-
на разиозерпистыми песчаниками и гравелитами,
алевролитами, а верхняя — разиозерпистыми пес-
чаниками и алевролитами с пластами и пропласт-
ками угля. Мелкозернистые песчаники и алевро-
литы салдамской свиты мощностью до
550 м распространены в западной части площади.
Нерасчлепенпые отложения неогена и чет-
вертичной системы (№+(^) развиты в северо-вос-
точной части площади и в районе оз. Хадып па
юго-востоке. Опи представлены светло-коричне-
выми глинами, суглинками, супесями, линзами
песка. Мощность этих отложений от 100 до 219 м
(в районе озера)
Тектоническое строение. Угленосная
толща характеризуется спокойным залеганием с
относительно плавным погружением во внутрен-
ние части Кызыльско-Эрбекской мульды с угла-
ми 3-10°. В северной части площади пласт “Улуг”
смят в небольшие складки. Дизъюнктивная текто-
ника на площади не установлена.
Угленосность. Промышленная угленос-
ность связана с отложениями эрбекской свиты, в
которой, кроме пласта “Улуг”, содержится 10 уголь-
ных пластов (пласты 2.1; 2.2А; 3.4; 3.5; 3.7; 4.9;
5.6; 6.1; 6.2 и 6.11)
Пласт “Улуг” распространен повсеместно.
Мощность пласта в целом по площади колеблется
от 0,55 м (в зонах расщепления) до 6 м. При этом
па большей части площади мощность пласта со-
ставляет 3-4 м. На северо-востоке площади его
мощность достигает 5 м, снижаясь в районе озера
Хадыи до 1,0-2,5 м и менее.
Суммарная мощность угольной массы сопут-
ствующих пластов колеблется от 3,5 до 9,3 м, в
среднем составляя 6,2 м. Пласты 2.1; 3.4; 3.5;
3.7; 6.2 и 6.11 иногда достигают рабочей мощно-
сти (табл. 149).
Коэффициент общей угленосности колеблет-
ся от 1,7 до 5,5, рабочей угленосности - 1,2-3,7%.
Пласт “Улуг” преимущественно простого
строения. Другие угольные пласты, приурочен-
ные к отложениям эрбекской свиты, имеют как
простое, так и сложное строение. Корреляция
этих пластов между скважинами и разрезами,
оконтуривание их площадей па данной стадии
изученности практически невозможны.
Качество углей. Уголь пласта “Улуг” ха-
рактеризуется однородным петрографическим со-
ставом с содержанием микрокомпопептов группы
витрипита около 90%. Основные показатели каче-
ства углей пласта “Улуг” и сопутствующих плас-
тов приведены в табл. 150.
Угли пласта “Улуг” низко- средпезольные с ин-
тервалом значений от 3,4 до 19%, пизкосериистые
и малофосфористые, с высокой спекаемостыо,
толщина пластического слоя составляет от 8 до
35 мм. Средний элементный состав углей пласта
'Улуг” (в %): - 84,8; Н(‘!“г - 6,1; И" - 1,5;
Оаа? - 7,3. По ГОСТу 25543-88 угли относятся к
маркам ГЖ и Ж (при У > 26 мм).
Угли сопутствующих пластов характеризуют-
ся несколько большей зольностью, повышенной
сернистостью и фосфористостью, а также мень-
шей спекаемостыо. В соответствии с ГОСТом
25543-88 они относятся к маркам ГЖ и
Г(ГЖОк?)-
При расситовке углей пласта “Улуг” в грану-
лометрическом составе преобладают крупные и
средние фракции (выход класса >13 мм составля-
ет 71,3% с зольностью 8,2%, класса 0,5 — 13 мм —
24,4% с зольностью 6,8% и класса 0 - 0,5 мм -
4,3% с зольностью 12,2%). Уголь слабой крепо-
сти, легко измельчается.
Таблица 149
Мощность сопутствующих пластов
Показатель Индекс пласта
2.1 2.2А 3.4 3.5 3.7 4.9 5.6 6.1 6.2 6.11
Мощность, м 1,00 0,43/ 0,1-0,6 0,83/ 0,5-1.5 0,48/ 0,35 0,75 0,5/ 0,3-1,0 0,73/ 0,35-1,00 0,4/ 0,2-0,5 0,6/ 0,2-0,7 0,75/ 0,2-1,3 0,51/ 0,3-0,95
Качество (в %) углей Юго- Восточной плошади (средние данные)
Индекс пласта Состав ОВ,% Ко Показатель качества
VI 8у I Ь Ай у<1аГ 8? р<1 X V
6.11 88 4 5 3 0,75 1,0 15,5 41 1,59 0,057 35,0 20 14
6.2 87 4 5 4 0,76 1,0 16,9 39 1,3 0,045 34,7 25 14
6.1 90 3 3 4 0,73 1,0 13,6 40 1,16 0,01 34,6 20 17
5.6 - - - - - 1,3 13,4 39 1,65 0,076 34,3 23 16
4.9 - - - - - 0,9 19,5 39 0,76 0,007 34,7 17 16
3.7 - - - - - 1,0 18,5 42 0,8 0,012 35,0 17 20
3.5 75 5 4 16 0,74 0,7 12,7 41 0,62 0.0075 36,0 10 23
3.4 81 1 5 13 0,76 1,0 17,7 . 42 0,61 0,0121 35,1 17 22
“Улуг" 92 1 3 4 0,75 0,7 13,1 43 0,52 0,0025 35,2 32 27
2.2А 91 - 1 8 ’ 0,75 0,6 18,1 41 0,72 0,0124 35,0 8 30
2.1 78 1 2 19 • - 0,4 13,8 41 - - - - -
Примечание. <2‘ы - в МДж/кг, X, V - мм
Расчетный выход концентрата углей при обо-
гащении по плотности 1500 кг/м3 составил 95% с
зольностью 5,8%, а при плотности 2000 кг/м3 -
97,8% с зольностью 6,7%. Исходная зольность ря-
дового угля составила 11,6%.
Проведенные ВУХИНом исследования и по-
лупромышленные испытания на коксуемость кон-
центрата углей пласта “Улуг” марки ГЖ в ших-
тах бинарного состава с углями Кузнецкого и
Южпо-Якутского бассейнов показали их высо-
кую технологическую ценность как сырья для
производства металлургического кокса. Наибо-
лее прочный кокс получен при коксовании улуг-
хемского угля (участие в шихте в количестве от
30 до 40%) с южпоякутским углем марки ОС
(концентрат обогатительной фабрики “Нерюпг-
рипская”). Показатель качества кокса М25 соста-
вил 87-87,4%, М10 - 7,3-7,4%. Из кузнецких уг-
лей лучшим компонентом для шихты является
концентрат марки К-ОС.
Высокая технологическая ценность углей
марок Ж и ГЖ обусловлена повышенной спекае-
мостыо (толщина пластического слоя достигает
35 мм). Угли могут служить высококачественной
спекающей основой шихт для производства метал-
лургического кокса.
Гидрогеологические условия. На угле-
носной площади по литолого-фациальному при-
знаку отложений, условиям залегания и движе-
ния подземных вод, так же как и для Каахемско-
го месторождения, выделяется несколько водо-
носных горизонтов.
Водоносный неоген-четвертичный аллювиалъ-
но-озерный горизонт распространен севернее
оз.Хадын с мощностью отложений (глины, су-
глинки, супеси с прослоями песков и обломочно-
го материала) - 219-100 м. Удельные дебиты со-
ставляют 0,001-0,08 л/с, коэффициент фильтра-
ции - 0,003-0,06 м/сут. Подземные воды гидро-
карбопатные и хлоридпо-гидрокарбопатпые маг-
ниево-патриевые с минерализацией 0,3-1,2 г/л.
Водоносный средне-верхнеюрский угленос-
но-терригенный горизонт салдамской и эрбек-
ской свит повсеместно распространен и играет
основную роль в обводнении всей площади. Он
гидравлически связан с водоносным пижпеюр-
ским горизонтом в терригенных породах элегест-
ской свиты. Областью питания этих горизонтов
является водоносная зона трещинно-норовых вод
в терригенных, эффузивных и интрузивных поро-
дах доюрского фундамента.
Гидрогеологические условия отработки уголь-
ных пластов в целом оцениваются как простые.
При приближении горных работ к поверхност-
ным водотокам оз.Хадын, способным повлиять
па водопритоки в горные выработки, гидрогеоло-
гические условия оцениваются как сложные.
Инженерно-геологические условия. Не
посредственная кровля пласта “Улуг”, практи-
чески полностью представленная песчаниками и в
меньшей степени алевролитами, характеризуется как
среднеустойчивая и устойчивая. Предел прочности
песчаников на сжатие при естественной влажности
составляет 75-221 МПа, алевролитов 30-40; предел
прочности песчаников па разрыв — 14-17, алевроли-
тов - 14. Объемная масса пород 2,49-2,71 т/м3. Ко-
эффициент крепости песчаников 8,1.
Почва пласта “Улуг” сложена преимущест-
венно алевролитами, реже песчаниками. Предел
прочности на сжатие составляет (в МПа): песча-
ников — 80-90, алевролитов — 25-30; предел проч-
ности па разрыв песчаников — 13; алевролитов —
14. Объемная масса пород 2,5-2,74 т/м3, коэффи-
циент крепости алевролитов 4,1.
Предполагается, что на нервом горизонте бу-
дущих шахт можно ожидать выделение метапа от
5 до 10 м3/т, т.е. шахты будут относиться ко II ка-
тегории но газу.
Исходя из опыта работ “Каа-Хемского” уголь-
ного разреза, разрабатывающего пласт “Улуг”,
угли могут быть отнесены к малоопаспым по само-
возгоранию. Но угольная пыль всех пластов взры-
воопасна, а породная пыль - силикозоопаспа.
Высокая крепость вмещающих пород, трудпо-
обрушаемая, способная к зависанию кровля плас-
та “Улуг”, весьма невыдержанные мощности и
п пощади распространения сопутствующих плас-
тов, силикозоопасиость и взрывоопасность уголь-
ной пыли, а также сейсмичность района (5-6 бал-
лов) характеризуют в целом горно-геологические
условия эксплуатации оцениваемых угольных
пластов как средпесложные.
Запасы углей Юго-восточной площади по
категориям С^+С2 оцениваются в 1353 млп т.
МЕЖЕГЕЙСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ
Общие сведения. Межегейское месторож-
дение (см. рис. 60) расположено в южной части
Улугхемского бассейна, в 40 км к-югу от г.Кызы-
ла, па левобережье р.Енисей.
При детальной разведке Межегейского место-
рождения были обнаружены многочисленные
остатки древних горных выработок, пройденных
по угольным пластам.
В 1948-1950 гг. Межегейское месторождение
изучалось А.Л.Лосевым и затем в 1953-1956 гг.
В.С.Быкадоровым, под руководством которого про-
изведена детальная разведка четырех шахтных по-
лей вблизи юго-западной границы месторождения.
В 1985-1987 гг. в пределах северных площадей мес-
торождения осуществлялись поисково-оценочные
работы и затем предварительная разведка (Р.Т.Ус-
сар и др., 1986, В.И.Шибанов и др., 1987).
Границы месторождения па юге определяются
южной границей бассейна, па западе р.Элегест,
северная граница определяется максимальной
глубиной разведки пласта “Улуг” около 600 м.
На востоке Межегейское месторождение примы-
кает к Юго-Восточной угленосной площади.
В орографическом плане территория пред-
ставляет собой плоскогорье с абс. отм. +500-1000 м.
Стратиграфия и литология. В геологи-
ческом строении Межегейского месторождения при-
нимают участие юрские отложения элегестской
С12е1), эрбекской С12ег), салдамской С12.3 з!) и бом-
ской С13 Ьт) угленосных свит, и, па ограниченных
участках, четвертичные осадки. Элегестская и час-
тично эрбекская свиты залегают па размытой поверх-
ности пижпекамепноугольпых пород.
Породы элегестской свиты состоят из мелко-
галечных конгломератов, гравелитов, песчаников
и алевролитов. Опи обнажаются в юго-западной
части месторождения, в пределах площади деталь-
ной разведки, где мощность элегестской свиты ко-
леблется от 81 до 109 м. В нижних горизонтах сви-
ты встречен угольный пласт рабочей мощности
(“Межегейский”). В северной части месторожде-
ния мощность отложений элегестской свиты 30 м.
Отложения эрбекской свиты распростране-
ны повсеместно. Опи с размывом залегают па по-
родах элегестской свиты или непосредственно на
палеозойских отложениях. Верхняя граница сви-
ты нечеткая. По литологическому составу и угле-
носности свита расчленяется па две части. Ниж-
няя часть свиты сложена двумя пачками, в кото-
рых последовательно сменяются конгломераты,
гравелиты, песчаники и алевролиты. Вверху зале-
гает угольный пласт “Улуг”, который прослежи-
вается почти па всей площади распространения
свиты. Мощность нижней части свиты 68 м. Верх-
няя часть эрбекской свиты сложена песчаниками
и алевролитами с многочисленными пластами и
пропластками угля. .Мощность этой части свиты
достигает 580 м.
В пределах участка детальной разведки эр-
бекская свита имеет мощность 338 м, а в целом по
месторождению - до 650 м.
Отложения салдамской свиты связаны с поро-
дами эрбекской свиты постепенным переходом. Сви-
та сложена ритмично переслаивающимися песчани-
ками, алевролитами, аргиллитами, известняками. В
верхней части ритмов иногда наблюдаются пропласт-
ки угля. Мощность отложений салдамской свиты до-
стигает 570 м, а в пределах детально разведашюй
площади месторождения - около 300 м.
Верхняя часть разреза юрских отложений
представлена песчаниками, гравелитами и алевро-
литами бомской свиты мощностью около 30 м,
встреченными па ограниченных участках в север-
ной части месторождения
Нерасчлепеппые неоген-четвертичные отло-
жения представлены в долине р.Межегей аллюви-
ем террас и пойм - валушю-галечпо-песчапым мате
риалом мощностью в несколько десятков метров.
Тектоническое строение. В структур-
ном отношении Межегейское месторождение при-
урочено к пологому юго-западному крылу Кызы-
льско-Эрбекской мульды. Тектоническое строе-
ние месторождения оценивается как сравнитель-
но простое с моноклинальным падением пород к
северу под углами 4-6°, па фоне которого выделя-
ются пологие синклинальные и антиклинальные
структуры: Межегейская брахисипкдипаль и По-
перечная антиклиналь с пологими крыльями
(2-8°), уплощенным сводом (килем) и слабой уй-
ду ляцией шарнира (рис. 78). По степени тектони-
ческой сложности Межегейское месторождение
принадлежит к месторождениям 1-й группы.
Ш1КЖП *>»*» «и» ’Л> паж «а гак.»»» «жчжпаижа л»»» паж «аалаж^ж-жгап.»».»»»»» теи» паж
Рис. 78. Плошали развития экзотектонических
дислокаций (по И.А.Очеретенко, 1987)
1 - выход пласта "Улуг"; 2 - изогипсы подошвы пласта “Улуг"; 3 -
изопахиты неоген-четвертичных отложений, 4 - исследованные
скважины и их номера; 5 - площадь развития экзотектонических
дислокаций; 6 - границы площади детальной разведки (1952-1956)
0334
0 354
Сг"'*ли
Трещинно-разрывная тектоника. Уста-
новлено (И.А. Очеретепко, 1987), что тектониче-
ская структура Межегейского месторождения на-
рушена природными трещинами очень слабо и
крайне неравномерно. В породах наблюдаются,
главным образом, тектонические трещины отры-
ва и трещины отдельности, а в углях — эндоген-
ные трещины (эндогенный кливаж ио терминоло-
гии Г.А.Иванова). Исключительно редко встреча-
ются трещины скалывания. В приповерхностной
части месторождений в породах распространены
трещины выветривания, а па отдельных участках -
экзотектопические трещины.
Экзотектонические дислокации. В при-
поверхностной части разрезов по ряду скважин в
нарушенных юрских породах зафиксированы мно-
гочисленные часто повторяющиеся мелкие гори-
зонты серого рыхлого песчано-глинистого материа-
ла с плойчатыми разводами более темной минера-
льной массы и включениями мельчайших облом-
ков алевролитов, реже песчаников или углей. По
внешнему виду эти образования напоминают со-
бой тектонические брекчии сбросов, связанные с
раздроблением и перемещением пород под воздей-
ствием направленных механических усилий. Одна-
ко от обычных тектонических брекчий они отлича-
ются послойным распределением в разрезе, отсут-
ствием трещин с аутигенной минерализацией каль-
цитом (гипсом, пиритом) или палетами каолинита
па поверхностях стенок, а также резким различи-
ем степени деформироваппости пород. Породы,
раздробленные до состояния бесструктурной мас-
сы, контактируют по поверхности напластования с
умеренно трещиноватыми породами, всегда приоб-
ретающими в зоне брекчий более крутое падение,
чем угленосная толща в целом.
Подобные брекчии наблюдаются только в уг-
леносных, хорошо расслоенных пачках пород, за-
ключенных в слоях более крепких и жестких пес
чапиков, имеют ограниченное распространение в
разрезе и по площади, приурочены исключитель-
но к резким углублениям или поднятиям погре-
бенного эрозионного рельефа угленосной толщи
и совместно с локальными деформациями вмеща-
ющих пород образуют местные резкие формы дис-
локаций.
И.А.Очеретенко (1987) их рассматривала
как результат экзотектопических процессов — пла-
стического течения и выпирания предварительно
раздробленных песчано-глинистых пород в облас-
тях эрозионной разгрузки статических напряже-
ний. Такие брекчии и связанные с ними пликатив-
иые и дизъюнктивные нарушения вмещающих
слоев являются экзотектопическими или инъек-
тивными, поскольку их образование вызвано не
внутренними силами, действующими в осадочной
оболочке и приводящими к тектоническим дисло-
кациям обычного типа, а внешними экзогенными
факторами — неровностью эрозионного рельефа,
движением ледника, действием нагрузки вышеле-
жащих пород.
В пределах месторождения экзотектониче-
ские дислокации наиболее ярко выражены па го-
ризонте верхних угольных пластов эрбекской сви-
ты (рис. 79), контактирующих с неогеновыми гли-
нами. Опи выполняют узкий (2-4 км), протяжен-
ный (25-30 км) и глубокий (до 200 м) эрозион-
ный палеоврез в приосевой части Межегейской
брахисинклинали, который образовался в тече-
ние предпеогеповой инверсии тектонических дви-
жений. Механическая устойчивость увлажнен-
ных юрских пород в бортах палёовреза наруше-
на. Алевролиты и аргиллиты при высоком поро-
вом давлении приобрели более низкую плот-
ность, чем песчаники, и способность легко подвер-
гаться пластической деформации. Деформация
происходила под воздействием неравномерного
давления путем перетекания образовавшегося
пластического материала к эрозионной поверхно-
сти с образованием многочисленных мелких обла-
стей выжимания и нагнетания. Этот механиче-
ский процесс сопровождался также трещинной де-
формацией пород и повторными инъекциями
брекчий по образовавшейся сети трещин.
Экзотектопические дислокации были вскры-
ты скважинами в разных местах эрозионной впа-
дипы. К экзотектоническим образованиям при-
надлежат нарушения пласта “Улуг” па обширной
площади (около 15 км2) в приподнятом крыле
Пограничной флексуры (см. рис. 79). Но в отли-
чие от нарушений Межегейского палеовреза, они
связаны с денудацией толщи при резком орогра-
фическом поднятии рельефа. В момент заверше-
ния глыбовых (вертикальных) движений и подня-
тия южного крыла флексуры над пластом “Улуг”
залегала довольно мощная (около 1000 м) толща
пород, и он испытывал значительное геостатиче-
ское напряжение (по расчетам И.А.Очеретенко,
около 25,0-30,0 МПа при поровом давлении по-
рядка 10,0 МПа). При денудации и разрушении
поля статических напряжений произошла интен-
сивная деформация пород и в первую очередь уг-
лей (резко отличающихся по своим физическим
свойствам от вмещающих пород) в сохранявшейся
цокольной части массива.
Экзотектопические дислокации представля-
ют собой не столь универсальное явление, как тек-
тонические пликативные дислокации, поскольку
не повсеместны и проявились только в специфиче-
ской структурной обстановке. Но их присутствие
необходимо учитывать при проведении дальней-
ших геологоразведочных работ и при решении
задач прогнозирования горно-геологических
условий разработки углей. Эти дислокации могут
явиться существенной помехой при проходке
стволов шахт и вентиляционных горных вырабо-
ток, представляя собой крайне неустойчивые об-
ласти разреза, способные создавать плывуны.
Рис. 79. Дислокации в разрезе угленосной толщи (по И.А.Очеретенко, 1987)
1 - пласт "Улуг”; 2 - угольные пласты и пропластки; 3 - стратиграфические границы; 4 - зона экзотектонических дислокаций,
5 - зона разрывных нарушений по геофизическим данным; 6 - буровые скважины и их номера
. ежа у гжжж -ивзъ теа "«К. тт. «тзк'жкилчиг-.тг.
Угленосность. Промышленная угленос-
ность Межегейского месторождения связана в
основном с угольным пластом “Улуг”, который
прослеживается повсеместно. Характеристика уг-
леносности месторождения в пределах детально
разведанной площади приведена в табл. 151.
В пределах Межегейского месторождения
мощность пласта “Улуг” изменяется си 0,6 до 6,1 м,
преобладают мощности 3-4 м. Снижение мощно-
сти пласта до 2,25-1,6-0,6 м отмечено в юго-восточ-
ной части месторождения, включая восточную
часть детально разведанной площади.
Строение угольного пласта “Улуг” па всем
месторождении преимущественно простое. Пород-
ные прослои мощностью в 0,1-0,6 м встречены
лишь в нескольких пластоцересечепиях.
Почва пласта “Улуг” сложена алевролитами,
реже углистыми алевролитами и мелкозернисты-
ми песчаниками с прослоями алевролитов. Кров-
лю угольного пласта образуют средне- и крупно-
зернистые песчаники, иногда с маломощными
прослоями конгломератов.
Другие угольные пласты — 2.2.А; 3.4; 3.5;
3.7; 4.9; 5.6; 6.1; 6.2 и 6.11 залегают выше пласта’
“Улуг” (кроме пласта 2.2А) и характеризуются
невыдержанной мощностью (табл. 152), рабочая
мощность (более 0,7 м) проявлена на локальных
участках.
Качество углей. Пласт “Улуг” и осталь-
ные сопутствующие угольные пласты почти наце-
ло состоят из блестящих и полублестящих разно-
стей углей, реже матовых и в ограниченном коли-
честве - полу матовых.
Характерные показатели качества пеобога-
щенпого угля по основным пластам детально
раззедашюй площади месторождения приводятся
в табл. 153, а в целом по месторождению — в
табл. 154.
Таблица 151
Угленосность плошади детальной разведки Межегейского месторождения
Показатель угленосности Свита
элегестская эрбекская салдамская
Мощность СВИТЫ, м 100 338 300 (вскрытая) 18
Общее количество угольных пластов п пропластков 2 35 2
в том числе пластов рабочей мощности 1 5 7,8
всех пластов и пропластков, суммарная мощность, м: 1,9 15,3
рабочих пластов мощности 1.7 8,1 2,6
Коэффициент угленосности, %:
общей 1,9 4,5 1,5
рабочей 1,7 2,4 1
Средняя мощность рабочего пласта угля, м 1,4 1,6 2,4
Максимальная мощность угольного пласта, м 2,1 5,1
Характеристика других угольных пластов
Таблица 152
Показатель Индекс пласта
2.2А 3.4 3.5 3.7 4.9 5.6 6.1 6.2 6.11
Мощность, м 1,14/ 0,85-1,45 0,89/ 0,35-1,65 1,24/ 0,3-2,0 0,4/ 0,15-0,8 0,92/ 0,45-1,7 0,69/ 0,2-1,25 1,09/ 0,75-1,55 1,02/ 0,7-1,65 0,71/ 0,2-1,4
К Таблица 153
Качественная характеристика (в %) углей детально разведанной плошади Межегейского месторождения
Индекс пласта* А11 ус!аГ 5? са,г на„г О<ьг р4 X У Примечание
4.9 0,8 8,5 39 0,68 88,9 5,7 6,5 1,6 - 35,9 37 26 -
3.5 1,5 16,5 37 0,66 85,9 5,3 5,5 1,8 0,01 35,9 - 26 При \У,Г 1,98%, 01 27,44 МДж/кг
2.2-"Улуг” 0,4 8,2 37 0,47 85,8 6,2 5,8 1,6 - 36,3 17 41 при XV; 1,34-1,63%, о; 30,07-31,26 МДж/кг
1.1 0,8 19,2 35 0,43 86,8 5,6 5,35 2,3 - 35,8 13 34 Уголь пласта относится к труднообогатимым с высокой ценностью концентрата
Примечание: 1. * Номера пластов приведены в соответствии с синонимикой 1988 г. 2. - 0“ в МДж/кг, X, У- мм.
Таблица 154
Качество (в %) углей Межегейского месторождения (средние данные)
Индекс пласта Состав ОВ Ко Показатель качества
VI 8у I ь А<« у<1аГ 5? Ра <?Г X У
6.11 70 7 17 6 0,8 0,6 18,3 38 1,5 0,03 35,4 28 29
6.2 - - - - - 0,7 13,0 41 0,97 0,098 34,8 26 18
6.1 85 5 6 4 0,82 0,7 12,5 40 1,04 0,08 35,4 26 24
5.6 94 3 2 1 0,88 1,0 16,0 38 0,98 0,019 34,9 27 23
4.9 74 8 15 3 0,81 0,7 17,4 38 0,64 0,01 34,9 36 16
3.7 - - - - 0,7 15,5 34 0,56 0,007 36,0 18 32
3.5 90 2 3 5 0,76 0,7 18,1 38 0,62 0,013 34,1 24 28
3.4 82 7 10 1 0,9 0,6 19,1 36 1,13 0,0024 34,8 28 30
“Улуг” 94 1 3 2 0,91 0,5 8,7 37 0,45 0,008 35,9 15 37
2.2А - - - - - 0,4 6,9 41 0,61 - 36,3 - 34
Примечание. <Э"- МДж/кг; X, У - мм.
Зольность углей пласта “Улуг” всего место-
рождения колеблется в пределах 2,8-23,2%, в
среднем составляя 8,7. Содержание серы в угле -
от 0,17 до 1,35%, при среднем - 0,45. Содержа-
ние фосфора - от 0,001 до 0,077% при среднем
0,008. Выход летучих веществ изменяется от 31 до
45% при среднем значении 39. Элементный со-
став органического вещества характеризуется сле-
дующими значениями (в %): С^:,г - 83,9-88,9 при
среднем 86,7; Н„1Г - 5,6-6,1 (в среднем 5,8); -
1,4-2,2 (в среднем - 1,6%); О<1аГ - 3,5-8,8 при сред-
нем 5,6. Высшая теплота сгорания 35-37
МДж/кг. Толщина пластического слоя от 17 до
50 мм при среднем значении 37. По ГОСТу
25543-88 уголь пласта “Улуг” относится преиму-
щественно к марке Ж.
Угли сопутствующих пластов имеют повы-
шенную зольность и сернистость, в несколько раз
большее содержание фосфора, толщина пластиче-
ского слоя колеблется от 16 до 37 мм, и относятся
к жирным и газово-жирным углям.
В углях пласта “Улуг” выявлено содержание
германия от 0,05 до 1,0 г/т, в сопутствующих пла-
стах - 0,5-10; содержание галлия - 0,1-10 г/т.
Установлено, что при индивидуальном коксо-
вании углей получается легко истирающийся, не-
прочный кокс. Металлургический кокс может
быть получен из углей пласта “Улуг” (марки Ж в
количестве 25-45%) и кузнецких углей
(ОС-75-55%), а также путем коксования жирных
углей пласта “Улуг” (60-80%) с полукоксом (до
20%) из окисленных углей и самих окисленных
углей (до 20%) Улугхемского бассейна. Мощ-
ность зоны окисленных углей па месторождении
составляет около 25 м.
В процессе гидрогепизациоппой переработки
углей выход суммарных жидких продуктов соста-
вил 75-80% па органическую' массу пасты
(ОМП), а выход жидких продуктов с температу-
рой кипения до 300° - 12-31%. Выход газообраз-
ных продуктов 10-16% па ОМП.
Гидрогеологические условия. В целом
по месторождению выделяется три водоносных
комплекса. Водоносный горизонт аллювиальных
четвертичных отложений распространен в доли-
нах рек Элегест, Межегей, слагая их аккумуля-
тивные террасы и поймы. Мощность горизонта от
4-14 до 80 м (в долине р.Элегест), водоупоров не
содержит. Уровень подземных вод свободный, на-
правление движения под острым углом к руслам
рек, глубина залегания в зависимости от рельефа
(высоты террас) 3-18 м. Дебит скважин, вскрыв-
ших водоносный горизонт, составляет 0,8-50 л/с
при понижениях 1-6 м. Коэффициент фильтрации
от первых десятков метров в сутки до 250 м/сут.
Воды пресные (до 0,3-0,4 г/л), гидрокарбонат-
по-патриево-кальциевые, умеренно жесткие (до
5-6 мг • экв/л). Питание происходит путем инфиль-
трации атмосферных осадков и боковым питани-
ем окружающих водоносных комплексов. Раз-
грузка происходит в русла рек, подземным сто,-
ком по долинам. Горизонт - основной источник
водоснабжения.
Водоносный комплекс юрских отложений
слагает всю площадь месторождения. В него
включены отложения бомской, салдамской, эр-
бекской и элегестской свит. Общая мощность ком-
плекса до 1200 м.
В эрбекской свите выделяется два водонос-
ных горизонта. Первый из них мощностью 25-30 М
заключен в трещиноватых песчаниках среди мощ-
ных пачек алевролитов. В центральных частях
вторичных синклиналей воды этого горизонта
принимают напорный характер. Напоры достига-
ют 60 м. Второй горизонт — в песчаниках и углях
нижней части свиты (с переходом его в элегест-
скую), полная мощность горизонта 240 м. Глуби-
на залегания уровня подземных вод колеблется
от первых метров вблизи рек до 100-120 м на их
бортах. Водообилыюсть пород и водоносность
комплекса в целом довольно неравномерна. Деби-
ты скважин от 0,25 до 2,6 л/с при понижении от
1,4 до 5,40 м. Удельные дебиты колеблются от 0,005
до 8,1 л/с, преимущественно 0,005-0,08 л/с, во-
допроводимость от 0,64 до 818 м3/сут, чаще
0,64-11,0 м3/сут, средний коэффициент фильтра-
ции составляет 0,025 м/сут.
Более водообильпы зоны тектонических нару-
шений, рассекающие водоносный комплекс па всю
мощность и проходящие через породы фундамента
В этом случае они выступают в роли аккумуляторов
и дренируют подземные воды всех пересекаемых
горизонтов. Их удельные дебиты достигают
1,0-8,1 л/с. Подземные воды комплекса имеют в
верхней части разреза гидрокарбонатпо-кальциевый
состав с минерализацией 0,4-0,5 г/л, в нижней час-
ти химический состав изменяется до сульфатио-гид-
рокарбопатпого с минерализацией 2,0-6,1 г/л.
Водоносный комплекс осадочных и эффузив-
но-осадочных отложений девона и карбона об-
рамляет водоносный комплекс угленосных отло-
жений с запада и юго-запада, являясь его обла-
стью питания. Воды трещинные, безнапорные и
напорные, вскрываются па глубинах от первых
десятков метров до 140 м. Ввиду значительной не-
однородности, он обладает неоднородными филь-
трационными свойствами.
В отложениях угленосной толщи детально
разведанной площади Межегейского месторождения
развиты пепапорпые трещинные воды. Мощность
водоносного горизонта (песчаники, угли, конгло-
мераты) составляет около 200 м. Коэффициент
фильтрации колеблется от 0,007 до 3,43 м/сут.
Ожидаемые притоки воды в шахтные стволы со-
ставят от 100 (па основной площади участка) до
800 м3/ч (па площади, прилегающей к долине
р.Межегей).
Инженерно-геологические условия. Кров-
ля пласта “Улуг”, как правило, представлена
крепкими песчаниками и редко маломощными
(0,1-0,6 м) слоями алевролитов. По данным дета-
льной разведки месторождения, породы кровли
имеют сопротивление сжатию 33,77-109,59 МПа
в сухом состоянии и резко снижают его в водопа-
сыщешюм (с 109,59 до 44,63 МПа). Объемная
масса пород кровли 2,47-2,81 г/см3. Крепость
песчаников кровли по шкале М.М.Протодьякопо-
ва 4,5-5,0, т.е. породы кровли пласта “Улуг” до-
статочно устойчивы.
Физико-механические показатели пород почвы
угольного пласта, представленных в основном алев-
ролитами и реже песчаниками, следующие: сопротив-
ление сжатию в сухом состоянии 20,84-90,00 МПа, в
водопасыщеппом состоянии сопротивление сжа-
тию снижается примерно вдвое. Объемная масса
пород составляет 2,53-2,61 г/см3, крепость алев-
ролитов по шкале М.М.Протодьякопова - 4,0.
Коэффициент крепости угля пласта “Улуг" оце-
нивается ориентировочно 2-2,5.
Газоносность. Глубина первого появле-
ния метана па Межегейском месторождении соста-
вила 80 м. С глубиной происходит нарастание га-
зоносности угольных пластов. Будущие шахты бу-
ду-1 опасными по газу.
Запасы угля детально разведанной площа-
ди месторождения, подсчитанные по категориям
А+В+С^, составляют 213,5 млп т.
Запасы углей Межегейско-Элегестской пло-
щади, оцененные в 1988 г. по результатам предва-
рительной разведки по категориям С^+Сз, состав-
ляют 2589 млп т.
ЭЛЕГЕСТСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ
Общие сведения. Месторождение располо-
жено в западной части Улугхемского бассейна,
граничит по р.Элегест с Межегейским месторож-
дением, а долина р.Енисей отделяет его от Эрбек-
ского месторождения (см. рис. 60). Граница с
Центральной угленосной площадью бассейна про-
ходит примерно по глубине залегания пласта
“Улуг” около 600 м. Два участка были детально
разведаны в 1956 г. До 1970 г. осуществлялась эк-
сплуатация месторождения, прекращенная в связи
с пуском “Каа-Хемского” разреза. В 1985-1987 гг.
месторождение было охвачено поисково-оценоч-
ными работами и предварительной разведкой
(Р.Т.Уссар, 1986, В.И.Шибанов и др., 1987).
В орографическом плане территория представ-
ляет собой плоскогорье с абс. отм. +500-1000 м.
Стратиграфия и литология. В геологи-
ческом строении месторождения принимают учас-
тие юрские отложения, перекрытые па ограничен-
ных участках четвертичными осадками. Юрские
отложения разделяются па три свиты: элегест-
скую (Д\е1), эрбекскую С12ег) и салдамскую
СЬ-ззО.
Породы элегестской свиты представлены
мелкогалечпыми конгломератами, гравелитами,
песчаниками и алевролитами. Опи обнажаются в
западной и северной частях месторождения. Мощ-
ность отложений свиты достигает 226 м.
Отложения эрбекской свиты с размывом за-
легают па породах элегестской свиты. По литоло-
гическому составу и угленосности свита, так же
как па Межегейском месторождении расчленяется
па две части. Нижняя часть сложена двумя пачка-
ми, в которых последовательно сменяются конг-
ломераты, гравелиты, песчаники и алевролиты.
Опа включает в себя угольный пласт “Улуг”.
Мощность нижней части свиты около 70 м. Верх-
няя часть эрбекской свиты сложена песчаниками
и алевролитами с многочисленными пластами и
пропластками угля. Мощность этой части свиты
более 500 м. Однако, по сравнению с литологиче-
ским разрезом эрбекской свиты Межегейского
месторождения, для Элегестского месторожде-
ния характерна большая “грубозерпистость” отло-
жений и более высокая доля песчанистых пород в
стратиграфическом разрезе.
Салдамская свита сложена в основном пере-
слаивающимися песчаниками и алевролитами,
иногда отмечаются пропластки угля. Мощность
свиты 570 м.
Четвертичные аллювиальные отложения
распространены в долинах рек Элегест и Енисей и
представлены валунно-галечпо-песчапым материа-
лом мощностью до нескольких десятков метров.
Тектоническое строение. В структур-
ном отношении месторождение расположено в за-
падной части Кызыльско-Эрбекской мульды, уг-
леносные отложения месторождения полого пада-
ют па восток и северо-восток под углами 3-12°. За-
падная часть месторождения осложнена синкли-
нальной складкой, углы падения которой достига-
ют 12-20°.
Особенности трещипно-разрывпой тектоники,
описанные выше для Межегейского месторождения,
свойственны и Элегестскому месторождению.
Угленосность. В разрезе месторождения
отмечено .до девяти пластов и пропластков угля.
Основной пласт (как и па других месторождени-
ях) - является пласт “Улуг”. Его мощность от 0,6
до 10,9 м; максимальные мощности пласта -
7,96-10,9 м - характерны для северной части мес-
торождения, а к югу мощность пласта снижается
до 5,0-4,5 м. Уменьшается мощность пласта
“Улуг” и вблизи выходов его па поверхность до
3,88-0,6 м (в зоне расщепления).
Строение пласта “Улуг” обычно простое,
реже сложное. В последнем случае пласт разде-
лен одним, реже двумя породными прослоями
мощностью 0,1-0,85 м. Почва пласта “Улуг” сло-
жена алевролитами, а кровля - средпе-круппозер-
пистыми песчаниками.
Другие угольные пласты и пропластки залега-
ют выше пласта “Улуг” и характеризуются невы-
держанностью мощности и строения, их количест-
во колеблется от 1 до 8 (табл. 155).
В сравнении с Межегейским, на Элегестском
месторождении пласт “Улуг” имеет большую мощ-
ность, а количество других угольных пластов мень-
ше, и они встречаются реже, по иногда их мощ-
ность (пласты 2.2А, 6.11) повышена. Указанное
изменение угленосности коррелируется с увеличе-
нием доли песчаников в разрезе эрбекской свиты.
Качество углей. Усредненные значения
показателей качества углей Элегестского место-
рождения приведены в табл. 156.
Зольность углей пласта “Улуг” изменяется
от 3,1 до 21%, в целом же угли средпезольпые
(11,8%), малосерпистые (0,19-1,18%) и малофос-
фористые (0,0006-0,066%), с высокой спекаемо-
стыо (толщина пластического слоя изменяется от
15 до 50 мм и преимущественно колеблется в пре-
делах 30-40 мм), содержание С^'г в органическом
веществе углей 84,9-90,0% при среднем значении1
87, 6; Н" - 5,4-5,9 (среднее 5,5), О,ы - 2,8-8,4
(5,3 - в среднем), 1,07-1,73 (1,35). По ГОСТу
25543-88 угли относятся к марке Ж, технологиче-
ской марке 2Ж.
Угли сопутствующих пластов, как и на дру-
гих месторождениях Улугхемского бассейна,
хотя и имеют более высокую по сравнению с угля-
ми пласта “Улуг” зольность, сернистость и фос-
фористость, также относятся к марке Ж (за иск-
лючением пласта 4.9).
Металлургический кокс может быть получен
из углей пласта “Улуг” (25-45%) и кузнецких уг-
лей марки ОС (75-55%).
Гидрогеологические условия. На место-
рождении установлено три водоносных горизон-
та. Верхний водоносный горизонт аллювиальных
четвертичных отложений распространен в доли-
нах рек Енисея и Элегеста, в их аккумулятивных
террасах и поймах. Мощность горизонта в долине
р.Элегест до 80 м. Характеристика водоносных
горизонтов месторождения аналогична водонос-
ным горизонтам соседнего Межегейского место-
рождения.
Инженерно-геологические условия так-
же соответствуют таковым для Межегейского мес-
торождения, приведенным выше.
Газоносность. Глубина первого появле-
ния метана па Элегестском месторождении зафик-
сирована па глубине 50 м, и с глубиной происхо-
дит нарастание газоносности угольных пластов.
Запасы углей детально разведанных участ-
ков Элегестского месторождения по категориям
А+В+С, составляют 38,5 млп т. Остальные запа-
сы месторождения, подсчитанные в 1988 г. по ре-
зультатам предварительной разведки по категори-
ям С1+С2, учитываются в общих запасах Меже-
гейско-Элегестской площади (см. табл. 142).
ЭРБЕКСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ
Общие сведения. Месторождение (см.
рис. 60) расположено севернее Элегестского мес-
торождения в 20-25 км к западу от г.Кызыла. Его
площадь составляет около 100 км2, в администра-
тивном отношении относится к Пий-Хемскому
району Тывы. Угольные пласты месторождения
обнажаются в коренном склоне долины р.Енисея.
Для оценки общих перспектив месторожде-
ния А.И.Архангельским в 1945 г. были выполне-
ны первые небольшие геологоразведочные рабо-
ты. В период с 1949 по 1952 г. в южной части мес-
торождения В.П.Масловым и А.Л.Лосевым были
выполнены предварительная и детальная развед-
ки двух шахтных полей, запасы угля которых
утверждены ВКЗ. В 1989-1990 гг. Н.Е.Дубови-
ком и др. были осуществлены поисково-оценоч-
ные работы в пределах всего месторождения.
Рельеф месторождения представляет собой
всхолмленную равнину с абс. отм. от 600 до 1300 м.
Минимальные отметки приурочены к руслу
р.Енисей и постепенно увеличиваются в северном
направлении, при этом крутизна склонов не пре-
вышает 15-20°. В центральной и северо-западной
частях площади месторождения протекают ручьи
Эрбек и Биче-Баяп-Гол, являющиеся правыми
притоками р.Енисея.
Характеристика мощности сопутствующих пластов
Таблица 155
Показатель Индекс пласта
2.2А 3.4 3.5 4.9 5.6 6.1 6.2 6.11
Мощность, м 2,65/2.3-3.3 0,65 1,35 0,69/0,4-0,85 0,69/0,4-0,95 1,0 0,78/0,2-1,25 1,7/1,3-2,0
\о
Ю
Качество (в %) углей Элегестского месторождения
Начало кустарной эксплуатации месторожде-
ния для снабжения топливом 1'.Кызыла относится
к 1938 г. Уголь добывался при помощи неболь
ших штолен до конца 1950 г., затем эксплуатация
прекратилась из-за подземного пожара.
Стратиграфия и литология. Месторож
депие сложено юрскими угленосными отложения-
ми, залегающими па размытой поверхности верх
пепалеозойских пород и местами перекрытыми
осадками четвертичного возраста. Юрские отложе-
ния подразделяются па три свиты: эрбекскую
(12ег), салдамскую СЬ-зз!) и бомскую (13Ьт).
Отложения эрбекской свиты распростране-
ны повсеместно. Они с размывом и слабо выра-
женным несогласием залегают на породах раппе-
каменпоуголыюго возраста. Для свиты характер-
но наличие многочисленных пластов и пропласт-
ков каменного угля. В свите выделяются две под-
свиты — нижняя и верхняя. Нижняя под свита
мощностью до 160 м сложена преимущественно
крупнозернистыми песчаниками, гравелитами,
мелкогалечпыми конгломератами, алевролитами
и редкими прослоями угля. Верхняя граница этой
иодсвиты проведена по кровле основного угольно-
го пласта “Улуг”. Верхняя подсвита мощностью
480-610 м представлена разпозерпистыми песча-
никами, алевролитами с многочисленными плас-
тами и пропластками угля. Нижняя граница этой
подсвиты четкая и проводится по подошве гори-
зонта песчаников, залегающего в кровле пласта
“Улуг”. В разрезе пород эрбекской свиты преоб-
ладают песчаники, в южной части месторождения
их содержание достигает 90%.
Отложения салдамской свиты согласно зале-
гают па породах эрбекской свиты. Опи представ-
лены монотонно переслаивающимися маломощ-
ными горизонтами алевролитов и мелкозерни-
стых песчаников. Изредка в разрезе присутству-
ют пропластки углей и углистых алевролитов.
Мощность свиты 550-600 м.
Верхняя часть разреза юрских отложений пред-
ставлена бомской свитой, отложения которой рас-
пространены в северо-восточной части месторожде-
ния и представлены песчаниками, мелкогалечными
конгломератами, гравелитами и алевролитами.
Мощность отложений свиты достигает 260 м.
Четвертичные отложения (Ошчу) развиты толь-
ко в долине р. Енисей и незначительно в поймах ручь-
ев Эрбек и Биче-Баяп-Гол. Опи включают валуп-
по-галечпо-песчапый материал и глины. Мощность
отложений колеблется в пределах от 2 до 60 м.
Тектоническое строение. Эрбекское
месторождение располагается па западном крыле
Кызыльско-Эрбекской мульды. Южная часть де-
тально разведанной площади месторождения
осложнена Приеписейским антиклинальным пере-
гибом второго порядка; строение северной и юж-
пой ее частей различно. Северная часть представ-
ляет собой моноклиналь с пологим (не более 7°)
падением пород на восток, а вблизи южной грани-
цы месторождения северное крыло Приенисей-
ской антиклинали приобретает характер односто-
ронней сундучной складки с изменением углов па-
дения от 14 до 75-85°. Крутое крыло этой флексу-
ры дополнительно осложнено мелкими складка-
ми волочения, с которыми связано образование
локальных пережимов и вздутий угольных плас-
тов, сопровождаемых небольшими разрывами.
Площадь месторождения, расположенная се-
вернее от детально разведанной его части, по
сложности тектонического строения также делится
па два участка, резко отличающихся между со-
бой. “Центральный” участок характеризуется спо-
койным, выдержанным пологоволнистым залега-
нием пород с падением к центру мульды под уг-
лом от 5 до 15°. “Северо-восточный” участок
осложнен Баяпкольской антиклиналью, ориенти-
рованной в северо-восточном направлении. На
юго-восточном крыле этой антиклинали просле-
живаются разрывные нарушения типа взбросов с
амплитудой перемещения до 300 м, вдоль кото-
рых развиты зоны дробления и повышенной тре-
щиноватости. Залегание пород с углами падения
от 30 до 70°, иногда до 90°.
Угленосность. В пределах детально разве-
данной южной части Эрбекского месторождения
эрбекская свита содержит восемь угольных плас-
тов и пропластков, три из которых имеют рабочее
значение (табл. 157).
Угольный пласт “Улуг” здесь имеет мощ-
ность от 2,7 до 9 м при средней - 5,35, простое
строение (в южной части), частично замещается
углистым аргиллитом и приобретает сложное
строение (в северной части детально разведанной
площади). Пласт 3.14 состоит из двух-четырех
угольных пачек, разделенных породными прослоя-
ми переменной мощности. Рабочая мощность плас-
та изменяется от 2,95 (в южной части) до 1,4 м
(вблизи северного окончания детально разведан-
ной площади). Пласт 4.9 относительно выдери
жан, имеет среднюю рабочую мощность 1 м толь-
ко вблизи восточной границы детально разведан-
ной площади.
На остальной площади Эрбекского месторож-
дения пласт “Улуг” прослеживается повсеместно
со средней мощностью 4,05 м. Его мощность в цен-
тральной части колеблется от 0,4 (иа выходе К по-
верхности) до 9,1 м, в северо-восточной - от 1,08
до 6,3 м. В западной и северо-западной частях
пласт “Улуг” замещается углистыми алевролита-
ми. Отмечается четкая закономерность увеличе-
ния мощности пласта в восточном направлений.
Строение пласта простое и сложное. При слож-
ном строении пласта мощность разделяющего По-
родного прослоя составляет 0,25-0,42 м.
Кроме того, в опоисковаппой части месторож-
дения в отложениях эрбекской свиты отмечается
еще два пласта, достигающих рабочей мощности.
Пласт 2.1 расположен па юге центральной площа-
ди месторождения и залегает в 62 м Ниже пласта
“Улуг”. В северном направлении он замещается
углистыми алевролитами. Строение пласта про-
стое. Мощность изменяется от 0,3 до 1,60 м, сред-
няя составляет 1,1 м. Пласт 3.7 расположен па се-
вере центральной части площади и находится в
55 м выше пласта “Улуг”. Строение простое.
Мощность пласта колеблется в пределах 0,2-2,85 м
при средней - 1,79. Пласты 2.1 и 3.7 - относитель-
но выдержанные.
Качество углей. Вблизи южных границ
месторождения пласт “Улуг” сложен в основном
блестящим и полублестящим типами углей, при
преобладании первого. На западе и северо-западе
Таблица 157
Характеристика рабочих пластов южной части Эрбекского месторождения (по А.Л.Лосеву, 1964)
. Индекс пласта* Мощность пласта, м Расстояние от кровли пласта до кровли нижеле- жащего пласта, м Порода кровли (преобладаю- щая) Порода почвы (преобладаю- щая) Строение пласта
ОТ-ДО средняя
4.9 0,5- 4,2 2,2 132,0 Плотный песчаник Алевролит Сложное
3.14 0,15-5,32 2,73 79,0 То же — Сложное (обычно с одним-двумя тон- кими прослоями породы)
“Улуг” (2.2) 2,7-9,0 5,35 - Крепкий песчаник с галькой Простое (южная часть) и сложное (северная часть)
Примечание. ‘Номера пластов - по синонимике, принятой в 1988 г.
месторождения в строении пласта принимают уча-
стие и иолуматовые типы, которые иногда преоб-
ладают. В целом же па большей части площади
месторождения уголь пласта “Улуг” характеризу-
ется однородным петрографическим составом, в
органической массе преобладают микрокомпопеп-
ты группы витрипита (до 90% и более). Неоргани-
ческая часть — в основном карбонаты, встречается
глинистый материал, пирит, кварц.
Качество пеобогащешюго угля южной детально
разведанной части месторождения по технологиче-
ским пробам характеризуется данными табл. 158.
Эти показатели качества и спекаемости позво-
ляют отнести уголь пласта “Улуг” к марке Ж, а
уголь пластов 3.14и4.9-к марке ГЖ. Основные
показатели качества углей остальной площади Эр-
бекского месторождения (по результатам поиско-
во-оценочных работ) приведены в табл. 159.
Угли всех оцениваемых пластов являются
средпезольпыми (11,5-18%), малосернистыми
(0,47-0,56%), малофосфористыми (0,010-0,001%),
с высоким выходом летучих (39,8-42,3%) и выс-
шей теплотой сгорания более 35 МДж/кг.
Технологические свойства углей месторожде-
ния изучались по пробам из уклонов и угольному
керну опробовательских скважин. По заключе-
нию ВУХИН, угли месторождения по своим тех-
нологическим свойствам идентичны углям марок
ГЖ - Ж других месторождений Улугхемского
бассейна. Концентрат углей можно использовать
для производства кокса, используя в шихтах ото-
щеяпые угли Кузнецкого и других бассейнов.
Глубина зоны окисления углей па месторож-
дении изменяется от 50 до 100 м.
Гидрогеологические условия. Ранее
было установлено, что угленосные отложения де-
тально разведанного участка Эрбекского место-
рождения слабо обводнены. Коэффициент филь-
трации угленосных пород оценивался в среднем в
0,09 м /сут. Здесь имеются как пепапорпые, так
и слабонапорные воды. Последние распростране-
ны только в юго-западной части. Подземные
воды пластово-трещинные. Среди них было выде-
лено четыре водоносных горизонта, приурочен-
ных к песчаникам и связанных друг с другом.
Суммарный дебит из всех водоносных горизонтов
Таблица 158
Качество (в %) углей детально разведанной плошали месторождения (по А.Л.Лосеву, 1964)
Индекс пласта Показатель качества
5уа А*1 у<1аГ 8? р<1 сл,г нГ №аГ О*1аГ Ъ? X У
4.9 0,95 6,6 40,2 0,9 0,002 85,3 5,8 2,2 5,5 35,0 36 18
3.14 0,86 19,9 41,6 0,71 0,013 85,4 5,9 1,7 6,3 34,8 35 17
2.2-“Улуг” 0,5 7,4 40,9 0,48 0,021 87,2 6,3 1,3 4,8 37,1 36 30
Примечание. в МДж/кг, X, У - мм.
Таблица 159
Качество (в %) углей пласта “Улуг” и сопутствующих пластов (по Н.ЕЛубовику, 1990, с уточнениями)
Показатель Пласт “Улуг” Пласт 2.1 Пласт 3.7
А'1 4,2-27,9/14,0 11,2-25,7/18,5 4,8-27,5/11,5
34-45/40 41-44/42 34-46/40
0,2-1,46/0,47 0,37-0,75/0,56 0,19-0,71/0/47
р<1 0,0012-0,039/ 0,018 0,01 0,0012
33,7-35,9/34,8 34,2-35,8/35,4 34,0-35,5/34,7
83,7-87,2/85,5 85,0 84,5
Н*' 5,8-6,0/5,9 6,2 6,2
К!аГ 0,8-1,4/1,2 1,5 1,4
о“ 5,2-9,3/7,0 6,6 7,4
X 6-49/24 11-60/32 7-48/22
У 10-40/26 20-34/30 7-31/19
Марка Ж-ГЖ Ж-ГЖ ГЖ-Ж
Примечание. - МДж/кг, X, У - мм
оценивался в 0,73 л/с, а ожидаемый суммарный
приток воды в ствол будущей шахты, при условии
заложения ее в центре разведанного участка, не
должен превысить 300 м3/ч (А.Л.Лосев, 1964).
Остальная площадь месторождения, к северу от
детально разведанного участка, расположена в
пределах северо-западного крыла Улугхемского
артезианского бассейна. По литолого-стратиграфи-
ческому признаку, условиям залегания и движе-
нию подземных вод выделено четыре водоносных
горизонта, которые в той или иной степени повлия-
ют на обводненность будущих горных выработок.
Водоносный горизонт четвертичных аллюви-
альных отложений распространен в долине р. Ени-
сей и слагает его аккумулятивные террасу и пой-
му, водовмещающими породами являются песча-
но-гравийные отложения мощностью до 80 м. Уро-
вень подземных вод свободный, направление дви-
жения под острым углом к руслу реки. Глубина за-
легания подземных вод от 3 в пойме до 10 м — па тер-
расах. Дебиты скважин 1,7-3,33 л/с при понижени-
ях от 1,0 до 3,2 м; удельные дебиты 0,94-2,22 л/с;
коэффициент фильтрации 6,5-18,2 м/сут.
Режим вод подвержен сезонным колебаниям
и гидрологическому режиму рек, годовая ампли-
туда колебаний уровня 1-3 м. Питание водоносно-
го горизонта происходит путем инфильтрации ат-
мосферных осадков и боковым питанием из смеж-
ных горизонтов, разгрузка - в русла рек. По хи-
мическому составу эти воды гидрокарбопатно-маг-
пиево-кальциевые с минерализацией 0,4-1,1 г/л.
Водоносный горизонт - основной источник водо-
снабжения.
Водоносный средне-верхнеюрский (салдам-
ский) угленосно-терригенный горизонт распро-
странен в восточной части площади месторожде-
ния. Воды трещинные, безнапорные, вскрыты па
глубинах от 20 до 112 м в песчаниках, алевроли-
тах, углях. Дебиты скважин 0,4-0,63 л/с при по-
нижениях 22,4-110 м; удельные дебиты
0,0036-0,028 л/с; коэффициент фильтрации по-
род 0,003-0,043 м/сут.
Питание водоносного горизонта происходит
путем инфильтрации атмосферных осадков и бо-
кового перетока из водоносных отложений эрбек-
ской свиты, разгрузка - в долины рек и ручьев.
По химическому составу воды изменяются от гид-
рокарбонатных с минерализацией 0,42 г/л до
сульфатпо-гидрокарбопатпых патриево-магниевых
с минерализацией 2,69 г/л.
Водоносный среднеюрский (эрбекский) угле-
носный горизонт распространен па всей площади
месторождения и развит в переслаивающихся пес-
чаниках и алевролитах с многочисленными про-
пластками и пластами углей. Мощность горизон-
та до 490 м. Воды трещинные, безнапорные и на-
порные, приурочены к различным литологиче-
ским разностям пород. Водообильпость пород
определяется степенью их трещиноватости. На-
порные воды вскрыты в восточной части Эрбек-
ского месторождения па глубинах 130-140 м; деби-
ты самоизливающихся скважин составляют
0,3-1,42 л/с. Дебиты скважин 0,13-1,9 л/с; удель-
ные дебиты 0,026-0,19 л/с; коэффициент филь-
трации пород 0,01-0,13 м/сут. В зонах тектониче-
ских нарушений дебиты скважин составляют 2,4 л/с
при понижениях 2,4-16,0 м; коэффициент филь-
трации пород возрастает до 0,7 м/сут.
Питание водоносного горизонта осуществля-
ется за счет инфильтрации атмосферных осадков
и бокового перетока из смежных горизонтов, раз-
грузка - подземным стоком преимущественно в
водоносный горизонт салдамской свиты. По хими-
ческому составу воды сульфатио-гидрокарбопат-
пые магпиево-патриевые с минерализацией от 0,3
до 1,5 г/л.
Водоносный горизонт играет основную роль
в обводнении как Эрбекского месторождения, так
и всей северо-западной площади Улугхемского
бассейна.
Водоносная зона, развитая в трещинова-
тых терригенных, эффузивных и интрузивных
породах доюрского фундамента — песчаниках,
алевролитах, карбонатных породах, туфах, гра-
нитах, обрамляет водоносный среднеюрский угле-
носный горизонт с запада и северо-запада, явля-
ясь его областью питания. Воды безнапорные и
напорные.
Гидрогеологические условия вскрытия и эксп-
луатации месторождения будут характеризоваться
как простые, поскольку:
из выделенных четырех водоносных горизон-
тов только два (в основном — горизонт эрбекской
свиты), будут непосредственно влиять па обвод-
ненность горных выработок;
отсутствуют поверхностные воды и водонос-
ные горизонты в покровных отложениях, влияю-
щие па гидрогеологические условия разработки;
основной источник формирования водоприто-
ков — атмосферные осадки.
Изложенные факторы обусловливают выбор
подземного организованного водоотлива как спо-
соба осушения шахтного поля. Проходка стволов
шахты в верхней части перекрывающих пород
(салдамской и эрбекской свит) до глубины 300 м
будет сопровождаться повышенными водоприто-
ками, поэтому в этом интервале должно произво-
диться замораживание пород.
Инженерно-геологические условия опре-
деляются следующими физико-механическими
свойствами углей и вмещающих пород.
Уголь пласта “Улуг” характеризуется слабой
механической прочностью, легко измельчается
при выемке, погрузке и транспортировке.
Непосредственная кровля пласта “Улуг”
средпеустойчива и устойчива, почти полностью
представлена крепкими песчаниками и редко ма-
ломощными (0,1-0,5 м) слоями алевролитов. Пес-
чаники кровли имеют сопротивление сжатию
75-221 МПа, алевролиты - 30-40; предел прочнос-
ти на разрыв песчаников 6-26, алевролитов — 14.
Объемная масса пород 2,44-2,75 т/м3, коэффициент
крепости песчаников 5,4-15,8, алевролитов - 4,1.
Почва пласта “Улуг” сложена преимуществен-
но алевролитами, реже песчаниками. Предел проч-
ности па сжатие алевролитов — 25 МПа, па разрыв -
12; коэффициент крепости алевролитов 0,1-8,1.
Прочностные параметры пород кровли и почвы по-
зволяют прогнозировать нормальную работу выемоч-
ных комплексов и комбайнов в очистных забоях.
Из опыта работ штольни 5 Эрбекского место-
рождения установлено, что пласты малоопаспы
по самовозгоранию, по угольная пыль всех плас-
тов взрывоопасна, а породная — силикозоопаспа.
Высокая крепость вмещающих пород, трудпо-
обрушаемая, способная к зависанию кровля плас-
та “Улуг”, неустойчивые кровли и склонные к пу-
чению почвы сопутствующих пластов, а также си-
ликозоопаспость, взрывоопасность угольной
пыли, сейсмичность района (5-6 баллов) характе-
ризуют горно-геологические условия эксплуата-
ции, оцениваемые угольные месторождения как
средпесложпые.
В северо-восточной части месторождения гор-
но-геологические условия эксплуатации будут бо-
лее сложными из-за интенсивного проявления
разрывной тектоники (взбросы, зоны повышен-
ной трещиноватости и дробления), крутых (до
80-90°) углов падения пластов. Это приведет к
значительному усложнению горных работ с изме-
нением систем разработки, снижению производи-
тельности труда и соответственно к удорожанию
добычи угля при сравнительно небольших запа-
сах. Поэтому запасы угля северо-восточной части
площади не рекомендуется включать в состав
шахтного поля.
Запасы и прогнозные ресурсы углей
Эрбекской площади составляют 2642 млп т, в том
числе балансовые запасы Эрбекского месторожде-
ния по категориям А+В+С( - 96,6 млн т.
10.2. ПРОЧИЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ БАССЕЙНА
К прочим месторождениям и угленосным пло-
щадям бассейна относятся Чихачевское (Правобе-
режное и Левобережное) и Совхозное месторож-
дения, а также Центральная и Северная площади
(см. рис. 60).
Характеристика Чихачевского и Сов-
хозного месторождений приведена в
табл. 160.
Качество углей пласта “Улуг” Чихачевского
месторождения характеризуется следующими по-
казателями (в %): А11 - 6,6-13,1; - 44,5-45,3;
8'1- 0,35-0,48; С"- 82,8-83,0; Н*,г- 5,9-6,0; Ц^г-
1,2-1,3; - 9,3-9,6; О"- 34,3 МДж/кг, X -
21-47, У - 14-20 мм. По марочному составу - это
газово-жирные и газовые (или ГЖОК.) угли.
Угли Совхозного месторождения (Верх-
не-Элегестской площади) средпезольные, мало-
сернистые, с высокой спекаемостыо, марки Ж.
Прогнозные ресурсы углей категории Р1 составля-
ют 416,7 млп т.
Таблица 160
Характеристика Чихачевского и Совхозного месторождений (А.Л.Лосев, 1964)
Месторождение Количество пластов (числитель) и их суммарная мощность (знаменатель), м Мощность основного пласта “Улуг”, м Средний угол падения пластов, град. Длина месторождения по простиранию, км Средняя ширина поля по падению до глубины 300 м Глубина зоны негодного угля, м Глубина залегания неокисленных углей от поверхности, м
рабочих выдержанных
Чихачевское Совхозное 6/6,5 1/1,7 3/3,5 1/1,7 2,0 1,70 60-70,15-20 5 6,0 3,5 250-800 1650 30-50 30 80-100 100
Качество (в %) углей сопутствующих пластов Центральной угленосной площади
Индекс пласта Состав ОВ Ко Показатель качества
VI 8у I ь XV" А'1 у<1аГ 5» р<1 о:ы X V
6.11 80 3 8 9 0,8 0.8 14,8 47 1,1 0,01 35,3 22 18/15-26
6.2 - - - - - 0,6 14,3 39 1.41 - 33,6 20 22/18-26
5.6 - - - - - 0,9 11,7 40 0,81 - - - -
4.9 83 6 9 2 0,76 0.7 16,8 40 0,87 - 34,5 24 22/18-26
3.7 - - - - - 0,8 12,2 39 - - - - -
3.5 - - - - 0,6 9,2 41 0,46 - 35,7 13 27
3.4 - - - - - 0,6 20.0 39 0,46 - 35,8 21 22/17-27
Примечание. О‘ы- в МДж/кг, X, У - мм
Центральная угленосная площадь со-
ставляет около 650 км2, но изученность ее крайне
низка из-за глубокого залегания пласта “Улуг"
(более 600 м). По скважинам 23 и 8 мощности юр-
ских угленосных отложений эрбекской свиты
(^ег) составляют более 400 м, а пород салдам-
ской свиты (}3-351) — соответственно 590-670 м.
Этими скважинами подсечены большие мощ-
ности пласта “Улуг” соответственно 11,5 (скв. 23)
и 19,65 м (скв. 8).
Угли пласта “Улуг” по скв. 23 и 8 характери-
зуются соответственно значениями показателя от-
ражения витрипита 0,90 и 0,70%, высоким содер-
жанием витринита — 94 и 96%, зольностью 7,4 и
10,8%, пониженной сернистостью (0,3 и 0,21%),
имеют выход летучих веществ 37 и 41%, высокую
толщину пластического слоя - 36 и 24 мм, макси-
мальную теплоту сгорания 36,4 и 35,6 МДж/кг;
СоЛаГ - 86,9 и 84,7%; - 5,9 и 6,0%, принадле-
жат к маркам Ж и ГЖ
Мощности эпизодически развитых в разрезе
и по площади сопутствующих пластов 3.4; 3.5;
3.7; 4.9; 5.6; 6.2 и 6.11 соответственно составляют
в среднем 0,94; 1,0; 0,58; 0,88; 0,73; 0,82 и 0,77 м.
В табл. 161 приведена характеристика их качества.
Угли сопутствующих пластов характеризуются
в целом меньшим содержанием витринита, повышен-
ной, по сравнению с пластом “Улуг”, зольностью и
сернистостью. Опи имеют’ хорошую спекаемость, со-
ответствующую углям марок ГЖ и даже Ж.
Угли пласта “Улуг” Северной площади
Улугхемского бассейна (Экки-Оттугской синкли-
нали и Сесерлигско-Тапсипской мульды) средне-
зольные, низкосернистые, технологической мар-
ки ГЖ. Прогнозные ресурсы площади составля-
ют в целом 1348 млн т.
ДРУГИЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ
И УГЛЕНОСНЫЕ ПЛОЩАДИ РЕСПУБЛИКИ ТЫВА
Кроме Улугхемского угольного бассейна, от-
ложения юрской угленосной формации залегают
в ряде других районов Республики Тыва. К ним
относятся Чаданская угленосная площадь, а так-
же Онкажипская, Ийи-Тальская и Актальская уг-
леносные площади, где наряду с юрскими углями
имеются и карбоновые.
1. ЧАДАНСКАЯ УГЛЕНОСНАЯ ПЛОЩАДЬ
Общие сведения. Чаданская угленосная
площадь (см. рис. 59) включает в себя Чадапское
и Чапгыз-Хадыпское месторождения и располага-
ется в западной части Республики Тыва па терри-
тории Дзун-Хемчинского района, па восточной
окраине Хемчинской котловины. В геоморфологи-
ческом отношении это безлесная, слабовсхолмлен-
пая равнина площадью около 15 км2. Абс. отм.
рельефа составляют +800-1200 м, относительные
достигают +400 м.
Геологические сведения. В геологиче-
ском отношении Чадапская площадь представ-
ляет собой Чангыз-Хадынскую брахисинкли-
наль сложной конфигурации, выполненную юр-
скими угленосными отложениями, которые не-
согласно залегают па палеозойском основании
(рис. 80). В плане опа имеет подковообразную
форму, открывающуюся па запад, длина ее по
осевой линии составляет около 12 км при шири-
не 1-2 км.
Юрские отложения представлены эрбекской
свитой ег), расчлененной па три подсвиты. В
наиболее опущенной восточной части брахисинк-
линали па дневную поверхность выходят терриген-
ные отложения верхнеэрбекской под свиты, в зам-
ковой зоне складки - средпеэрбекской, па крыль-
ях — пижнеэрбекской угленосной подсвиты, в осно-
вании которой повсеместно развиты базальные
конгломераты. Литологический состав слагающих
эрбекскую свиту пород приведен в табл. 162.
иж» пи» шгежь ____ вист. ^яоеж «жжи. чпи;и| чкит; «вам» чтит •вшшмйвйаа «и» «ки лимиид
Разрез по линии А - Б
Чаданское месторождение
Чангыз-Хадынское месторождение
Разрез по линии В - Г
Чаданское месторождение Чангыз-Хадынское месторождение
В«9 5432^—^-------398 51 5 6 ''
2Е1 1 02 Ез Ж ЕЕй ЕЕ/ ЕЕ в
Рис. 80. Схематическая геологическая карта Чаланской угленосной плошади
1 - четвертичная система; 2 - средняя юра, эрбекская свита, верхняя подсвита; 3 - подстилающие отложения; 4 - выход угольного
пласта на поверхность; 5 - горельники; 6 - границы угленосной плошади; 7 - тектонические нарушения; 8 - скважины и их номера
чаа_ 'каиа.-иив- ч_—< хавав. «иа_
д__ ___ *иа» лист лжхяк м* , «иаат аш жа» жда яяш «жиж «мА
Литологический состав пород эрбекской свиты
Подсвита Средняя мощность, м Литологический состав, м
гравелит, конгломерат песчаник алевролит аргиллит углистая порода уголь
Всрхнсэрбскская 45,0 3,3 24,3 15,0 2,4 - -
Срсднсэрбекская 36,5 - 16,7 13,5 5,3 0,9 0,12
Нпжнсэрбскская 33,9 7,0 5,7 3,7 3,0 0,8 13,7
Особенностью юрской терригенной седимен-
тации является резкое уменьшение доли псефито-
вых осадков в замке структуры (до 8 против 15%
па крыльях) и увеличение углеиасыщеппости раз-
реза. В породах южного крыла брахисинклина-
ли, по сравнению с северным, отмечается боль-
шая грубокластичпость.
Угленосность. Основным угольным плас-
том в пределах Чапгыз-Хадыпской брахисинкли-
нали является пласт “Чадапский”, который рас-
пространен по всей площади. Видовой состав ком-
плексов спор и пыльцы, выделенный из угля плас-
та “Чадапского”, позволяет коррелировать его по-
ложение с нижними горизонтами эрбекской сви-
ты Улугхемского бассейна. Стратиграфически оп
завершает разрез нижпеэрбекской подсвиты, яв-
ляясь четким маркирующим горизонтом. Пласт —
мощный и сверхмощный, по имеет резкие колеба-
ния мощности от 1,0 до 36,5 м. Максимальные
мощности пласта приурочены к центральной час-
ти структуры, па крыльях мощность пласта зако-
номерно уменьшается. Кроме пласта “Чадапско-
го”, имеется несколько некондиционных по мощ-
ности и зольности сопутствующих пластов.
ЧАДАНСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ
Расположено па восточной окраине Хемчик-
ской котловины. Впервые юрские осадки к севе-
ро-востоку от г.Чадапа обнаружены геологом
М.В.Запипым (1947). В 1952 г. были поставлены
поисковые работы па уголь с одновременной развед-
кой одного шахтного поля, выполненные И.Г.Ип-
дюковым и А.Л.Лосевым. В 1954 г. началась кус-
тарная эксплуатация месторождения с целью обес-
печения углем различных предприятий Тывы.
Геологические сведения. Месторожде-
ние характеризуется небольшой (около 7 км2)
площадью распространения осадков эрбекской
свиты, залегающих с угловым несогласием иа по-
родах чергакской свиты силура. Угленосные от-
ложения слагают пологую мульдообразную склад-
ку, имеющую в плане неправильные очертания
(см. рис. 80). Углы падения крыльев этой струк-
туры изменяются в пределах 4-8°.
Эрбекская свита сложена чередующимися
слоями алевролитов, песчаников и немногочис-
ленными линзами аргиллитов. Местами встреча-
ется несколько пропластков и линз углистого ар-
гиллита. На долю алевролитов приходится от 43
до 60% всей мощности угленосных пород; мелко-
зернистые песчаники слагают от 30 до 45% разре-
за; остальная часть свиты представлена аргилли-
тами (0,1-7%), углистыми аргиллитами (0,5-3),
конгломератами (0,1-0,5) и углем (0,1-6).
Угленосность. Угленосная толща место-
рождения содержит один мощный угольный
пласт простого строения ("Чадапский”), залегаю-
щий в нижних горизонтах эрбекской свиты, кото-
рый в юго-восточной части площади полностью
замещен углистым аргиллитом. Его мощность ко-
леблется от 2,4 до 13,4 м.
Качество углей представлено в табл. 163.
Угли малозольные и низкосернистые, с высо-
кой теплотой сгорания и хорошей спекаемостыо.
Преобладают угли марки ГЖО и ГЖ в соответст-
вии с ГОСТом 25543-88.
Таблица 163
Качество углей Чаданского месторождения
Показатель Значение показателен
™тах, % 2,2
XVя, % 0,9-1,5
А'1, %, чистого угля 3,4-13,5
у<Ы, % 28-31
0™, МДж/кг 35,2-35,7
О', МДж/кг 28,8
С", % 85,5-87,1
Н*'г, % 5,3-5,4
% 1,2-2,0
о", % 6,2-7,2
5,, % 0,30
Пластомстричсская усадка X мм 40-47
Толщина пластического слоя У, мм 11-22
Объемная масса чистого угля, т/см3 1,3
Нижняя граница зоны окисленных углей до-
стигает глубины 40-50 м.
Гидрогеологические условия. Подзем-
ные воды района Чадапского месторождения со-
средоточены в силурийских осадках; угленос-
ные осадки эрбекской свиты практически не об-
воднены.
Запасы угля. Месторождение разведыва-
лось в 1976 г., запасы утверждались в ГКЗ СССР
в 1978 г. По состоянию па 01.01.1998 г. Государст-
венным балансом по месторождению учтены запа-
сы углей в количестве 15,85 млп т по категориям
А+В+С^.
На базе месторождения с 1977 г. работает
разрез, обеспечивающий топливом западную
часть Республики. Объем добычи составляет
130-140 тыс. т/год.
ЧАНГЫЗ-ХАДЫНСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ
Охватывает часть угленосной площади Чап-
гыз-Хадыпской брахисинклинали размером око-
ло 23 км2 за пределами Чадапского месторожде-
ния (см. рис. 80).
Геологические сведения. В стратиграфи-
ческом отношении угленосные отложения место-
рождения соответствуют породам эрбекской сви-
ты средней юры Улугхемского бассейна, которая
подразделяется на три подсвиты. Отложения каж-
дой подсвиты соответствует самостоятельному се-
диментационному циклу, который начинается с
круппокластических терригенных отложений (ал-
лювиальных групп фаций) и завершается осадка-
ми озерных и озерно-болотных фаций.
Значительное место в геологическом строении
месторождения занимают термалыю-изменеппые
породы вскрыши пласта “Чадапский”, образовав-
шиеся в результате естественного выгорания угля.
Горелые породы занимают площадь около 1,5 км2
в юго-западной части месторождения. Это ярко
окрашенные фарфоровидные породы кирпич-
но-красного цвета, иногда розоватые, хрупкие.
Юрские отложения в пределах месторожде-
ния залегают полого с наклоном к центру мульды
под углами 2-6°, иногда до 14-18°. Форма склад-
ки корытообразная. Ее южное крыло эродирова-
но более значительно, чем северное.
Угленосность. Промышленная угленосность
на месторождении связана с одним пластом — “Ча-
данским”. Сопутствующие пласты - “Второй” и
'Третий” - не выдержаны по мощности и качеству
угля и промышленной ценности не представляют.
Пласт “Чадапский” па месторождении имеет
повсеместное распространение. По форме это лин-
зообразная залежь. В западной части месторожде-
ния отмечаются окисленные угли. Для пласта ха-
рактерно пологое погружение к центру мульды и в
восточном направлении в соответствии с погруже-
нием шарнира складки, где отмечается максималь-
ная глубина погружения пласта (180 м). Его мощ-
ность в пределах промышленного контура колеблет-
ся от 2,2-2,7 до 31,0-36,5 м и закономерно увеличи-
вается по мере приближения к замку складки.
Пласт “Чадапский” сложного строения. На
долю породных прослоев обычно приходится от
1,5-3 до 7-10% его общей мощности. Это аргилли-
ты, часто углистые, алевролиты, реже песчаники,
развитые преимущественно в нижней части пласта.
Зона окисления углей в пределах промыш-
ленного контура не получила широкого развития,
хотя в периферийных частях пласта и в зонах его
генетического выклинивания опа развита па боль-
ших площадях. Окисленные угли, как правило,
характеризуются высокой влажностью, повышен-
ной зольностью, низкой теплотой сгорания, повы-
шенным выходом летучих, высоким содержанием
гуминовых кислот.
Качество углей. Среди углей пласта “Ча-
дапского” преобладают полу блестящие, реже бле-
стящие разновидности. По петрографическому со-
ставу угли относительно однородные, по соотно-
шению микрокомпопептов относятся к группе гу-
молитов, классу гелитолитов, типу фюзито-гели-
титов с содержанием витринита 61%, семивитри-
пита - 23, фюзинита - 16, липтинита - от следов
до 1%. Минеральные примеси составляют около
2%. Показатель отражения витринита составляет
1,20%. Основные показатели качества углей
“Южного” участка месторождения приведены в
табл. 164.
Таблица 164
Качесгзо углей пласта “Чаланского ”
Показатель Значение показателен
XV тах,% IV», % А'1, %: чистого угля угля с засорением у<Ы, % 0", МДж/кг Ор МДж/кг С", % Н", % М‘ы, % О'Ч % 5й', % Пластомстричсская усадка X, мм Толщина пластического слоя У, мм Объемная масса чистого угля, т/см3 4,8 0,86 13,2 16,7 26,3 35,12 26,56 86,45 4,9 1,3 6,2 0,42 35 8 1,35
Зольность чистого угля колеблется от 3,7’6 до
39% при среднем значении по месторождению
13,2% (менее зольные угли пространственно тяго-
теют к замку брахисинклинали). Выход летучих
веществ составляет 23-28%, среднее по пласту —
26,3. Высшая теплота сгорания колеблется от
32,11 до 36,43 МДж/кг (среднее значение 35,12).
Спекаемость углей сравнительно низкая, показате-
ли ее неустойчивы. Толщина пластического слоя
(V) колеблется от 2 до 17 мм, пластометрическая
усадка (X) изменяется от 10 до 42 мм. Угли пласта
“Чадапского” малосерписгые (З;1 = 0,42%) и мало-
фосфористые (Р^*1 = 0,023%). Элементный состав
углей характеризуется относительным постоянст-
вом и, как и другие показатели, близок к таковым
углей Чадапского месторождения.
По усредненным показателям качества в соот-
ветствии с ГОСТом 25543-88 уголь относится к
марке КС, группе 1КС, код 1232608.
Химический состав золы углей приведен в
табл. 165.
Зола углей относится к кремнистой, по темпе-
ратуре плавления — к легкоплавкой (1200-1245°С).
Угли в целом легко- и среднецбогатимые, ио
по отдельным пластопересечепиям с высокой зо-
льностью степень обогатимости трудная. Токсич-
ные и потенциально токсичные элементы в значи-
мых количествах в углях отсутствуют.
Единичные опыты по ожижению угля с целью
получения жидкого топлива не дали положитель-
ных результатов.
Химический состав (в %) золы углей пласта
“Чадапского ”
Основные компоненты золы Содержание
8Ю2 18,4-71,14(50,08)
А12О3 10,55-34,48(23,06)
Рс2О3 2,51-33,02(8,96)
СаО 0,95-24,08(5,55)
МдО 0,39-11,88(3,72)
ТЮ2 0,39-1,2(0,77)
МпО 0,01-1,08(0,30)
Иа2О 0,40 -2,65(1,11)
К2О 1,17-4,83(2,23)
р2о5 0,06-3,57(0,40)
5О3 0,12-14,31(3,37)
Примечание. В скобках приведены - средние.
Запасы угля. “Южный” участок Чангыз-Ха-
дынского месторождения детально разведан как
дополнительная сырьевая база “Чадапского” уголь-
ного разреза в связи с расширением объема по-
требления угля в энергетических целях. Государствен-
ным балансом по месторождешпо учтено 37 млн т
угля по категориям А+В+С) по состоянию иа
01.01.1998 г. Разведанные запасы могут быть эф-
фективно отработаны открытым способом.
2. ОНКАЖИНСКАЯ УГЛЕНОСНАЯ ПЛОЩАДЬ
Общие сведения. Площадь расположена в
40-50 км к юго-западу от Улугхемского бассейна
(см. рис. 59) и представляет собой небольшую
котловину размером 18 х 4,5 км. Абс. отм. поверх-
ности 1000-1300 м, древесная растительность от-
сутствует, район не освоен, не населен, постоян-
ных водотоков па территории пет.
Наличие угленосных отложений карбона и
юры установлено в 1947 г. в процессе средпемасш-
табной геологической съемки. В период с 1948 по
1953 г. в северной и северо-восточной частях Он-
кажипской мульды проводились геологоразведоч-
ные работы с применением бурения и проходки
подземных выработок силами треста “Востсибуг-
легеология”. По результатам этих работ были
подсчитаны запасы по категории С2 (А.Л.Лосев,
1954) в количестве 148 млп т. В 1970 г. эти запа-
сы с Государственного баланса были сняты.
Стратиграфия и литология. В геологи-
ческом строении Онкажипской мульды принима-
ют участие отложения карбона (онкажинская сви-
та) и юры (элегестская и эрбекская свиты), зале-
гающие па складчатом палеозойском основании.
Стратиграфическая колонка продуктивных отло-
жений приведена па рис. 81.
Онкажинская свита (С2-3 он) — основание со-
стоит из грубозернистой пачки с преобладанием
конгломератов. Кроме конгломератов, присутст-
вуют прослои, линзы разпозернистых песчани-
ков, алевролитов и углей. Выше залегают разно-
зернистые полимиктовые песчаники с прослоями
алевролитов и гравелитов. К тонкозернистым раз-
ностям обычно приурочены углепасыщеппые пач-
ки пород мощностью от 10 до 30 м, представлен-
ные чередованием слоев угля, углистых алевроли-
тов, аргиллитов, мелкозернистых песчаников
мощностью 0,5-3 м. Текстурные признаки, измен-
чивость разреза позволяют предполагать, что от-
ложения онкажипской свиты включают в себя ал-
лювиально-пролювиальные комплексы фаций в
сочетании с фациями заболачивающихся стариц,
озер. Мощность отложений онкажипской свиты
350-420 м. Возраст ее определен на основании
многочисленных находок окаменелостей флоры,
палинологических исследований.
Рис. 81. Схематическая геологическая карта Онкажинской угленосной плошали
1 - четвертичные отложения; 2 - средняя юра, эрбекская свита; 3 - нижняя юра, элегестская свита; 4 - средний-верхний карбон, ।
онкажинская свита; 5 - подстилающие образования; 6 - выход угольной залежи на поверхность; 7 - буровые скважины и их номера;
8 - уголь; 9 - алевролит; 10 - песчаник; 11 - гравелит; 12 - конгломерат
ж® тая» тяк» тааил * «» «таз. «аям. таахк. чкя* тает» «еяа тана» «аис* . «ямах чм>их ежи таава тамм> таим тавям такта «там. «мине. чакжх «ямахтак» тайне* таааа тага» так®, «ада. чавжж. тааях тавмих таататажта ж.
Элегестская свита нижней юры (]1е1) - со-
держит разпозерпистые песчаники, гравелиты,
конгломераты, алевролиты. В основании свиты
преобладают грубозернистые разности, а тонко-
зернистые преобладают в верхней части, здесь
встречены угольные пласты и пропластки. Свита
выделяется при сопоставлении с известными раз-
резами Улугхемского бассейна. Мощность свиты
около 300 м.
Отложения эрбекской свиты (]^ег) — завер-
шающая часть разреза угленосных пород Оика-
жинской мульды. Как и в пределах Улугхемского
бассейна, выделяется две подсвиты - нижняя и
верхняя.
|рмии иаяая. чякт ж чажатвя&л ттм-миок жт жййь «вив. «шт.
Рис. 82. Структура угольной залежи “Мощная”
Онкажинского месторождения
1 - уголь; 2 - углистый алевролит; 3 - алев, юлит, 4 - песчаник; 5 - конгломерат; 6 - раз-
резы по скважинам. Мощность угольных пачек указана справа от колонки по скважине,
породного прослоя - слева
«в» МММ» «аж» «ж* лиава чомс* чмяпя.члК9Ж. ~ тадаж имя* ии® мзмк «мм*
разрез подсвиты пачкой алев-
ролитов, к которой приурочен
угольный пласт мощностью до
трех метров — аналог пласта
“Улуг” Улугхемского бассей-
на. Мощность отложений нод-
свиты 110 м.
Верхняя подсвита СТ2ег2)
сложена преимущественно по-
лимиктовыми разностями осад-
ков с редкими прослоями пели-
товых разностей мощностью
0,2-15 м, к которым приуроче-
ны пласты и маломощные про-
пластки углей. Окраска пород
светло- серая. Мощность отло-
жений подсвиты 280-290 м.
Тектоническое стро-
ение. Опкажипская мульда
представляет собой синклина-
льную структуру удлипен-
по-овалыюй формы. В попе-
речном сечении мульда сим-
метричного строения с макси-
мальным погружением угле-
носных образований до 1500 м.
Углы падения на крыльях
складки меняются в пределах
от 10-15 до 60-70°.
Угленосность и мор-
фология угольных плас-
тов. В разрезе оикажипской
свиты средне-верхпекарбопо-
вого возраста выявлено (по
отдельным скважинам) до
пяти угольных пластов мощ-
ностью 0,5-1,04 м, одна “уголь-
ная залежь”, условно выделяе-
мая в качестве “пласта” слож-
ного строения (залежь “Мощ-
ная” па рис. 82) суммарной
мощностью от 17 до 25 м, и до
десяти угольных пропластков.
Угольная залежь распо-
ложена в 170-210 м от основа-
ния свиты. Это углепасыщеп-
пая пачка пород, где уголь-
ные пласты мощностью
0,3-2,1 м чередуются с просло-
ями углистых алевролитов,
алевролитов и песчаников. В
целом пдолю углей прихо-
дится от 20 до 50% мощности
В основании нижней подсвиты ()2ег1) залегает
горизонт мелкогалечпых конгломератов мощностью
5-20 м, который выше по разрезу сменяется пач-
кой полимиктовых песчаников. Закапчивается
залежи. Максимальная угленасыщеппость зале-
жи приходится па северный борт мульды. К югу
и западу угленасыщеппость залежи снижается с
50 до 20%.
Качество (в %) углей Онкажинской угленосной плошали
Угольные пласты рабочей мощности
0,7 м и более установлены в разрезе онка-
жипской свиты в основном стратиграфиче-
ски выше указанной залежи. Для них ха-
рактерно сложное строение, обусловлен-
ное наличием породных прослоев угли-
стых алевролитов в количестве от 5 до 10 и
мощностью от 0,05 до 0,5 м. Как правило,
эти угольные пласты быстро выклиниваются
но простиранию и, видимо, по падению.
Углепасыщешюсть стратиграфиче-
ского разреза свиты в целом равномер-
ная. Коэффициент угленосности свиты
2,3-4,6% (в среднем 3,5).
Угленосность юрских образований
изучена слабо, так как их полный разрез
вскрыт только одной скважиной. По этой
скважине в верхней части элегестской сви-
ты установлен одни угольный пласт мощ-
ностью 0,9 м и 21 пропласток углей мощ-
ностью 0,10 - 0,50 м. Можно предполо-
жить, что угольный пласт не выдержан по
латерали, и углепасыщешюсть свиты низ-
кая и весьма изменчивая. Коэффициент уг-
леносности элегестской свиты 0,2-1,7%.
В составе эрбекской свиты средней юры
установлено пять пластов мощностью
0,65-3,0 м и 12 пропластков мощностью
от 0,1 до 0,50 м. Причем из пластов рабо-
чей мощности два пласта приурочены к
нижней подсвите эрбекской свиты и три
пласта - к породам верхней подсвиты.
Угольный пласт мощностью до 3,0 м, вен-
чающий разрез нижней подсвиты, является
аналогом пласта “Улуг” Улугхемского
бассейна, расположен в 115 м выше осно-
вания свиты и имеет простое строение.
Кроме того, в нижней под свите в 8 м
ниже почвы основного пласта установлен
еще один пласт мощностью 0,65 м.
В верхней подсвите эрбекской свиты
установлено три пласта рабочей мощности
простого строения, расположенных выше
основного пласта (аналога пласта
“Улуг”): в 50 м - мощностью 0,65 м; в 110 -
мощностыо 0,90; в 175 - мощностью 1,60 м.
По аналогии с Улугхемским бассейном,
можно предполагать, что пласты отпоситель-
по выдержаны по мощности и площади.
Качество углей. Петрографич -
ский состав углей онкажипской свиты фю-
зинито-витрипитовый. Пласты эрбекской
свиты сложены преимущественно блестя-
щими, витринитовыми разностями. Полу-
блестящие и матовые типы встречаются в
верхней подсвите эрбекской свиты. Каче-
ство углей приведено в табл. 166 и 167.
Качество (в %) углей Онкажинской угленосной плошали по международным стандартам
Интервал опробования, м Показатель качества Индекс свободного Индекс Рога КУ, ед. Дилатация по Одибер-Арпу Тип кокса по Грей-Кипгу
Аа у<Ы вспучивания, 8У, ед. 11, °С 12, °С 1з. °С я О/ а> /О В в» /О
Скважина 23/1 205,8-215,3 Скважина 7 10,0 31 5 49 350 400 455 43 85
278,5-283,1 16,0 29 1 '/2 19 Только со- кращенно 6
384,3-402,5 15,7 26 1 '/2 18 То же 6
Угли карбонового возраста высокозольные,
малосернистые, спекающиеся, марок Ж и КО.
Угли трудпообогатимые: для них характерен
очень низкий выход фракций плотностью менее
1400 кг/м3 - 7,6-18,8% при зольности
11,4-13,0%. Поэтому, несмотря па их высо-
кую спекаемость, они не могут использоваться
в шихте для коксования. Юрские угли низ-
ко-средпезольпые, спекающиеся, марки ГЖ и,
вероятно, могут послужить спекающей основой
коксовой шихты.
Прогнозные ресурсы углей карбонового
возраста составляют по категории Р, - 307,8 и
Р2 - 124,7 млп. т. Юрские угли оценены по кате-
гории Р2 в количестве 62,3 млп т (Н.Е. Дубовик,
1991).
3. ИЙИ-ТАЛЬСКАЯ УГЛЕНОСНАЯ ПЛОЩАДЬ
Общие сведения. Площадь располагается
в 70 км к западу от г. Кызыла (см. рис. 59) и ад-
министративно относится к Улугхемскому райо-
ну Республики Тыва. В геоморфологическом от-
ношении она представляет собой удлиненную кот-
ловину, вытянутую в субширотпом направлении
па 40 км. Долиной р.Енисей опа разделяется на
левобережную часть размером 25 х 8 км и право-
бережную - 15 х 2 км. Значительная часть котло-
вины занята долинами рек Енисей и Шагопар.
Территория по большей части безлесная, рельеф
в центральной части сглаженный, по периферии
характерна крутизна склонов 15-30°. Район эконо-
мически освоен, вдоль длинной оси пересечен ав-
тодорогой, связывающей столицу Республики с
западными районами. Районный центр - г.Шаго-
пар, находится в западной части площади.
Угленосность в пределах участка установле-
на в 1914 г. Начиная с 1946 по 1952 г. здесь про-
водились поисковые и разведочные работы трес-
том “Востсибуглегеология” (А.Л.Лосев, 1952,
1954). За это время горными выработками был
вскрыт и изучен угольный пласт по правобереж-
ной части р.Енисей в Кулузуиской синклинали
(Правобережное месторождение). Был также
пройден уклон и две скважины по правому борту
долины р.Сенек в левобережной части р.Енисей
(Левобережное месторождение, “Сенекский” учас-
ток). Этими работами установлено, что угленос-
ными являются отложения средней юры (эрбек-
ская свита), имеющие мощность порядка 460 м.
В составе свиты выявлено четыре угольных плас-
та мощностью от 0,7 до 3,9 м. Предположитель-
но, марка углей по пробам из нолуокислеппых
разностей - Г.
Разведочные работы на Ийи-Тальской площа-
ди были прекращены в 1953 г. в связи с открыти-
ем Чадапского месторождения. В пределах выше-
указанных участков подсчитаны ориентировоч-
ные запасы углей в количестве 150 млн т (в 1985 г.
эти запасы были сняты с балансового учета).
В 1970-1973 гг. Ийи-Тальская площадь была
пересечена четырьмя линиями скважин иа всю ее
ширину. Глубина скважин доходила до 700 м, од-
нако большинство из них остановлено в элегест-
ской свите, скважины достигли фундамента муль-
ды только в правобережной части и па восточной
периферии левобережной (Н.Е.Дубовик, 1973).
В геологическом отношении Ийи-Тальская уг-
леносная площадь является восточной частью до-
вольно обширной Шагопарской (Ийи-Тальской)
мульды, выполненной угленосными отложениями
юрского возраста (рис. 83). Западная часть муль-
ды перекрыта мощным чехлом предгорного шлей-
фа хребта Западный Тапну-Ола и аллювием доли-
ны р.Шагопар и не доступна для изучения.
I
Рис. 83. Схематическая геологическая карта Ийи-Тальской угленосной плошали
1 - четвертичные отложения; 2 - средняя-верхняя юра, салдамская свита; 3 - средняя юра, эрбекская свита; 4 - нижняя юра, элегестская свита; 5 - подстилающие отложения; б - тектониче-
ские нарушения; 7 - выход основного пласта на поверхность; 8 - ; кважины и их номер
*“““ Лама *““* *“ "В*"* -*“Г Л*“*Г ЛЖШ’ *""** ЛШ№
Стратиграфия и литология. Юрская
угленосная формация представлена отложения-
ми элегестской, эрбекской и салдамской свит
(см. рис. 83).
Элегестская свита нижней юры (/^е1) - пред-
ставлена разпозернистыми песчаниками, гравели-
тами, конгломератами, алевролитами; спорадиче-
ски встречаются угольные пласты. Характерно не-
постоянство литологического состава как по вер-
тикали, так и по латерали, маркирующих горизон-
тов пет. Мощность свиты меняется от 40 м на пра-
вобережье р.Енисей до 350- 400 - па его левом бе-
регу. Возраст отложений определяется наличием
пыльцы характерных нижнеюрских форм.
Отложения эрбекской свиты (Т^ег) - залега-
ют па отложениях элегестской со слабым размы-
вом без видимого углового несогласия. Нижняя
граница свиты везде четкая и проводится по подо-
шве горизонта мелко- средпегалечпых конгломе-
ратов мощностью от 5-10 до 20- 25 м. Верхняя же
граница с вышележащей салдамской свитой “пла-
вающая”, что обусловлено однообразием литоло-
гического состава свит. Эрбекская свита подразде-
ляется па две подсвиты: нижнюю и верхнюю.
Нижняя подсвита сложена крупнозернистыми
песчаниками, гравелитами, конгломератами, алев-
ролитами, углями. Окраска пород обычно серая,
светло-серая; однако по скважинам для низов под-
свиты характерны бурые топа окраски за счет же-
лезистого цемента, представленного лимонитом.
Верхняя граница подсвиты проводится по
кровле мощного угольного пласта, который сопо-
ставляется с пластом 2.2-“Улуг” Улугхемского
бассейна (разрез подсвиты в целом хорошо корре-
лируется с разрезом подсвиты в пределах послед-
него). Мощность подсвиты 50-90 м. Возраст отло-
жений установлен по определению органических
остатков из угольного пласта.
Верхняя подсвита сложена преимущественно
средне- и мелкозернистыми церцапиками, алевро-
литами, к горизонтам которых приурочены уголь-
ные пласты, нередки прдслри граьелитоь, мелко-
галечных крцгломерагов Мощность подсвиты
310- 390 м, а мощность всей эрбекской свиты ко-
леблется от 360 до 480 м.
Обложения салдамской свиты (Тг-узО ~ за-
фиксированы в северо-западной, наиболее погру-
женной части Ийи-Тальской площади. Опи со-
гласно залегают па породах эрбекской свиты. Гра-
ница салдамской и эрбекской свит проводится по
появлению в разрезе фауны пелеципод, повсемест-
ное распространение которой в отложениях Улуг-
хемского бассейна характерно для низов салдам-
ской свиты. Отложениям свиты свойственно доволь-
но однообразное строение - преобладают мелко-
зернистые песчаники с параллельно-волнистой
слоистостью, встречаются редкие горизонты алев-
ролитов с угольными пропластками. Мощность
свиты 340-360 м.
Четвертичные отложения в пределах Ийи-
Тальской площади широко развиты. Пойма р.Ени-
сей шириной до 5 км выполнена аллювиальными
образованиями, представленными галечниками,
песками в меньшей степени супесями, глинами.
Мощность аллювия по скважинам достигает
110-115 м, а с учетом надпойменных террас - не
менее 150 м. В пойме р.Сенек мощность аллювиаль-
ных отложений варьирует от 10 до 70 м.
Тектоническое строение. Ийи-Тальская
(Шагопарская) мульда, восточной частью которой
является Ийи-Тальская угленосная площадь, пред-
ставляет собой брахисинклиналь, длинная ось ко-
торой ориентирована в северо-восточном направле-
нии. Размеры мульды по длинной оси около 80 км,
по короткой от 4 до 12, а Ийи-Тальской площади -
35 по длинной оси и от 0,5 до 9,5 км в поперечни-
ке. Северо-западное ограничение мульды представ-
лено зоной разломов сбросо-взбросового типа, с
практически вертикальными плоскостями смести-
телей. С поверхности зона разломов выражена по-
лосой от 300 до 500 м (по ширине) интенсивно пе-
ремятых, милопитизироваппых пород. Наиболее
милонитизироваиы палеозойские отложения. От-
ложения юры в зоне нарушений брекчировапы,
имеют крутые углы падения в юго-восточном на-
правлении, а к внутренней части брахисинклина-
ли через 400-600 м они выполаживаются и не пре-
вышают 10-15°. Юго-восточный борт брахисинкли-
нали характеризуется пологим залеганием пород с
углами падения 5-15°.
В современном срезе Ийи-Тальская угленос-
ная площадь состоит из двух структур II порядка
(по отношению к основной мульде), разобщенны-
ми поймой р.Енисей - Правобережной и Левобе-
режной.
Правобережная структура содержит две
синклинальные складки III порядка, разделен-
ные антиклиналью. Первая синклиналь (севе-
ро-восточная часть участка) размерами 6,5 х 2 км
длинной осью ориентирована в широтном направ-
лении. Углы падения пород не превышают 20°,
максимальная глубина залегания основного уголь-
ного пласта достигает 300-350 м. Вторая синкли-
наль расположена юго-западнее первой и имеет
размеры 7x3 км. Длинной осью опа ориентирова-
на в северо-восточном направлении, и, как и пер-
вая, характеризуется спокойным залеганием по-
род с углами падения до 20°. Максимальная глу-
бина погружения основного угольного пласта не
превышает 300 м.
Левобережная структура - это фрагмент
брахисинклинали размером 26 х 9,5 км, длинной
осью ориентированной в восток-северо-восточпом
направлении. Углы падения пород к центральной
части брахисинклинали не превышают 20°. Бра-
хисинклиналь осложнена складчатыми дислока-
циями более высокого порядка.
По данным бурения, наиболее погруженной
является северо-западная часть Ийи-Тальской уг-
леносной площади, где основной угольный пласт
зафиксирован па глубине 750-800 м.
Угленосность и морфология уголь-
ных пластов. Установлено, что в пределах
Ийи-Тальской площади угленосными являются
отложения элегестской, эрбекской и салдамской
свит. Максимальной углепасыщеппостыо характе-
ризуется эрбекская свита, с которой связаны
практически все рабочие угольные пласты и значи-
тельное количество непромышленных пропласт-
ков угля.
Элегестская свита — редко встречаются уголь-
ные пласты. Из семи скважин, вскрывших разрез
элегестской свиты, только в двух зафиксированы
угольные пласты рабочей мощности - 3,50; 2,40 и
1,65 м. Площади распространения пластов па дан-
ной стадии изученности не установлены. По ана-
логии с угленосностью элегестской свиты в Улуг-
хемском бассейне, ожидать значительных запа-
сов угля, связанных с пей, не приходится.
Эрбекская свита - содержит от одного до
шести угольных пластов мощностью более 0,7 ми
до 15-20 угольных пропластков. Суммарная мощ-
ность рабочих угольных пластов достигает 19,8 м,
коэффициент общей угленосности колеблется от
1,8 до 4,9%, рабочей угленосности - от 0,5 до 3,8%.
К верхам нижней подсвиты приурочен основной,
наиболее выдержанный пласт “Мощный”, па
долю которого приходится 4/5 прогнозных ресур-
сов Ийи-Тальской площади. Мощность пласта ко-
леблется от 0,4 м до 17,95 м, средняя мощность по
чистому углю составляет 6,43 м. Строение пласта
сложное, содержит от одного до трех породных
прослоев мощностью от 0,10 до 0,30 м (рис. 84).
11 12 13 14
15 45
46 47
584,90
588,70
760,75
707,05
0,85
0,10
594,10
10,35
0,30
0,35
683,40
1,00
596,15
1,60
0,85
0,10
4,56
0,55
1,45
0,65
Х71
0,90
12,60
0,45
0,06
0,20
0,20
704,55
1,00
0,15
0,65
0,50
1,10
0,15
0,20
0,40
1,40
739,0
739,80
0,80
110,20
0,80 °.8°
0,10
118,70
0,16
0,10
0,05
2,55
0,10
0,15
3,50
1,00
0,80
0,25
0,20241'50!
7,70
3,40
1,25
0,35
И 1,25
255,70
Наиимкг----
Рис. 84. Строение основного угольного пласта “Мощного” по профилю Ш-Ш
Условные обозначения см. на рис. 82
Качество (в%) углей Ийи-Тальской угленосной плошали
Возраст углей, пласт Петрографический состав Ко Показатель спекаемости Маркировка угля по ГОСТу 25543-88 Примечание
VI 8у I Ь X V 1Л* Марка (группа) Код
Среднеюрский, пласт “Мощ- ный” - аналог пласта “Улуг” 66-93 78 2-13 9 4-23 12 1-6 1 0,68-0,79 0,73 0-52 27 10-21 14 8-107 45 Г(2Г) Г(1Г) 0714014 0714010 Глубина пачки, м: 115,20 118,70
Г(2Г) 0723814 254,10
ГЖОС1ГЖО) 0713616 737,25
ГЖ(1ГЖ) 0713818 гл. ПОЧВЫ
750,75
Другие пласты 95-100 96 0-3 1 0-4 1 0-6 2 0,73-0,76 0,74 6-40 21 6-20 14 Г(Г1Г) ГЖО(1ГЖО) 0704611 0703810
ГЖ(1ГЖ) 0704020
Окончание табл. 168
Возраст углей, пласт Показатель качества Элементный состав
А<1 уНаГ 8? Рл СйаГ Н<ьг 8л О<ьг
ЧИСТОГО угля горной массы
Среднеюрский, 7,3-28,0 9,7-30,2 34-44 0,10-1,24 0,004-0,079 31,02-34,90 83,03-85,77 5,56-8,07 1,29-1,62 0,19-0,84 6,92-8,95
пласт “Мощ- ный” - аналог пласта “Улуг” 12,3 17,0 39 0,33 0,030 33,69 84,15 6,07 1,47 0,35 8,23
Другие пласты 5,4-16,3 10,6 5,4-21,6 13,1 32-48 41,8 0,29-3,81 0,94 0,004-0,116 0,025 33,05-34,77 33,87
Примечание. * - показатель вспучивания по методу ИГИ - ВУХИНа; 0*|Г - в МДж/кг; X, У, ИЬ - мм.
По левобережной, основной по запасам части
Ийи- Тальской площади, максимальные мощности
пласта установлены в центральной части мульды.
Как указывалось, основной пласт “Мощный" по
комплексу геологических, геофизических, петрог-
рафических и химических признаков является ана-
логом пласта 2.2-“Улуг” Улугхемского бассейна.
Другие пласты менее выдержаны по мощно-
сти. По составу они почти не отличаются от углей
основного пласта.
Салдамская свита - в пределах исследован-
ной площади практически пе угленосна. Из пяти
скважин, вскрывших отложения салдамской сви-
ты, только в одной встречен угольный пласт рабо-
чей мощности. Обычно встречаются единичные
угольные пропластки мощностью 0,10-0,30 м, уг-
листые алевролиты мощностью до 0,40 м.
Качество углей. Угли эрбекской свиты
однородные блестящие с редкими линзами, про-
слоями (мощностью до 2 мм) полуматовых разно-
стей, характеристики их качества приведены в
табл. 168 и 169.
Угли преимущественно витрипитовые, низко-
зольные, малосерпистые, спекающиеся, марки Г,
ГЖО, ГЖ. При обогащении выход фракции плот-
ностью менее 1400 кг/м3 составляет 80,2-86, 5%
при зольности 4,0-5,5% - в соответствии с ГОСТом
10100-84 угли относятся к средней категории обо-
гатимости. Могут применяться как усадочный
или спекающий компонент шихты для производ-
ства металлургического кокса.
В ряде случаев установлено повышенное содер-
жание германия, приуроченное к углистым алевро-
литам (18,3-39 г/т), маломощным (0,05-0,2 м)
угольным пропласткам (14-80 г/т), и в двух слу-
чаях (10-12 г/т) в пластах угля рабочей мощно-
сти, залегающих выше основного угольного плас-
та “Мощного” - аналога пласта “Улуг” Улугхем-
ского бассейна.
Качество пижнеюрских углей (элегестская
свита) приведено в табл. 170.
Эти угли, отличаясь от среднеюрских повы-
шенной зольностью, по ГОСТу 25543-88 также от-
носятся к маркам Г, ГЖО и ГЖ.
Прогнозные ресурсы Ийи-Тальской уг-
леносной площади составляют по категориям
Р1 - 601,7 млп т, Р2 - 154,0 млп т (Н.Е. Дубовик,
1991).
Таблица 169
Качество углей Ийи-Тальской угленосной плошади по международным стандартам
Интервал опробования, м Показатель качества, % Индекс свободного вспучивания, 55, ед. Индекс Рога, КД, ед. Дилатация по Одибер-Арну Тип кокса по Грей-Кипгу
Ал у<1аГ 11, °С 12, °с *з,°С а, % Я
Скважина 13 688,8-694,0 3,6 39 6 67 340 405 430 33 40 010
694,0-700,0 4,7 36 6 54 370 420 430 34 5 05
Скважина 16 139,3-142,4 6,1 42 3'/2 61 355 410 430 40 20 Об
142,4-148,6 2,7 38 5 57 360 430 450 35 -6 02
Скважина 46 243,6-247,1 3,8 40 6 65 350 405 435 40 10 09
248,5-252,5 3,3 40 6 66 355 415 435 40 15 07
252,5-256,5 5,3 39 4 '/2 61 340 415 435 33 5 ОЗ
Таблица 170
Качество (в %) нижнеюрских углей
Глубина залегания пласта, м Мощность, м Показатель качества
А1' уИаГ 8? V
429,30-432,80 3,50 28,1 42 0,75 14
434,95-436,25 1,30 25,4 42 1,57 15
670,40-672,05 1,65 28,2 37 0,1 25
Примечание. У - в мм.
4. АКТАЛЬСКАЯ УГЛЕНОСНАЯ ПЛОЩАДЬ
Общие сведения. Площадь расположена в
140 км к юго-западу от г. Кызыла и относится к
Таллинскому административному району, приу-
рочена к бассейну р.Элегест, характеризуется рас-
члененным сглаженным рельефом с абсолютны-
ми отметками 1200-1300 м. Угленосность отложе-
ний рассматриваемой территории установлена в
1947 г. в процессе государственной геологической
съемки масштаба 1:200 000. До 70-х годов специа-
лизированные работы па уголь не проводили. В
1972-1973 гг. осуществлялись поиски и разведка
углей для открытой добычи, для местных нужд.
Разведано по категориям В+С] - 3,7 млп т угля,
прогнозные ресурсы категории Р1 определены в
количестве 65 млп т. Разведывались каменные
у1ли карбонового возраста.
В 1989-1990 гг. Тувинской ГРЭ ПГО “Краспо-
ярскгеология” па Актальской площади проведе-
ны поисковые работы с целью уточнения прогноз-
ных ресурсов углей и характеристики их качества
(II.Е. Дубовик, 1990).
В геологическом отношении Актальская пло-
щадь выполнена угленосными осадками средпе-
го-верхнего карбона и юры (рис. 85).
Стратиграфия и литология. Отложе-
ния среднего-верхнего карбона. - онкажинская
свита (С2.зоп) - представлены разиозерпистыми
песчаниками, конгломератами, гравелитами, алев-
ролитами, углями. Цвет пород преимущественно
серый, иногда зеленовато-серый. Разрез свиты
очень изменчив но вертикали и латерали, марки-
рующих горизонтов пет. Основание свиты вклю-
чает пачку конгломератов мощностью 150-170 м с
линзами, прослоями грубозернистых песчаников.
Характерна большая насыщенность органиче-
ским материалом в виде углефицировапиых об-
рывков листовой флоры, мелких стеблей, в отдель-
ных обнажениях органического материала до 5%
(в конгломератах). Выше грубозернистой пачки
разрез свиты представлен преимущественно пес-
чаниками грубо- средпезернистыми, полимикто-
выми, слабо сортированными, без четкой слоисто-
сти. В подчиненном количестве присутствуют
линзы и прослои алевролитов, к которым приуро-
чены пласты и залежи углей. В разрезе свиты
установлены три угольные залежи и большое ко-
личество маломощных пропластков угля. Мощ-
ность свиты составляет 760-800 м.
Юрские отложения. Элегестская свита 7/ е1.
Свита представлена па 90% мелкогалечпыми конг-
ломератами, пестроокрашенпыми в зеленовато-,
розовато-, голубовато-серые топа. Отложения за-
легают па подстилающих породах карбона без ви-
димого несогласия. Среди конгломератов встреча-
ются прослои грубозернистых песчаников мощно-
стью до 1,5 м. Мощность свиты 70-110 м. Ее отло-
жения практически не угленосны и включают фа-
циальный комплекс аллювиальных равнин.
Среднеюрские породы (эрбекская свита }2 ег) -
хорошо сопоставляются с аналогичными отложе-
ниями Улугхемского бассейна. Здесь также выде-
ляются две подсвиты — нижняя и верхняя, угле-
носность приурочена к пижпей под свите. Пласты
и пропластки углей мощностью 0,2-0,9 м развиты
в горизонтах алевролитов в верхней части этой
подсвиты. Верхняя подсвита не угленосна. Мощ-
ность эрбекской свиты около 400 м.
Салдамская свита (}2-з $1) - представлена Пе-
реслаивающимися мелко- и среднезерпистымй Пес-
чаниками, алевролитами, углями, сменяющимися В
верхней половине разреза более грубозернистыми
породами. Мощность свиты составляет 500-550 м.
Четвертичные отложения широко распро-
странены, они покрывают около половины угле-
носной площади чехлом мощностью до 50-70 м.
Тектоническое строение. Угленосные
отложения карбона и юры слагают Актальскую
синклиналь размером 6x14 км, ориентированную
в северо-восточном направлении.
Северо-западный борт синклинали осложнен
серией разрывных нарушений сбросо-взбросово-
го типа с вертикальными плоскостями сместите-
лей. Вблизи разломов отложения угленосной тол-
щи имеют крутые (от 60 до 80°) углы падения по-
род в направлении к центральной части синклина-
ли. Ее северо-восточные и восточные борта харак-
теризуются наклонным залеганием пород с угла-
ми падения от 10-20 до 40°. Для юго-восточного
борта синклинали характерно залегание пород с
углами падения не более 10°.
Предполагается, что разрывные нарушения в
угленосной толще развиты достаточно широко.
Наиболее четко выражена зона разрывных нару-
шений по северо-западному борту синклинали,
ориентированная с юго-запада па северо-восток.
Угленосность и морфология уголь-
ных пластов. В составе угленосных толщ кар-
бона и юры, в пределах изученной части Акталь-
ской синклинали, по разведочным скважинам
установлено И угольных пластов и залежей мощ-
ностью от 0,7 м и более. Количество угольных
пропластков, мощность которых не превышает
0,7 м, колеблется в пределах от 20 до 80.
Угленасыщеппость пород опкажипской свиты в
целом высокая, причем основная масса пластов скон-
центрирована в 500-метровом интервале разреза сви-
ты, расположенном выше базальной грубообломоч-
ной пачки. Коэффициент рабочей угленосности ко-
леблется в пределах 0,6-3,6% (в среднем 2,2%).
Рис. 85. Схематическая геологическая карта Антальской угленосной плошали
Ц 1 — средняя-верхняя юра, салдамская свита; 2—средняя юра, эрбекская свита; 3—нижняя юра, элегестская свита; 4—средний-верх-
8 ний карбон, онкажинская свита; 5 - подстилающие; 6 - выход угольных пластов на поверхность: прослеженный (а), предполагае-
» мый (б); 7 - скважина и ее номер; 8 - разрывные нарушения
В составе свиты выделены три угольные зале-
жи (снизу вверх): нижняя залежь мощностью от
13,65 до 26,7 м в 150-170 м от основания свиты;
средняя залежь мощностью от 10 до 30 м — в
100-160 м выше кровли нижней залежи; и верхняя
залежь мощностью от 9,3 до 23 м — в 300-320 м
выше кровли нижней залежи. В нижней и верх-
ней угольных залежах (см. рис. 85) сосредоточе-
но 2/3 ресурсов угля Актальской площади.
Кроме угольных залежей, в разрезе свиты на-
считывается от 20 до 40-50 угольных пластов и
пропластков мощностью от 0,10 до 3,0 м.
Доля угля с зольностью, не превышающей
40%, в угольных залежах колеблется от 13 до
80%. Угольные пачки мощностью более 0,7 м в
пределах угольных залежей распределены по
всей мощности, или приурочены к верхней либо
нижней ее части. Соотношение объемов чистого
угля и пород показано в табл. 171.
Таблица 171
Соотношение суммарных мощностей угля,
углистых алевролитов и породных прослоев
нижней и верхней угольных залежей
в разных частях синклинали
Общая мощность залежи, м Суммарная мощность слоев, м
уголь углистый алевролит породные прослои
Нижняя залежь
13,65 23,45 26,69 3,55 14,00 3,30 0,40 6,65 5,39 9,70 2,80 18,0
Верхняя залежь
9,3 12,4 22,95 18,89 3,45 7,40 18,75 6,28 4,0 1,70 3,05 4,21 1,85 3,30 1,15 8,4
Как правило, угли довольно сильно раздроб-
лены, раскалываются на мелкие треугольной фор-
мы кусочки с поверхностями скольжения. Тре-
щин отдельности практически не наблюдается.
Элегестская свита нижней юры в пределах
площади практически безугольпая.
Угленосность юрских отложений связана в
основном с эрбекской свитой средней юры. Эрбек-
ская свита содержит от одного до четырех уголь-
ных пластов мощностью от 0,7 до 1,5 м и до 15-20
угольных пропластков — мощностью 0,1-0,6 м с пре-
обладающими значениями 0,2-0,3 м. Коэффициент
рабочей угленосности, рассчитанный по трем сква-
жинам, около 1%. Максимальной углеиасыщеипо-
стыо характеризуется нижняя подсвита эрбекской
свиты. Угольные пласты простого строения.
Салдамская свита содержит 10-12 угольных
пропластков мощностью 0,10-0,65 м с преоблада-
ющими значениями 0,2-0,3 м. Угольных пластов
рабочей мощности не обнаружено.
Качество углей. Уголь в залежах и плас-
тах онкажинской свиты представлен преимущест-
венно полуматовыми и матовыми разностями, бле-
стящие угли в виде линз, тонких прослоев незако-
номерно распределены в общей полуматовой мас-
се. Угли эрбекской свиты сложены блестящими
разностями с редкими линзами и прослоями полу-
матовых и матовых мощностью 1-2 мм.
Качество углей Актальской угленосной пло-
щади приведено в табл. 172 и 173.
Карбоновые угли характеризуются неоднород-
ным петрографическим составом и высоким содер-
жанием семивитринита и инертинита, высокозоль-
ные, малосерпистые, спекающиеся, марок Ж,
КЖ, КО, КСН по ГОСТу 35542-88, трудпообога-
тимые, из-за чего использование их для производ-
ства металлургического кокса будет затруднено.
Юрские угли преимущественно витрипитовые,
низкозольные, малосерпистые, спекающиеся,
марки Ж, и могут служить спекающей основой
коксовой шихты.
Прогнозные ресурсы юрских углей со-
ставляют 35, 7 млн т по категории ₽!, а карбоновых
углей — 396,6 мли т по категории Р2 (Н.Е.Дубовик,
1991). В заключении приводится сводная сравните-
льная характеристика качества карбоновых и юр-
ских углей описанных выше Онкажинской, Ийи-
Тальской и Актальской угленосных площадей. Срав-
нительные показатели качества углей карбонового
и юрского возрастов приведены в табл. 174. Качест-
во углей одного стратиграфического уровня, близ-
кое во всех угленосных структурах, и по этому
принципу выделяются лишь два тина углей.
Юрские и карбоновые угли четко различаются,
прежде всего, по зольности, которая в среднем со-
ставляет соответственно 12,5 и 28,7%. По петро-
графическому составу угли юрского возраста ха-
рактеризуются большей однородностью и более
высоким содержанием витринита — 83 против
65% в карбоновых углях. В последних заметно
увеличивается доля инертинита — 22%, в сравне-
нии с 9 - в юрских. Определенное отличие наблю-
дается в степени метаморфизма углей, что выра-
жается в увеличении в углях карбонового возрас-
та показателя отражения витринита (до 1,09%) и
в снижении выхода летучих (до 28%). Угли юр-
ского возраста также отличаются и друг от друга
степенью метаморфизма, которая уменьшается с
юга на север от Актальской к Онкажинской угле-
носным площадям и далее к Ийи-Тальской площа-
ди. Соответственно меняются и показатели мета-
морфизма - отражательная способность витрини-
та, выход летучих веществ, толщина пластическо-
го слоя. Уменьшение метаморфизма с юга на север
от Актальской мульды к Онкажинской характер-
но и для карбоновых углей.
Качество (в %) углей Антальской угленосной плошали
Возраст Петрографический состав Ко Показатель спекаемости Маркировка угля по ГОСТу 25543-88
углей VI 8у I Ь X V оь марка (группа) код
Юрский Карбоновый 94-98/96 22-100/64 0-4/2 0-30/13 2/2 0-49/22 0-6/1 1,07-1,21/1,14 0,96-1,31/1,11 0-8/4 -12-+28/10 40-42/41 6-37/20 4-155/60 Ж (2Ж) Ж (2Ж) Ж (2Ж) Ж(2Ж) КЖ КО (1КО) КСН 1003242 1103240 0923032 1112427 0922824 1052411 1062206
Окончание табл. 172
Возраст углей Показатель качества Элементный состав
А«* 8? р<1 С*' 8е* оааГ
чистого угля горной массы
Юрский Карбоновый 11,5-22,4/ 16,6 25,6-31,4/ 28,3 11,5-28,4/ 18,6 29,4-35,8/ 32,9 33,2-40,1/ 34,1 18,5-40,8/ 28,3 0,93-1,33/ 1,13 0,22-2,03/ 0,51 0,004/- 0,02-0,066/ 0,013 34,95-36,42/ 35,68 33,38-36,38/ 35,21 88,78-89,33/ 88,96 4,80-5,63/ 5,15 1,68-1,88/ 1,81 0,45-0,50/ 0,47 3,53-4,09/ 3,61
Примечание: <2^ - в МДж/кг; X, У, "СТЬ - мм.
Таблица 173
Показатели качества (в %) для углей Антальской угленосной площади по международным стандартам
Интервал опробования,м Показатель качества Индекс свободного вспучивания, 5], ед Индекс Рога КД, ед. Дилатация по Одибер-Арну Тип кокса по Грей-Кингу
А* у<1аГ Ц, °С 12, °С 1з, °с Я а! /0 р о/ /0
Скважина 32/1
516,65-519,05 19,3 25 1 ’/з 22 Не спекаются
519,2-521.6 13,2 29 5 ’Л 68 345 400 455 35 170 011
521.9-524.6 9 4 31 7 73 365 400 485 40 760 013
Скважина 33
441,5-444,9 15,4 28 3’/2 51 345 410 455 29 50 09
445,2-449,7 18,6 24 1 '/2 20 Не спекаются О
450,0-456,0 10,8 24 1 ’/2 19 То же О
456,1-459.6 8,5 24 1 17 II О
459,8-465,0 9,0 25 1 ’/2 21 II О
Средние данные по качеству (в %) карбоновых и юрских углей Онкажинской, Ийи-Тальской и Актальской площадей
Возраст углей Петрографический состав Во Показатель спекаемости Маркировка угля по ГОСТу 25543-88
VI 8у I Ь X V ОЬ марка (группа) код
Юрские угли 66-98/83 0-13/6 0-23/9 0-6/2 0,68-1,21/0,74 0-52/23 6-42/15 8-107/45 Г (1Г), ГЖО, ГЖ, Ж (2Ж) 0704611 1003230
Карбоновые угли 22-100/65 0-30/11 0-49/22 0-8/2 0,96-1,31/1,09 -12-+56/12 6-42/21 4-155/61 Ж (2Ж) Ж(2Ж) КЖ КОСКО) 0923032 1112427 0922824 1052411
Окончание табл. 174
Возраст углей Показатель качества Элементный состав
А<« уНаГ 5? Р'1 цйаГ С<ьг 5е1 О<Ы
ЧИСТОГО угля горной массы
Юрскпс угли 5,4-28,0/ 12,5 5,4-30,2/ 15,4 32-48/40 0,10-3,81/ 0,61 0,004-0,079/ 0,027 31,02-36,42/ 33,83 83,03-85,77/ 84,2 5,56-8,07/ 6,1 1,29-1,62/ 1.5 0,19-0,84/ 0,35 6,92-8,95/ 8,2
Карбоновые угли 21,9-34,1/ 28,7 21,9-43,3/ 32,4 18-41/28 0,22-2,03/ 0,51 0,002-0,074/ 0,013 32,85-36,38/ 35,15 86,68-89,33/ 88,3 4,80-5,66/ 5,2 1,68-2,08/ 1,8 0,35-0,71/ 0,50 3,53-5,19/ 4,2
Примечание. 0“ - в МДж/кг; X, V, ТДЬ - мм.
СС
Показатели сиекаемости карбоновых углей
(“V” в средпе^м 21 мм) выше, чем у юрских, одна-
ко последние из-за более однородного петрогра-
фического состава имеют меньший разброс значе-
ний показателей сиекаемости. Обогатимость юр-
ских углей характеризуется как средняя, а карбо-
новых углей — трудная и очень трудная.
Направления использования. Карбоно-
вые угли марок Ж, КЖ, КО могли бы служить
спекающей основой шихт, по из-за очень высо-
кой зольности и трудной обогатимости не могут
быть рекомендованы к использованию в коксохи-
мическом производстве. Малозольные юрские
угли марок Г, ГЖО и ГЖ могут быть использова-
ны в классическом слоевом процессе коксова-
ния. Обладая высокой теплотой сгорания
(33,83-35,15 МДж/кг), и те и другие угли - хо-
рошее энергетическое топливо для сжигания на
тепловых электростанциях и для бытового по-
требления.
5. ПРОЧИЕ УГЛЕНОСНЫЕ РАЙОНЫ И МЕСТОРОЖДЕНИЯ
Остальные угольные месторождения Респуб-
лики Тыва изучены крайне слабо.
В Серлигхемском угленосном районе,
выявленном Г.А.Кудрявцевым в бассейне р.Сер-
лиг-Хем в труднодоступном районе нагорья Вос-
точной Тывы (см. рис. 59), в юрских отложениях
обнаружены пласты угля нерабочей мощности.
Аргузунское месторождение, располо-
женное в Центральной Тыве па левом берегу р.Ени-
сей (см. рис. 59), представляет собой выход пород
среднеюрского возраста, заключающих два уголь-
ных пласта рабочей мощности. Площадь распростра-
нения углепоЬпых пород составляет около 5 км2.
На месторождении Саглы (см. рис. 59),
вблизи южного склона хребта Западный Тан-
пу-Ола, угленосность связана с отложениями оп-
кажипской свиты, заключающими один пласт
угля мощностью до 3 м. Мощность онкажинской
свиты изменяется от 300 до 400 м. По данным
В.В.Волкова, уголь имеет зольность до 43%.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Анализ и обобщение геологических материа-
лов, полученных в ходе проведения геологоразве-
дочных работ в Улугхемском бассейне и па дру-
гих угольных месторождениях Республики Тыва
за последние годы, позволил более объективно
оцепить ресурсный потенциал углей Республики
который по состоянию па 1.01.1998 г. оценивается
величиной в 21,2 млрд т (табл. 175).
Таблица 175
Запасы и ресурсы (в млн т) углей Республики Тыва по состоянию на 01.01.1998 г.
Субъект РФ, бассейн, угленосная площадь Марка угля Запасы и прогнозные ресурсы углей, млп т
всего запасы углей прогнозные ресурсы
всего в том числе всего в том числе по категориям
учтенные госбалан- сом по категориям А+В+С1+С2 запасы, подсчитан- ные по категориям С1+С2 р< ₽2 Рз
Республика Тыва, 21243 5012 изо 3882 16231 7438 7483 1310
всего
В том число:
Улугхемский г, ГЖ, 19489 4942 1060 3882 14547 6492 6745 1310
бассейн ж
Другие угленосные ГЖ, 1754 70 70 1684 946 738 -
площади и место- ксн,
рождения СС1
Улугхемский угольный бассейн со значитель-
ными запасами и прогнозными ресурсами дефицит-
ных углей для коксования марок ГЖ и Ж — реаль-
ная сырьевая база по производству кокса для ме-
таллургической отрасли промышленности Южной
Сибири и Дальнего Востока. Исследования качест-
ва и технологических свойств углей позволяют счи-
тать, что улугхемские угли - одни из лучших в
России как спекающая основа шихт для слоевого
коксования. Роль угольной сырьевой базы бассей-
на повышается наличием в Республике ряда дру-
гих угленосных площадей, угли которых также мо-
гут быть использованы для производства кокса.
Большую ценность угли бассейна и других место-
рождений Тывы представляют также для получе-
ния жидкого топлива, сжиженного газа, фенолов
и ряда других-химических продуктов.
Оценка состояния изученности угольных мес-
торождений и горно-геологических условий их
освоения, технико-экономические проработки па
уровне ТЭС, ТЭДов свидетельствуют о техниче-
ской возможности и экономической целесообраз-
ности промышленного освоения запасов коксую-
щихся углей ряда выделенных шахтных полей.
Главное препятствие для эффективного освое-
ния бассейна — отсутствие железной дороги, сое-
диняющей центральную Тыву с Транссибирской
железнодорожной магистралью.
Необходимость и сроки проведения дальней-
ших геологоразведочных работ в Улугхемском
бассейне и на других угольных месторождениях
Республики Тыва по наращиванию и совершенст-
вованию ее угольного ресурсного потенциала бу-
дут определяться, с одной стороны, возрастаю-
щей потребностью в высококачественных углях
для коксовых шихт, с другой — планами строитель-
ства железной дороги Кызыл — Абакан. Немало-
важное значение будет иметь также реализаций
проектов по глубокой переработке улугхемских
углей и, прежде всего, их гидрогенизации с полу-
чением моторного топлива. Последнее обусловли-
вает необходимость продолжения исследований в
этом направлении с проведением полупромыш-
ленных испытаний по ожижению углей бассейна,
а также углей прилегающих угленосных площа-
дей и месторождений.
Таким образом, крупномасштабная отработ-
ка огромных запасов цепных углей Улугхемско-
го бассейна и их промышленная переработка бу-
дут иметь большое народнохозяйственное значе-
ние и способствовать развитию экономики юга
Сибири.
ИРКУТСКИЙ БАССЕЙН И УГОЛЬНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ
ПРЕДБАЙКАЛЬЯ
В Иркутской области иа базе имеющихся ис-
точников энергии создан крупный топливно-энер-
гетический комплекс, включающий каскад ГЭС,
ГРЭС, ТЭС, и угледобывающие предприятия, ко-
торые обеспечивают электроэнергией и топливом
многочисленные энергоемкие производства и свя-
занную с ними инфраструктуру области. Здесь
ежегодно добывается около 15 млп т угля, выраба-
тывается 50 млрд кВт ч электроэнергии и около
2 - 10В * * 11 МДж тепла. Электроэнергия поступает в
федеральную энергетическую систему, а энергети-
ческие угли (помимо удовлетворения нужд облас-
ти) поставляются в соседние регионы - Забайкалье,
Дальний Восток, Новосибирскую и Омскую области.
Имеется также возможность экспорта угля в стра-
ны Тихоокеанского региона - Японию, КНДР,
Китай и Южную Корею
Угледобыча в области обеспечивается ресур-
сами Иркутского угольного бассейна. Объем до-
бычи угля составил в 1987 - 14,5; 1996 - 13,5;
1997 - 11,3; 1998 - 14,5; 1999 гг. - 15,4 млнт. По
данным прогноза, потребность в угле для нужд
области в 2005 г. оценивается в 20 мли т, а общая
добыча — 25 мли т. Вывоз товарного угля за преде-
лы области может достигнуть 5 млн т.
Иркутские угли — не только качественное
энергетическое топливо. По вещественному соста-
ву, качеству и технологическим свойствам они яв-
ляются цепным сырьем для химической отрасли
промышленности. Имея высокий выход летучих
веществ, угли при полукоксовании дают высокий
выход первичной смолы и полукокс, используе-
мый при выплавке ферросилиция. Распространен-
ные в бассейне саиропелиты характеризуются спе-
цифическими свойствами, позволяющими рас-
сматривать их в качестве сырья для производства
термической сажи, продуктов деструкции при
производстве изделий кабельной отрасли про-
мышленности, антикоррозийных покрытий, фто-
роагептов. Естественно, окисленные угли, а так-
же палеогеновые угли Предбайкалья с повышен-
ным содержанием гуминовых кислот представля-
ют уникальное сырье для производства углегуми-
повых удобрений.
В бассейне имеется резерв увеличения производ-
ственных мощностей к 2015 г. па 10-13 млп т/год,
с вводом в эксплуатацию новых углеразрезов, что
потребует прироста новых мощностей за счет под-
готовки кондиционных запасов па перспектив-
ных угленосных площадях.
Вместе с тем следует отме-
тить, что в угольной сырье-
вой базе Иркутской области
имеется и ряд негативных мо-
ментов:
отсутствие необходимой
сырьевой базы для местных
топливных нужд в районах,
удаленных от центров угледо-
бычи;
ограниченность запасов
для прирезок к угледобываю-
щим предприятиям;
значительная глубина за-
легания угольных пластов па
резервных участках, превыша-
ющая нижнюю достигнутую
границу углей в бассейне;
экологические проблемы
освоения крупных месторож-
дений с благоприятными гор-
но-геологическими условиями
разработки в связи с высокой
сернистостью углей.
Согласно разработанной
‘ Востсибгипрошахтом " схемы
развития угледобывающей
отрасли промышленности Ир-
кутской области па период до
2010 г. предусматривается
освоение месторождений,
пригодных для отработки от-
крытым способом. В связи с этим, в программу
развития геологоразведочных работ па период
до 2015 г. включены площади и участки, находя-
щиеся в районах действующих и проектируемых
угледобывающих предприятий, а также перспек-
тивные участки в южной части Тунгусского бас-
сейна, благоприятные для освоения открытым
способом.
Ниже приводится характеристика Иркутско-
го бассейна и угольных месторождений Предбай-
калья (рис. 86). Угленосные площади восточной
окраины Канско-Ачинского бассейна и южной ча-
сти Тунгусского бассейна вошли в описание ука-
занных бассейнов III и IV томов.
В составлении раздела монографии по Иркутско-
му бассейну и угольным месторождениям Предбай-
калья принял участие коллектив геологов Иркутскгеол-
кома под руководством С.К.Хапхараева. Доработка ма-
териалов и составление глав 1 и 2 осуществлены
Л.А.Адмакипым, а главы 9 - О.Е.Файдовым, Г.И.Ста-
рокожевой и Т.Н.Марченко (ВНИГРИуголь).
ИРКУТСКИЙ УГОЛЬНЫЙ БАССЕЙН
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
1.1. ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ
Иркутский бассейн находится в южной части
Иркутской области. Он простирается вдоль горных
сооружений Восточного Саяпа - от оз.Байкал па
юго-востоке до р.Уды в районе г.Нижнеудинска па
северо-западе. Протяженность бассейна 520, сред-
няя ширина 80 км, площадь 42,7 тыс. км2.
В физико-географическом отношении террито-
рия бассейна представляет нологовсхолмлеппую,
несколько наклоненную па юго-восток, депресси-
онпую равнину, которая ограничена па юго-западе
предгорьями Восточного Саяна, па востоке - При-
морским хребтом, на северо-востоке -- Апгаро-Леп-
ским плато. Рельеф бассейна эрозионно-денудаци-
онный, частично денудационно-аккумулятивный.
Орографические границы бассейна прослеживаются
вдоль подножья Восточного Саяна и Приморского
хребта, по весьма неотчетливо выражены па сопря-
жении с высоким плато иа северо-востоке.
Главная водная артерия — р. Апгара, которая
принимает многочисленные крупные притоки, бе-
рущие начало в Восточном Саяпе (реки Уда, Ия,
Ока, Белая, Китой, Иркут и др.) и Предбайкалье
(реки Куда, Балей, Оса и др.). Этой речной систе-
мой депрессиоппая поверхность расчленена па
многочисленные пологоувалистые возвышенно-
сти с плоскими вершинами. Глубина вреза реч-
ных долин достигает 100-150, в предгорьях — 200 м
и более. Поймы рек широкие, заболоченные. Аб-
солютные отметки поверхности в центральной час-
ти бассейна около 600 м, в предгорных районах
достигают 800-1000 м.
В орографическом отношении территория бас-
сейна весьма неоднородна Северо-западная ее
1.2. ЭКОНОМИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ
В области проживает около 2,8 млн чел., из
которых 70% приходится па обжитую часть, при-
легающую к Транссибирской железной дороге.
Средняя плотность населения 3,4 чел./км2. Урба-
низированными являются промышленно и эконо-
мически развитые районы, которые находятся в
полосе железнодорожной магистрали.
Главная транспортная магистраль - Трансси-
бирская железная дорога с электрифицированной
тягой. Существенная часть грузоперевозок осуще-
ствляется речным транспортом по р.Ангаре и ее
притокам. Х,орршо развита система автомобиль-
ных дорог. Из них главной является шоссе, связы-
вающее г.Иркутск с г.Нижнеудинском, которое
совпадает со старинным Московским трактом и
уходит {з г.Улан-Удэ (Бурятия). Шоссейной доро-
гой г.Иркутск связан также с г.Усть-Ордынском.
1.3. ИЗУЧЕНИЕ И ОСВОЕНИЕ БАССЕЙНА
Присутствие черной горючей породы па юге
Иркутской губернии было известно местному на-
селению пр горящим па выходах угольным плас-
там Зчдодго до освоения. Первые документаль-
ные сведения о наличии ископаемых углей в пре-
часть характеризуется структурно-денудационны-
ми формами, сочетающимися со ступенчатым про-
филем речных долин. Последние связаны с разви-
тием трапповых силлов и проявлены па участках
структурных поднятий домезозойского фундамен-
та. Рельеф северо-восточной части, отвечающий по-
логому борту бассейна, представлен простыми эро-
зиоипо-депудационпыми формами с речными доли-
нами, ориентированными субнормально к простира-
нию горных цепей Восточного Саяна. Присаяиская
и Предбайкальская части бассейна характеризуются
сочетанием тектонических и эрозионно-денудацион-
ных форм рельефа, которые определяются возды-
мапием Байкальского и Восточпого-Саяпского сво-
дов. Территория бассейна относится к зоне разви-
тия многолетней мерзлоты островного типа, мощ-
ность которой достигает 20 м.
Бассейн примыкает к сейсмически активной
части Байкальской рифтовой зоны и находится в
полосе интенсивности землетрясений до 5-8 бал-
лов по шкале Рихтера (СпиПП-7-81).
Доминирующее направление ветров севе-
ро-западное и юго-восточное и трассируется
вдоль Саяно-Байкальского горного обрамления.
Водоснабжение населенных пунктов обеспе-
чивается за счет подземных (скважины и колод-
цы) и речных вод.
Все населенные пункты в пределах бассей-
на электрифицированы и имеют телефонную
связь.
Основной промышленный и культурный
центр области — г.Иркутск. Крупными промыш-
ленными единицами федерального значения явля-
ются города Ангарск, Братск, Черемхово, Тулуп,
Усолье-Сибирское, Нижнеудинск, Тайшет, Бо-
дайбо, которые представляют центры освоения,
переработки и использования минеральных
(уголь, железная руда, соль, золото, слюда и др.)
и водных ресурсов (Усть-Илимская, Братская,
Иркутская ГЭС).
Территория Иркутского бассейна представля-
ет собой основную зону развития степных плодо-
родных почв, на основе которых развивается зер-
новое хозяйство и животноводство.
делах территории бассейна относятся к концу
XVIII столетия и получены экспедициями
П.С.Палласа, И.Т.Георги, И.Сиверса, а в начале
XIX века - Яковлевым, Макеровским, Злобиным
и др. (В.А.Обручев, 1933).
Во второй половине XIX столетия территория
бассейна частично охватывалась исследованиями
П.Н. Кропоткина, А.Л.Чекаповского, И.Д.Чер-
ского. Этими исследованиями было окончательно
доказано (Геер, 1978), что угленосные отложения
имеют юрский возраст, а не каменноугольный,
как это считалось ранее.
В связи со строительством Транссибирской
железной дороги резко возрос интерес к иркут-
ским углям. В это время начинаются систематиче-
ские исследования, проводившиеся В.А.Обруче-
вым и К.Л.Богдановичем (В.А.Обручев, 1937), в
результате которых в 1895 г. были заложены Чер-
иовские копи, давшие уже в 1906 г. 1 млп т угля.
В период 1920-1932 гг. угленосность Иркут-
ского бассейна изучалась большой группой геоло-
гов, возглавляемых М.К.Коровиным. Бассейн
был разделен па три части: северо-западную от
р.Оки до г.Нижнеудинска, центральную - между
реками Окой и Белой и юго-восточную — от р.Бе-
лая до оз.Байкал.
Начиная с 1923 г. М.М.Тетяев совместно с
М.К.Коровииым, Ю.А.Жемчужниковым, Ф.Ф.От-
теном, Л.М.Шороховым и др. проводят геологи-
ческую съемку территории Иркутского бассейна
в масштабе 1:42 000, а с 1925 г. — систематические
геологоразведочные работы па Черемховском мес-
торождении. По результатам проведенных работ
Ю.А.Жемчужпиков и А.В.Гонцов (1930) дали по-
дробную характеристику бассейна и разделили уг-
леносные отложения иа нижнюю свиту (более
200 м), развитую в пределах бассейна и содержа-
щую промышленные угольные пласты, и верх-
нюю (до 100 м) - в юго-восточном замыкании бас-
сейна, неуглепоспую. В составе пижпей свиты
нижний горизонт назван черемховским Подчерк-
нуто, что “Иркутский бассейн является крупным
общегосударственным резервом ископаемых уг-
лей хорошего качества, третьим по размерам по-
сле Кузнецкого и Донецкого”. Все это позволило
уже к 1935 г. оцепить прошозные ресурсы углей
Иркутского бассейна в количестве 75 млрд т
(М.К.Коровип, 1935), которые существенно не
изменились.
В 1934 г. Ф.Ф.Оттеном, Ю.П.Деевым и
П.М.Рыжковым было дано первое сводное описа-
ние юрских угленосных отложений и угленосно-
сти бассейна. Ими же произведено стратиграфиче-
ское расчленение угленосных отложений севе-
ро-восточной части бассейна (Ф.Ф.Оттен), а также
отдельных районов и месторождений (Ю.П.Деев
и П.М.Рыжков).
В.П.Маслов и М.М.Лавров (1933) впервые
выполнили литолого-фациальный анализ юрских
отложений юго-восточной части бассейна и рас-
смотрели его тектонику. Опи подробно описали
зоны милонитов и дробления юрских конгломера-
тов и песчаников в юго-восточном борту бассейна
и пришли к известным представлениям М.М.Те-
тяева и Н.И.Свитальского о покровном залега-
нии кристаллических пород па юре.
М.М.Тетяев (1934) в результате исследова-
ний юго-восточной части бассейна выделяет в со-
ставе юрских отложений два фациальных комп-
лекса: иркутскую фацию, представляющую нор-
мальные осадки, и дабатскую, которую считает
экзотической по отношению к юрским отложени-
ям, образующей тектоническую чешую, надвину-
тую на иркутскую фацию с юга.
М.В.Володин (1935) приводит первую качест-
венную характеристику углей северо-западной, цен-
тральной и южной частей бассейна, а по итогам
опытного коксования указывает па возможность по-
лучения металлургического кокса из углей Черем-
ховского и Забитуйского месторождений с добав-
кой в качестве отстающей присадки полукокса из
черемховского угля. Подчеркнуто также, что в Ир-
кутском бассейне имеется богатая сырьевая база
для получения искусственного жидкого топлива.
В 1935-1940 гг. продолжались геологоразведоч-
ные работы на уголь (Ф.Ф.Оттеп, Ю.П.Деев,
А.И.Серд). Юрские отложения бассейна были раз-
делены на три свиты: нижнюю безугольпую, сред-
нюю продуктивную и верхнюю с непромышленны-
ми угольными пластами. Расчленение в таких объе-
мах вошло в последующие схемы стратиграфии уг-
леносных отложений Иркутского бассейна. Литоло-
гически наиболее сложные отложения юго-восточ-
ной части бассейна впервые были детально изуче-
ны и расчленены В.Н.Даниловичем (1941).
В 1941-1945 гг. в напряженных условиях Ве-
ликой Отечественной войны в Иркутском бассей-
не продолжались геологические работы по расши-
рению перспектив добычи углей. Ю.А.Жемчуж-
пиков изучил петрографический состав углей и
их химико-технологические свойства и совместно
с А.И.Сердом составили первую углехимическую
карту Черемховского месторождения.
После окончания войны систематические иссле-
дования в бассейне резко усиливаются. Проводятся
геолого-съемочные и поисково-разведочные рабо-
ты, в результате которых были открыты новые
месторождения: Арансахойское, Карагандинское,
Кармагайское, Новометелкипское (Е.В.Васильева,
О.И.Мурашева, Е.Д.Перфильева, Н.А.Попова,
М.А.Скринко, Л.И.Слащева, А.В.Хавчук). Од-
новременно развертываются углепетрографиче-
ские (О.Г.Румяпцева), литологические (Н.Н.Ви-
пичепко), палеофитологические (Д.Н.Ермола-
ев), палинологические (Л.Н.Гутова), палеозооло-
гические (Г.Р. Колоспицыпа) исследования. В
1955 г. Ю.П.Деевым и М.И.Иваньшипой состав-
лена первая углепромышленная карта Иркутско-
го бассейна.
В 1957 г. Межведомственному стратиграфи-
ческому совещанию но стратиграфии Сибири
была представлена новая стратиграфическая схе-
ма юрских отложений бассейна (Ю.П.Деев,
1957), в которой выделено три свиты: зал арий-
ская (130 м), черемховская (350) и присаяпская
(300). В истоках р.Ангары аналогами заларип-
ской и черемховской являются болыперечепская
(250) и дабатская (300) фации соответственно.
Юрские отложения рассматривались Ю.П.Дее-
вым как единый и непрерывный литолого-фациа-
льный комплекс. Структурно бассейн был разде-
лен па три зоны: платформенную, субгеосинкли-
пальпую и виутрисводовую впадины.
В период 1957-1960 гг. проводились поиско-
вые работы па малосерпистые, коксующиеся и
энергетические угли, пригодные для отработки от-
крытым способом (Ю.П.Деев, Н.А.Попова,
С.М.Ткалич и др.). Сотрудниками ВУХИНа ка-
менные угли Иркутского бассейна были впервые
разделены на ряд технологических марок и выде-
лены пригодные для коксования.
Этот период ознаменован интенсивным разви-
тием энергетики в связи со строительством и пус-
ком Иркутской ГРЭС, началом строительства
Братской ГЭС. Получают развитие также цветная
металлургия, горно-добывающая отрасль промыш-
ленности и другие. В угледобывающей отрасли
происходит качественный сдвиг в направлении
развития добычи углей открытым способом. Возра-
стают промышленные мощности действующих уг-
леразрезов (“Черемховский”), вводится в строй
ряд новых - “Сафроповский”, “Азейский” и др.
В 1967 г. па Черемховском месторождении до-
быча достигла максимума - 19,8 млп т, по вслед-
ствие отсутствия резерва запасов уже в 1970 г.
снизилась до 15,9 млп т. Для покрытия дефицита
в угле начата эксплуатация Азейского и Мугуп-
ского месторождений.
Одновременно в бассейне продолжаются геоло-
горазведочные работы по доразведке участков отра-
батываемых месторождений (П.Ф.Баженов,
Н.М.Кацияев, Б.Ф.Кукуруза, М.Е.Миков, А.В.Но-
ворожденных, Н.А.Попова, Н.А.Скрипко, А.В.Хав-
чук, О.Р.Шутов и др.). В небольших объемах про-
водятся поисковые работы па уголь в центральной
и северо-западной частях бассейна (Е.К.Василье-
ва, М.А.Георгиевский, И.Л.Савельева). Были про-
ведены поисково-разведочные работы па гагат
(М.И.Килесо), и дана оценка об ограниченных за-
пасах этих углей па Матаг диском месторождении.
Наряду с этим проводятся систематические литоло-
го-фациальные исследования юрских отложений
(Н. Н. Випичеико, Г. X. Файпштейп).
В 1964 г. на Межведомственном стратиграфи-
ческом совещании по Средней Сибири (г. Новоси-
бирск) утверждается новая стратиграфическая
схема юрских отложений бассейна, согласно кото-
рой последние подразделены па трошковскую, че-
ремховскую, присаяпскую и кудипскую свиты.
Знаменательную веху в изучении юрских от-
ложений составили исследования сотрудников
ИЗК СО АН СССР под руководством чл.-корр.
АН СССР М.М.Одинцова (Юрские континента-
льные отложения..., 1967). Выделены литогепети-
ческие типы и фации юрских отложений, дана де-
тальная минералогическая характеристика и рас-
смотрены постседимептационные преобразова-
ния. На основании палеогеографических реконст-
рукций выделен Саяпо-Вилюйский прогиб,
ветвью которого является Иркутский бассейн,
представлявший обширную континентальную ак-
кумуляционную равнину.
Одновременно П.П.Тимофеевым (1962,
1963, 1970) проводятся литолого-фациальные ис-
следования Ангаро-Чулымского прогиба. В этих
исследованиях получил развитие комплексный
литолого-фациальный анализ и впервые дана ге-
нетическая классификация углей юрской угленос-
ной формации. Иркутский бассейн рассматривает-
ся им как часть Ангаро-Чулымского мезозойского
прогиба, который занимал большую часть терри-
тории Иркутского амфитеатра и простирался в
широтном направлении. Установлено, что уголь-
ные месторождения Иркутского бассейна приуро-
чены к зонам развития древних эрозионно-текто-
нических возвышенностей.
Значительный вклад в изучение юрских отло-
жений бассейна внес В.И.Копорулин (1966), рас-
смотревший литогепетические типы и фации, цик-
личность строения и терригешю-минералогические
ассоциации угленосной формации. Отмечается, что
угленосность всегда выше в зонах развития озерных
и озерно-болотных отложений и более низкая - в зо-
нах развития руслового аллювия крупных рек.
Начиная с 1971 г. объем работ па уголь значи-
тельно сокращается. Проводятся поисковые рабо-
ты па Вознесенской и Ишидейской угленосных
площадях (П.Ф.Баженов, М.А.Георгиевский,
Э.Д.Дмитриев, А.В.Новорожденных, М.Г.Сусло-
ва, С.К.Хапхараев и др.), в результате которых
были выявлены и оценены Ишидейское и Возне-
сенское каменноугольные месторождения и нача-
ты геологоразведочные работы. На Азейском, Че-
ремховском и Ишииском месторождениях прово-
дится доразведка флангов, завершается деталь-
ная разведка Ишидейского месторождения и “Мо-
товского” участка.
В 1981 г. решением 3-го Межведомственного
стратиграфического совещания по мезозою и кай-
нозою Средней Сибири пересмотрена схема стра-
тиграфии юрских отложений бассейна. Для
основной части Иркутского бассейна сохранено
трехчленное деление с выделением свит черемхов-
ской (илинсбах-начало тоара), присаяпской (то-
ар-аалеп) и кудипской (условно аалеп). Для
юго-восточной части (зона внутрисводовой впади-
ны) приняты выделенные в 1978 г. Л.В.Шурыги-
ным и Л.А.Апкудимовой дабатская (плинсбах-па-
чало тоара) — аналог черемховской свиты, таль-
ципская, сопоставляемая с присаяпской и Котов-
ская, отвечающая, предположительно, нижней
подсвите кудипской свиты. Указаны сиорово-пы-
льцевые комплексы (СПК) для всех свит и выде-
лены характерные доминанты и субдоминанты.
Л.А.Апкудимова, Г.М.Кабанова, М.М.Одинцова
и Б.Л.Шурыгин (1982) подробно рассмотрели
стратиграфию юрских отложений двух структур-
но-фациальных зон - предгорного прогиба и плат-
форменного крыла и зоны внутрисводовой впади-
ны, а также провели корреляцию осадков с юр-
скими отложениями восточной части Канско-
Ачинского бассейна.
К настоящему времени Иркутский угольный
бассейн сравнительно хорошо исследован. Наибо-
лее изучена и освоена часть бассейна, прилегаю-
щая к Транссибирской железнодорожной магист-
рали. Здесь ведется эксплуатация Черемховско-
го, Азейского, Мугупского, Нукутского и Карата-
евского месторождений, иа которых за период
1896-1998 гг. добыто более 1 млрд т угля. Сегод-
ня в бассейне действуют 8 разрезов, в том числе 3
разреза Облместпрома.
Слабо изученными в бассейне остались пло-
щади, малоперспективпые па выявление уголь-
ных месторождений, благоприятных для откры-
той отработки, или находящихся в экономически
слабоосвоеппых и удаленных от транспортных пу-
тей районах.
Таким образом, созданная в бассейне уголь-
ная сырьевая база позволяет не.только сохра-
нить, по и увеличить уровень добычи углей.
2. ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ОЧЕРК
Иркутский бассейн расположен в южной час-
ти Сибирской платформы и в структурном отно-
шении представляет собой предгорный прогиб,
ограниченный па юго-западе предгорьями Восточ-
ных Саян, па востоке Ангаро-Ленской возвышен-
ностью (рис. 87).
2.1. СТРАТИГРАФИЯ И ЛИТОЛОГИЯ УГЛЕНОСНЫХ
ОТЛОЖЕНИЙ
Угленосная толща залегает в верхней части
стратиграфического разреза отложений платфор-
менного чехла Сибирской платформы.
Как отмечено выше, решением МСК (1981),
па основании полученных новых данных по лито-
лого-фациальному составу отложений, раститель-
ным остаткам и спорово-пыльцевым комплексам,
в стратиграфическую схему юрских отложений
Иркутского бассейна (Ю.П. Деев, 1957) был внесен
ряд изменений В частности, для основной части
бассейна была упразднена заларипская свита, а от-
вечающие ей отложения включены в состав черем-
ховской и рассматриваются в качестве базальной
пачки. В составе присаяпской свиты выделена ку-
дипская свита (верхняя часть). Внесены также из-
менения в стратиграфическое расчленение отложе-
ний юго-восточной части бассейна (табл. 176).
Однако в связи с тем, что при проведении
основных поисково-разведочных работ в бассей-
не использовалась старая стратиграфическая схе-
ма, обобщение геологических материалов в насто-
ящей работе выполнено авторами без внесения со-
ответствующих корректив в стратиграфию угле-
носных отложений.
Согласно принятой схеме по литологическому
составу, угленосности и спорово-пыльцевым комп-
лексам юрские отложения подразделяются на три
свиты: заларипскую, черемховскую и нрисаяпскую
(рис. 88). В прогнутых частях бассейна представле-
ны наиболее полные разрезы угленосных отложе-
ний, которые содержат здесь многочисленные уголь-
ные пласты. В платформенном крыле мощности
свит сокращаются, гг количество угольных пластов
исчисляется единицами. Максимальная мощность
отложений 750 м, средняя около 300 м.
Таблица 176
Схемы стратиграфии юрских отложений
Иркутского бассейна
По Ю.П.Дееву, 195’ Утвержденная МСТ<, 1981
В основной части бассейна в югр-врстрчном замыкании
Присаяиская свита (Д рё) Чсррэдховская 61-2 ёг) Заларипская (1| Кудинскг я свита Присаяиская -"- 6г р«) Черемховская -"- 6(гг) " Котовская свита 6;> Ельцинская -"- 6?) ' Дабатркдя (Д)
369
Рис. 87. Обзорная карта Иркутского угольного бассейна
1 - контур бассейна; 2 - месторождения (а) и угленосные плошали (б): 1 - Черемховское, 2-Головинское, 3 - Забитуйское, 4-Нукутское, 5-Вознесенское, б-Тарасовское, 7-Новометел- ।
| кинское, 8 - Караниайское, 9-Азейское, 10-Мугунское, 11 - Алтайское, 12-Ишидейское, 13-Катарбейское, 14-Ишинское, 15 - Бозойское, 16 -Ныгдинское, 17 - Арансахойское, 18
* - Кармагайское, 19 - Приангарская, 20 - Заангарская, 21 - Лапхайская, 22 - Прионот-Онгойская, 23 - Присаянская, 24 - Тагнинская, 25 - Унгинская, 26 - Новочеремховская, 27 - Куй- «
. тунская, 28 - Икейская, 29 - Шебертинская, 30 - Ильмигинская; 3 - детально разведанные; 4 - предварительно разведанные; 5 - опоискованные; б - освещенные отдельными скважинами; 7 I
8 - действующие разрезы; 8 - юрские отложения; 9 - ордовикские; 10 - верхнекембрийские; 11 - нижнекембрийские; 12 - архейские и протерозойские , |
I I
«««»• А»» гяж гяж —-д. л. .:=гя: хтг дг.г.тг д’Д* -.«да -------— ||ЛЖ, 3,45ЙОК> «аг» ___ж к-*#* ««»»«'* жлл «якя <
о
жч дада давив давда дам» «вавг лаедг лк®# х®едя жда? .жюпы даяда даст» «ям? «пая «•» аж» #ада® дмда» яхми лдао» каки дазя? ааж лда® аяж» акияе »мт> #*я* каки ат # чая* ихдгг имея аижг лдая* жгчэ лм» «мн» миюа аяа&я маая шпак аш кмж жстхв лисы ме»и лет*
Юрская Неогеновая Четвер- тичная Система
•Ъ ^-г К о л Отдел
Заларин- ская Черемховская Присаянская Свита
У I с 0-250 14 с 0-300 о 0-350 0-100 100 00 о Ль о Мощность, м
II II II III I у •I • 1 ! !| । 1 I I I !|! | 1 1 । । । | 1 I и II | •:< || ||| и и • .« 0 . . в « 0 * .• Л 0 ‘•’в ч « . ф 0 V 0 0 1 0 с 0 о о< 0 о о< р:'7 ? 1 <«!1 Литологический состав
о-о 1-1 п-п ш-ш Л1-А1 Л-Л 1Л-1Л пл-пл 1ПЛ-1ПЛ >< % < АН Индексы угольных пластов
1-16 до 50 Зз О ОО количество пластов общая Характеристика угленосности
0-1,20 0-1,80 0-1,10 0-1,00 0-1,20 0-1,80 0-1,65 0,16-0,0 0-7,50 0,0-10,05 0,5-2,1 0,6-16,5 1 мощностям
1-12 I !О 1 количество пластов рабочая
ГО 0,6-31,2 I 1,30-16,5 3,6 1 МОЩНОСТЬ, м
«ажг лшяг моя? лаакв» лак» лаве захжя яява лалг а&йг ая&г азвя гявзюааыг .-кгт жввн «таят «ееглияйн’лкви? лкгзг адаазу лае» жкмя т» авяя яапя леи» лажи" «иг» лииелюи» леи» яйюя аоапх вгхях &м&мяег «иву лисе» гая» ятяя ятя ятя так «яжг «иаигазию»
О
(Ь
Заларинская свита (]/ г1) - залегает в основа-
нии угленосных отложений и распространена поч-
ти па всей площади бассейна; она отсутствует лишь
иа поднятиях и эрозионных выступах доюрского
фундамента. Отложения с большим перерывом и
угловым несогласием залегают преимущественно
на карбонатных породах кембрия и терригеппо-кар-
бопатпых толщах ордовика, прорванных триасовы-
ми силлами трапповой формации. Нередко юрские
отложения подстилаются глинистыми образования-
ми нижпемезозойской площадной коры выветрива-
ния (Бессолицып, 1963; Чекин, 1983).
Свита сложена комплексом делювиаль-
но-пролювиальных отложений - глинами, песча-
никами, брекчиями, иногда конгломератами.
Широко представлены каолинитовые глины, яв-
ляющиеся продуктами переотложения коры вы-
ветривания. Для зоны платформенного чехла ха-
рактерен олигомиктовый состав отложений.
Мощность свиты здесь колеблется от 0 до 250 м,
средняя около 50 м.
Черемховская свита (У?.? сг) — залегает со-
гласно на отложениях зал арийской свиты, а при
отсутствии последних — на каолипитовой коре
выветривания или непосредственно па эродиро-
ванной поверхности палеозойских тол. В ее со-
ставе доминируют песчаники, в меньшей мере —
алевролиты, аргиллиты и угли. Все известные в
бассейне промышленные месторождения энерге-
тических углей связаны с отложениями черем-
ховской свиты. Характерная особенность ниж-
ней угленосной части свиты — крупная циклич-
ность, характеризующаяся утонением грануло-
метрического состава вверх по разрезу, от круп-
нозернистых песчаников до алевролитов и аргил-
литов. Угольные пласты залегают в верхней час-
ти циклов.
Отложения верхней части свиты, выделяе-
мые в составе усть-балейской пачки, сложены
мелко-, средне- и реже тонкозернистыми поли-
миктовыми песчаниками, переслаивающимися с
алевролитами. Для этой части свиты характерна
слабая угленосность. Маломощные и невыдер-
жанные пласты углей встречаются преимущест-
венно в верхней части разреза в наиболее прогну-
тых частях бассейна.
Отложения черемховской свиты богаты рас-
тительными остатками, среди которых Д.И.Ермо-
лаев определил Сгпкдо згЪгггса Неег., О.ЬергНа
Неег., 8р1гепоЪагега сгекапоъозкгапа (Неег) По-
пп., Сгекапогазкга зеЪасеае Неег., Ркоепгсорзгз
8ресгоза. Неег., 8скгго1ергз [о11гпг ЫаИг., РИгор-
ку11ит погйепзкгоКИг (Неег) ПаНг., а для угле-
носной части свиты также ИеосакппИес ргпНог-
с!ез СкасЫ., ЕдигзрШез [егдапепзгз 8ето., С1а1к-
гор1еггз оЬооа1а Огзкг., Наизтаппга сгеЪапа
(Йа1к.) Кгск1ег, С1айорЫеЫз юкНЫепзгз Вгопд.,
С. пагЪигпепзгз (Ь. е1 Н.) 8еио., АпотогатНез
ЫшНадапиз 8скгтр., РойогатИез 1апсео1а1из
(Ь. е1 Н.) 8Мтр., Рзеш!о1оге11а епзг/оптз
(Неег) Ргоггп., РИуозрегтит таакгапит (Неег)
ИаНг., ЬерозгоЪиз 1ахг[1ога Неег., СусайокагрйН-
ит 8р.
Эта флора идентична нозднелейасовому ком-
плексу Западной и Южной Сибири (Апкудимова
и др., 1982).
Г.Р.Колеспицына (1962) в районе г.Тулун об-
наружила пелициподы ПагасШез 8р., а затем в
устье р.Кулгупай - большое количество рыб и на-
секомых, указывающих па пижпеюрский возраст
отложений.
Доминанты и субдоминанты спорово-кальци-
евых комплексов позволяют параллелизовать от-
ложения черемховской свиты с Макаровским гори-
зонтом Капско-Ачинского бассейна (Решения ...,
1981).
Мощность черемховской свиты изменяется
от 30-100 до 180-240 м, наиболее полные ее разре-
зы представлены в осевой части прогиба и в При-
иркутской впадине и сокращаются в зоне плат-
форменного крыла.
Угли черемховской свиты — бурые, длиппо-
пламеппые и газовые. Степень углефикации уве-
личивается в юго-восточном направлении.
Присаяиская свита (}? рз) - перекрывает от-
ложения черемховской свиты и подразделяется
па нижнюю (идапскую) и верхнюю (суховскую)
подсвиты.
Наиболее полный разрез свиты представлен
в пределах Прииркутской впадипы. Здесь ниж-
няя часть сложена средне- и крупнозернистыми
аркозовыми, реже полимиктовыми песчаниками,
содержащими в подчиненном количестве (20-35%)
прослои конгломератов, мелко- и средпезерпи-
стых песчаников, алевролитов. Верхняя часть ха-
рактеризуется чередованием аркозовых мелко- и
топкозернистых песчаников и содержит невыдер-
жанные пласты угля непромышленного значения.
В центральной и северо-западной частях бассейна
в составе свиты преобладают мелкозернистые по-
лимиктовые песчаники, имеющие характерную зе-
леноватую окраску, алевролиты и аргиллиты и
маломощные прослои угля. Лишь па Новометел-
кинском месторождении отмечаются отдельные
пласты угля мощностью 1-2,1 м, по также невы-
держанные.
Мощность свиты колеблется от 0 до 370 м, со-
ставляя в среднем 120 м.
Схема корреляции угленосных отложений и
угольных пластов отражена па рис. 89.
00
? жкда 4» ЙЯЙ» даю» Лйй» де яка® лжи» дея* вгаяж <й»зг йкзвж.аша? аш лигат лет» яви» «гжв л®ъ? яяж «яяг^^ мяв® дайн т> шхх: яжляж аяж дагму тяа- л»жй> лймг яга® лея? ж ст- да' агдат #т» « жж тем —< .««а» яиа»
пис. 89. Корреляция юрских отложений и угольных пластов Иркутского бассейна
1 - алевролит; 2 - песчаник мелкозернистый; 3 - песчаник крупнозернистый; углистый сланец; 4 - песчаник с включением гальки; 5 - конгломерат; б - брекчия; 7 - аргиллит' 8 - пласты
углей: бурых (а), каменных (б); 9 -линии корреляции: свит (а), угольных пластов (б); 10 - номера угольных пластов
олгвжда» янжа пики яаж лиат еяитяжи» каш» яшк яеаа жшк пая/ кхяя снвхз «кгя- лаи« лев» квааш аозя жвок акмг
2.2. ТЕКТОНИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
Иркутский бассейн сформировался на юж-
ной окраине Сибирской платформы, граничащей
со складчатыми сооружениями байкалид Пред-
байкалья и каледопид Восточного Саяна, и в
структурно-тектоническом отношении представ-
ляет предгорный прогиб. Главная ветвь прогиба
проходит вдоль подножия Восточного Саяна, где
юрские отложения стратиграфически налегают
па кристаллические породы или приведены с
ними в соприкосновение по тектоническому кон-
такту. В юго-восточной части прогиб разветвляется
па две части, одна простирается к оз.Байкал и рас-
сматривается как внутрисводовая впадина, вто-
рая протягивается вдоль горного обрамления
Предбайкалья.
Предбайкальская и Присаяиская части проги-
ба асимметричны, с крупными (10-30) прилегаю-
щими к горному обрамлению бортами (рис. 90).
Поэтому осевая часть прогиба резко смещена к
горным сооружениям, наиболее прогнута, харак-
теризуется более полным непрерывным разрезом
юрских отложений. В связи с дифференциаль-
ным прогибанием вдоль прогиба сформировался
ряд впадин, разделенных поднятиями. Напротив,
противоположный борт располагается в пределах
платформенного чехла, характеризуется пологим
(1-5°) залеганием, сокращенной мощностью отло-
жений и развитием эрозионно-тектонических
форм поверхности доюрского рельефа.
Внутреннее строение прогиба сложное. Про-
дольными и поперечными валами он разделяется
па отдельные более или менее крупные впадины.
В северо-западной части Иркутского бассейна
расположена Нижнеудинская впадина, ограни-
ченная па юго-востоке Курзапским валом, в раз-
мытом своде которого обнажаются ордовикские
отложения. В предгорьях Восточного Саяна Ниж-
неудинская впадина соединяется с Кирей-Зимип-
ской, которая находится между Курзапским и Ок-
ским валами и протягивается с юго-запада па севе-
ро-восток. Продольным Ийско-Зимипским валом
опа разделяется па более мелкие впадины — Азей-
ско-Зимипскую и Каранцайско-Кирейскую. В
первой юрские угленосные отложения простира-
ются с северо-запада па юго-восток и характеризу-
ются падением углов до 2-3°, в центре впадины
они залегают горизонтально. Вторая впадина име-
ет асимметричное строение; в ее северо-восточ-
ном борту угленосные отложения падают па
юго-запад (2-5°), а в предгорьях Восточного Сая-
па — па северо-восток иод углами 10-20°. Наиболее
глубокая часть впадипы расположена в верховье
р.Кирейской Тагпы, где подошва угленосной тол-
щи находится па абс. отм. -50 м. Залегание угле-
носной толщи в Кирей-Зиминской впадине волни-
стое, в результате чего опа разделяется на более
мелкие, которые наблюдаются, например, на
Азейском, Мугупском и других месторождениях.
Между Окским и Бельским валами расположена
Окско-Бельская впадина, которая продольным
Будайским валом разделяется иа более мелкие —
Черемховскую и Новометелкипскую впадипы В
Черемховской впадине юрские угленосные отло-
жения имеют волнистое залегание. Углы падения
пластов угля и вмещающих пород в пей колеблются
от 1-2 до 3-5°. В более глубокой Новометелкин-
ской впадине угленосная толща собрана в преры-
вистые асимметричные складки, крылья которых
падают па северо-восток под углами 10-30° и па
юго-запад - 2-5°, а дугообразно изогнутые оси
протягиваются с северо-запада па юго-восток. По-
дошва угленосной толщи в Новометелкипской
впадине находится па абс. отм. около +100 м. В
направлении на юго-восток она сочленяется с бо-
лее мелкой Ныгдипской впадиной.
Самая крупная и глубокая - Прииркутская
впадина, ограниченная па северо-западе Бель-
ским валом, а па юго-востоке — горным обрамле-
нием Прибайкалья. В районе г.Иркутска подо-
шва угленосной толщи находится па абс. отм. око-
ло -100 м. Ось впадипы протягивается вдоль Вос-
точного Саяна до оз.Байкал. В северо-западной
части Прииркутская впадина осложнена более
мелкой Арансахойской впадиной.
Прииркутская впадина асимметричного стро-
ения. В ее северо-восточном борту угленосные от-
ложения залегают полого (3-6°), в центре гори-
зонтально, а в юго-восточном борту наклонены
под углом 12-20°. К северо-востоку Прииркут-
ская впадина сопрягается с Кудипской мульдой,
где юрские угленосные отложения собраны в бра-
хисинклинальпые и брахиаптиклипальные склад-
ки северо-восточного простирания с падением
крыльев под углами от 5 до 23°. В размытых сво-
дах антиклиналей обнажаются подстилающие по-
роды кембрийского возраста.
Наиболее сложна тектоника юрских угленос-
ных отложений близ оз.Байкал, где еще М.М.Те-
тяев установил надвиги докембрийских пород па
угленосные, выделенные В.Н.Даниловичем, под
названием Ангарского надвига. Амплитуда надви-
га достигает 3-4 км.
Рис. 91. Детали малоамплитудной тектоники
(пласт “Главный”, шахта 5-бис, Черемховское месторождение)
а - серия сбросов; б- ребровик; в - сброс, г - внутриюрский размыв. 1 - песок; 2 - углистый
сланец; 3 - уголь; 4 - сажа; 5 - глина; 6 - арпылит; 7 - брекчия; 8 - алевролит
жяяш ’яе® л тиа*» «жйзя четш «. озвзк юдаи» иная» -®я®» шяв» аджяа чйиж, чдага* чжт®. чвяад. 1'" а тав» чияя» жаля» «юж таза. шиие. «жгаа.
щений 1-2 м, которые
заметно осложняют ве-
дение эксплуатацион-
ных работ. Отмечаются
малоамплитудиые иару^
шения, тина сбросов
(рис. 91). В зонах этих
нарушений уголь стано-
вится трещиноватым, а
иа поверхности смести-
теля тонко перетертым.
На Азейском месторож-
дении отмечено дробле-
ние угля и куполеиие
кровли пласта, что
осложняет отработку.
Следует также отме-
тить наличие сингенети-
ческих размывов уголь-
ных пластов палеорус-
лами. Опи известны иа
Черемховском место-
рождении и выделены
под названием диастем
(Л.А.Адмакип, 1986),
которые размывают
пласт “Главный”. Па-
леорусла выполнены
средиезернистым песча-
ником с косой слоисто-
стью. Поперечный раз-
мах диастем более 50 м,
глубина до 6 м.
Дизъюнктивные нарушения пород угленос-
ной толщи в Иркутском бассейне выражены сла-
бо. Установлены сбросы юго-восточного или севе-
ро-восточного направлений с амплитудами сме-
Апалогичиые палеорусла отмечены также
на Азейском месторождении. Этот тин размы
вов характерен для зоны платформенного кры
ла бассейна.
3. УГЛЕНОСНОСТЬ
В юрской угленосной толще бассейна насчиты-
вается до 65 пластов и прослойков угля, которые
неравномерно распределены по разрезу. По отдель-
ным месторождениям количество пластов угля
мощностью более 1 м колеблется от 1 до 25. Рабо-
чие пласты угля пользуются сравнительно ограни-
ченным, ио сравнению с общей площадью бассей-
на, распространением и, как правило, залегают в
нижних горизонтах черемховской свиты (см. рис. 89).
Количество более или менее выдержанных рабо-
чих пластов угля, одновременно присутствующих
в разрезе, колеблется от 1-2 до 3-4. Основные рабо-
чие пласты угля расщепляются на отдельные пач-
ки, которые зачастую приобретают значение само-
стоятельных пластов. В суховской под свите приса-
янской свиты установлены только прослойки и
линзы угля, не имеющие промышленного значе-
ния. Отдельные линзообразные залежи угля уста-
новлены в неогеновых отложениях. Промышлен-
ное их значение пока не установлено.
В северо-западной части бассейна и вдоль его се-
веро-восточной окраины, где расположены Будагов-
ское, Азейское, Мугупское, Карапцайское, Головин-
ское, Тарасовское, Черемховское, Кармагайское,
Бозойское, Ишипское и другие месторождения, в
продуктивной черемховской свите залегает от 1 до
10-16 пластов угля, из которых 1-3 заслуживают вни-
мания. Их мощность достигает 9-12,6 м па Черемхов-
ском и Мугупском месторождениях и 13-18 м па Ка-
ранцайском и Азейском. Остальные пласты в боль-
шинстве случаев не имеют промышленного значе-
ния, хотя па отдельных участках обладают рабочей
мощностью и кондиционным качеством угля.
В Присаяиье, Заапгарском и Прииркутском
районах бассейна количество пластов и прослой-
ков угля, связанных с черемховской свитой, уве-
личивается до 20-50. Из них до 25 местами дости-
гают рабочей мощности и 1-3 пласта являются бо-
лее или менее выдержанными, представляющими
промышленный интерес. На Новометелкипском
месторождении черемховская свита включает до
25 рабочих пластов угля, сгруппированных в три
горизонта. В результате слияния сближенных
пластов здесь образовался пласт угля мощностью
до 34 м. В некоторых районах Присаянья про-
мышленная угленосность юрской толщи практиче-
ски равна нулю, а в Южном Прибайкалье эта тол-
ща становится вообще безуголыгой (табл. 177).
Угленосность па площади бассейна в различ-
ных частях неодинакова и связана с различными
условиями углеобразовапия, поэтому индексация
пластов угля па каждом месторождении индиви-
дуальна.
Удаленность месторождений угля друг от
друга, различия в строении продуктивной свиты
и угольных пластов и отсутствие маркирующих
горизонтов не позволяют достаточно достоверно
произвести корреляцию угольных пластов между
отдельными месторождениями и по бассейну в це-
лом. Сопоставление угольных пластов в черем-
ховской свите можно производить только по отдель-
ным стратиграфическим горизонтам.
Угольные пласты и прослойки в разрезе че-
ремховской свиты являются сближенными. Нор-
мальные расстояния между ними колеблются в
пределах 2-10 м и только в Заапгарском районе
увеличиваются до 15-30 и более метров. По мощ-
ности угольные пласты разделяются па рабочие
мощностью более 1,0-1,3 м, тонкие (0,6-1,0 м) и
прослойки мощностью меньше 0,6 м. Средняя
суммарная мощность пластов угля колеблется но
отдельным месторождениям от 3,5 до 20,4 м, в
том числе по пластам мощностью более 1 м — от 1
до 16,5 м. Соответственно меняется общий коэф-
фициент угленосности от 0,9 до 26,1% и но рабо-
чим пластам от 0,7 до 17,3%.
Пласты угля прослеживаются иа десятки ки-
лометров. Рабочие части этих пластов распро-
странены па площадях от нескольких до 250 км2
и более.
Таблица 177
Характеристика угленосности юрских отложений Иркутского бассейна
Месторождение, впадина Мощность, м Количество пластов угля Коэффициент угленосности, %
средняя угленосной толщи, м суммарная пластов угля, м общее рабочих (>1м) общей рабочей
общая рабочих (> 1 и)
Мугупское 40 8,4 6,9 4 3 22,0 17,3
Лзейскос 100 9,5 7,5 16 2 9,5 7,5
Карапцайское 250 18,6 16,5 13 6 7,4 6,6
Черемховское 70 9,0 8,5 5 2 12,8 12,1
Иишнское 240 5,9 4,9 15 3 2,5 2,0
Бозойское 450 3,5 3,2 18 1 1,4 0,7
Окско-Ипская впадина 460 6,0 - 21 - 1,3 I
Новомегг’елкинское 273 10,0 8,5 46 25 3,3 2,8
Лрансахойское 390 3,5 2,7 17 1 0,9 0,7
Прпиркутская впадина 580 13,2 2,8 65 2 2,3 0,5
Вознесенское 80 14,0 8,0 10 4 17,5 । 10,0
Ишидейское 78 20,4 11,6 8 5 26,1 14,9
Пласты, как правило, сложного строения,
часто расщепляются па отдельные пачки. Коли-
чество угольных пачек в сложных рабочих плас-
тах, например в пласте “Главном” Черемховско-
го месторождения, достигает 20, а их мощность
колеблется от 0,05-0,1 до 1-2 м и более. Причи-
ны расщепления угольных пластов генетиче-
ские, связанные с неустойчивостью болотного
режима, часто сменявшегося озерным или реч-
ным. Все рабочие пласты угля к центру место-
рождения, как правило, уменьшаются в мощно-
сти, выклиниваются или расщепляются па топ-
кие сближенные пласты. В кровле пластов угля
обычно залегают средне- или тонкозернистые
песчаники и реже алевролиты с глинистым или
известковистым цементом. Почва пластов и по-
родные прослойки в них представлены алевро-
литами, углистыми и обычными аргиллитами и
реже песчаниками. Породы почвы и кровли
сравнительно устойчивые.
Угленосность присаяпской свиты, как уже
указывалось, не представляет промышленного ин-
тереса. В пей присутствует 5-18 линз и прослой-
ков угля, которые только местами достигают мощ-
ности 0,6-2,1 м. Попытки разработки некоторых
пластов не имели успеха.
На размытой поверхности юрских отложений
в некоторых районах бассейна залегают неогено-
вые осадки. В Усть-Ордынском районе они пред-
ставлены рыхлой толщей, которой подчинены 1-4
залежи торфоподобпого бурого угля или лигнита
мощностью от 1,0 до 7,5 м. При расщеплении
основных пластов количество их увеличивается до
семи. На Окско-Тагпипском междуречье неогено-
вые отложения имеют мощность до 95 м и содер-
жат пласт бурого угля мощностью до 6 м.
4. СОСТАВ, КАЧЕСТВО И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ
СВОЙСТВА УГЛЕЙ
4.1. ВЕЩЕСТВЕННО-ПЕТРОГРАФИЧЕСКИЙ СОСТАВ УГЛЕЙ
Торфоиакоплепие в Иркутском бассейне на-
ходилось в прямой зависимости от структурных
форм бассейна, определивших формирование раз-
личных по исходному материалу углей: гумоли-
тов, сапрогумолитов и сапропелитов.
В зоне интенсивного прогибания, благоприят-
ной для развития силыгообводпеппых надпоймен-
ных низинных болот, преобладают гумолиты
(гипковые, хвойные, папоротниковые), в преде-
лах платформенного крыла, где устанавливались
озерпо-болотпые и озерные обстановки, формиро-
вались сапрогумолиты и сапропелиты.
В бассейне преобладают угли группы гумоли-
тов, в целом составляя 87%, а по месторождениям,
участкам и угленосным площадям они варьируют
от 77 до 100%. Гумусовые угли весьма однообраз-
ны, принадлежат к классу гелитолитов; они чер-
ные, преимущественно полублестящие и блестя-
щие, в меньшей степени полуматовые, редко мато-
вые. Блеск углей зависит от количества и характе-
ра минеральных включений и петрографического
состава. Структура углей в основном штрихова-
то-полосчатая и штриховатая за счет присутствия
более блестящего угля, иногда однородная Тексту-
ра пеяспослоистая, зернистая и массивная. Излом
угловатый, полураковистый и ячеистый. Исход-
ным материалом для образования гумолитов по-
служили гипгковые, хвойные и папоротниковые
растения, их различные части: кора, стебли и листья.
На площади бассейна состав исходного материала
менялся, что сказалось па изменении качества уг-
лей. На Азейском, Мугуиском, Ишидейском, Че-
ремховском месторождениях в исходном материа-
ле преобладают коровые ткани (50-83%), на Заби-
туйском и Головинском кора составляет 39-43%, в
углях Ишипского, Кармагайского, Вознесенского
месторождений - 24-26, па остальных месторожде-
ниях — менее 20. Наименьшее количество корово-
го материала в углях Бозойского, Новометелкип-
ского и Арансахойского месторождений - 12-15%.
Паренхимные ткани в углях содержатся от 0 до
28%, и лишь па Карапцайском месторождении они
преобладают, составляя 70%. Стеблевый материал
в наибольшем количестве наблюдается в мугуп-
ских, карапцайских и ишидейских углях. На оста-
льных месторождениях бассейна его количество
колеблется от 30 до 69%. Исходный материал уг-
лей непосредственно влияет па их технологиче-
ские свойства. Для иркутских углей характерна
различная степень разложения исходного материа-
ла за счет неодинаковой скорости опускания и за-
хоронения торфяника.
Вдоль северо-восточной окраины бассейна, в
приплатформеппых впадинах, располагаются мес-
торождения сапропелитов, сапрогумолитов и го-
рючих сланцев с небольшим количеством гумусо-
вых углей (Хахарейское, Будаговское, Алюй-
ское, Буртипское, Матагапское). На остальных
месторождениях, участках и угленосных площа-
дях сапропелиты и сапрогумолиты встречаются в
виде маломощных прослоев от 0,05 до 0,3 м, ред-
ко до 1 м среди гумусовых углей. На отдельных
месторождениях отмечаются участки преимущест-
венного развития саиропелитов и сапрогумоли-
тов, но площади их распространения ничтожны.
Наблюдается закономерность увеличения сапро-
пелевого материала от стратиграфически верхних
пластов к нижним. Сапропелиты коричневого до
черного цвета, массивные, слоистые, сланцева-
тые, матовые и полу матовые, с раковистым, полу-
раковистым, угловатым изломом. В целом по бас-
сейну они составляют около 1%.
Сапрогумолиты по внешнему виду приближа-
ются то к гумолитам, то к сапропелитам, в зависи-
мости от содержания в них сапропелевого и гуму-
сового материала. При макроскопическом иссле-
довании они выделяются с трудом. Поэтому об-
щее их количество среди иркутских углей может
оказаться заниженным по сравнению с фактиче-
ским. Общее количество сапрогумолитов по бас-
сейну - 12%.
На Алюйском месторождении в северо-запад-
ной части бассейна развиты горючие сланцы ко-
ричневого и светло-коричневого цвета, топкоплит-
чатые. Топкие плитки легко загораются от спич-
ки, издавая запах жженой резины.
По вещественному составу угли Иркутского
бассейна исключительно однообразны. Угли груп-
пы гумолитов в своем составе преимущественно
содержат мацералы группы витринита 79-100% и
в меньшем количестве (не более 21%) группы лип-
тинита (табл. 178). Особенностью состава иркут-
ских углей является практически полное отсутст-
вие мацералов групп семивитрипита и инертини-
та. В составе пластов по отдельным пачкам их ко-
личество в единичных случаях доходит до 3-5%, а
в среднем по пластам и по бассейну в целом со-
ставляет 15%. Несмотря на такое постоянство пет-
рографического состава, иркутские угли отлича-
ются довольно значительной изменчивостью хи-
мико-технологических параметров.
В составе компонентов в иркутских углях
выделяются:
1. Коллинит - бесструктурная витрипизиро-
ваппая основная масса, цементирующая липоид-
ные мацералы, витродетрииит.
2. Телинит - витрипизироваппые ткани с чет-
ким клеточным строением.
3. Витродетрииит — обломки всех выше пе-
речисленных разновидностей, размером менее
10 мкм.
Выделение указанных разновидностей витри-
нита связано с определенными трудностями из-за
постепенных переходов одной разновидности в
другую.
В углях присутствуют обычно все разновид-
ности витринита одновременно, по преобладают
те или другие. Реже встречаются липоидные ком-
поненты: кутинит, споринит, резинит, суберинит
и альгинит.
Таблица 178
Петрографический состав (в %) углей Иркутского бассейна
Месторождение, участок Содержание микрокомпонептов Минеральные примеси М Исходный материал
VI I. А1д коровый паренхимный стеблевой
Азойское 88 6 Ед. 5 70 0 30
Мугунское 74 12 2 12 83 10 7
Ишидейское 85 7 3 4 57 24 19
Кариицайское 82 10 Ед. 7 20 70 10
Нооолстелкинское 83 15 1 12 2 80
Голуметское 82 10 п 5 16 15 69
Ныгдинское 89 8 _»»_ 3 17 8 75
Участок “Мотовский" 88 5 2 5 41 9 50
Участок “Вознесенский” 88 5 1 6 26 23 51
ЗабитуИвкое 77 20 1 2 43 0 57
Головинское 82 10 Ед. 3 39 13 48
Ч ерелховскос 83 11 2 4 50 3 47
Лрансахойскос 91 4 2 2 15 13 72
Кармагайское 73 16 1 12 24 26 50
Бозойское 88 11 Ед. 1 12 28 60
Ишинское 79 7 1 13 25 20 50
В составе сапропелитов содержится (в %):
альгинит (талломо- и колло-альгипит) - 25-100,
витринит - до 15 и липоидные - до 20 (споринит,
кутинит,, резинит). Для иркутских сапропелитов
характерно послойное чередование колло-альги-
пита и витринита (коллинита или витродетрини-
та), а по наслоению - скопление минерального ма-
териала. Эти угли получили название послой-
но-зольных. Мощность отдельных прослойков -
от нескольких миллиметров до 1-2 см.
Содержание в сапрогумолитах ' альгинита
(талломо-альгипита) достигает (%), 25, витрини-
та — до 15. Реже встречаются споринит и резинит.
Минеральные примеси представлены каоли-
нитом, сидеритом, арагонитом, кварцем, сульфи-
дами железа, полевым шпатом, слюдой, хлори-
том и гидрослюдами. Распределение их в углях
неравномерное, а количество - от 6 до 34%.
Наиболее распространен каолинит (от 1 до
33%, в среднем 5-7) в виде веерообразных розеток,
червеобразных форм, единичных овальных линзо-
чек, а ' н<же по плоскостям вертикальных трещин.
Широко развит сидерит, образующий розетки
и округлые включения, располагающиеся по насло-
ению, отмечается он и ио трещинам. Конкрецион-
ные обособления сидерита тяготеют к глинистым
интервалам, по времени образования являются диа-
генетическими. Эпигенетический сидерит наблюда-
ется но тонким микротрещипам, соединяющим кон-
креции. Трещины выполнены также арагонитом.
Сульфиды в углях выражены глобулярным
пиритом, свидетельствующим о застойных усло-
виях торфяных болот (Л.Я.Кизильштейн). Ооли-
товые включения пирита пронизывают каолинит
и структурные ткани, а также приурочиваются к
липоидным компонентам. Кварц отмечен в виде
алевролитовых угловатых зерен, расположенных
беспорядочно. Наблюдается замещение водорос-
лей кремнистым материалом.
Хлорит и слюда встречаются в виде мелких
листочков, располагающихся в угле послойно.
Полевой шпат представлен зернами решетчатого
микроклина.
Петрографический состав горючих сланцев
изучен слабо.
Метаморфизм углей. Угли бассейна в целом
пизкометаморфизоваппые. Показатель отражения
витрипита в иммерсионном масле у иркутских уг-
лей изменяется от 0,43 до 0,75%, что соответству-
ет изменению метаморфизма от 03 до II стадии
(ГОСТ 21489-76).
Колебание показателей отражения витрипита
в пределах одного пластопересечепия или даже
одного апшлифа обусловлено разной степенью
восстановленное™ витрипита. Диапазон колеба-
ний показателя отражения витрипита незначите-
лен и в максимальном своем значении не выходит
за пределы стадии или даже полстадии метамор-
фической шкалы.
Эти вариации фиксируются и но значениям
некоторых углехимических показателей: максималь-
ной влагоемкости, теплоты сгорания, содержания
углерода и опекаемое™. Однако, находясь в
сложной зависимости от петрографического соста-
ва углей, степени разложения растительного мате-
риала, от условий среды торфопакоплеиия, они
не всегда отображают смену метаморфйзма уг-
лей. Так, максимальная влагоемкость иа разных
месторождениях и участках очень близка между
собой па стадиях II, П-1 и I изменяется от 7,1 до
11%, очень резко возрастает лишь па стадии 03
(16,4-20%), также ведет себя и спекаемость, кото-
рая полностью теряется па стадии 03.
Метаморфизм углей на площади бассейна
увеличивается в направлении с северо-запада па
юго-восток, тесно увязываясь с его структурными
особенностями. Менее метаморфизованы угли в
приплатформеиной зоне, более - в направлении
Присаяпского и Прибайкальского прогибов и в
наибольшей мере в зоне их сочленения.
В северо-западной части бассейна угли наиме-
нее метаморфизованы — стадия 03 (Удинский уг-
леносный район, Шебертипская угленосная пло-
щадь, Азейское, Мугупское и большая часть пло-
щади Ишидейского и Карапцайского месторожде-
ний). В центральной его части, в северной полови-
не юго-восточной и по южной окраине северо-за-
падной части (южная оконечность Ишидейского
и Карапцайского месторождений, Новометелкин-
ское, Черемховское, Головинское, Забитуйское,
Половипкипское, Тарасовское, Вознесенское, Бо-
зойское и Ишипское месторождения, “Мотов-
ский” и “Парфеповский” участки, основная часть
Кармагайской площади) угли относятся к I ста-
дии метаморфизма. Южнее располагается зона бо-
лее метаморфизованных углей 1-П подстадии
(южная окраина Вознесенского месторождения,
Араисахойское месторождение, Картагонская и
юг Кармагайской площади). Самой высокой ста-
дией метаморфизма отличаются угли южной окра-
ины юго-восточной части бассейна (стадия II),
где практически отсутствуют промышленные плас-
ты. Запасы углей отдельных стадий метаморфиз-
ма распределяются следующим образом (в %): по-
казатель отражения витрипита в иммерсионном
масле 0,4 - 0,49-42; 0,5 — 0,59-54; 0,6 - 0,69-4;
0,7 — балансовых запасов угля нет.
Восстановленностъ углей. Иркутские угли
исключительно однообразны по вещественному
составу, сложены преимущественно мацералами
группы витринита, отличаются практически пол-
ным отсутствием отощающих компонентов и ха-
рактеризуются близкой, низкой степенью мета-
морфизма. Однако заметно отличаются по ряду
технологических показателей по месторождени-
ям, участкам и даже по пластам в пределах одно-
го месторождения.
Изменчивость технологических свойств ир-
кутских углей объясняют “первично генетически-
ми особенностями процесса углеобразовапия в
каждом месторождении” (С.И.Панченко, К.С.Пер-
митипа, А.К.Ветров, 1967). Присутствие более или
менее восстановленных углей в Иркутском бас-
сейне отмечено И.И.Аммосовым. Разделение уг-
лей по степени восстаповлепиости проведено в
пределах одной стадии метаморфизма.
К маловосстаиовлеппым углям отнесены
угли “Мотовского” участка, Черемховского, Голо-
винского, Тарасовского месторождений (стадия
метаморфизма I), Карапцайского, Мугупского и
Азейского месторождений (стадия метаморфизма 0).
Эти угли характеризуются темно-красным цветом
витринита с ясповыражепиым клеточным строе-
нием, однородной, редко слабокомковатой струк-
турой, отличаются меньшей спекаемостыо, мень-
шим содержанием углерода, большим содержани-
ем водорода и кислорода.
Угли Ныгдипского, Арансахойского и Возне-
сенского месторождений - восстановленные и име-
ют оранжево-красный цвет витринита, комковатую
структуру, мелкую вкрапленность и глобулярные
образования пирита, более высокую спекаемость.
Сильно восстановленными углями считаются угли
Ишипского, Бозойского, Кармагайского, Новоме-
телкипского месторождений и Голуметской площа-
ди, имеющие оранжево-красную окраску витрини-
та, сплыюкомковатую структуру, обильную топ-
кую вкрапленность пирита, высокую спекаемость,
высокое содержание углерода, пониженное содер-
жание кислорода. Сильно восстановленные и вос-
стаповлеш1ые угли располагаются в области При-
байкальского и Присаяпского прогибов, маловос-
стаповлеппые — в приплатформешюй зоне.
4.2. КАЧЕСТВО И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА УГЛЕЙ
В бассейне распространены бурые и камен-
ные угли. В бурых углях выделяется одна тех-
нологическая группа — ЗБ, каменные угли пред-
ставлены марками Д, ДГ, Г и ГЖ. Несмотря па
узкий диапазон марочного состава, по качест-
венным показателям угли отличаются большим
разнообразием. Это разнообразие объясняется
рядом факторов, наиболее существенные из
них - вещественно-петрографический состав,
условия размножения исходного растительно-
го материала и его углефикации. Особая роль
в изменении свойств этих углей принадлежит
содержанию в них серы, с возрастанием кото
рой резко меняются все их химико-техпологи
ческие свойства.
Характеристика качества углей приводится
ниже при описании конкретных месторождений
Сводные показатели качества углей по месторож-
дениям бассейна приведены в табл. 179 (бурые
угли) и 180 (каменные угли).
Таблица 179
Качество (в %) бурых углей Иркутского бассейна
Месторождение, угленосная площадь ууа А*1 у<1аГ С“ 8? т* <х (НА),
Будагоеское
сапропелиты 8,4 40,1 73 72,1 0,6 24,9 33,4
гумолиты 13,5 30,0 47 75,8 - 12,8 -
Хахарейское
сапропелиты 1,9-11,6 6,9-27,5 81,1-88,7 71,1-75,8
гумолиты 4,3-17,9 5,4-40,0 41,0-44,0 78,0 0,4-0,6 33,1-48,1
Ллюйское
гумолиты 10,0 18,0 41-44 71,0 0,4-0,9 5,8-12,1
горючие сланцы 4,0 65,0 82 63,9-68,6 0,5 15,8
Мугунское 2,0-12,4 4,7-39,4 48-69 73,1-77,2 0,2-7,2 12,7-17,6 24,4 18,54 0-10,0
8,4 16,5 49 74,5 1,0 15,2 4,8
Лзейское 3,1-15,8 3,2-35,0 44-79 71,0-79,2 0,4-0,8 10,3 24,4 19,2
13,1 14,5 47 72,5 0,5
Куптунская 9,5-16,7 12,8-40,0 44-57 69,0-76,0 0,4-8,7
площадь 10,6 23,2 51 74,0 2,8 ' —__
Примечание. - в МДж/кг.
Качество (в %) каменных углей Иркутского бассейна
Месторождение, участок, угленосная площадь, угленосный район Марка Технологи- ческая группа ууа Ал у<1аГ са»г 8? Ко ЮК У
Шебсртинская площадь Д - 4,6 32,6 - - - - 0,4 - - -
Ишидейское Д - 4,6 11,6 46 76 5,4 1,4 1,4 22,1 0,5 Ед. зн. 0,7
Катарбейское д - 4,0 18,0 51 74 6,0 - 3,1 19,8 0,5 II 0
Каранцайское д - 2,8 17,7 45 77 5,8 - 2,8 21,18 0,5 5
Тарасовское (нижние и верхние пласты) дг - 5,6-7,5 16,1-20,5 51-47 7578 6,0-5,8 1,5-1,8 5,3-0,8 21-22 0,5 7-0
Нукутское г 1Г 3,7 11,3 44 78 5,1 - 1,0 24,17 - - -
Новомстслкннскос (нижние и верхние пласты) гж-г 1ГЖ-1Г 2,5-4,5 12,7-10,5 50-44 77-80 5,6-5,8 1,5 5,7-0,9 25,924,6 0,5 Ед. зн. 20-10
Тагнинская площадь дг - 2,2 15,5 48 75 5,6 - 5,2 - - - 9
Голумстская площадь г 1Г 3,8 13,5 46 80 5,9 1,8 1,4 24,3 0,6 II 12
Ныгдинское г 1Г 2,1 14,4 50 78 6,0 - 2,3 24,4 - 12
Вознесенское дг-г 2,7 19,6 46 79 6,0 1,6 1,0 23,2 0,5 Ед. зн 10
Новочсргмховская площадь дг-г 4,4 13,7 48 78 6,2 1,8 2,0 23,8 - Н/о 9
Забитуйское (нижний и верхний пласт) Г-д 1Г 3,8-5,0 18,0-17,1 52-48 76-77 5,6-4,4 1,9 5,0 0,5 Ед. зн. 16-0
Головинское г 1Г 5,1 12,8 48 79 6,1 1,8 2,1 24,1 0,5 Ед. зн. И
Черемховское дг - 5,6 17,7 47 77 6,1 1,6 1,4 22,4 0,5 II 7
Лрансахойское г-дг 1Г-1ГЖ 1,7 13,3 52 79 6,0 0,8 4,5 26,0 - - 18
Приангарская площадь г 1Г-2Г 2,6 25,4 48 81 6,2 0,7 - 22,2 - - И
Кармагайская площадь г 1Г-2Г 3,0 14,4 47 81 6,0 - 0,6 24,9 0,6 Ед. зн. 13
Ишинское дг-гж 2,2-1,5 17,9-28,0 47-52 80-78 6,0-5,9 - 0,6-5,8 - 0,5 II 9-26
1Г-1ГЖ - - 0,5
Бозойское г 1Г 3,2 20,8 49 80 6,1 - 1,3 - 0,6 II 12
Примечание. 0“ - в МДж/кг, У - мм.
В целом углы бассейна средпезольпые, с по-
вышенным и высоким содержанием серы и доста-
точно высокой теплотой сгорания.
Угли характеризуются выходом летучих ве-
ществ от 40 до 79%, в среднем но месторождениям
от 44 до 50%. Такие колебания объясняются вещест-
венным составом, присутствием в различных коли-
чествах мацералов группы липтинита, а именно —
альгинита, а также различным содержанием серы в
углях. По этой же причине отмечаются значитель-
ные колебания содержания водорода (от 4 до 8%).
Иркутские угли отличаются резкими колеба-
ниями толщины пластического слоя от 0 до 31 мм.
Основным фактором, влияющим па спекаемость
углей, явилась неоднородность структуры витри-
пита. Установлено, что паилучшую спекаемость
проявляют разновидности витрипита, представ-
ленные растительными тканями с комковатой
структурой, испытавшими в торфяную стадию
набухание, по не подвергшиеся разложению. Ко-
личество этой разновидности витринита варьиру-
ет в углях разных месторождений, пластов и
даже в отдельных пачках одного пласта. Кроме
того, способность спекаться проявляется лишь в
углях I стадии метаморфизма. Один из призна-
ков высокой спекаем ости — повышенное (до 7%)
содержание органической серы. Однако эта
связь заметна лишь в углях, имеющих стадию ме-
таморфизма не ниже I (Новометелкипское место-
рождение). При более низкой стадии метамор-
физма (03) угли, несмотря па высокое содержа-
ние органической серы, не спекаются (Карапцай-
ское месторождение).
Наибольшая спекаемость углей наблюдается
при значительном количестве витрипита (оранже-
во-красных топов с комковатой структурой), об-
разованного из стеблевого материала, стадии ме-
таморфизма углей выше I и высоком содержании
органической серы. Высокий выход летучих ве-
ществ за счет присутствия мацералов группы лип-
тинита (альгинита) обеспечивает довольно высо-
кий выход смолы полукоксования.
Физико-механические свойства углей. Иссле-
дованиями ИГИ совместно с ПО “Апгарскпефтеор-
гсиптез”, ВУХИНом и ИНУСом (1980) установле-
ны невыдержанность механической прочности ир-
кутских углей (Черемховское месторождение) и
концентратов, снижение ее при храпении углей.
Механическая прочность Вознесенских углей по
сопротивлению и дроблению выше черемховских:
П-25 - 63,9% против черемховских - 40; усреднен-
ные показатели истираемости: П-21,1 и 19%.
Структурная прочность (ГОСТ 9521-74) иши-
дейских углей, по данным ИГИ, — 60,8%, черем-
ховских - 78-85, возпесепских - 78,5.
По данным КузНИИуглеобогащепия (метод
толчения), коэффициент крепости ишидейских
углей по рядовому углю 0,92, возпесепских (“Мо-
товский” участок) — 0,7-1,57.
Обогатимость углей бассейна изменяется
от легкой до очень трудной, по большая часть уг-
лей труднообогатима (табл. 181). Зольность обо-
гащенных углей от 2,9 до 15%. Обогатимость за-
висит от состава и характера распределения ми-
неральных примесей, а также наличия породных
прослоев.
Очень трудная обогатимость черемховских
углей обусловлена присутствием в минеральной
составляющей углей монтмориллонита, который
сильно разбухает и увеличивается в объеме в 8
раз, тем самым забивая обогатительное оборудо-
вание. Обогатимость углей Вознесенского место-
рождения более легкая по сравнению с черемхов-
скими углями, благодаря тому, что глинистый ма-
териал представлен каолинитом или смесью као-
линита с монтмориллонитом, с преобладанием
первого. При этом монтмориллонит по структуре
отличен от монтмориллонита черемховских уг-
лей. В результате обогащения снижается содержа-
ние общей серы за счет десульфуризации. При
обогащении повометелкипских углей количество
серы остается неизменным или увеличивается,
так как превалирует сера органическая.
Термическое разложение углей. При сухой
перегонке сапропелевых углей в реторте Фишера
получен выход смолы от 18 до 29%. Состав смолы
зависит от состава сапропелитов. Содержание (в %)
“свободного” углерода — от 0,34 до 1,15; основа-
ний — до 2,2, кислот — до 0,7; фенолов — 1-2, ред-
ко до 10.
Первичный газ содержит (в %): СО2 - 15-23;
СО - 6-10; ненасыщенных углеводородов - 6-14,
водорода — до 22,5. Полукокс не спекается, золь-
ность 50-62, выход летучих веществ полукокса
12-28%. Оп может быть использован как минераль-
ное сырье для удобрения. Подсмольная вода мо-
жет найти применение в ветеринарии для борьбы
с паразитами (табл. 182):
Результаты исследований Института горю-
чих ископаемых и Иркутского политехнического
института свидетельствуют о возможности полу-
чения при нагревании сапропелитов тепловым
ударом термической сажи, которая пригодна для
производства резинотехнических, углеграфито-
вых и других изделий.
В настоящее время угли Азейского, Мугуп-
ского, и частично Черемховского месторождений
используются в качестве энергетического топли-
ва. Угли Нукутского, Ишипского, Глипкииского,
Каратаевского месторождений являются сырьем
для коммунально-бытовых нужд. Из концентра-
тов черемховских углей крупностью 16-80 мм в
АО “Ангарская нефтехимическая компания” по-
лучают средпетемпературпый кокс.
Характеристика обогатимости (в %) иркутских углей
Месторождение, участок, площадь Концентрат (при плотности среды обогащения — 1,4)
ВЫХОД концентрата А*1 концентрата категория обогатимости (ГОСТ 10100-75) ценность концентрата (по шкале ВУХИИа)
Ишинское 71,0-84,5 7,3-14,3 От трудной до очень трудном Средняя до очень низкой
Бозойское 89,1 5,1 Средняя Высокая
Кармагайское 45-99 7,8-10,7 Нпзкая-срсдняя
Лрансахойское 84,2-90,7 3,9-7,4 От высокой до средней
“Мотовскнп” 63,5-86,4 5,3-7,4 Трудная То же
“Вознесенский” 83,1-84,3 8,1-10,7 От высокой до низкой
Черемховское 58,4-86,1 6,1-13,4 Очень трудная От высокой до очень низкой
Забшпуйское 65,4 9,0 - Средняя
Новометелкинское 52,1-92,2 2,9-9,4 Преобладает средняя Преобладает высокая
Голумстская 55-93 4,7-12,2 Очень трудная От низкой до очень высокой
Головинское 76,6-99,4 4,0-12,4 От средней до трудной От высокой до низкой
Тарасовское 92,1-94,0 4,6-5,6 - Высокая
Каранцайское 44,3-82,3 6,65-10,7 - С редняя-низкая
Ишидейское 52,7-80,0 4,1-10,2 Трудная От высокой до низкой
Лзейское 60-80 7-15 - Очень низкая до высокой
Заменой черемховских углей для получения
среднетемпературного кокса, который использу-
ется в качестве углеродистого материала в ферро-
сплавной отрасли промышленности, являются
угли Вознесенского месторождения.
В ближайшие годы основной базой энергети-
ческих углей станет Мугупское буроугольное мес-
торождение, где в настоящее время ведется строи-
тельство крупного угольного разреза.
Основные направления использования углей.
Иркутские угли могут использоваться в различ-
ных направлениях (табл. 183).
1. Энергетическое - пылевидное и слоевое сжи-
гание в стационарных установках, сжигание в отра-
жательных печах, в топках судов и электропоез-
дов, топливо для коммунальных и бытовых нужд.
2. Технологическое — полукоксование, произ-
водство формованного кокса, производство синте-
тического жидкого топлива, участие в коксовых
шихтах с кузнецкими и якутскими (табл. 184) уг-
лями, получение сернистого кокса, производство
генераторного газа.
3. При производстве строительных материалов.
4. Производство углеродных адсорбентов.
Зона окисленных углей. Средняя глубина
окисления углей па месторождениях Иркутского
бассейна 8-10 м, иногда опускается до 20 м и ред-
ко глубже. Как правило, окисленные угли залега-
ют выше уровня подземных вод.
Петрографическими исследованиями углей
из зоны окисления установлено, что па глубине
10 м количество выветрелых зерен составляет
40-52, из них 14-28% — зерен затронуто клиновид-
ными трещинами, 19-28 — ветвистыми и 6 — дезин-
теграцией. В интервале от 10 до 30 м количество
окисленных зерен от 13 до 30%, при этом отмеча-
ются лишь первые признаки окисления — клино-
видные трещины. Даже до глубины 160 м зафик-
сировано до 9-17% зерен, затронутых процессами
окисления. В зоне окисления наблюдается измене-
ние показателей качества углей: снижается содер-
жание углерода и теплота сгорания, увеличивается
содержание влаги и кислорода, отмечено присут-
ствие гуминовых кислот, повышение зольности,
теряется спекаемость. До глубины 3-5 м угли пре-
вращены в сажисто-землистую массу.
Результаты (в %) полукоксования иркутских углей
Месторождение, участок, площадь Максимальная вл аго емкость Сера на сухое со- стояние Продукт полукоксования Состав смолы
смола на горючую массу полукокс на сухое состояние вода пи- рогенети- ческая газ и потери ЩО + СОз асфальтены основания фенолы кислоты парафины
“Вознесенский” 10,8 0,3-8,5 1,4 16,4 71,2 3,74 15,9 1,015 4,69 1,23 28,3 0,71 -
“Мотовскпй” 9,4 0,3-5,9 1,0 13,3-20,9 16,4 72,6-78,5 75,6 4,0-6,1 5,5 4,0-7,4 5,5 1,035 2,84 1,82 19,0 0,5 -
Черемховское 9,6 0,2-7,4 1,4 12,0-18,1 17 69,6 3,8 8,4 1,043 6,81 1,4 21,0 0,67 -
Ныгдинская 11,0 0,3-11,2 2,3 7,8-24,0 14,1 61,5-77,0 69,2 1,6-5,4 3,5 5,1-15,3 11,7 - - - - • -
Голуметская 11,0 0,4-7,0 1,4 10,0-12,5 11,4 72,5-75,0 74,0 - - - - - - - -
Новочеремховская 10,0 0,4-9,0 2,0 11,0-20,6 15,4 60,8-72,8 67,3 3,0-11,0 8,2 5,9-18,9 8,7 1,05 - - -
Кармагайская 10,0 0,2-2,4 0,55 2,4-25,6 21,0 56,2-80,6 69,2 3,3-108 6,9 3,7-21,7 7,2 2,1 3,7 19,1 0,3 2,4
Ишинское 8,6 0,3-7,9 1,0 7,4-17,3 7 71,3 7,0 5,7 0,96 1,3 8,2 1,9 -
Бозойское 10,0 0,3-10,7 1,6 12,0-18,5 14,8 73,3 4,4 5,9 0,99 2,2 1,9 15,1 0,3 -
Качество (в %) углей и направления их использования
Месторождение, участок, угленосная площадь Марка Технологи- ческая группа Классификационные параметры Код Направления использования углей
показатель отражения витринита сумма отощающих компонентов максималь- ная влагоем- кость выход смо- лы полукок- сования класс категория тип подтип
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Угли бурые
Мугунское Б ЗБ 0,4-0,51 0,45 1 20 12,7-17,6 15,2 0,4:0,5 0 20 10;15 Высококалорийное энергетическое топливо
Лзейское Амойское Куйтунская Угли каменные Шебертинская Б Б Б Д ЗБ ЗБ ЗБ 0,4-0,48 0,43 1 20,8 15 10,3 5,8-12,1 0,4 0 30 10 10 05 : 10 То же «1 II II
Ишидейское д 0,4-0,56 0,48 1 41-54 46 0-5 04; 05 0 40-48 00;01 II
Катарб ейское д 0,4-0,52 0,47 1 46-58 51 0 04;05 0 46-48 00
Каранцайское д 0,4-0,48 0,43 1 44-52 50 0-4 04 0 44-48 00;01 Сырье для получения серы, может быть высо- кокалорийным топливом после удаления серы
Тарасовское Нукутское д-дг г 0,43-0,53 0,5 1 1 46-56 49 40-50 44 0-8 7 04; 05 0 46-48 40-48 00-08 07 Высококалорийное энергетическое топливо Сырье для полукоксова- ния и синтетического жид- кого топлива, для комму- нально-бытовых нужд
Новометелкин- ское Тагнпнская г-гж дг 0,45-0,52 0,5 1 1 42-59 46 40-54 48 10-41 19 4-13 9 04; 05 0 0 42-48 40-48 10-41 19 01-13 09 Производство сернистого кокса, сырье для получе- ния серы. После извлече- ния серы может служить высококалорийным топ- ливом, присадочный ма- териал в коксовую шихту Высококалорийное энер- гетическое топливо, тех- нологическое сырье
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 И 12
Голумстская Ныгдинская Вознесенское Новочсремхов- ская Забитуйская Головинское Черемховское Лрансахойское | Прнангарская Кармагайская Ишинское Бозойское Г Г д-дг дг д-дг г дг дг-г г г дг-г-гж г 0,51-0,59 0,55 0,48-0,59 0,53 0,46-0,58 0,52 0,48-0,52 0,5 0,46-0,58 0,5 2 А 0,57-0,64 0,59 0,48-0,62 0,58 0,52-0,63 0,5 5 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 44-50 46 48-53 50 40-76 46 40-60 48 46-58 48 42-53 48 40-52 47 49-60 52 41-68 48 42-67 47 43-55 48 42-58 49 8-21 12 10-29 12 9-18 И 6-16 9 0-16 6-15 И 6-13 7 9-25 18 6-17 И 7-20 13 6-30 15 7-15 12 05 04; 05 04; 05 04; 05 04;05 05;06 04;05;06 05;06 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 44-48 48 40-48 40-48 46-48 42-48 40-48 48 40-48 42-48 42-48 42-48 08-21 12 10-29 12 09-18 И 06-16 09 00-16 06-15 11 06-13 07 09-25 18 06-17 11 07-15 12 06-30 15 07-15 12 Энергетическое топливо, технологическое сырье То же Технологическое сырье: получение недоменного кокса, высококалорийное топливо, присадочный ма- териал в коксовую шихту Энергетическое топливо, сырье для полукоксования После удаления серы мо- жет быть сырьем для тех- нологических процессов и энергетическим топли- вом, принимать участие в коксовой шихте Энергетическое топливо, технологическое сырье Средн етемпер атурнос коксование, получение недоменного кокса; высо- кокалорийное топливо Получение сер ннстого кокса, сырье для извле- чения серы. После удаления серы энергетическое топливо, технологическое сырье Энергетическое топливо, технологическое сырье Высококалорийное топли- во, технологическое сырье, присадка в коксовые шихты То же
Примечание. Технологическое сырье-полукоксование, производство формованного кокса, синтетического жидкого топлива.
Результаты коксования шихт с участием иркутских углей (исследования ВУХИНа)
387
Номер варианта Тип шихты и ее подготовки Содержание углей в шихтах, % Качество кокса
иркутские угли кузнецкие угли южноякутские угли тунгусские (жеронские) ОС-Т О га \о га о- га К § Й н о о мелочь 10-0 сера, %
новомете лкинские 1 ишинский бозойский черемховский Вознесенский мотовским полукокс абашевский, беловский ГЖ физкультурник березовский 10 ем м м н о о Газовые 2КЖ м еп <0
В ИЗ (2Г) Г13 (2Г) Г13 (2Г) Гб (1ГБ) Гб (1ГБ) Гб (1ГБ) к2 Кю Гб Пз
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 И 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
Шихты из кузнецких углей, рекомендованные для Тайшетского металлургического завода с участием южноякутских углей
1 2 3 4 5 Свободная засыпь Трамбовка Свободная засыпь То же _|| - - - - - - - 35 30 40 - 35 20 15 40 - 20 30 40 60 20 15 - 40 60 - 320 315 328 320 278 43 45 33 42 79 0,6 0,55 0,41
Шихты из одних иркутских углей
6 7 8 9 Свободная засыпь То же Трамбовка механическая, обработка кокса класса 20 мм Трамбовка (обычный помол) 94% под сито 4 мм 70 25 15 30 50 60 65 - - - - 20 15 20 20 - - - - - - - - - - - - 307 308 314 303 48 48 46 33 3,26 1,30 0,97 2,34
Шихты с преобладанием иркутских углей
10 ' И Свободная засыпь То же 25 - 55 60 - - - - - 20 - - - - - 20 20 - - - - - - 323 321 43 50 1,33 0,60
388
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 и 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
12 Свободная засыпь 60 - - - - - - - - - 40 - - - - - - - - 310 46 2,86
13 - - 30 - - 30 - - - - - - - - 15 25 - - - - - 324 45 1,38
14 - 60 - - - - - 15 25 - - - - - - - 317 43 1,67
15 - - - 30 - - 15 - - 15 40 - - - - - - - - - 303 46 -
16 - - 30 30 - - - - - - - 15 25 - - - - - - - - 314 62 2,05
17 - - - - - - 60 - - - - - - - - - - 40 - 329 30 -
18 - - - - - - 60 - - - - - - - - - - 40 - 320 38 -
19 - - - - • - 60 - - - - - - - - - 40 - - 326 38
20 - - - - 50 - - - - - - - - - 50 - - 332 31 -
21 - - - - - - - 50 - - - - - - - 50 - - - 331 35 -
22 - - - - - - - 60 - - - - - - - 40 - - 326 36 -
23 - 80 - - - - - - - - - - - - 20 206 54 3,9
24 - - - 50х - - - 40 10 - - - - - - 305 29
25 Механическая 20 - 60 - - - - - 20 - 40 329 46
обработка кокса
80 мм
26 Трамбовка 30 - - - 30 - - - - 40 - - - - - - - - - 324 41 -
Ших- гы с преобладанием кузнецких углей
27 Свободная засыпь - 30 - - - 20 25 - - - 25 - - - - 320 46
28 То же - 30 - • - 20 25 - - - 25 - - - - - - 308 52 -
29 - - 40 - - 20 - 15 - - 25 - - - - - - 320 46 -
30 - - - - 35 • - 20 - 15 - - 20 - - - - - - 322 40 -
31 - - 30 - - 30 - 20 - - 20 - - - - - - 322 40 -
32 II - 15 - - 40 - 45 - - - - - - - - - 319 44 -
33 п - - 20 - 40 - - 40 - - - - - - - - 306 53 0,48
34 - - 20 • - 35 - 45 - - - - - - - - - 326 60 -
35 - - - 30 - - - 20 25 - - - 25 - - - - - - 314 39 -
Ших гы с преобладанием южноякутских углей
36 Свободная засыпь - - - - - 40 - - - - - - - - - - - 60 336 37
37 То же - - - - - - 40 - - - - - - - - - 60 - 341 32
38 - - - - 40 - - - - - - - - - - - - 60 - - 333 34 - :
Примечание: х угли шахты 1 Владимир”,
На Ишидейском месторождении (участки 1,
2 и 5) зона окисления отсутствует, па выходах
угольные пласты имеют крутые углы падения. Не
зафиксированы окисленные угли и па “Вознесен-
ском” участке Вознесенского каменноугольного
месторождения, где пласты на выходах перекры-
ты песчано-гравийными отложениями мощностью
более 10 м, силыюобводпеппыми.
5. ПОПУТНЫЕ ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ И КОМПОНЕНТЫ
На территории бассейна располагаются мес-
торождения, проявления многочисленных полез-
ных ископаемых: каменной соли, нефти, газа,
гипса, ильменита, золота, высокоглипоземисто-
го сырья, бора, калия, магния и строительных
материалов.
Каменная соль. Глубокими скважинами в
районе Усолья-Сибирского, ст Половина, села
Кутулик, Тыреть вскрыты залежи каменной
соли мощностью до 100 м, связанной с отложени-
ями нижнего кембрия. Соль пригодна для пище-
вых целей. Запасы около 2 млрд т. Добывают
соль из рассола.
Гипс. В верхпекембрийских породах в районе
с.Залари (Заларипское месторождение) прослеже-
ны два пласта гипса мощностью 1-7 и 5-18 м. Запа-
сы гипса более 80 мли т.
Ильменит. В северо-западной части Иркут-
ского бассейна располагается Тулунское место-
рождение ильменита (между г Тулуп и Мугуп-
ским месторождением угля). Ильмепитсодержа-
щие породы встречены и в северной части Мугуп-
ского буроугольпого месторождения. В нижней
части разреза заларипской пачки юрских угленос-
ных отложений отмечены вкрапления ильменита
в алевролитах, песчаниках и аргиллитах. Содер-
жание двуокиси титана от 0,6 до 6,28%. По отдель-
ным интервалам - до 8%, в основном 1-2. На Ту-
лунском месторождении ильменита извлечение
руды менее 45%, что относит месторождение в
разряд нерентабельных. Первоисточник ильмени-
та — траппы.
Золото. Рыхлые отложения Присаяпья явля-
ются продуктами сложных процессов выветрива-
ния кайнозойского периода развития этого регио-
на. Древний аллювий многократно перемывался
с переотложением золота, содержащегося в нем.
Аллювиальные отложения междуречья Бол.
и Мал.Белой па “Вознесенском” участке слагают
пластообразную залежь мощностью 8-54 м, в сред-
нем 13-15. Оценка золотоносности проведена па
всей площади, проектируемой для добычи угля
открытым способом.
Среднее содержание золота - от 0,020 до
3,2 мг/м3, в среднем по участку 0,013 - на всю
мощность аллювия. По существующей техноло-
гии нецелесообразно их освоение из-за низкого со-
держания.
Высокоглиноземистые породы в виде глин и
аргиллитов обнаружены в базальном горизонте юр-
ских отложений па “Мотовском” и “Парфеиов-
ском” участках и в меньшей мере па площади “Воз-
несенского” участка. Выявлено Гымыльское место-
рождение высокоглиноземистых аргиллитов с запа-
сами 330 млп т. Организация производства глинозе-
ма оказалась экономически нецелесообразной.
На площади бассейна в отложениях разного
возраста выявлены месторождения строительных
материалов (глины, суглинки, песчапо-гравий-
пые смеси, пески, строительные камни), исполь-
зуемые угледобывающими и другими предприяти-
ями (табл. 185).
Полезные компоненты в углях. Сера. Ряд
месторождений бассейна характеризуется высо-
ким содержанием серы (до 10%). Для углей этих
месторождений наблюдается следующая законо-
мерность в распределении серы:
1. Вместе, с ростом общей серы возрастает и
количество пиритной серы, особенно при содер-
жании общей серы свыше 7%.
2. Содержание органической серы возрастает
с увеличением содержания общей серы сначала
быстро, достигая максимума при 5-7% общей
серы, затем начинает снижаться.
3. В малосерпистых углях преобладает орга-
ническая сера, (более 80% общей серы), доля пи-
ритной серы колеблется от 6 до 29,2%.
4. В среднесерпистых, сернистых и высоко-
сернистых углях преобладает органическая сера
(примерно 59-77% от общей серы). Исключение
составляют угли Забитуйского, Бозойского и
Ишинского месторождений. В первом из них при
содержании общей серы 2,5-4,5%, а в двух дру-
гих — 1,1-2,5 преобладает пиритная сера.
Высокосерпистые угли - большая ценность
как возможный источник получения сернистого
ангидрида, гербицидов, флотореагеитов и ряда
других серосодержащих органических соедине-
ний, необходимых для химической отрасли про-
мышленности.
Однако проблема промышленного эпергохи-
мического использования высокосерпистых уг-
лей еще не решена. Сера по-прежнему считается
вредной примесью, хотя только в высокосерпи-
стых углях Карапцайского месторождения содер-
жится 95 млн т серы.
Месторождения строительных материалов
Месторождение строительных материалов Вид полезного ископаемого Запасы, степень разведанности
1 2 3
Тулунское, в 4-5 км к югу от ж.д. ст.Тулун и 0,7 км от юго-западной окраины г.Тулуна. Четвертичные отложения Будаговское, в 2,5 км к юго-востоку от ст.Будагово. Четвертичные отложения Утайское - I, в 2,5 км от разъезда Утаи к северо-западу. Четвертичные отложения Утайское - II, в 4,5 км на восток от с.Утаж . Четвертичные отложения В районе пос.Катарбсй Голуметское Новометелкинское Булусинское, д.Булуса Гымылъекое, в 15-20 км к юго-востоку от г.Черемхово. Низы черемховской свиты юры Правдинское, в 9 км к югу от г.Черемхово. Нижний кембрий, ангарская свита Черемховская падь “Цаган", в 12 км к югу от г.Черемхово. Нижний кембрий, ангарская свита Гришевское, в 10 км к юго-востоку от г.Черемхово. Средний кембрий Черемховское, на северо-западной окраине г.Черемхово. Четвертичные отложения Ново-Гришевское, в 9 км северо-восточнее г.Черемхово. Четвертичные отложения Северо-Тулунское, в 5 км к северо-западу от ст.Тулун (долина рек Курзанкп и Кар- булук). Четвертичные отложения "Сибиряк", в 15 км на запад от г.Тулуна по трактовой дороге Глины и суглинки Глины и суглинки, пригодные для произ- водства керамзитового гравия марки 500 и 700, пригодные для производства строи- тельного кирпича марки 75 Глины, пригодные для изготовления строи- тельного кирпича. Нс эксплуатируется Глины, пригодные для изготовления кир- пича, черепицы и гончарных изделий. Нс эксплуатируется То же Глины, мощностьюЗм, огнеупорные Глины, пригодные для изготовления кирпича Глины и суглинки — для производства кирпича марки 100-150 Глины. Приурочено к Булусинской впади- не. Пригодны для производства кирпича Высокоглинозсмпстыс аргиллиты, пригод- ные для производства огнеупоров и кера- мических изделий. Нс эксплуатируется Доломиты, пригодные для производства огнеупоров, металлического магния, извести, строительного камня, щебня. Нс эксплуатируется Доломиты для строительного камня и щебня и бетона марки “200" и производ- ства извести. Разрабатывается. Годовая производительность - 55 тыс м3 Доломиты для бутового камня марок 400-1000, щебня для бетонов марки 150 и дорожного строительства. Эксплуатирует- ся, производительность 60-70 тыс. м3 в год Суглинки для производства строительного кирпича марок 100-150 при введении в шихту отстающих добавок 6-40%. Разрабатывается. Мощность 3-5 млн штук кирпича в год Суглинки для производства обыкновенного строительного кирпича марок 75-125 при введении отстающих добавок. Разрабаты- вается, мощность карьера 45 тыс. м3 Пески и песчано-гравийные смеси Кварцевые песчаники вывстрслыс. Мощность 0,4-17,3 м, в среднем 9,5. Вскрыша 0,5-25,8 м, пригодные в качестве формовочных песков марки ТО 165, ТО 16а и в ограниченном количестве марок К, ТО 3158, КТ02 Кварцевые пески - продукт выветривания ордовикских кварцевых песчаников. Мощ- ность 6-15 м. Формовочный материал не- стандартных разностей классов Т и П групп 01Б, 016Е, с прослоями марок ТО 16Б (А+В+С|) - 1336тыс. м3, в том числе керамзитового гравия 706 тыс. м3, ТКЗ, 1960 г. I участок - 360; II участок - 78 тыс. м3 260 тыс. м3 С1 - 200 тыс. м3 7667 тыс м3 В+С| - 38, С2 _ 1242 млн т В+С1 - 34,5, С2 ~ 124 млн т (А+В+С1) - 9430 тыс. м3, ТКЗ (А+В+С,) - 5201 тыс. м3, ТКЗ, прот. № 687, 1954 г. (А+В+С|) - 1485 тыс. м3, ТКЗ, прот. № 700, 1955 г. В+С| - 1224 тыс м3, ТКЗ, прот. № 71, 1964 г. А - 2141, В - 3078, С| - 4692 тыс. т Запасы нс подсчитывались
1 2 3
Тулунское, западная окраина города Курзвн-Трактовое, около д.Трактово-Кур- зан, в 7 км к юго-востоку от ст.Будагово Вознесенское, участок “Вознесенский" Ново-Малыпинское, Усольский район, русло р.Бслой на участке с.Бадой, 12-15 км к северо-западу от г.Усольс-Си- бирскос. Четвертичные отложения Тулунское месторождение габбро-диабазов (пластовая интрузия). Нижний триас Нюринское, в 0,5 км к востоку от ст.Нюра. Четыре участка. Нижний триас Кварцевые формовочные пески. Действует карьер Пески мощностью 2,5-3,5 м, линзовидныс залежи. Вскрыша 0,3 м. Пески могут быть использованы в кирпичном производстве. Нс эксплуатируется Аллювиальные песчано-гравийные отложе- ния повсеместно на “Вознесенском” участ- ке являются составной частью вскрыши. Пригодны в качестве инертных заполните лей в бетоны Песчано-гравийная смесь, гравий 59,1% песок 40,9. Для бетонов, растворов, дорог. Разведано предварительно Строительные камни Траппы, пригодные для кладки фундамен- тов в различных грунтах, в виде бута ма- рок 600-1000, в качестве щебня, для бето- нов высоких марок 200 и выше, покрытий дорог I и II классов. Эксплуатируется ка- рьером с 1952 г. Годовая производитель- ность 30 тыс. м3 в год Траппы, пригодные для получения высоко- качественного щебня, бутового камня 93 тыс. т 1 Запасы нс подсчитаны С] - 75000 тыс. м3 А— 1986тыс. м3, В - 5610 тыс м3, С1 - 9640 тыс. м3 Запасы четырех участков А-704000 м3, В-1863000 м3, С! - 6178000 м3. ТКЗ, прот. № 746, 1957 г.
Гуминовые кислоты. Окисленные угли Му-
гунского, Ишидейского и Вознесенского место-
рождений изучены с целью их использования в
качестве сырья для углегуминовых удобрений. В
результате установлено, что окисленные и вывет-
релые угли пригодны для производства углегуми-
новых удобрений и стимуляторов роста растений
при содержаниях более 20%.
Отходы производства.
Породные прослои Вознесен-
ского и Ишидейского место-
рождений содержат до 18%
углерода и пригодны в каче-
стве сырья для производства
аглопорита. Рекомендован-
ная шихта для аглопорита
(85% минеральных отходов
и 15% - пород) позволяет по-
лучить аглопоритовый ще-
бень первой категории каче-
ства марок по насыпной плот-
ности “500", ”550", прочнос-
ти "П-50" и ”П-75" для клас-
сов крупности 10-20 и 5-10 со-
ответственно.
Кроме того, установлена
возможность использования
отходов черемховских угле-
обогатительных фабрик в ка-
честве отощающей добавки в количестве 10-15% к
глинистому сырью при производстве строительно-
го кирпича.
Оценка содержания “малых” элементов в уг-
лях Иркутского бассейна проведена па Вознесен-
ском, Азейском, Мугупском, Ишидейском и Че-
ремховском месторождениях (табл. 186).
Таблица 186
Среднее содержание малых элементов в золе углей (в 10'4 %)
Элемент Месторождение
Азейское Черемховское Вознесенское Ишндсйскос
Бериллий 20 10 15 10
Титан 4000 2000 - 1000
Ванадий 600 40 40 50
Хром 30 - 70 50
Никель 50 50 80 40
Кобальт 20 20 25 20
Иттрий 200 70 - 20
Лантан 150 100 - -
Цирконий 730 400 600 300
Молибден 120 34 18 15
Свинец Сл. 30 50 50
Цинк 100 100 100 40
Ниобий 125 100 - -
Марганец 950 284 200 250
Бор 1032 250 - 830
Содержание малых элементов в уг-
лях Иркутского бассейна невысокое, иск-
лючение составляет бор. Но следует отме-
тить, что богатые бором угли встречаются
редко (табл. 187).
Бурые угли Азейского месторожде-
ния характеризуются высокими концент-
рациями бора - до 129 • 10'4% в угле или в
пересчете на золу 1032 10"1%. Максималь-
ная концентрация бора отмечена в золе.
В углях Черемховского месторожде-
ния бора значительно меньше, в среднем
до 250 • 10'4% в золе. Угли Ишидейского место-
рождения характеризуются средними концентра-
циями бора: 62 -10'4% в угле, 830 • 10-/| - в золе.
Среднее содержание бора
в углях некоторых месторождений
Месторождение Марка угля Содержание бора, -10"5 %
в золе в угле
Лзейское ЗБ 0,103 0,0129
Ишидейское д 0,083 0,0062
Черемховское г 0,025 0,0031
Здесь четко прослеживается закономерность сни-
жения содержания бора с увеличением стадии ме-
таморфизма угля.
6. ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ И ГОРНО ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
ЭКСПЛУАТАЦИИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
6.1. ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
В гидрогеологическом отношении Иркутский
бассейн входит в состав крупного Апгаро-Лепско-
го артезианского бассейна, занимающего значите-
льную часть Иркутской области. В зависимости
от состава и возраста горных пород в пределах
данной территории выделяют порово-пластовые
воды рыхлых образований неогенового и четвер-
тичного возрастов, трещинно-пластовые воды юр-
ских отложений, трещинно-пластовые и трещин-
но-карстовые воды палеозойских пород.
Палеозойские породы, слагающие фунда-
мент Иркутского бассейна, включают от двух до
восьми водоносных горизонтов. Подземные воды
вскрываются па глубине от 4 до 10 па выходах па-
леозойских пород и до 200 м - во впадинах и обла-
дают значительными напорами (до 140 м).
В северо-западной части бассейна распростра-
нены водоносные горизонты трещинно-пластово-
го типа, залегающие в ордовикских песчаниках.
Дебит скважин изменяется от 0,1 до 16,0 л/с, ми-
нерализация не превышает 1 г/л. В северо-вос-
точной части бассейна водоносные горизонты при-
урочены к кембрийским отложениям. Воды преи-
мущественно пресные, гидрокарбопатпо-кальцие-
вые с минерализацией до 1 г/л. По условиям за-
легания они подразделяются па трещинные, тре-
щинно-пластовые, а на участках распространения
карбонатных пород - трещипно-карстовые воды.
В процессе разработки угольных месторожде-
ний палеозойские водоносные горизонты не бу-
дут оказывать влияния па водопритоки в горные
выработки, поскольку залегают ниже продуктив-
ных пластов.
Подземные воды юрских отложений повсемест-
но распространены в пределах бассейна. Частое
переслаивание водовмещающих и водоупорных
пород способствовало формированию большого
количества водоносных горизонтов, число кото-
рых составляет несколько десятков.
В пределах юрской толщи водоносные гори-
зонты объединены в три водоносных комплекса:
падугольпый, угольный и подугольпый. Опи хо-
рошо выдержаны по всей площади бассейна и име-
ют между собой гидравлическую связь. Граница-
ми между ними служат пласты алевролитов и ар-
гиллитов. Водообильпость данных комплексов
определяется условиями питания, их мощностью,
глубиной залегания и количеством водоносных го-
ризонтов.
Водоносные комплексы северо-восточной части
бассейна отличаются слабой водообильпостыо.
Это обусловлено хорошей дреиироваппостыо юр-
ских отложений глубоко врезанными речными до-
линами и логами. Расположенное здесь Черемхов-
ское угольное месторождение характеризуется на-
личием только одного водоносного комплекса, об-
ладающего низкой водообильпостыо. Подземные
воды в основном безнапорные, иногда напор со-
ставляет 10-30 м. Водообильпость постепенно воз-
растает от водоразделов к пониженным участкам.
Удельные дебиты скважин не превышают 0,1 л/с
па водоразделах и 0,8 - в понижениях. Коэффици-
енты фильтрации пород колеблются от 0,01-0,05
до 2-3 м/сут, увеличиваясь иногда до 4-8. Водо-
притоки в шахты не превышали 100-250 м3/ч, а в
разрезы - 30-50. В процессе разработки место-
рождения за счет развития депрессиоипых воро-
нок отмечается постепенное снижение водоприто-
ков в горные выработки.
На Азейском месторождении водопритокп в
Нюрипскпй разрез в весенний период достигают
300-400 м3/ч, что обусловлено его гипсометриче-
ским положением и увеличением количества водо-
носных горизонтов.
Водоносные комплексы юрских отложений в
юго-западной части бассейна характеризуются бо-
льшим количеством водоносных горизонтов и вы-
сокой водообилыюстыо. Это обусловлено увеличе-
нием мощности юрских отложений до 400-650 м,
которые слагают Арансахойскую, Ныгдинскую,
Новометелкипскую и Окско-Ийскую впадины,
расположенные к северо-западу от Прииркутской
впадины. Опи слагают также синклинальные
структуры Кудинской мульды, расположенные
северо-восточнее от Прииркутской впадины.
Подземные воды, отмечаемые в пределах дан-
ных впадин и структур, по условиям залегания отно-
сятся к трещинно-пластовым, напорным. Величина
напора колеблется от 30-40 до 400-500 м. В пределах
речных долин и пониженных участков рельефа нахо-
дятся многочисленные источники подземных вод.
Скважинами вскрыты подземные воды с напорами
до 100-120 м и дебитом от 2-5 до 10-18 л/с при их
фонтанировании. В ряде случаев дебиты скважин ко-
леблются от 0,01 до 3,6 л/с. Коэффициент фильтра-
ции изменяется от 0,05-0,2 до 2-3 м/сут.
Наименее обводненными являются отложе-
ния заларипской свиты, включающие один водо-
носный комплекс, который характеризуется высо-
ким напором (до 300-500 м) и незначительным де-
битом скважин - от 0,001 до 0,4 л/с. Для юрской
толщи отмечается закономерное уменьшение водо-
обилыюсти водоносных горизонтов от присаяп-
ской свиты к заларипской. По химическому соста-
ву подземные воды юрских отложений относятся
к гидрокарбопатпо-магпиево-кальциевым с мине-
рализацией до 0,5-1,0 г/л. В ряде случаев за счет
повышенного содержания серы в углях состав
подземных вод меняется, и минерализация возра-
стает до 1,1-1,2 г/л. Ожидаемые водопритокп в
разрезы могут достигать 500-600 м3/ч, а в стволы
шахт - 400.
Месторождения, расположенные в северо-
восточной части бассейна, в большинстве случаев
характеризуются простыми гидрогеологическими
условиями разработки, а в пределах юго-запад-
ной — сложными.
Водоносные горизонты палеогеновых отложе-
ний имеют ограниченное распространение и сла-
бую водообилыюсть. Воды пресные или слабосо-
лоноватые с минерализацией до 3,5 г/л. Опи при-
урочены к конгломератам и линзам песков. Под-
земные воды четвертичных отложений пользуются
широким распространением и отличаются нерав-
номерным развитием для различных геоморфоло-
гических элементов. Элювиально-делювиальные
отложения практически безводны. Пролювиаль-
ные образования характеризуются незначитель-
ной водоносностью, в которых преимущественно
развиты подземные воды типа верховодки.
Наиболее обводненные аллювиальные отло-
жения, имеющие значительную мощность и сло-
женные в ряде случаев круниообломочиым мате-
риалом. В аллювиальных отложениях находится,
как правило, один водоносный горизонт. В доли-
нах рек он вскрывается па пойменных участках
па глубине нескольких метров и на террасах па
глубине 15-20 м. На месторождениях Вознесен-
ском, Ишидейском и других, имеющих значитель-
ную мощность четвертичных аллювиальных отло-
жений, сложенных гравийно-галечниковыми от-
ложениями, обводненность этих пород очень вы-
сокая и будет существенно влиять па разработку
месторождения.
6.2. ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
Анализ геологического строения и обводнен-
ности угленосной толщи Иркутского бассейна по-
зволил выделить основные геотектонические
зоны и разработать критерии для проведения ти-
пизации инженерно-геологических условий (ис-
следования ТИСИ, Г.Г.Щербак). Иркутский бас-
сейн рассматривается как сложная инженер-
но-геологическая система, включающая в качест-
ве подсистемы геотектонические зоны и их эле-
менты. В пределах бассейна выделяют платфор-
менную и субгеосипклипальпую зоны и зону впут-
рисводовых впадин, которые отличаются ио мощ-
ности юрских отложений, количеству угольных
пластов, марочному составу углей, степени катаге-
петических преобразований горных пород, обвод-
ненности и условиям разработки.
Эти особенности послужили основанием для
выделения двух основных типов инженерно-гео-
логических условий: платформенного (I) и субгео-
синклиналъного (II).
К платформенному типу отнесены место-
рождения, расположенные в пределах Сибир-
ской платформы и частично переходной зоны, па
сочленении ее с Прииркутской впадиной и Кудип-
ской мульдой. Отличительная особенность данно-
го типа инженерно-геологических условий - отно-
сительно небольшая мощность юрских отложе-
ний (от 20 до 240 м), более низкая степень лити-
фикации пород и метаморфизма углей (Б, Д1,
Гб), а также небольшое количество угольных плас-
тов рабочей мощности (один-три). Внутри платфор-
менного типа выделено два подтипа: собственно
платформенный (1-А) и переходный (1-Б). Собствен-
но платформенный подтип включает северо-запад-
ную (1-А-1) и центральную (1-А-2) части платформен-
ной зоны. Северо-западная часть характеризуется невы-
сокой мощностью юрских отложений (от 20 до 150 м),
включающих от 5 до 12 прослоев бурого (Б) и реже
каменного угля (Д), среди которых лишь два имеют
рабочую мощность. Горные породы отличаются сла-
бой степенью литификации и представлены песчани-
ками и алевролитами. Мощность четвертичных отло-
жеш-ш не превышает 14 м. Обводпешюсть пород нео-
динакова и зависит от степени расчленешюсги релье-
фа и коллекторских свойств пород. Удельные дебиты
скважин в этой зоне колеблются от 0,26 до 10,0 л/с.
Водопритоки в шахты изменяются от 100 до 200, а в
разрезы - от 250 до 600 м3/ч. Залегание слоев гори-
зонтальное или слабопаклошюе (до 2-3°). К дашюму
подтипу инженерно-геологических условий относятся
буроугольпые месторождения: Азейское, Алюйское,
Будаговское, Хахарейское, Мугупское и каменноуголь-
ное Карагщайское.
Центральная часть платформенной зоны
(подтип 1-А-2) отличается отсутствием присаяп-
ской свиты или ее незначительным развитием в
разрезе юрской толщи. Количество угольных пла-
стов колеблется от одного до восьми, из них
один-три — рабочие. Мощность покровных отло-
жений четвертичного возраста изменяется от 1 до
12 м. Породы имеют среднюю степень литифика-
ции и вмещают каменные угли марки Д и Гб. В
разрезе преобладают (в %): песчаники (70), алев-
ролиты (8,7) и угли (8,7). Аргиллиты и углисто-
глинистые сланцы распространены незначитель-
но (до 3,2); выделяются также пласты глии (6)
Слои имеют горизонтальное или слабопаклоппое
залегание под углом 2-8°. Удельные дебиты сква-
жин 0,1-1,2 л/с. Водопритоки в шахты не превы-
шают 100-120, а в разрезы — 250 м3/ч. К этому
подтипу относятся месторождения: Черемхов-
ское, Нукутское, Глиикипское, Забитуйское, Та-
расовское и Головинское.
Переходная подзона (подтип 1-Б-1) протягива-
ется узкой полосой но границе Сибирской плат-
формы и субгеосииклиналыгой зоны. Для нее ха-
рактерно увеличение мощности юрских отложе-
ний до 240 м. Количество угольных пластов изме-
няется от 1 до 17. Залегание слоев пологое под уг-
лом 2-3, иногда 7-8°. Мощность покровных отло-
жений четвертичного возраста колеблется от 2-3
до 14 м. Неогеновые отложения отмечаются толь-
ко в юго-восточной части переходной зоны по гра-
нице с Кудииской мульдой. Удельные дебиты сква-
жин изменяются от 0,1 до 3,5 л/с. Водопритоки в
шахты колеблются от 80 до 100 и в разрезы - от
100 до 300 м3/ч. Отложения черемховской свиты
имеют низкую степень литификации и представле-
ны (в %): песчаниками (70-80), алевролитами
(8,7-11), аргиллитами (1-3,2), углисто-глинисты-
ми породами (3) и углями (5-8). Марки углей из-
меняются от бурых (БЗ) до каменных (Д, Гб). От-
работка месторождений может осуществляться от-
крытым способом, а также подземным па участках
с коэффициентом вскрыши более 10. К данному
подтипу относится Матагапское месторождение.
Субгеосинклиналъный тип включает три под-
типа инженерно-геологических условий, харак-
терных для Присаяпского прогиба (П-А), Приир-
кутской впадины (П-Б) и Кудииской мульды
(П-В). Данному типу инженерно-геологических
условий присущи максимальная мощность юр-
ских отложений (до 400-600 м) и высокая угле-
носность. Количество угольных пластов колеблет-
ся от 17 до 65. Рабочую мощность имеют от двух
(Прииркутская впадина) до 16 пластов угля
(Присаянская зона). Горные породы имеют доста-
точно высокую степень литификации, которая
увеличивается с севера па юг и с запада па восток
от Сибирской платформы к Присаяпскому проги-
бу от г.Нижнеудинска до оз.Байкал. Угли камен-
ные, состав их изменяется от длипнопламеппых
(Д) до газово-жирных (ГЖ).
Присаяпский подтип (П-А) включает севе-
ро-восточный склон прогиба (подтип П-А-1), цен-
тральную часть (П-А-2) и северо-западный склон
прогиба (П-А-3), которые отличаются между со-
бой по инженерно-геологическим условиям.
Подтип П-А-1 имеет мощность юрских отложе-
ний от 130-150 до 375 м, включает от 15 до 49 плас-
тов угля и до восьми - рабочей мощности. Угли ка-
менные, технологические марки - Д, Гб, Г13. Зале-
гание пластов пологое (до 3-5°). Мощность четвер-
тичных отложений 8-10 м. Обводненность изменяет-
ся в широких пределах. Удельные дебиты скважин
варьируют от 0,1-0,9 до 10,9 л/с. Водопритоки в
шахты составляют 80-100, а в разрезы до 300 м3/ч.
В литологическом отношении отложения черемхов-
ской свиты представлены (в %): песчаниками (68),
алевролитами (14), аргиллитами (2), углистыми
алевролитами (3) и углями (12). К данному подти-
пу относятся месторождения Кирей-Зимииского
угленосного района.
Центральная часть Присаяпского прогиба
(подтип П-А-2) расположена в центральной части
бассейна. Мощность юрских отложений колеблет-
ся здесь от 10 на выходах и до 600 м во впадинах.
Количество угольных пластов изменяется от 25 до
45, из них 16 имеет рабочую мощность. Углы на-
клона слоев изменяются от 3-5 во впадинах до
18-30° - па крыльях флексуры. Породы черемхов-
ской свиты состоят (в %): из песчаников (52), алев-
ролитов (33), аргиллитов (3) и угля (12). Покров-
ные отложешгя развиты повсеместно и имеют мощ-
ность от 10-20 па водоразделах, до 50-120 м - в реч-
ных долинах. Неогеновые образования обладают
незначительной (до 10 м) мощностью и отмечаются
в пределах отдельных месторождений. Марочный
состав углей изменяется от газовых (Гб) до газо-
во-жирных (ГЖ). Обводненность пород неодина-
кова и зависит от гипсометрических отметок, степе-
ни расчлененности рельефа и фильтрационных
свойств пород. Удельные дебиты скважин изменя-
ются от 0,1 до 6,7-9,3 л/с. Водопритоки в шахты
колеблются в пределах от 40 до 100, а в разрезы -
от 100-350 до 600 м3/ч. К данному подтипу отно-
сятся месторождения: Новометелкипское, Ныгдип-
ское, Голуметское и Вознесенское (табл. 188).
На северо-западном склоне Присаяпского
прогиба (подтип П-А-З) мощность юрских отло-
жений колеблется от 10-100 па выходах до 400 м
во впадинах. Количество угольных пластов - до
30, из них пять имеют рабочую мощность. Угли
каменные гумусовые (марка Гб, ПЗ, Г17). Углы
наклона слоев изменяются от 2-3 во впадинах до
20-25° па крыльях флексуры. Мощность четвер-
тичных отложений — от 5-10 м — па водоразделах
до 20-30 — в долинах рек. Литологический состав
отложений черемховской свиты (в %): песчаники
(35), алевролиты (41), аргиллиты (1), углистые
алевролиты (4,2) и угли (19). Удельные дебиты
скважин изменяются от 0,1-1,0 до 6,6 л/с. Разра-
ботка месторождений возможна открытым спосо-
бом, а при увеличении предельного коэффициен-
та вскрыши — подземным. Водопритоки в разре-
зы изменяются от 254 до 800-1058 м3/ч. К данно-
му подтипу относятся Ишидейское и Катарбей-
ское месторождения.
Прииркутская впадина (подтип П-Б), распо-
ложенная в юго-восточной части бассейна, вклю-
чает Присаянскую область (подтип П-Б-1) и цент-
ральную часть впадипы (подтип П-Б-2).
Подтип П-Б-1 включает Присаянскую ветвь
Прииркутской впадипы. Мощность юрских отло-
жений здесь колеблется от 300 до 455 м. Количест-
во угольных пластов изменяется от 1 до 17, рабо-
чую мощность имеют один-шесть пластов. Мощ-
ность четвертичных отложений колеблется от 1-2
до 37 м, неогеновые образования отмечаются па
отдельных участках и имеют мощность до 20 м.
Залегание слоев пологое (2-3°, иногда до 11°),
угли гумусовые марок Г13-Г17. Отложения черем-
ховской свиты представлены (в %): песчаниками
(60-76), алевролитами (5,4-19), аргиллитами
(3,5-6) и углями (1-2,5). Удельные дебиты сква-
жин изменяются от 0,1 до 2,0 л/с, достигая иногда
27,0. Водопритоки в шахты составляют 80-100 м3/ч.
К данному подтипу отнесено Арапсахойское мес-
торождение.
Центральная часть Прииркутской впадипы
(подтип П-Б-2) характеризуется самой большой
мощностью юрских отложений (до 650 м) и макси-
мальным количеством угольных пластов (65). За-
легание пластов пологоволпистое под углами 1-5°.
Угленосные отложения во впадинах перекрыты не-
огеновыми породами мощностью до 100 м, содер-
жащими пласты и линзы бурого угля. Четвертич-
ные отложения имеют мощность до 2-10 м. В лито-
логическом отношении породы черемховской свц-
ты представлены (в %): песчаниками (46-52), алев-
ролитами (15-28), аргиллитами (1,5-3,0) и углями
(3-16). Угли гумусовые, марки Гб, ПЗ, Г17, ГЖ.
Удельные дебиты скважин изменяются от 0,1-3,5
до 8,0 л/с. Водопритоки в шахты колеблются в
пределах от 30-50 до 250 м3/ч. К данному подти-
пу отнесены южная часть Кармагайского и Усоль-
ско-Тельмипского месторождения.
Кудипская мульда (подтип П-В) — Прибай-
кальская ветвь Прииркутской впадипы характери-
зуется по логово л пистой складчатостью. Мощ-
ность юрских отложений здесь колеблется от 100
до 500 м. Количество угольных пластов изменяется
от двух до 17, рабочая мощность отмечается для
6-9 пластов. Широко распространены неогеновые
отложения мощностью от 20-50 до 300 м, содержа-
щие пласты бурого угля рабочей мощности. Опп
имеют мощность от 20-50 до 300 м. Четвертичные
отложения развиты повсеместно, и их мощность
колеблется от 5-7 до 20-30 м. Каменные угли гуму-
совые или гумусово-сапропелевого состава техно-
логических марок Гб, ПЗ, Г17. Обводненность по-
род невысокая. Удельные дебиты скважин изменя-
ются от 0,04 до 2,81 л/с. Водопритоки в шахты ко-
леблются в пределах от 10-12 до 100 м3/ч. Место-
рождения отрабатываются как открытым, так и
подземным способом. К данному подтипу отнесе-
ны Зорипско-Быковское, Бархатовское, северная
часть Кармагайского, Буртипское, Бозойское и
Ишипское месторождения.
Инженерно-геологические условия Иркутско-
го бассейна характеризуются наличием трех комп-
лексов отложений: покровные (пески, супеси, су-
глинки), юрские (песчаники, алевролиты, аргил-
литы, угли) и кембрийские (доломиты, брекчии).
Выполненные исследования физико-механи-
ческих свойств (Черемховское, Азейское, Возне-
сенское, Ишидейское и другие месторождения)
показали, что наиболее прочные — песчаники, пре-
дел прочности одноосному сжатию которых в
среднем равен 18,0 МПа. Алевролиты характери-
зуются меньшей прочностью (14,9 МПа). Наиболь-
шей плотностью при естественной влажности об-
ладают алевролиты (2,33 г/см3), а наименьшей —
каменные угли (1,12 г/см3). Пористость пород
колеблется от 12,7 (алевролиты) до 28,1% (угли)
и у глин увеличивается до 36,3%. Изменения плот-
ности, пористости и прочностных показателей
горных пород юрского возраста обусловлены из-
менчивостью минерального и гранулометрическо-
го составов. Характеристика крепости пород
вскрыши но шкале М.М.Протодьякопова приве-
дена в табл. 189.
Характеристика основных типов инженерно-геологических условий Иркутского бассейна
Геотектоническая структура Суммарная мощность отложений, м Количество угольных пластов (рабочих) Угол наклона слоев, град. Тип породы и их содержание (в %) в черемховской свите Способ разработки месторожде- ний Характерный тип угольных месторождений
зона подзона область юрских неогено- вых четвер- тичных
НН Собственно платформенная (ЬА) Северо-западная часть (I-А-1) От 20 до 150 - До 14 5-12 (2) От 2-3 до 14 Слабые песчаники, алевролиты, бурые и каменные угли Открытый Алюйское, Азойское, Будаговскос, Каранцай- скос, Хахарсйскос, Мугунскос
гатформснная Центральная часть (ЬА-2) 80-120 1-12 1-8 (1-8) 2,8 Песчаники (70), алевро- литы (8,7), аргиллиты (3,2), углисто-глинистые сланцы (3,2), угли (8,7), глины Открытый, подземный Черемховское, Нукут- скос, Глинкннскос, Забитуйскос, Головин- ское, Тарасовское
Е Переходная (1-Б) Юго-восточная часть (1-Б-1) От 70-120 до 240 До 20 От 3-5 до 14 2-7 (1-2) 2-3 7-8 Пссчаншси (57), алевро- литы (9), аргиллиты (1), угли (4,0), конгломераты (30) То же Матаганское, Жилкинское
Прнсаянский прогиб (П-А) Северо-восточ- ный склон (П-А-1) Центральная часть (П-А-2) От 130-150 до 375 От 50-100 до 600 До 10 8-10 От 10-20 до 50-120 15-30 (1-8) 35-45 (5) 2-5 От 3-5 до 18-30 Песчаники (65), алевро- литы (1), аргиллиты (2), угли (12), гравелиты (7) Песчаники (52), алевролиты (33), аргиллиты (3), угли (12) Кирей Зиминскос, северная часть Новометслкинского Новомстслкинскос, Ныгдинское, Голумст- скос, Артухинскос, Вознесенское
К п К 43 5 Северо-западный склон (П-А-3) От 10-100 до 400 - От 5-10 до 25 30 (1-5) От 2-3 до 20-25 Песчаники (35), алевролиты (0,1), угли- стые алевролиты (4 2), угли (19,7) Ишидейское, Катарбсйскос
К в д о о о Прииркутская впадина(П-Б) Прнсаянская область (П-Б-1) 300-455 До 20 От 1-2 до 37 1-17 (1-6) От 2-3 до И Песчаники (60-70), алевролиты (14-19), аргиллиты (3,5-6), угли (1-2,5) Подземный Лрансахойское
О Центральная и юго-восточная часть (П-Б-2) 500-650 До 100 2-10 65 (2) От 1-3 до 5 Песчаники (75-90), алевролиты (10-20), аргиллиты (0,5-6,0), угли (1-3,5) “ Южная часть Кармагай- ского, Принркутский угленосный район
Кудинская мульда(П-В) Прибайкальская ветвь (П-В-1) 100-500 от 20-50 до 200 От 5-7 до 20-30 2-17 (6-9) от 5-7 до 20-30 Песчаники (65-80), алевролиты (20-25), аргиллиты (3-4), конгломераты (2-3) Открытый, подземный Зоринско-Быковскос, Бархатовскос, северная часть Кармагайского, Буртинскос, Бозойскос, Ишинскос
Таблица 189
Характеристика крепости пород вскрыши
Тип пород Категория крепости пород по шкале М.М.Протодьякопова
Рыхлые отложения Вывстрслыс песчаники с глинистым цементом Разнозсрнистыс песчаники с глинистым цементом Разнозсрнистыс песчаники с карбонатно-глинистым цементом Крепкие известковистые песчаники Алевролиты Аргиллиты Углистые породы Угли УШ-УШа VII VI V 1У-Ша У-Ка У-1уа У-Уа VI
Анализ физико-механических свойств гор-
ных пород позволил провести расчеты устойчиво-
сти бортов карьеров (табл. 190).
Таблица 190
Углы наклона бортов разрезов (в град.)
Глубина При полном осушении Без осушения
к3 = 1,0 к3 = 1,3 К3 = 1,0 К3 = 1,3
10 55,9-81,9 43-63 46,6-68,2 36-52,5
20 52,0-74,0 40-57 43,3-61,6 33,3-47,5
50 66,0 57 55,0 42,8
100 56,0 43 46,7 36,0
150 53,0 41 44,0 34,0
200 50,7 39 42,0 32,0
Породы вскрыши и сам уголь требуют перед
экскавацией предварительного рыхления с помощью
буровзрывных работ.
Осложняющим условием ведения вскрыш-
ных работ является наличие на Азейском, Мугуп-
ском и Ишидейском месторождениях островов
многолетпемерзлых пород мощностью 3-20 м,
приуроченных к северным склонам возвышенно-
стей и заболоченным поймам логов и речек. И
хотя слой многолетпемерзлых пород имеет неболь-
шую отрицательную температуру (-0,4"С), породы
вскрыши способны снова смерзаться после рыхле-
ния их ВВ.
В угленосной толще месторождений в составе
извлеченного из керна газа обнаружены азот, уг-
лекислый газ, кислород и незначительное количе-
ство метала. Азот широко распространен и имеет
в основном воздушное происхождение. Содержа-
ние его колеблется от 56,6 до 95,3%, составляя в
среднем 85,9. Углекислый газ - один из основ-
ных компонентов природного газа, и его содержа-
ние изменяется от 0,2 до 20,5%, составляя в сред-
нем 11,6. Образование углекислого газа связано
как с процессами окисления, так и с метаморфиз-
мом углей. Наряду с углекислым в составе газа от-
мечается кислород, содержание которого варьиру-
ет от 3,3 до 21,8%. Отсутствие или незначитель-
ное содержание (до 5,4%) метана свидетельствует
о полной деметанизации угленосной толщи. Угле-
носная толща Иркутского бассейна опасности при
отработке не представляет, что подтверждается
многолетней отработкой Черемховского, Бозой-
ского (шахта), Азейского месторождений.
Величина газовыделения, определяющая ак-
тивность и склонность углей к самовозгоранию,
для углей Иркутского бассейна характеризуется
значениями 11,0-20,9 ккал/кг • сут, т.е. они
склонны к окислению и самовозгоранию. Опи от-
носятся к IV группе устойчивости, для которой
срок храпения углей в штабелях емкостью до
1000000 т - не более года.
7. ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
В углях Иркутского бассейна пет высоких со-
держаний экологически вредных элементов
(табл. 191).
Среднее содержание фтора в углях Черемхов-
ского месторождения не выше кларка (0,08%), но
немного выше, чем среднее в углях России.
Большой интерес представляет характер поведе-
ния малых элементов и особенно токсичных в про-
цессах сжигания и переработки углей. При энергети-
ческом и технологическом использовании углей зна-
чительная доля вредных компонентов уходит с ды-
мовыми газами, нарушая экологическое равновесие
среды. Реальную и потенциальную опасность для за-
грязнения окружающей среды представляют соеди-
нения серы, азота, свинца, ртути, мышьяка, фтора,
бериллия и др., локальные концентрации которых в
воздухе и воде в районах крупных электростанций
часто превышают предельно допустимые (ПДК),
что ведет к чрезмерному поступлению их в почву, а
затем в растения и пищу.
Вредные элементы в углях бассейна
Месторождение Элементы, п 10_/' %
МЫШЬЯК бериллий ртуть свинец фтор
Вознесенское 2,2 1,8 0,05 6 0,03
Ишидейское 3,4 1,8 0,06 8 0,01
Черемховское 2,6 5,0 0,01 5 0,03
При сжигании углей иа ТЭЦ максимальный
выброс с дымовыми газами отмечен для мышьяка
и свинца (до 50-60%), бора (до 40%), бериллия,
меди и никеля (до 20%). Очевидно, что свинец и
мышьяк выносятся в газообразной форме, а бор,
ванадий, медь и никель — в виде различных соеди-
нений, сконцентрированных па поверхности час-
тиц золы, не уловленных электрофильтрами. В
золе уноса происходит перераспределение микро-
элементов. Так, кадмий, свинец, никель и ко-
бальт проявляют склонность накапливаться в
крупных фракциях золы уноса (табл. 192), а та-
кой элемент, как германий концентрируется боль-
шей частью па мелких топких фракциях золы.
Фтор при сжигании углей па ТЭЦ до 90% вы-
носится с дымовыми газами, и остаточная концен-
трация его в золе, полученной от сжигания иркут-
ских углей, составляет 0,01-0,02%.
В процессе полукоксования углей потерь фто-
ра практически не наблюдается. При вторичном
нагреве полукоксов в инертной атмосфере улету-
чивание фтора происходит только при 1000°С и
более высокой температуре (табл. 193).
Остаточная концентрация фтора в коксах, по-
лученных при 1000-1200°С, значительно ниже,
чем в исходном угле. Потери фтора при 1200°С со-
ставляют из угля 85%, лз углистого аргиллита -
60%. Изучалось также поведение мышьяка при
полукоксовании и обжиге углей. В летучие про-
дукты при полукоксовании переходит от 77%
всей массы мышьяка, а при обжиге углей доля
улетучивания его зависит от температуры и про-
должительности обжига. Некоторые данные по
потере мышьяка при нагревании угля в муфель-
ной печи в интервале температур 400-800°С приве-
дены в табл. 194.
Распределение микроэлементов во фракциях золы ТЭЦ
Таблица 192
Крупность золы, мм Содержание, п 10'4, %
са РЬ № Со Си V
+125 1,300 17,5 140 8 160 100
-125+90 0,200 8,5 120 5 175 130
-90+63 0,130 4,5 70 4 ‘ 140 90
-63 0,095 5,0 50 5 100 100
Концентрация фтора в полукоксе и продуктах его нагрева (в %)
(продолжительность термической обработки -1ч)
Таблица 193
Проба Исходная концентрация фтора, % Температура, °С
520 600 700 800 900 1000 1100 1200
Черемховский уголь 0,05 0,06 0,07 0,070 0,07 0,06 0,05 - 0,2
Углистый аргиллит 0,24 0,29 0,30 0,31 0,32 0,31 0,30 0,29 0,21
Вознесенский уголь 0,03 0,05 0,05 0,06 0,06 0,05 0,04 - -
Породный прослой 0,08 0,09 0,10 0,10 0,10 0,08 0,07 - -
Ипптдсйскнп уголь 0,04 0,05 0,05 0,05 0,06 0,05 0,03 -
Степень улетучивания мышьяка при обжиге углей
(потеря массы ДР, % и улетучивание мышьяка ДУ, % после 30-минутного обжига углей)
Проба Зольность пробы, % Содержание п • 10-4, % Температура, °С
400 600 800
ДР ДУ ДР ДУ ДР ДУ
Уголь 7,55 1 77,6 26,3 81,5 94,0 92,3 100,0
малоссрнпстый Уголь 8,38 4 68,2 20,9 81,2 23,8 93,3 67,2
срсднсссрнистый Углистый 74,56 17 26,0 10,9 28,6 31,2 29,1 31,2
аргиллит То же 49,71 6 44,6 0,8 47,1 23,5 47,8 26,0
Отгонка мышьяка с высокой скоростью и наи-
более полно происходит в интервале температур
600-800°С из малосерпистых углей, в которых он
связан преимущественно с органической массой
угля. Из средпесернистого угля (8;' = 1,24%), сте-
пень отгонки мышьяка составляет значительную
величину, а из углистого аргиллита улетучивается
не более 31,2% мышьяка.
Знание поведения экологически вредных эле-
ментов при сжигании и переработке необходимо
для правильной ориентации при выборе рациональ-
ных, экологически безвредных технологий исполь-
зования углей.
К природным экологическим ограничениям
относятся скорость ветра, величина осадков,
влажность воздуха, которые способствуют лучше-
му рассеиванию и осаждению вредных веществ из
воздуха в почву; к искусственным ограничениям
относятся предельно допустимые концентрации
загрязняющих веществ в воздухе рабочей и сели-
тебной зон. Для веществ, содержащихся в выбро-
сах действующих разрезов, концентрации состав-
ляют от 0,085 до 0,4 мг/м3 (табл. 195).
Все технологические операции связаны с об-
разованием и поступлением в приземный атмо-
сферный воздух значительного количества загряз-
няющих веществ в виде угольной и породной
пыли, образующейся при работе горного оборудо-
вания, мелкодисперсной пыли, сдуваемой с обна-
женных поверхностей и автодорог при движении
транспорта, выхлопных газов транспорта, осна-
щенного двигателями внутреннего сгорания.
Концентрации загрязняющих веществ в выбросах разрезов
Таблица 195
Наименование веществ ПДК, мг/м3 Класс опасности Особенности воздейст- вия па человека
селитебная зона рабочая зона
Двуокись азота 0,085 2 3 о
Окись азота 0,4 5 3 о
Сернистый ангидрид 0,5 10 3 о
Альдегид 0,015 0,5 2 -
Пыль неорганическая, содержание от 20 до 70% (зола) 0,3 6 4 ф
То же, менее 20% (пыль угольная, породная) 0,5 6 4 ф
Окись углерода 5 20 4 о
Бензопирен 1 мкг/100 м3 0,00015 1 к
Сажа 0,15 4 4 Ф, к
Предельные углеводороды 1 300 4 О, А
При.чечание: О — вещества с остронаправленным механизмом действия; А - вещества, способные вызвать аллергические заболева-
ния в производственных условиях; Ф - аэрозоли, преимущественно фиброгенного действия; К- канцерогены.
Воздействие аэропромвыбросов па природу —
прямое и косвенное. Прямое — снижение прозрач-
ности воздуха в районе горных работ, повышенное
содержание газообразных вредных веществ по от-
ношению к существующему состоянию атмосфер-
ного воздуха. Косвенное - поступление техноген-
ных веществ в верхние слои почвы, раститель-
ность, поверхностные воды, за счет химических ре-
акций, происходящих в атмосферном воздухе под
воздействием солнечных лучей, влаги, осадков.
Для снижения вредного воздействия па разре-
зах предусматривается увлажнение пород вскры-
ши в забоях, применение оборудования с пылеу-
лавливающими установками, влажная обработка
полотна дорог в летнее время и подбор просыпей
в зимнее, орошение поверхности зоны взметыва-
ния пыли перед взрывом, очистка дымовых газов
от твердых частиц. Улучшение состояния возду-
ха приземных слоев в районах ведения горных ра-
бот, па автомобильных дорогах, складах угля,
промплощадках отмечается только при выполне-
нии необходимых профилактических работ по
уменьшению загрязняющих веществ до предель-
но допустимых концентраций.
В зимнее время значительно сокращается сду-
вание пыли с поверхностей отвалов и уступов, за
счет мерзлого скрепленного состояния грунта и
снежного покрова. В весеппе-осенпее время за
счет возрастания скорости ветра и суточного отта-
ивания поверхности, сдувание увеличивается.
В табл. 196 приведен уровень загрязнения в
виде максимальных приземных концентраций в
рабочих зонах и населенных пунктах, располо-
женных в непосредственной близости действую-
щих угледобывающих предприятий (УДП).
Как видно, приземные концентрации вред-
ных веществ в атмосфере, значительно ниже пре-
дельно допустимых как в рабочей зоне, так и в
жилых поселках, расположенных в непосредст-
венной близости от разрезов.
Водоснабжение. Основной источник водо-
снабжения в Черемховском угледобывающем рай-
оне — р. Апгара, в Тулунском — р.Ия и запасы под-
земных вод. Качество воды отвечает требовани-
ям, предъявляемым к питьевой воде.
В целях пылеподавлепия па автодорогах и в
забоях используют воды разрезов. На действую-
щих разрезах существуют системы хозяйствен-
но-бытовой и производственной канализации с
очисткой сточных вод па сооружениях полной
биологической очистки. Очистка дренажных и
ливневых вод практически па угольных разрезах
в Иркутской области не производится, хотя про-
ектами предусмотрено строительство очистных со-
оружений.
Воздействие горных работ на недра и земель-
ные угодья. Добыча угля открытым способом связа-
на с нарушением естественного покрова почвы, вы-
емкой и перемещением больших объемов вскрыш-
ных пород, изъятием полезного ископаемого.
Породы вскрыши па действующих, строя
щихся и намечаемых к строительству разрезов
представлены песчаниками, алевролитами, аргил
литами, супесью, щебнем, галькой и рыхлыми
четвертичными отложениями.
В породах вскрыши всех разрезов попутные
полезные ископаемые отсутствуют, и они исполь
зуются только для заполнения выработанного
пространства. Это позволяет восстанавливать на
рушенные горными работами площади для испо
льзовапия их в сельском и лесном хозяйствах.
По агробиологической характеристике вскрыш
пые породы подразделяются па следующие
типы:
плодородный слой, который по физико-хими-
ческим свойствам пригоден для возделывания
всех сельскохозяйственных культур. Мощность
его колеблется от 0,05 до 0,3 м;
породы, сложенные суглинками и песками
имеющие благоприятные физико-химические
свойства (потенциально плодородные). После
проведения специальных агротехнических меро
приятий могут использоваться под кормовые
угодья и для лесонасаждений, а также могут
служить как подстилающие породы при созда
пии пашни.
Таблица 196
Уровень загрязнения (в мг/м3) угольных разрезов
Наименование ПДК Приземная концентрация
веществ рабочая зона жилой поселок рабочая зона жилой поселок
Пыль (угольная) 6 0,5 5 0,4
Пыль (зола) 6 0,3 0,12 0,03
Окпслы углерода 20 5 0,5 0,5
Окнслы азота 2 0,085 0,04 0,017
Сернистый ангидрид 10 0,5 0,05 0,02
Углеводороды 300 1 0,1 0,1
Песчаники, алевролиты и аргиллиты, не пред-
ставляющие ценности могут применяться лишь в ка-
честве заполнителя выработанного пространства;
На действующих разрезах приняты следую-
щие направления рекультивационных работ:
сельскохозяйственное - нарушенные земли
восстанавливаются под пашню с защитными лес-
ными полосами;
лесохозяйственное - лесопосадки на месте
бывших лесов и откосах отвалов;
водохозяйственное - водоемы с зонами отдыха.
При полной отработке запасов угля и завер-
шении работ по водоотливу уровень подземных*
вод постепенно восстанавливается и примерно че-
рез 7-10 лет полностью устанавливается до уровня
перед эксплуатационными работами.
8. ЗАПАСЫ И РЕСУРСЫ УГЛЕЙ
По состоянию па 01.01.1998 г. балансовые за-
пасы углей Иркутского бассейна составляют
7698,0 млп т категорий А+В+С1 и 4482,0 - С2
(табл. 197-200). Кроме того, оцененный ресурс-
ный потенциал по категориям Р1+Р7+Р3 составля-
ет 13,5 млрд т (табл. 201).
Таблица 197
Фонд действующих разрезов Иркутского бассейна
Месторождение Разрез Запасы категорий А+В+Сь млп т Мощность, млн т/год
Черемховское “ Сафроновский” 50,9 2,8
“Черемховский” 48.9 2,3
Лзейское “Тулунский” 76,4 3,4
"Азсйскпй” 93,9 4,5
Мулчнское “Мугунскнй” 854,3 3,0
Нукутское “Аларский" 0,1 0,06
Ишинское "Харанутский” 4,4 0,13
Каратоевское “Каратасвскнй” 0,34 0,025
Всего 1129,24 16,215
Таблица 198
Резервные участки для строительства новых угольных предприятий
(резерв подгруппы “а ” для разрезов) Иркутского бассейна
Участок, площадь Мощность, млп т/год Запасы, млн т
А+В+С1 С2
“Головинский-Г 1.5 125,8 -
"Мугунский Западный” 6,0 423,8 -
“Мотовскпь’’ (Западная и Восточная пчощадн) 2,5 106,2 6,5
Участки 1-3 Игпидейского месторождения 8,0 471,2 -
“ Вознесенский' 9,5 408,8 -
Всего 27,5 1535,8 6,5
Таблица 199
1’езервнмч участки для реконструкции и продления срока службы действующих предприятий
(резерв подгруппы “б”) Иркутского бассейна
Участок, площадь Мощность, млп т/год Запасы (А+В+С^), млп т
“Хрампопскпй" - 1,2
Ново-Касьяновская=П площадь 0,3 11,2
Ново Касьянорская-Ш площадь 0,3 6,9
Участок 2 Северной площади - 57,3
“ Голорпискнй-2" 1,0 67,8
Всего 1,6 144,4
Таблица 200
Запасы углей Иркутского бассейна
Месторождение, площадь Запасы, млп т
А+В+С1 с2 забалансовые
Черемховское 215,5 - 207,1
Новочеремховская 0,34 - 0,027
Тарасовское 6,5 - 17,4
Вознесенское 515,0 13,2 109,8
Новометелкинское 662,8 13,6 657,2
Карапцайское 3080,5 3031,9 7602,9
Лзейское 362,6 25,2 20,7
Мугунское 1722,8 433,0 74,7
Ллюйское - 25,5 25,3
Ишидейское 831,7 17,6 259,4
Забитуйское 12,2 - 9,7
Головинское 193,6 - 356,0
Нукутское 2,8 2,3 0,63
Ишинское 91,0 556,0 94,7
Катарбейское • 363,6 207,2
Всего 7698,0 4482,0 9643,1
Таблица 201
Прогнозные ресурсы углей Иркутского бассейна
Бассейн, месторождение, площадь, впадина Прогнозные ресурсы, мли т
Р1 ₽2 Рз
Шсбсртинская 139 - -
Ллюйское 43 - -
Иксйская 458 - -
Куйтунская - - 70
Ильмигннская - 2000 -
Тарасовское 1134 - -
Новометелкинское 1279 - -
Тагнинская - 164 -
Голумстская - 500 -
Ныгдинское 762 - -
Вознесенское 200 - -
Присаяиская 2803 1411 I
Новочсрсмховская 250 - -
Черемховское - - 100
Половининская - - 12
Лрансахойское 181 - -
Приангарская 300 - -
Кармагайская 1232 - -
Бозойское 467 - -
Впадины - 36 -
Усть-Ордынского района
Всего 9248 4111 182
9. ГЕОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА УГОЛЬНОЙ
СЫРЬЕВОЙ БАЗЫ
Согласно выполненной оценке (методика из-
ложена при описании Капско-Ачинского бассей-
на) , активные запасы углей Иркутского бассейна
установлены в количестве 5766 млн т категорий
А+В+С! и 3052 - категорий С2 (соответствен-
но 75 и 68% от всех балансовых запасов). В
табл. 202 приведены величины балансовых и ак-
тивных запасов бассейна по группам балансового
учета и критериальный показатель оценки (ин-
декс прибыльности) но объектам.
Все выявленные активные запасы предназна-
чены для открытого способа добычи и характери-
зуются благоприятными горно-геологическими
условиями. По марочному составу активные запа-
сы относятся к углям марок Б, Г и Д.
Промышленно значимые запасы установле-
ны на участках:
резерва подгруппы “а”: “Ишидейские-1-3"
(индекс прибыльности - 1,6), "Вознесенский"
(1,2), “Головинский-1" и "Мугунский Западный"
(1,0);
разведываемых - “Ишидейские-4-5" (индекс
прибыльности - 1,2);
прочих - “Карапцайские” - (3-18; 25-28; 31;
19-24; 29-30 - индексы прибыльности 1,3).
Последние характеризуются высоким содер-
жанием серы в углях. При выполнении экономи-
ческих расчетов затраты па обогащение (обессери-
вание) углей не учитывались. Однако, с одной
стороны, принимая во внимание указанные затра-
ты, эффективность освоения этих участков может
снизиться, с другой - возрасти за счет комплекс-
ного использования углей (дополнительной по-
требительской стоимости), в том числе производ-
ства химического сырья.
Выявленные активные запасы па участках ре-
зерва подгруппы “а” и разведываемых объектах по-
зволяют прогнозировать па них суммарный прирост
новых мощностей в количестве 31,0 млп т/год.
Из общего количества запасов (см. табл. 202)
предприятиями угольной отрасли промышленно-
сти освоено 1129 млп т (15%). Обеспеченность
промышленными запасами действующих разре-
зов бассейна, исходя из добычи за 1997 г. с уче-
том потерь, и основные их технико-экономиче-
ские показатели отражены в табл. 203.
В бассейне добыча угля осуществляется се-
мью разрезами мощностью 16,1 млн т/год; в
1998 г. добыча угля составила 14,4 млп т. Основ-
ной объем добычи (99%) дают разрезы: “Азей-
скин-1", "Черемховский", “Мугупский” и “Ту-
лунский”. Себестоимость добычи товарного
угля иа этих разрезах составила в 1998 г. от 39 до 109 р.
за топну при отпускной цепе угля по АО “Востсиб-
уголь” и разрезу “Тулунский” соответственно
99,7 и 87,7 р. за топну. Остальные два разреза,
принадлежащие объединению “Иркутсклестон-
пром”, небольшой мощности, предназначены
для обеспечения местных топливных нужд. Се-
бестоимость добычи иа этих разрезах 97 р./т
(разрез “Харапутский”) и 106 р./т (разрез
“Аларский”).
В 1998 г. в бассейне велось строительство
двух угольных разрезов малой мощности для обес-
печения местных топливных нужд (Каратаевского
и Жилпоселок). В настоящее время (2000) в строи-
тельстве находится четыре разреза, в том числе
“Ишидейские-1-3", (мощность — 8,0 млп т/год) и
”Ишидейские-4-5" (мощность — 6,0 млп т/год).
Основной объем потребления иркутских углей
приходится на Иркутскую область (до 87%), значи-
тельно меньше вывозится в Республику Бурятию
(7%) и Красноярский край (5%) (табл. 204).
С 1990 по 1997 г. добыча угля в бассейне сни-
зилась с 24,4 до 12,4 млп т. На период до 2015 г.
прогнозируется увеличение спроса па иркутские
угли не только в Иркутской области, по и в сосед-
них районах (Красноярский край, Республика Бу-
рятия, Читинская область). В связи с этим в Ир-
кутском бассейне намечается (ЦНИЭИуголь,
1998) более чем двукратное увеличение угледобы-
чи (с 14,4 в 1998 г. до 31,3 млп т в 2015 г.). Мощ-
ности действующих (16,1 млп т/год), строящихся
(14,0) и резервных участков (17,0) с активными
запасами обеспечивают прогнозируемый уровень
угледобычи.
Таблица 202
Балансовые и активные запасы углей Иркутского бассейна (по состоянию на 01.01.1998 г.)
Группа учета, участок Балансовые запасы, млн т Активные запасы, млп. т (по оценке ВНИГРИуголь, 2000) Индекс при- быльпости Ранг объекта
А+В+С1 С2 А+В+С1 С2
Действующие предприятия 1128,9 2,5 1128,9 2,5
Строящиеся предприятия 2,7 - 2,7 -
Резерв подгруппы “а”
Участок “Мугупский Западный" 423,8 - 423,8 - 1,0 3
Участки “ Ишидсйскис-1 -3" 471,2 - 471,2 - 1,6 1
"Мотовскпн” участок (Западная и Восточная площади) 106,2 6,5 0,7 5
“Вознесенский” участок 408,8 - 408,8 - 1,2 2
“Головинский” участок I 125,8 - 125,8 - 1,0 4
Итого 1535,8 6,5 1429,6 -
Резерв подгруппы “б” 145,2 - - -
Разведываемые участки 448,4 387,9 358,2 17,6
в том числе участки “ Ишндспс кис-4-5 *' 358,2 17,6 358,2 17,6 1,2
Перспективные для разведки участки 574,1 822,4 - -
Прочие участки 3862,8 3262,7 2847,0 3032,0
В том числе участки "Каранцай- екпе- 3-18, - 25-28, - 31-36, - 19-24, 29-30” (для разрезов) 2847,0 3032,0 2847,0 3032,0 1,3
Всего 7697,9 4482,0 5766,3 3052,1
Основные технико-экономические показатели действующих угледобывающих предприятий Иркутского бассейна
Предприятие Количество отработанных запасов в 1997 г., млн т Балансовые запасы на 01.01.1998 г„ (А+В+С1) мли т Промышленные запасы, млн т Обеспеченность предприятия запасами, лет Производствен- ная мощность в 1998 г., млн т/год Добыча в 1998 г. (статучет), млн т Себестоимость добычи в 1998 г., р./т Отпускная цена по объеди- нению, р./т
всего в том числе
добыча потери
АО “Востсибуголь” Разрез “Сафроновский” 2,0 1,8 0,2 50,9 43,9 22 • 99,7
Разрез “Черемховский” 1,9 1,7 0,2 48,9 40,6 21 5,1 3,7 109
Разрез “Азейский-1" 4,0 3,7 0,3 93,9 84,3 21 4,5 4,5 39
Разрез "Мугунский" 2,5 2,3 0,2 854,3 328,0 >100 3,0 3,5 39
Разрез “Тулунский” 2,6 2,3 0,3 76,4 66,5 25 3,4 2,6 70 87,7
Объединение “Иркутсклестоппром”
Разрез “Аларский” 0,03 0,03 0,13 0,11 4 0,03 0,03 106
Разрез “Харанутский” 0,08 0,08 4,4 4,1 51 0,1 0,1 97
Всего 13,1 11;8 1,3 1128,9 567,5 43 16,1 14,4
*В 1998 г. запасы “Сафроновского” .разреза объединены с запасами “Черемховского” разреза.
Таблица 204
Потребление углей Иркутского бассейна по экономическим районам и субъектам Федерации
Экономический район, субъект Федерации Потребление, млн т Доля потребляемого угля в общем объеме, %
Восточно-Сибирский экономический район 17,7 100
Красноярский! край 0,8 5
Иркутская область 15,4 87
Республика'. Бурятия 1,3 7
Усть-Ордыискпй Бурятский АО 0,2 1
10. ОПИСАНИЕ МЕСТОРОЖДЕНИИ
10.1.ОСНОВНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ БАССЕЙНА
ЧЕРЕМХОВСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ
Расположено по обеим сторонам Восточ-
но-Сибирской железной дороги вблизи г.Черемхо-
во и в 130 км к северо-западу от г.Иркутска. Об-
щая площадь месторождения 380 км2 (рис. 92).
В структурном отношении месторождение
приурочено к мелкой эрозионно-тектонической
впадине. Юрские отложения залегают па размы-
той поверхности нижнего кембрия в юго-запад-
Рис. 92. Схематическая карта Черемховского месторождения
I 1 - граница месторождения; 2 - отработанные участки; 3 - действующие разрезы; 4 - учас- |
ток “Северный-5"; 5 - участки, перспективные для отработки: разведанные (а), разведуе- |
5 мые (б); б - участки, бесперспективные для отработки 1
Лж, -Ь ’йаа-'т '“тсгь тзаваи т’ияа жат «т «т чвйвж чат> чаазгза жетай тчаза таогаа. чкеть -Ж чиж» -и» ж» -ижи» жввга, чиякил. «ж..
ной части и верхнего кембрия в северо-восточной.
Мощность угленосной толщи не превышает 100 м.
Юрские отложения представлены заларинской и
черемховской свитами (рис. 93).
Заларипская свита включает в себя аргилли-
ты, залегающие на глинизированных брекчиях.
Мощность свиты достигает 30 м. Черемховская
свита залегает на брекчиях с каолиновым цемен-
том (мощность 0-40 м) и па каолиновых и монтмо-
риллонитовых глинах.
Мощность свиты изменяет-
ся от 5 до 80 м. Состоит из
песчаников (70%), алевро-
литов (8,7), аргиллитов
(9,4), углистых алевроли-
тов (3,2) и углей (8,7). В
разрезе свиты выделяются
три угленосных горизонта:
нижний, средний и верх-
ний, разделенные безуголь-
пыми алевролитами и пес-
чаниками. Средний гори-
зонт — основной промыш-
ленный горизонт месторож-
дения — распространен по-
всеместно. Мощность его
от 6 до 20 в центре место-
рождения и до 30-40 м па
“Катомском” участке. Сред-
ний горизонт содержит
“Малый” и “Главный” пла-
сты угля, из которых по-
следний является основ-
ным рабочим. Местами
имеются липзовидпые про-
слойки угля мощностью
0,05-0,40 м, количество ко-
торых достигает двух-трех.
Расстояние между пласта-
ми “Главным” и “Малым”
2-3 м. Угленосные отложе-
ния и пласты угля залега-
ют пологоволписто (угол
падения от 2 до 8°). По
строению и мощности плас-
ты невыдержанные Цент-
ральная часть месторожде-
ния, характеризующаяся
наиболее высокой угленос-
ностью, постепенно снижа-
ющейся к периферии, поч-
ти полностью отработана.
Пласт “Главный” распространен
повсеместно, количество пачек в нем -
от 8 до 12, в отдельных случаях даже
20-22. При общей мощности пласта в
среднем 6-8,8 м, средняя мощность плас-
та угля в нем составляет от 4,5 до 7,6 м.
Породные прослои — это глины, аргил-
литы, алевролиты.
Пласт “Малый" залегает па 1-9 м
выше “Главного”. Имеет линзообраз-
ный характер и обычно простое строе-
ние. Мощность его различна (от 0,05
до 6,3 м). Пласт почти не имеет про-
мышленного значения, за исключени-
ем Ново-Касьяповского ноля.
Северная часть месторождения ха-
рактеризуется большим расщеплением
“Главного” пласта. Здесь выделяется
пять самостоятельных, не выдержан-
ных но мощности пластов угля. Все
пласты сложного строения при макси-
мальном числе пачек от 6 до 9. Сред-
няя мощность пластов угля 2 м.
Угленосность северной части мес-
торождения неравномерная, наиболь-
шая в западной и восточной окраинах.
В западной части суммарная мощность
изменяется от 1 до 8,2 м (в среднем 4).
В восточной части месторождения мощ-
ность достигает 7,45 м (в среднем
3,75). Центр и юго-запад северной час-
ти месторождения характеризуется в
основном нерабочими мощностями.
Угли месторождения по природе
исходного материала - гумусовые. Из-
редка встречаются сапропелево-гумусо-
вые, залегающие в пласте “Главном” в
виде маломощных линз и прослоев.
Гумусовые угли в основном полу-
блестящие и тусклоблестящие (73,4%),
реже иолуматовые (14,1) и блестящие
(12,5), структура однородная пеяснонпри-
ховатая или липзовидпоштриховатая.
Накопление и разложение исходного раститель-
ного материала углей происходило в условиях силь-
пообводпеппых слабопроточпых болот, что способ-
ствовало образованию углей с высоким содержани-
ем гелифицированпых микрокомпонентов. Подсче-
ты по ГОСТу 9414-60 (средние пробы), произве-
денные Э.Э.Горбуновой и В.Н.Чемезовой, показа-
ли, что группа витрипита составляет в них в сред-
нем 84%, группа семивитрипита - всего 5% (глав-
ным образом за счет зольного микстилита), а труп-
па фюзинита полностью отсутствует.
По технологическому группированию угли
относятся к слабоспекающимся газовым углям
марки Гб.
; йквуч. «жта. «жда. -атаж» ттаж* чтама тййжк, жижа мата* чата», чтака. «ктаа чаята. чадал жада» 'камга -пожат. мкжаа шнж. чкйш.й
§
Центральная площадь
4,0
9
ЕШТ
Чет-
вертич-
ная
Малый
0,70
6,35
Глав-
ный
2
3
Северная площадь
Система Свита Мощностям / । иче- ский разрез Средняя мощ- ность уг. пл.,м Название угольных пластов
Чет- вертич- ная 9 3,0 С-
- Голо- винский
^5 -2СГ ’с
• И ч-Гч
Первый Второй
к (К сб •> 0,60
X О 60 « 0,70 “ 0150 ж 0,60
0,80 Третий Четвер- ть ”1 Пятый
I 03 т О т: 0,40
X 0,80 0 60
ьг 2
о • 0,80 - •
ф
и ± 0,40 Бажир- скии 1-П
т згаго
4 а
о. (X К511М
X
2 (Ларине ,117/ 30 й 1Г
ГО
1
\о.Л *т‘
Ь1
гЧ-Ц
4
I
Рис. 93. Стратиграфические разрезы
Черемховского месторождении
1 - песок с прослоями глины; 2 - песчаники; 3 - алевролиты; 4 - аргиллиты;
5 - брекчия с глиной; 6 - уголь; 7 - известняки
Средние качественные показатели углей па
полях действующих разрезов и резервной площа-
ди приведены в табл. 205.
Рабочая влажность составляет в среднем
9,0-13,5%. Выход смолы колеблется от 10,2 до
19,5% (средний 14,0). Обогатимость, как прави-
ло, трудная.
На основании опытов но полузаводскому кок-
сованию ВУХИНом сделан вывод о возможности
участия черемховских углей в коксовой шихте в
количестве от 15% при свободной засыпке до
30-35 — при трамбовании шихты. Малозольный
уголь и концентраты используются заводами по-
лукоксования.
Таблица 205
Качество (в %) углей Черемховского месторождения
Поле разрезов и резервная площадь Средний показатель качества
IV; А*1 V' 5? С<1аГ 9Г V
“Черемховский” 9,2 13,6 47 2,3 78,1 32,7 20,8 8
“ Сафроновский” 10,5 18,8 48 0,5 79,0 32,3 17,4 6
Северная площадь 9,0 18,3 48 1,4 76,7 32,0 20,2 6
Примечание. О*г, О, - в МДж/кг, У - мм.
Зола углей обладает средней тугоплавкостью:
I, = 1120-1230, 12 = 1280-1300, 13 = 1330-1350°С.
Юрские подземные воды образуют единый
водоносный горизонт мощностью 30-40 м. В доли-
нах логов и речек он выходит па поверхность, па
водоразделах залегает па глубине до 45 м. Водо-
упором служат базальные брекчии и глины.
Воды горизонта безнапорные. Водопритокп в дей-
ствующие разрезы составляют 35-45 м3/ч па 1 км
длины траншеи. Режим водопритоков тесно свя-
зан с атмосферными осадками.
Коэффициент вскрыши па полях действую-
щих разрезов меняется от 0,8 до 10,0 м3/т,
вскрышные работы производятся но бестранспорт-
ной системе. Вмещающие породы относятся к скаль-
ным и полу скальным (У-УП) и требуют перед эк-
скавацией разрушения с помощью взрывных ра-
бот. По газоносности месторождение не представ-
ляет опасности, по опасно но ныли.
Месторождение разрабатывается с 1896 г.
Вначале уровень добычи достигал 500 тыс. т/год,
а в 1957-1960 гг. добыча составляла уже 15-16 млп т,
в период 1975-1980 гг. - И и в 1983 г. - 9. В настоя-
щее время она постепенно сокращается из-за отра-
ботки центральной и южной частей месторожде-
ния. Эксплуатируется месторождение двумя разре-
зами. Добыча угля в 1998 г. составила 3,8 млп т
при себестоимости 108,5 р./т. Оставшиеся общие
запасы угля — 415 млп т, из них ио категориям
А+В+С| - 208 и 207 - забалансовые угли.
Геологоразведочные работы па месторожде-
нии выполняются с целью перевода забалансо-
вых запасов в балансовую группу для поддержа-
ния мощностей добывающих предприятий.
ВОЗНЕСЕНСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ
Расположено к югу от г.Черемхово в 20-35 км.
На месторождении изучено три угленосных участ-
ка: “Мотовский”, “Вознесенский” и “Парфепов-
ский” (рис. 94). Угленосные отложения “Мотов-
ского” и “Вознесенского” участков пересекаются
р.Бол. Белая шириной до 200 м.
Месторождение находится в развитом эконо-
мическом районе, где действуют крупные разре-
зы на Черемховском месторождении, ведется до-
быча огнеупорных глин па Трошковском место-
рождении, действует Хайтипский фарфоровый за-
вод, имеются крупные леспромхозы, развито
сельское хозяйство. Месторождение связано грун-
товыми дорогами с железнодорожными станция-
ми Черемхово и Половина.
Угленосность месторождения известна с
20-30-х годов. С 1929 г. на “Мотовском” участке
действовала местная “Каштакская” штольня, в по-
следующие годы поисковые работы многократно
проводились па уголь и на высокоглиноземистые
аргиллиты. Результаты их обобщены в работах
Л.П.Серова (1949), А.С.Стругова (1949),
Л.И.Слащевой (1952), Б.Д.Савельева (1967) и
др. На “Вознесенском” участке поисковые рабо-
ты возобновились в 1976 г. в связи с необходимо-
стью подготовки повой угольной сырьевой базы
для замены выбывающих мощностей Черемхов-
ского месторождения (П.Ф.Баженов, Н.М.Мос-
калев, В.В.Скребпев).
Стратиграфия. Разрез месторождения
представлен ирисаяпской, черемховской и зала-
ринской свитами нижней юры, залегающими на
размытой поверхности карбонатных пород кемб-
рийской системы (см. рис. 94).
Нижняя заларипская свита сложена преиму-
щественно аргиллитами с примесью грубообло-
мочного материала (брекчии) мощностью от 3 до
45 м. Черемховская угленосная свита па 65% со-
стоит из песчаников, из них около 30% с известко-
вым цементом и подчиненными прослоями алевро-
литов и углей, средняя угленасыщеппость разре-
за черемховской свиты около 10%. Завершают
разрез юрской толщи породы ирисаяпской свиты
(песчаники с прослоями алевролитов мощностью
до 80 м). Юрские отложения перекрыты чехлом
четвертичных образований мощностью от 6 до
20-36 м.
408
Рис. 94. Схематическая геологическая карта Вознесенского месторождения
1 — четвертичные отложения (О; 2 — присаянская свита Угрз); 3 - черемховская свита Цьгсг); 4 - заларинская свита ((1121); 5 - кембрийские отложения (С1); 6 - выход угольных пластов под на-
носы; 7 - граница участков.
К колонке-. 1 - песок с прослоями глины, 2 - алевролит; 3 - песчаник, 4 - аргиллит, 5 - брекчия, 6 - угол, 7 - конгломерат; 8 - мергели.
4. -тотлягт».»»»»»».' ---т. «««ва ,, ваг. «и,— -.аиияиг-втв и,
Тектоника. Месторождение приурочено к
северо-восточному пологому крылу Присаянско-
го прогиба. Угленосные отложения и угольные
пласты залегают пологоволписто, в общих чертах
повторяя рельеф доюрского фундамента. Углы
падения па “Мотовском” и “Возпесепском” участ-
ках не превышают 2-3°, в зоне погружения в При-
саянский прогиб па “Вознесенском” участке до
5°. Геофизическими исследованиями выделены
зоны повышенной трещиноватости, возможны ма-
лоамплитудные (до 1-2 м) тектонические наруше-
ния, аналогичные выявленным горными выработ-
ками па Черемховском и других месторождениях
Иркутского бассейна. Косвенно наличие наруше-
ний и зон трещиноватости подтверждают участки
с повышенной сернистостью углей, распространя-
ющейся по вертикали па ряд пластов, а также
местное увеличение минерализации подземных
вод юрской толщи.
Промышленная угленосность приуроче-
на к черемховской свите. При общем числе пластов
до 10-15 па “Возпесепском”, (3-8) па “Мотовском”
и "Парфег эвском” участках, рабочими являются в
основном от одного до четырех пластов, из них ниж-
ний "Первый” наиболее выдержан по распростране-
нию и общей мощности. Пласт “Первый” сложного
строения (число пачек от 2 до 12 по падению), па
глубине 100-150 м и более пласт расщепляется па се-
рию самостоятельных маломощных пластов и посте-
пенно теряет рабочее значение. Распространение
“Первого” пласта с рабочей мощностью определяет
площадь месторождения, из которой 78 км2 выделе-
но для открытых работ.
Общая суммарная мощность пластов угля до-
стигает 14 м (при средней около 8), в том числе
рабочих пластов до 12 м (при средней мощности
4,4 - по чистому углю и 5,5 - но рядовому). Соот-
ветственно средняя углеплотпость 5,9 и 7,8 т/м2.
Наиболее высокой мощностью (средняя 6,5) и уг-
леплотностыо (9,22 т/м2 по рядовому углю и
6,98 — по чистому углю) характеризуется “Возне-
сенский” участок, где сосредоточены основные за-
пасы месторождения.
Площадь распространения пластов (в км2):
пласт I - 47,8; пласт II- 18,0; пласт III- 4,6;
пласт IV- 5,1. Максимальная глубина залегания -
171,7 м.
Качество и технологические свойства
углей. Угли “Мотовского” и “Вознесенского” участ-
ков находятся па одной стадии метаморфизма (II)
и практически не отличаются друг от друга.
Угли имеют преимущественно витрипитовый
состав. Содержание микрокомпопептов группы
фюзинита незначительно. Встречаются линзы и
обрывки фюзинита с нарушенной клеточной
структурой. Микрокомпопепты группы липтини-
та содержатся в незначительных количествах.
Наиболее распространенный компонент группы
липтинита - кутинит, реже встречаются макро- и
микроспоры. Из микрокомпопептов группы аль-
гинита отмечаются колониальные водоросли. •
Для углей характерен высокий выход лету-
чих веществ, зольность их колеблется в широких
пределах (в %): 20% углей имеют зольность до
10, 64% - от 10 до 20, 12% - 20-30.
Угли малосерпистые, за исключением отдель-
ных скважин, где угли имеют повышенную серни-
стость (в среднем 2,64). Около 80% углей имеют
сернистость до 1%; 14% - от 1 до 1,5; 6% - выше
1,5. Содержание органической серы в углях
10-20%, дисульфидной - 40-50%, сульфатной
серы - весьма мало.
Обращает па себя внимание пониженная фос-
фористость углей. Содержание фосфора в Возне-
сенских углях в десятки раз меньше, чем, напри-
мер, в наименее пизкофосфористых углях Кузбас-
са (0,012%). Это свойство углей особенно ценно
при использовании их в технологических целях
(например, как углеродистых восстановителей
для выплавки кремнистых ферросплавов).
Теплота сгорания углей - от 30,7 до 35,4, в
среднем 33,4 МДж/кг.
Золы Вознесенских углей кремнистые
(табл. 206).
Таблица 206
Химический состав (в %) золы
Вознесенских углей
81О2 А12Оз Ре2Оз СаО М§О К2О №2О
58,89 20,99 7,36 3,07 1,12 0,72 0,35
Угли характеризуются низким содержанием
в золах (ниже 10%) железа, щелочных и щелоч-
но-земельных элементов.
Основу минеральной части углей составляют
бептопит-моптмориллопитовые глины (до 42% на
органическую часть). Содержание пирита колеб-
лется от 5 до 21%. Карбонаты представлены каль-
цитом (до 17%), встречаются доломит и карбона-
ты железа. В отдельных образцах углей обнару-
жены полевые шпаты.
Температура размягчения зол углей изменяется
от 1137 до 1530°С, в среднем составляет 1344, что
позволяет отнести их к средпеплавким, пригод-
ным к сжиганию в топках как с твердым, так и
жидким шлакоудалепием.
Угли месторождения — спекающиеся, марки
Гб, толщина пластического слоя У = 10-12 мм,
X = 36-42 мм. В юго-западной части месторожде-
ния выделяется зона углей с У = 13 мм и более.
Индекс вспучивания (Ив) по ИГИ -ДмеТИ при
600°С находится в диапазоне величин 10-50 мм, в
среднем составляя 43 мм.
Твердые остатки, полученные после лабора-
торного полукоксования в реторте Фишера но
ГОСТу 3168-66, были хорошо спекшимися, в ме-
ньшей мере спекшимися, по истирающимися с по-
верхности и в отдельных случаях слабосиекшими-
ся. Выход смолы от 12 до 18%, полукокса от 69 до
75. Полукокс характеризуется выходом летучих
веществ от 12,5 до 18,3%, зольность различная и
определяется зольностью исходного угля (от 12,3
до 25,5%), сернистость - от 0,50 до 1,22%, Сс1аГ -
85-89 и Нс1а? — 3-4. Групповой состав смолы (в %):
фенолы - 23,7; кислоты - 3,8; основания - 4,7;
нейтральные соединения - 46,8.
Полукокс, полученный из кусковых Вознесен-
ских углей (25-13 мм) при лабораторном коксова-
нии, имел спекшуюся оплавленную структуру ма-
териала и достаточную прочность. В условиях ла-
бораторных коксований углей при 800°С с низкой
и повышенной скоростью нагрева кокс отличался
хорошим качеством. Стандартный показатель тер-
мической стойкости угля (ПТС, %), оцениваемый
выход класса крупностью +13 после термической
и последующей механической обработки в бараба-
не при 100 оборотах, составил 99,5%.
Для Вознесенских углей число спекшихся кус-
ков при высокой скорости лабораторного коксова-
ния (10 град/мип) достигало 96,9% и снизилось
до 74 - при скорости нагрева 3 град/мин. Одно-
временно повысилась прочность пористого мате-
риала кокса с 58,6 до 72,4% (табл. 207).
Лабораторные полукоксования и коксования
возпесепских углей показали пригодность их для
производства в шахтных печах Лурги средпетем-
пературпого кокса, который используется в каче-
можпо использовать как присадки к коксовым и
коксово-жирным углям повышенной сиекаемости
Южно-Якутского бассейна. Так, из шихты, в со-
став которой входили 40 возпесепских углей и
60% угля марки К-2КЖ Южно-Якутского бассей-
на, был получен металлургический кокс с остат-
ком в барабане 333-341 кг при содержании класса
0-10 мм в подбарабаппом продукте 34-37 кг. При
увеличении в шихте концентрации Вознесенского
угля до 60% прочность кокса снизилась до
326-329 кг (см., табл. 207).
Опыты показали, что Вознесенские угли не
уступают по качеству кузнецким газовым углям,
и их можно рассматривать как дешевый присадоч-
ный материал к южиоякутским углям для получе-
ния металлургического кокса слоевым коксовани-
ем, если спекающей основой будут служить угли
марки К-2КЖ.
По результатам проведенных исследований
установлено, что угли — цепное технологическое
сырье для производства средпетемпературпого
кокса, а также присадочные (60-20%) в шихты с
южпоякутскими и кузнецкими углями для получе-
ния доменного кокса. По теплотехническим ха-
рактеристикам они — высококалорийное топливо.
Вознесенские угли относятся ко П-Ш группам
устойчивости к окислению и самовозгоранию,
т.е. довольно устойчивы, сроки храпения в штабе-
лях емкостью до 100000 т - до 18 месяцев, в круп-
ногабаритных — до 3 лет.
Гидрогес логические условия. Водопритоки
в горные выработки разреза будут поступать из чет-
вертичных аллювиальных отложений и водоносно-
го комплекса черемховской свиты. Притоки подзем-
ных вод в период первоочередной отработки соста-
вят от 388 до 852 м3/ч. Максимальные притоки
ожидаются в конце эксплуатации в количестве от
673 до 2836 м3/ч, суммарно - 4889 м3/ч.
стве углеродистого материала в
ферросплавной отрасли промыш-
ленности, а также для газифика-
ции с целью получения бытового и
синтез-газа.
ВУХИНом были проведены ис-
следования по получению метал-
лургического кокса из Вознесен-
ских углей. Исследовались угли с
показателем отражения 0,57 и
0,64%, имеющие толщину пластиче-
ского слоя 11-12 мм и выход лету-
чих веществ 43,9 и 44,8% па сухое
беззольное топливо. Кодовый по-
мер (ГОСТ 25543-82) - 0614211
(технологическая группа 1ГВ - пер-
вый газовый витрипитовый). Та-
кне угли при слоевом коксовании
применяться не могут, однако их
Таблица 207
Качество (в %) кокса из углей Вознесенского месторождения
Показатель качества Скорость нагрева, град./мпн
10 3
Выход кокса 62,0 60,0
Технический анализ
Выход летучих веществ 4,8 3,5
Зольность 21,2 24,5
Количество спекшихся кусков 96,9 74,0
Мелочь (10 мм) 0,0 0,0
Прочность пористого материала 58,6 72,4
Показатель термической стойкости (ПТС) - 99,5
В связи с возможностью частичного затопле-
ния площади паводковыми водами рекомендуется
сооружение заградительной дамбы с открытой
дрены для сброса аллювиальных вод.
Аллювиальные воды с минерализацией от
0,3-0,5 до 1,5-3,0 мг/л могут использоваться для
орошения земель, технического водоснабжения
или сбрасываться в р.Бол. Белая, пройдя механи-
ческую очистку.
Подземные воды угольного и надугольного го-
ризонтов с минерализацией 1-10, а в северо-запад-
ной и северной частях местами до 11,3-40 мг/л,
кроме механической очистки, перед использова-
нием в технических целях и сбросе вод в летний
период частично потребуют деминерализации.
При смешении вод аллювиального и юрского ком-
плексов при проходке траншей минерализация ка-
рьерных вод не превысит 1%.
Водоснабжение горно-добывающего предпри-
ятия предусматривается за счет рек Бол. и Мал.
Белой. В случае необходимости для этих целей
могут быть использованы подземные воды аллю-
виальных отложений.
По горно-геологическим и инженер-
но-геологическим условиям Вознесенское
месторождение относится к группе средней слож-
ности. Средний коэффициент вскрыши по горной
массе составит 5,27 м3/т.
При отработке участка открытым способом
выемка скальных пород потребует рыхления
взрыванием. Исходя из физико-механических
свойств пород ТИСИ рассчитаны углы откосов
бортов разреза, которые в зависимости от мощно-
сти рыхлых отложений и глубины могут изменя-
ться от 39-50° при мощности “наносов” 30-50 м и
до 53-55° - для участков небольшой (10-15 м)
мощности четвертичного покрова. Многолетняя
мерзлота па участке отсутствует.
Проведенное изучение качественного состава
газа показало, что месторождение находится в
зоне газового выветривания (содержание метана
до 0,129%).
Попутпные полезные ископаемые и
компоненты. Содержание токсичных элемен-
тов характеризуется значениями, меньшими пре-
дельно допустимых концентраций. Из сопутству-
ющих полезных ископаемых могут представить
интерес песчано-гравийные отложения, залегаю-
щие во вскрыше. Отходы обогащения пригодны
для производства аглопорита.
Геоэкологические условия. Естествен-
ная радиоактивность углей и вмещающих пород в
пределах фоновой (4-30 мкр/ч). Угли относятся
к опасным по пыли, по при отработке открытым
способом вопрос взрывоопасности пыли отпада-
ет; породы содержат от 37 до 45% свободного
кварца и относятся к силикозоопасным.
Запасы углей и перспективы освое-
ния. Запасы углей Вознесенского месторожде-
ния составляют 638,2 млп т, в том числе по кате-
гориям А+В+С1 - 515,1; С2 - 13,2; забалансовые -
109,9. Разведанные запасы (515,1 млп т) - ре-
зерв подгруппы “а” иа производственную мощ-
ность 12 млн т/год. Кроме того, па флангах мес-
торождения прогнозируются ресурсы категории
₽! в количестве 200 млп т, расширяющие масшта-
бы месторождения.
ГОЛОВИНСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ
Расположено в центральной части Иркутского
бассейна, в 170 км северо-западнее г.Иркутска и
приурочено к водоразделу между падью Манилов-
ской и р.Ноты, вытянутому в северо-восточном
направлении. Западной границей месторождения
является линия ВСЖД, северной — падь Мани-
ловская, которой оно отделяется от опоискован-
пой Бажирской площади, восточной и южной -
контур распространения юрских угленосных отло-
жений. Общая площадь месторождения — 300 км2,
Бажирской площади — 92 км2. Последняя ввиду
слабой угленосности промышленного интереса не
представляет, а запасы ее отнесены к забалансо-
вой группе.
Стратиграфия. Юрские угленосные отло-
жения (рис. 95, 96) представлены только двумя
свитами: заларипской средней мощностью 26 и че-
ремховской — 68 м. Верхняя присаяпская свита и
частично верхние горизонты черемховской свиты
уничтожены эрозией.
Заларинская свита в основании сложена
брекчией из подстилающих палеозойских пород,
алевролитами, аргиллитами и в верхней части -
песчаниками. Черемховская — имеет алевроли-
то-песчаниковый состав и содержит 11 угольных
пластов и пропластков.
По мощности, строению и глубине залегания
пласта “Нижнего” месторождение отчетливо де-
лится па две части: восточную, где располагаются
карьерные поля 1, 2 и юго-западную, пригодную
для подземных разработок.
'Угленосность. Промышленная угленос-
ность месторождения связана с отложениями
среднего владимирского горизонта черемховской
свиты, включающего три угольных пласта рабо-
чей мощности: “Верхний”, “Средний” и “Ниж-
ний”. Самый выдержанный — “Нижний” пласт,
имеющий повсеместное распространение, и наиболь-
шую мощность. “Средний” и “Верхний” пласты
имеют ограниченное распространение, и их запа-
сы отнесены к забалансовым. Площади разобщен-
ных участков этих пластов с рабочей мощностью
более 1,3 м не превышают 1,5 км2 и могут быть от-
работаны попутно с пластом “Нижним”.
• яа а яяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяажжж ж яаяяжяжаяаж ж жшжяяаяяь ияяжяаяьаяяаяяяжекяя » жиж, ищи жжгяя яяяятп яяеяяя „яяяяяяяяяя яияиш яжяяя.яяятя яжкииши’пим_>'
745
Ю
983
Рис. 95. Схематическая геологическая карта Головинского месторождения
' 1 - четвертичные отложения (<2); 2 — кембрийские отложения (6з); 3 - заларинская свита Ц1г1); 4 - черемхоь
$ ская свита (Льгсг); 5 - детально разведанная плошадь; 6 - предварительно разведанная площадь
жии- о. Ж, ~ ж ЯП“Я ’ —>Я . жми. я™™. япгня ям. ям. ж—, ям. ™ «яяж ..д -ЯЯЯЯ1 ЯЯЯнЯЯЯИ Жп.<НЯЯЯЯ.Я)ЯЯЯКЯ1ЯЯЯЯ. "ШЛЯП ЖЯЯЯЖ ЯЯЯЯЯЯ Я$
Разрез по линии А-А
748
752
647
Разрез по линии 1-1
В восточной части пласт “Нижний” мощностью
3,3 м, местами достигает 9,45 м, состоит из четы-
рех-пяти угольных пачек, разделенных прослой-
ками в 0,1-0,3 м. Залегание пласта спокойное,
практически горизонтальное. Глубина залега-
ния изменяется от 3-6 по склонам логов и падей,
где пласт выходит под наносы, до 50-60 м па во-
доразделах. Средняя глубина.залегания 25-27 м.
«
I
1 тяги». «ия* тайна •••'«» чюзиь зккв.<й»иь мп тайга тая»'
Система Свита л* 3 ° г Литоло- гическии разрез Средняя мощность угольных пластов, м Название угольного пласта
Четвер- тичная ' V ~ «Т1-2СГ 4,0 0,40
•-9 1 о: Л5 О гх 2 Черемховская- 68,0 =77 -X- 0,50 0,50 0,50 0,60 3,0 0,50 Верхний Средний Нижний Бажир- скии
••X П" -X- V...
3^®
й ТТ • х .
Заларинская - 26,0 7^
Хх. X/, г*
Кембрий- ская € — 4=
Рис. 96. Стратиграфическая колонка
Головинского месторождения
1 - глины и суглинки; 2 - песок; 3 - песчаник; 4 - алевролит; 5 -
аргиллит; 6 - уголь; 7 - брекчия; 8 - доломиты и известняки
кйжйь <жйв1й. вдваа взияа вдаяа*. чужака чжаея.’ййвиг
В юго-западной части пласт становится тоньше и
достигает средней мощности от 1,9 до 2,6 м. Глу-
бина залегания пласта достигает 85 м.
Качеству углей. Угли Головинского мес-
торождения ~ гумусовые, встречаются сапропе-
лево-гумусовые с небольшой примесью сапропе-
левого материала. Все угли представлены полу-
блестящими разностями, подчиненное значение
имеют блестящие, иолуматовые и матовые угли.
Блестящие разновидности углей характеризуются
полураковистым или раковистым изломом, а боль-
шинство других разновидностей обладают неров-
ным, угловатым или ступенчатым изломами.
Уголь достаточно вязкий, черта черно-бурая.
Петрографический состав углей - кларены и
дюрепо-кларены (ксиленовые, микроспорово-кси-
ловитреповые, кутикулово-ксиловитреповые, кси-
ловитрепо-суберипитовые, суберипитовые).
Органическая масса углей па 88% сложена
микрокомнопентами группы витрипита, 11 - груп-
пы липтинита и 1-3 - группы семивитрииита.
Структурные гелифицированные ткани состоят
из древесно-стеблевых и корово-пробковых мате-
риалов (па 13-14%). Листьевой материал встреча-
ется сравнительно редко, среди структурных ге-
лифицированных тканей преобладают ксиловит-
рены (14%) и витрены (6%).
Накопление, разложение и превращение ис-
ходного растительного материала происходило в
силыюобводпеппых, слабопроточных условиях.
Местами застойные болота были заражены серо-
водородом. В отдельных пачках пласта “Нижне-
го” встречается пирит в виде отдельных зерен,
гнезд и очень мелких топкорассеянных кристал-
лов, инкрустирующих иногда линзы кснлепов и
ксиловитрепов. В некоторых пачках пласта
“Нижнего” отмечены водоросли (до 5%).
Качество углей близко к черемховским
(табл. 208). Выход смолы полукоксования - от
13,3 до 26,3% (в среднем 18,6).
Таблица 208
Характеристика качества (в %) углей
Головинского месторождения
Показатель Значение
XV' 7,8-16,0
XV3 1,8-12,8
А'1 4,2-30,0
у<ЬГ 42-53
з;1 0,4-6,3
с<ы 70,5-83,2
Ы<ы 5,2-7,1
У 7-15
ОаГ шах 30,6-33,8
Примечание. О’^.|Х - в МДж/кг, У - мм.
По качественным характеристикам головин-
ские угли оцениваются как энергетическое топли-
во. Кроме того, спекающиеся угли могут быть ис-
пользованы частично в шихтах для коксования с
долей участия до 20%.
Гидрогеологические условия месторож-
дения просты. Юрские угленосные отложения об-
разуют единый безнапорный водоносный гори-
зонт. На водоразделах он залегает па глубине
20-35 м, в долинах образует источники. Водопри-
токи в горные выработки составят 100-120 м3/ч,
при открытых разработках - до 250.
Г орно-технические условия. Карьер-
ное поле I выделено по изолиниям максимально-
го линейного коэффициента вскрыши — 10 м/м,
карьерное поле 2 - в границах между изолиния-
ми линейного коэффициента 10 и 15 м/м. Техни-
ко-экономические расчеты показали рентабель-
ность разработки запасов углей па площади карьер-
ного поля I.
Запасы углей Головинского месторождения
составляют 549,6 млп т, в том числе 193,6 млн т
категории А+В+С1 — резерв для строительства
разреза и 36 - отнесены в забалансовую группу.
На карьерных полях возможна закладка
двух предприятий суммарной мощностью до
2,5 млп т угля/год. На участках подземных ра-
бот вскрытие месторождения может быть произве-
дено штольнями.
До середины 1963 г. месторождение эксплуа-
тировалось шахтой “Владимир” производствен-
ной мощностью 150 тыс. т угля/год. В настоящее
время эксплуатационные работы на месторожде-
нии не ведутся.
НОВОМЕТЕЛКИНСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ
Находится в 80 км к юго-западу от станции
Залари. Начало изучения месторождения было
положено в 1950 г. (А.В.Хавчук), за. 1952-1959 гг.
детально разведано юго-западное крыло, осталь-
ные участки — “Артухииский”, “Черпоречен-
ский” опоисковапы (рис. 97).
Стратиграфия. Угленосные отложения
представлены осадками заларипской, черемхов-
ской и ирисаяпской свит общей мощностью до
420 м. Наибольшее распространение имеют песча-
ники, затем угли, алевролиты, конгломераты, уг-
листые породы и аргиллиты (см. рис. 97). Юр-
ские породы подстилаются кавернозными доломи-
тами и доломитизироваппыми известняками ан-
гарской свиты нижнего кембрия.
Тектоника. Месторождение располагается
в юго-западном крыле Присаяпского синклиналь-
ного прогиба, примыкающем к предгорьям Вос-
точного Саяна. По геологической структуре оно
представляет собой синклинальную складку, вы-
полненную юрскими угленосными осадками с кру-
тым (15-25°) юго-западным крылом, переходя-
щим постепенно в плоское днище, и пологим севе-
ро-восточным (2-3°) (см. рис. 97). Крупных раз-
рывных нарушений не выявлено, отмечаются
лишь нарушения с амплитудами до 1 м.
Угленосность. Основные рабочие пласты
угля сосредоточены в двух нижних горизонтах
имеют сложное строение и расщепляются па отдели
пые пачки.
Наибольшее промышленное значение имеют
пласты I и II. Пласты III, IV и V сохраняют рабо
чую мощность па всей детально разведанной пло-
щади. Пласты 0, V, VI, VII, 1Х-Х1У выдержива
ют рабочую мощность лишь па отдельных участ-
ках, а остальные пласты представляют собой раз
общеппые маломощные линзы угля, редко дости
гающие рабочей мощности.
Одновременно в разрезе присутствует не бо
лее 16 рабочих пластов, причем мощность отдели
пых нижних пластов иногда достигает 10-12 м, а
мощности междупластий изменяется обычно от
1,0 до 10,0.
Суммарная мощности угольных пластов изме-
няется от 3,75 до 52,85 м, в том числе рабочих -
от 6,3 до 50,9 м. Наибольшая угленасыщеппость
приурочена к юго-западному крылу Новометел-
кипской впадины.
Качество и технологические свойства
углей. Угольные пласты па 94% сложены гумусо-
вым материалом, среди которого встречаются ред-
кие тонкие прослои и линзы сапропелево-гумусо-
вых (3,4%), гумусово-сапропелевых (1,6) и сап-
ропелевых (1,0) углей. Среди гумусовых различа-
ют блестящие, смоляно-блестящие, тусклоблестя-
щие, полуматовые и иолублестящие. Преоблада-
ют блестящие и полуматовые разности. По струк-
туре угли однородные и штриховатые, излом уг-
ловатый, местами полураковистый.
На месторождении наблюдается явно выра-
женное разделение углей па пизкосерпистые (верх-
ние пласты) и высокосерпистые (нижние плас-
ты). Высокосерпистые угли отличаются от пиз-
ко-средпесерпистых петрографическим составом.
Опи сложены кларепо-дюрепами, дюрепами кси-
ловитреповыми и суберипито-ксиловитреповыми,
реже микроспоровоксиловитреповыми. У высоко-
сернистых углей наблюдаются два типа основной
органической массы: неоднородная (35%) и одно-
родная (9%); в отраженном свете они между со-
бой не различаются. Структурные гелифициро-
ваппые ткани (телинит) составляют в высокосер-
пистых углях 43%, содержание листовых тканей
невелико (2%). Большую часть компонентов груп-
пы телинита (39%) составляют ксиловитреп и вит-
рен. Концентрация спор, кутикул, смол незначи-
тельная, среднее содержание споринита колеблет-
ся от 6,0 до 8,0%, кутинита - от 2,0 до 4,0%, рези-
нит присутствует в небольших количествах
(0,2-1,5%).
Ьр5
ГоЪ
117/
700
600-
173
500 -
400-
300 -
200 -
Ы
~15
100
260
649
650
Тагнинская
площадь
ерно-к
т^'реченский
участок
цЧ
Ьрз
6 км
,йсп
^Д447744 746 750
Юг^цосЧ'1
Геологический разрез по л и и и и А - Б
Рис. 97. Схематическая геологическая карта Новометелкинского месторождения |
1 - четвертичные отложения (0); 2 - присаянская Царз); 3 - черемховская (31-2 сг); 4 - заларинская свита У121); 5 - кембрийские отложения (€з); б - детально разведанная площадь месторожде- I
ния; 7 - граница месторождения;-участков (а), площадей (б).
К разрезу: 1 - нижнекембрийские отложения; 2-4 - юрские отложения: 2 - заларинская свита; 3 - черемховская свита; 4 - присаянская свита; 5 - Четвертичные отложения; б - угольные пла-
сты
К колонке: 1 - песок; 2 - суглинок; 3 - песчаник; 4 - конгломерат; 5 - алевролит; б - аргиллит; 7 - уголь; 8 - доломит
1
8*
{«5;^» И,-
»-к.» « а- ««?%• «хж» -мвгаг „лвэ^ дйяйр ,®и я^№г мок* цкм дта» ледлг явям? мк®.:«354? .ж*» 4!»й.« .зэиьй* /мкл? ы&мг ййжг 4йы» «жж» лгтагз' лезжяь» л* лз&азж л<зж» еязш? «отом- даяк» йвйм'Ф
Наличие большого количества структурных
гелифицироваппых тканей (до 63%), характер
нх залегания, цвет, сохранность липоидных, а
также обилие включений пирита свидетельству-
ет о том, что накопление исходного растительно-
го материала углей нижних пластов происходи-
ло в условиях силыюобводпенных застойных бо-
лот и сероводородной восстановительной среде.
Малосерпистые угли верхних пластов месторож-
дения характеризуются более пестрым вещест-
венно-петрографическим составом. В основном
они представлены кларенами и дюрепо-кларепа-
ми (ксиловитрепомикросиоровыми, кутикулово-
микроспоровыми, микроспоровыми, суберипито-
микроспоровыми и смешанными, иногда с водо-
рослями). В верхних пластах в углях отмечается
наличие аттрита, чего пет в углях нижних плас-
тов, Содержание структурных гелифицировап-
пых тканей в углях верхних пластов значитель-
но меньше, чем в углях нижних пластов (соответ-
ственно 27 и 43%). Кроме того, угли верхних пла-
стов отличаются присутствием семивптрипита
(от 0,5 до 2,0%), микстипита (от 1,0 до 5,5),
группы фюзинита (от 0,5 до 1,7), более насыще-
ны липтинитом, в небольших количествах встре-
чаются мелкие водоросли.
Угли месторождения различаются не только
по петрографическому составу, но и по другим ка-
чественным характеристикам, что обусловлено
как региональным метаморфизмом углей, так и
специфическими окислительно-восстановитель-
ными условиями разложения и превращения орга-
соответствует каменным углям от марки ДГ до
марки 2Г и ГЖ.
Качество углей пластов нижней и средней
групп изменяется не только в разрезе, по и па пло-
щади месторождения. Угли с максимальной спе-
каемостыо и сернистостью приурочены к юго-за-
падному крылу и центральной части впадипы,
где наблюдается повышенная мощность угольных
пластов. К периферии месторождения во всех на-
правлениях спекаемость углей и содержание
серы постепенно уменьшаются, и угли переходят
в слабосиекающиеся.
В целом угли месторождения характеризуются
(в %) низкой зольностью, малым содержанием
фосфора (0,001-0,006), повышенным выходом ле-
тучих веществ и различной сернистостью (1-7),
при этом сера в углях па 70-90% представлена ее
органической разновидностью (табл. 209).
Угли зоны выветривания (до глубины 10 м)
представлены сажей или углем с явными следами
выветривания. Влажность таких углей увеличива-
ется до 18-27%, выход летучих веществ уменьша-
ется до 42-48%, содержание серы (лимонитиза-
ция пирита) снижается, и полностью теряется спе-
каемость. Аналогичное, по в меньшей степени,
снижение качественных характер гстик наблюда-
ется и для окисленных углей (до глубины 35 м).
Все качественные показатели углей, залегающих
ниже глубины 35 м, становятся устойчивыми.
Качественные показатели повометелкипских
углей определяют и основные направления их ис-
пользования.
нического материала
первичных торфяников,
проникновением в них
глубинных сероводород-
ных вод.
Все угли месторож-
дения — каменные, раз-
ных марок и разной сте-
пени сиекаемости и сер-
нистости. Угли нижних
пластов месторождения
(с толщиной пластическо-
го слоя от 12 до 27 мм)
представлены техноло-
гическими марками от
1ГВ до ГЖ. Постепенно
от нижних пулевых плас-
тов к пластам группы II
наблюдается снижение
сернистости и спекаемо-
сти углей. Средние плас-
ты месторождения пред-
ставлены углями с тол-
щиной пластического
слоя от 9 до 20 мм, что
Таблица 209
Характеристика качества (в %) углей Новометелкинского месторождения
Показатель Пласт
нижние средние верхние
“Нулевой” “Первый" “Второй” Ш-1У У-ХП
\У= 1,6-3,0 1,8 2,2-3,7 2,6 1,9-4,1 2,9 2,9-5,1 3,8 1 2,8-7,4 4,5
А*1 9,0-24,0 13,0 8,5-18,0 12,8 7,9-17,6 11,0 6,0-15,0 11,0 7,2-27,0 10,5
з;1 4,3-7,2 6,0 4,5-6,5 5,4 1,7-7,0 4,9 0,8-5,6 1.8 0,7-3,0 0,9
усЫ 47-59 52 49-52 50 45-52 49 44-49 45 42-49 44
С<ы 75,2-77,0 76,6 76,1-78,5 77,0 74,9-79,5 77,2 ' 77,0-80,7 79,6 78,0-81,0 80,0
5,4-6,0 5,8 5,1-6,0 5,7 5,1 6,0 5,4 5,1-5,8 5,6 5,2-6,3 5,8
У 23-41 26 16-27 21 12-2? 19 9-20 12 7-14 14
Примечание. У - мм.
1. Технологическое', коксование (участие уг-
лей 1ГВ и ГЖ в шихтах с кузнецкими или якут-
скими углями), производство формованного кок-
са (ДГВ), синтетического жидкого топлива
(ДГВ), полукоксование (ДГВ и 2Г).
2. Энергетическое: пылевидное и слоевое
сжигание в стационарных котельных установках
(все марки, группы и подгруппы углей, не исполь-
зуемые для коксования), сжигание в отражатель-
ных печах и топках судов (ДГВ, 1ГВ, 2Г, ГЖ),
сжигание в топках поездов (ДГВ, 2Г) и как ком-
мунальное и бытовое топливо.
3. Производство строительных материа-
лов: извести (ДГВ, 2Г, ГЖ), цемента (ДГВ,2Г),
кирпича (все марки, не используемые для коксо-
вания) .
4. Прочее использование: производство угле-
родистых адсорбентов (1ГВ).
Угли обладают легкой и средней обогатимостью
и дают малозольные концентраты. Обогатимость
и ценность концентратов ухудшается при нали-
чии в пластах прослойков сапропелевого состава.
Для новометелкипских углей характерен повы-
шенный выход смолы полукоксования (до 19%),
что позволяет рассматривать их как сырье для по-
лучения жидких продуктов.
Из новометелкипских углей с добавкой полу-
кокса из иркутских углей других месторождений,
а также с добавками ишииского угля может быть
получен прочный металлургический кокс с остат-
ком в барабане 303-314 кг. Более прочный кокс
получается из шихты, в которую входят кузнец-
кие угли.
Зола новометелкипских углей па 50% пред-
ставлена кремнеземом, характеризуется весьма
высокими концентрациями оксидов железа (до
18-29) и алюминия (до 20-36). В золе углей верх-
них пластов содержание 8Ю2 повышается, а
Ге2Оз — уменьшается. Температура плавления
зол 1400-1500°С, что позволяет отнести их к сред-
не- и тугоплавким.
Попутные полезные ископаемые и
компоненты. Породы вскрыши по своему со-
ставу как попутное полезное ископаемое интереса
не представляют. Цепные компоненты в углях,
кроме серы, выявлены в концентрациях, не пред-
ставляющих промышленного интереса.
Гидрогеологические условия. Подзем-
ные воды па площади Новометелкинского место-
рождения приурочены к четвертичным, юрским
и пижпекембрийским отложениям. Гидрогеоло-
гический режим месторождения определяют
главным образом воды юрской толщи. Глубина
вскрытия этих вод колеблется от 10 до 50 м. По
степени обводненности вся юрская толща разде-
ляется па два горизонта: верхний мощностью
75-125 м, с высокой обводненностью, удельными
дебитами от 0,3 до 9,3 л/с и коэффициентом фи-
льтрации от 0,02 до 6,78 м/сут и нижний мощ-
ностью от 50 до 274 м, с низкой обводненностью,
с удельными дебитами от 0,001 до 0,35 л/с и ко-
эффициентами фильтрации 0,005-0,2 м/сут. По
химическому составу воды верхнего горизонта
гидрокарбопатпо-кальциевые и гидрокарбопат-
но-кальциево-магниевые, а нижнего горизонта —
сульфатно-кальциевые.
Обводненность горных выработок будет опре-
деляться в основном притоками юрских вод из
верхнего, более обводненного горизонта. Ожидае-
мые притоки воды в карьер в начальный период
при вскрытии углей в юго-западном крыле место-
рождения до гипсометрической отметки +500
(глубина в среднем около 80 м) - до 40 м3/ч п па
максимальной глубине карьера при коэффициен-
те вскрыши 1 : 10 - до 600 м3/ч.
Горно-технические условия месторож-
дения относительно сложные. Вследствие быст-
рого погружения пластов па большую глубину
(до 240-300 м) отработка месторождения откры-
тым способом возможна лишь на площади около
60 км2, прилегающей к юго-западному крылу,
где коэффициент вскрыши в среднем составляет
5 м3/т. На этой площади детальной разведкой
освещено около 20 км2.
Коренные породы юрского возраста относят-
ся к скальным, пепучащим и не переходящим в
плывуны. Содержание пород в разрезе место-
рождения характеризуется следующими данны-
ми (в %): песчаники 52, алевролиты и аргилли-
ты 36 и угли 12.
В кровле и почве угольных пластов обычно
залегают алевролиты или углистые алевролиты,
реже наблюдаются песчаники. Все породы доволь-
но трещиноватые. Уголь нижних пластов характе-
ризуется высокой хрупкостью и склонен к само-
возгоранию.
Геоэкологические условия. Изученные
угли являются довольно чистыми по содержанию
токсичных элементов и относительно благоприят-
ными для окружающей среды при любом энерге-
тическом или технологическом их использова-
нии. Значительные содержания серы не должны
служить препятствием в использовании углей для
энергетических целей, поскольку в настоящее вре-
мя разработаны методы улавливания сернистых
соединений из дымовых газов. Золошлаковые от-
ходы сжигания пригодны в качестве наполнителя
для производства стройматериалов.
Запасы углей па месторождении значитель-
ны и составляют 1333,7 млп т, из них ио катего-
рии А+В+С] — 662,8, С2 — 13,6, забалансовые -
657,3. Кроме того, па флангах месторождения
подсчитаны прогнозные ресурсы категории Р] в
количестве 1279 млп т.
ТАРАСОВСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ
Расположено в 20 км южнее ст.Зимы и в 35 км
северо-западнее пос.Залари.
Рельеф местности представляет собой чередо-
вание заболоченных падей и увалистых водораз-
дельных массивов. Склоны падей пологие крутиз-
ной 2-4°, шириной от 100 до 300 м. Абсолютные
отметки подошв 470-490 м, вершин - 530-540 м.
Днища падей заболочены.
Угленосность месторождения установлена в 1949 г.
В геологическом строении Тарасовского
месторождения принимают участие пижпе- и вер-
хиекембрийские отложения, юрские угленосные
осадки нижнего и среднего отделов и четвертич-
ные отложения.
Угленосность связана со средней подсвитой че-
ремховской свиты юрского возраста. Нижняя под-
свпта представлена грубообломочными отложения-
ми, залегает на терригеппо-карбопатных породах
ангарской свиты кембрия. Отложения верхней под-
свиты отсутствуют. Четвертичные аллювиально-де-
лювиальные отложения, перекрывающие юрские
отложения черемховской свиты, имеют мощность
от 0,5 до 31,8 м. Угленосные отложения залегают
пологоволписто с углами падений 2-5°. Тектониче-
ских нарушений в процессе геологоразведочных ра-
бот не зафиксировано, кроме зеркал скольжения.
В разрезе черемховской свиты выделено три уг-
леносных горизонта, два из них имеют повсемест-
ное распространение, третий - локальное.
Первый угленосный горизонт включает уголь-
ные пласты 1в, 16, 1а, 1. Мощность горизонта 15 м,
мощность угольной массы изменяется от 0,1 до
7,60, в основном приходится па пласт 1. Глубина
залегания от 1 до 100 м. Угли первого горизонта
высокосерпистые, слабоспекающиеся. К откры-
той разработке не пригодны.
Второй горизонт включает угольные пласты
V, IV, III, II, Па, Пв, Пб, которые являются объ-
ектом геологоразведочных работ. Пласт Пб - рас-
пространен повсеместно, имеет относительно вы-
держанную мощность 1,85 м (при колебаниях от
1,6 до 3,05 м) и заключает в себе около 44% балан-
совых запасов. Доля запасов II и V пластов — 35 и
21% соответственно. Средняя глубина залегания
пластов второго горизонта па участке доразведки
составляет 15,0 м (пласт V) и 25 м (пласт Пб),
что обеспечивает возможность отработки их от-
крытым способом. Угли второго горизонта мало-
сернистые, песпекающиеся, марки Д.
Третий горизонт характеризуется весьма
низкой угленасыщепностыо. Включает линзооб-
разные маломощные угольные пласты. Мощ-
ность их от 0,1 м, редко 1,1-1,3 м, поэтому они
не представляют практического интереса. Строе-
ние всех пластов сложное, с расщеплением их на
несколько самостоятельных пластов с междупла-
стием до 1 м. Породные прослои в угольных плас-
тах состоят из угольных сланцев, аргиллитов,
алевролитов, реже песчаников мощностью от
0,05 до 0,50 м (табл. 210).
В соответствии с ГОСТом 25543-88 угли “Та-
расовского” участка относятся к технологической
марке Д, к подгруппе ДВ.
Характеристика угленосности Тарасовского месторождения
Таблица 210
Индекс 1 пласта Площадь распростра- нения, тыс. м2 Глубина залегания, м Мощность, м Средняя углеплот- пость, т/м2
мс ж дуп ла- стик угольных пачек горной массы породных прослоев
V 633 1,6-27,3 Нет данных 0,2-2,65 1,3-3,6 0,05-0,5 2,3
1,7 1.8 0,1
II 1034 6,1-38,7 4,95-17,75 0,1-4,9 1,0-5,7 0,05-0,6 2,40
11,35 1,8 2,10 0,25
II б 1890 8,35-41,0 0,5-3,35 0,1-2,75 1,6-3,05 0,05-0,85 2,30
1,9 1,73 1,85 0,15
II в Нет данных 4,8-30,8 Нет данных 0,3-2,0 1,9-4,0 0,05-0,6
1,15 2,95 0,3
Па То же 11,4-40,6 То же 0,10-0,95
0,5
III 6,3-26,95 0,1-2,5 1,2-4,3 0,05-0,75
1,3 2,75 0,40
IV 5,1-26,65 0,15-1,4 1,0-1,75 0,1-0,5
0,8 1,4 0,3
VI 4,8-19,7 -- 0,1-1,3 1,0-1,9
0,7 1,45
VII 2,5-8,4 0,6-1,1
0,85
I •• 29,6-82,3 - - 0,1-4,55 2,10-4,85 0,05-0,8
2,3 3,5 0,4
Качество (в %) углей Тарасовского месторождения
Таблица 211
А'1 з;’
чистого угля с учетом засорепия виутрштластовыми породными прослоями
5,9-29,4 15,2 6,8-30,5 20,5 0,33-2,6 0,58 42-55 47 30,2-34,2 32
Примечание. 0*'с - в МДж/кг.
Основные показатели качества углей место-
рождения по пластам приведены в табл. 211.
Изменения зольности угля на площади несущест-
венны, опа возрастает к выходам угольных пластов и
с увеличением мощности и количества прослоев.
Золы углей (в %) - кремнистые (8Ю2 -
64,9), в основном маложелезистые (Ге2О3 - 4,1),
средпеглнпоземистые (А12О3 — 18,6), с невысо-
ким содержанием карбонатных окислов. Средняя
температура плавления золы 1277°С.
По комплексу химико-технологических пара-
метров тарасовские угли в целом — высококало-
рийное энергетическое топливо.
При изучении редких и рассеянных элемен-
тов в углях промышленных концентраций не уста-
новлено; содержание токсичных элементов не пре-
вышает предельно допустимых.
Гидрогеологические и инженерно-гео-
логические условия простые. Водопритокп в
горные выработки будут формироваться за счет
дождевых и ливневых вод и трещинно-пластовых
вод пород юры. Максимальный приток в разрез
составит 21,4 м3/ч.
Водоснабжение горно-добывающего предпри-
ятия предусматривается за счет р.Оки. В случае
необходимости могут быть использованы подзем-
ные воды юрских отложений. По горно-техниче-
ским условиям "Тарасовский участок-1-2" приго-
ден для открытой отработки на площади от выхо-
дов пластов до линейного коэффициента вскры-
ши 10 м/м. Средний коэффициент вскрыши но
горной массе 4,7 м3/т.
Угли месторождения при хранении на возду-
хе постепенно растрескиваются, превращаясь в
мелочь. Утли вряд ли будут выдерживать длитель-
ное храпение и транспортировку.
Запасы углей детально разведанных
участков 1-2 для разреза цетиновой мощности
(до 100 тыс. т/год) по категориям А+В+С! со-
ставляют 6,5 млп т. Прогнозные ресурсы катего-
рии Р| оцениваются в 1134 млп т.
ЗАБИТУЙСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ
Примыкает к Головинскому месторождению,
располагаясь к юго-западу от ВСЖД между стан-
циями Кутулик и Забитуй. Юрские отложения,
слагающие водораздельные возвышенности, зале-
гают горизонтально при общей мощности 90 м.
Промышленная угленосность приурочена к
владимирскому горизонту черемховской свиты,
содержащему три пласта угля. Из них только
пласт "Нижний” распространен па всей площади
месторождения; мощность его от 0,2 до 7,5 м (в
среднем 2,5), в том числе чистого угля от 0,05 до
3,1 м (в среднем 2). Пласт состоит из одного-семи
угольных пачек. Глубина залегания его изменяется
от 4 до 78 м. Пласт “Средний” залегает в виде раз-
общенных линз, имеющих изменчивую мощность
(от 0,25 до 3,9 м). Пласт "Верхний” сложного
строения, распространен па ограниченных участ-
ках. Мощность его изменяется от 0,1 до 7,5 м.
при этом мощность угольных пачек составляет о т
0,15 до 3,85 м. Общая мощность угленосного го-
ризонта в среднем равна 15 м.
Угли месторождения — газовые с повышен-
ным содержанием серы и повышенной спекаемо-
стыо (табл. 212).
Технологическая марка углей пласта "Нижне-
го” - 2Г, “Верхнего” — ДГ. Угли трудпообогатпмые.
Обладая повышенной спекаемостыо (У = 13-16 мм),
они могут использоваться в коксовой шихте.
Эксплуатационные работы па месторожде-
нии проводились шахтным способом в 1900-1921
и 1940-1978 гг. Запасы угля па участке “Лужки Г
для подземной отработки, составляют ио катего-
риям А+В+С! 12,5 млн т. Кроме того, имеются за-
балансовые запасы в количестве 9, 7 млн т.
АЗЕЙСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ
Расположено по обе стороны Восточно-Си-
бирской железной дороги около г.Тулуп. Угле-
носность выявлена в 1939 г. Лившицем И.А. Сис-
тематическое изучение месторождения проведено
в 1943-1955 гг. (Ю.П.Деев, И.А.Попова). Доведе-
ние степени изученности запасов до промышлен-
ных категорий, уточнение геоэкологических и юр
ио-геологических условий разработки карьерных
нолей продолжается и по настоящее время (П'11
“ Востспбуглеразведка” ).
Качественная характеристика (в %) углей Забитуйского месторождения
Таблица 212
Пласт Зола Сера у<1аГ Сг Иг Теплота сгорания Выход смолы V X
“Нижний” 19,5 5,0 52 76,0 5,0 33,2 15,4 13-16 27-40
“Верхний" 17,1 2,7 48 76,6 3,4 33,5 17,5 0-7 35-45
Примечание. <Э‘М- в МДж/кг, X, У - мм
Стратиграфия. Юрские угленосные отло-
жения представлены слабосцемептироваппыми
мелкозернистыми песчаниками и алевролитами
заларипской (0-60 м), черемховской (80) и приса-
япской (до 50) свиты (рис. 98).
Тектоника. Месторождение приурочено к
эрозионно-тектонической депрессии в палеозой-
ских отложениях, которая отдельными выступа-
ми разделяется на несколько более мелких впа-
дин. Северо-восточное и юго-западное крылья
месторождения полого (1-2°) погружаются к осе-
вой части. Впадипы второго порядка имеют коры-
тообразную форму со слабопаклоппым волнис-
тым дном и более крутыми бортами (до 10°). Опи
частично разобщены выходами ордовикских отло-
жений и траппов (рис. 99).
Магматизм. Изверженные породы в райо-
не месторождения представлены траппами триасо-
вого возраста. На поверхности траппы обнажаются
в северной части Азейского месторождения, сла-
гая возвышенности с плоскими вершинами и кру-
тыми склонами. Траппы состоят из долеритов,
габбро-долеритов разпозерпистой структуры. По
форме залегания относятся к силлам мощностью
от 10 до 250 м. Контактовые воздействия па вме-
щающие породы выражаются в оплавлении и ок-
варцевапии песчаников и в образовании рогови-
ков из глинистых пород. Термальное воздействие
траппов па угли не отмечается. С корой выветри-
вания траппов связывается формирование россы-
пей ильменита.
Угленосность. В черемховской свите выде-
ляется два выдержанных пласта (II и I) и линзо-
образные пласты III, IV и “Верхний”. Общее ко-
личество пластов и прослоев угля в разрезе дости-
гает 16. Основной — пласт II, запасы угля которо-
го составляют 77,5% запасов всего месторожде-
ния. Этот пласт распространен повсеместно. Его
мощность изменяется от 1 до 13 м (в среднем
3-6). Пласт I имеет мощность от 1 до 8 м, расстоя-
ние между пластами изменяется от 0 па юго-запа-
де, где оба пласта угля сливаются, до 15 м в севе-
ро-восточной части месторождения. Линзообраз-
ные пласты угля в раздувах достигают мощности
до 4 м и частично имеют промышленное значение.
Система Свита Мощностям Литологиче- ский разрез Средняя мощ- ность уг. пл.,м Название угольных пластов
10,0 • • - о • С » о е <
1 с; Приса- янская 12р8 50,0
ЛЭ^-1 р . квя А 70,0 1,20 Верх- ний
П5 эмховс 3,40 5,60 I II
Хтд/й
о о. 2 Заларинская „ ( 112/ еР* 30,0 • *7г /Лук 1,20 1,10 III IV
1е СП 1 г
О о
Рис. 98. Стратиграфический разрез
Азейского месторождения
| 1 - супесь, суглинок; 2 - галечник; 3 - алевролит; 4 - аргил- §
| лит; 5 - песчаник; 6 - уголь; 7 - трапп I
«гйвжй мн. иж» чавви. шйш ежа» язэкь чавва же шваа. тавга «язви. «ажь чиава нажь ’сжач*
Суммарная мощность пластов угля изменяется от
1 до 18 м. Минимальная глубина залегания плас-
тов наблюдается в южной части месторождения
(3-50 м), максимальная (до 60-70) в центре Азей-
ском впадины в северной части месторождения.
Строение пластов угля простое и сложное.
Качество и технологические свойства
углей. Угли месторождения — гумусовые и лишь в
строении пласта I участвуют прослои сапропелитов
мощностью от 0,5 до 1,5 м. По степени метаморфиз-
ма угли зрелые бурые, марки ЗБ, тусклоблестящие
липзоштрпховатой структуры. Излом угля округ-
лый или неправильно-раковистый. Наблюдаются
включения угля полуматового штриховато-пеясно-
полосчатой структуры с неправильным угловатым
изломом. Минеральные включения присутствуют
неравномерно и представлены мелкими зернами
кварца, карбонатами, отдельными зернами пирита
и глинистыми агрегатами, которые встречаются в
основной массе угля и замещают желтые формен-
ные элементы и заполняют микротрещипы. Органи-
ческая масса углей от 75 до 90% содержит гумипит,
от 4 до 13 - липтинит, от 0,4 до 6 - микстипит. Со-
держание минеральных примесей — от 3 до 16%.
Рис. 99. Схематическая геологическая карта Азейского месторождения I
11- четвертичные отложения; 2 - черемховская свита; 3 - заларинская свита; 4 - траппы; 5 - ордовикские отложения; 6 - выходы I
| угольных пластов под наносы; 7 - граница участков; 8 - отработанная площадь
Г Разрез по линии 1-1: 1 - юрские отложения; 2 - траппы; 3 - ордовикские отложения; 4 - угольные пласты
В ’
55ЙЖ8» уажл -г. в» тют «да#* «кам. «т шяж.««иа.тааж узмко. чаяев. таат «ймзь хат. той®. шя. вида «а чжж. твида чтаяа «жа чвш» «дат ««да тайка,чквда тзшж тгжв», явжй* та» хввда. дада «дан. «•*»*«кя» «>.
На месторождении преобладают угли со сред-
ней зольностью от И до 23%. Для пластов угля ха-
рактерно снижение зольности по мере их погруже-
ния. Одновременно повышается содержание угле-
рода. Угли относятся к малосернистым. Содержа-
ние серы не превышает 1%. Влажность рабочего
топлива составляет 16-25%. На воздухе угли быст-
ро рассыпаются в мелочь. Коэффициент размолос-
пособпости 0,8-1,1. Выход летучих изменяется на
площади месторождения от 42 до 59%. Теплота сго-
рания находится в пределах 30-33 МДж/кг, что по-
зволяет считать угли хорошим энергетическим топ-
ливом. Зола углей характеризуется повышенным
содержанием кремнезема и глинозема, соответствен-
но 52 и 30%. Температурные характеристики плав-
кости золы изменяются в следующих пределах:
С, = 1230-1290, = 1400-1500, 13 = 1420-1500°С.
Азепские угли труднообогатимы — выход концент-
рата из рядового угля с зольностью 14% составляет
77% при зольности до 13. Ценность концентрата -
от низкой до средней. Угли месторождения песпе-
каюгциеся, и поэтому полукокс имеет порошкооб-
разный вид с выходом до 70% па безугольпую мас-
су. Выход смолы полукоксования 6-10% плотно-
стью 0,97 г/см3, содержание фенолов в смоле
16,6%, оснований - 1,4, кислот - 0,9. Плохая обога-
тимость, высокая влажность, плохая транспортабе-
льность, полукокс низкого качества, малый выход
смол обусловили использование углей в виде энер-
гетического топлива без предварительного обогаще-
ния. Окисленные и выветрелые угли могут рассмат-
риваться как сырье для приготовления углегумипо-
вых удобрений и стимуляторов роста растений.
Попутные полезные ископаемые и ком-
поненты. Из вскрышных пород интерес могут
представлять долериты, которые имеют распро-
странение в северной части месторождения. Реко-
мендуемое их использование - бутовый камень
при строительстве дорог, облицовочное сырье.
Угли Азейского месторождения характеризу-
ются высокой концентрацией бора (в среднем
129 • 10 ^% или в пересчете па золу до 1032 • 10’',%).
Зола может быть использована как местное борсо-
держащее микроудобрение.
Гидрогеологические условия. Обводнен-
ность угленосной толщи значительная, неравно-
мерная. Подземные воды юры представляют собой
единый водоносный горизонт. Коэффициент фи-
льтрации пород изменяется от 0,75 до 3 м/сут, а
удельные дебиты — от 0,26 до 10 л/с. Коэффици-
енты водообнлыюстн при добыче угля открытым
способом составляют 0,5-1,3 м3/сут. Ожидаемые
водопритокп в карьер - до 410 м3/ч.
Горно-геологические условия месторож-
дения приемлемы для отработки открытым спосо-
бом. Наиболее благоприятной является южная
часть месторождения, где мощные пласты залега-
ют па глубине в среднем 20 м, а коэффициент
вскрыши составляет от 1,4 до 3,3 м3/т. Осложня-
ющими факторами добычных работ являются вол-
нистость в залегании пластов угля, резкие утоне-
ния мощности пластов, вплоть до их полного раз-
мыва, наличие горизонта линз крепких пород
кремнистого состава и мпоголетнемерзлые поро-
ды островного типа.
Геоэкологические условия. Район разра-
батываемого Азейского месторождения относится
к сельскохозяйственным. Открытые горные рабо-
ты оказывают негативное воздействие па окружа-
ющую среду - поверхность месторождения преоб-
разована па глубину отработки, изменен режим
поверхностных и подземных вод, вырубается лес-
ной массив, выводятся из сельскохозяйственного
оборота пашни, луга. Выполняемые работы по ре-
культивации отработанной площади недостаточ-
ны и не компенсируют наносимый ущерб.
Содержание токсичных элементов в углях и
вмещающих породах не превышает допустимых
норм, естественная радиоактивность пород и углей
в пределах фоновой (12-30 мкР/ч). Месторожде-
ние находится в зоне газового выветривания.
Запасы углей. По состоянию па 01.01.1999 г.
запасы составляют (в млп т): по “Тулунскому"
разрезу по категориям А+В+С] - 73,9; “Азейско-
му” разрезу - 90,0. Кроме того, запасы в разведы-
ваемых участках составляют 217,5 млн т угля ка-
тегорий С]+С2 и 21 — забалансовой группы.
Добыча в 1998 г. по разрезам составила (в
млп т): “Азейский” - 4,4; “Тулунский” - 2,4; се-
бестоимость добычи 1 т угля по разрезам соответ-
ственно (в р.) 39,1 и 40,0.
МУГУНСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ
Сосредоточено в северо-западной части Ир-
кутского бассейна и по административному деле-
нию относится к Тулунскому району Иркутской
области.
Месторождение бурых углей открыто в 1946 г.,
планомерное изучение его было начато в 60-е
годы. Детально разведаны Центральная и частич-
но Западная площади (И.А.Скрипко, А.В.Ново-
рожденных). Поисковыми работами изучены За-
падная и Восточная площади месторождения
(Э.Д.Дмитриев). Северные границы месторожде-
ния удалены от железнодорожной станции Буда-
гово па 10 км. С 1993 г. начато освоение место-
рождения (ноле разреза 1).
Стратиграфия. Угленосные осадки мощ-
ностью 70 м пижие- и среднеюрского возраста
включают песчаники, алевролиты, угли, угли-
стые породы, аргиллиты и конгломераты. Подсти-
лающими являются пижпеордовикские осадки
(рис. 100).
П«шак.чьтао.ЧИЯЙЖ“ат.’шжжижй«ж»дал «жив.чжая.«м*«даа-ямиачамжтт
400
^^7 П2 04 ЕЭз 6 НХН 7
Рис. 100. Схематическая геологическая карта Мугунского месторождения
1 - присаяиская (Ргрз); 2 - черемховская свита (Л1 -г сг); 3 - заларинская свита 01 г1); 4 - угольные пласты; 5 - траппы; 6 - ордовикские
! отложения (О15); 7 - граница карьерных полей
Лйагяй. залн* хака -ггажка тззап тоа чгасж •яккх. V» -чакми чакиа наш. жжаа «вяю. еявяа «та шжа. члэпи «ййй» твявй. твйяи «вак хыл- хажих *чсв» «дата. «идаь. мкял чазжа чакаа «ази» ^ажах «йов. чижа. чжйй. ‘ьгжз. чи -
На месторождении отмечаются три свиты
(снизу вверх): заларинская, черемховская и нри-
саянская. Черемховская свита имеет промышлен-
ную угленосность и, в свою очередь, подразделя-
ется па три горизонта: верхний и нижний непро-
мышленные и горизонт рабочих пластов.
Тектоника. Площадь месторождения при-
урочена к крупной неправильной формы эрози-
онно-тектонической котловине в палеозойских
осадках, вытянутой в северо-западном направ-
лении. На севере и северо-востоке она ограниче-
на выходами ордовикских отложений, пгт севе-
ро-западе - открыта в сторону Будаговского
месторождения, а па юго-востоке - в сторону
основной площади месторождения. По геотекто-
нической обстановке осадконакопления опа
близка к типичной платформе. Пласты угля по-
логого волнистого залегания. В зоне выхода
пластов под наносы у резких выступов палео-
зойского фундамента угол падения достигает
11°. Разрывных тектонических нарушений не об-
наружено.
Магматизм. В районе месторождения рас-
пространены изверженные породы триасового
возраста, представленные траппами, залегающие
в виде силлов. Мощность трапповых тел достига-
ет 250 м.
Угленосность. Рабочий горизонт черем-
ховской свиты содержит до пяти угольных плас-
тов (сверху): II, II а, 1а, 1 б и I (рис. 101). Наибо-
лее выдержанные — пласты II и I. Последний рас-
пространен па всей детально разведанной площа -
ди месторождения. Пласт 1а относится к группе
относительно выдержанных, а пласт 16 — к груп-
пе невыдержанных. Пласты 1а и 16 распростране-
ны только па части месторождения и склонны к
генетическому выклиниванию. Самый невыдер-
жанный - пласт Па, запасы которого отнесены к
забалансовым.
Суммарная мощность всех рабочих пластов
изменяется от 1,30 до 16,3 м (в среднем 6,9). Наи-
более мощные пласты угля приурочены к “Южно-
му” участку карьерного поля I с суммарной мощ-
ностью в среднем 8,42 м (табл. 213, 214).
Качество и технологические
свойства углей. Угли месторожде-
ния - гумусовые с редкими липзовид-
иыми прослойками сапропелевых, сап-
ропелево-гумусовых и гумусово-сапро-
пелевых углей. По внешнему виду
угли полублестящие и тусклоблестя-
щие, реже полуматовые и матовые.
Структура их липзовидпо-полосчатая,
липзовидпо-штриховатая, пеяспоштри-
ховатая и редко однородная. Излом уг-
ловатый, ступенчатый, реже полурако-
вистый п угловатый.
Угли сложены па 68-74% витрини-
том. Структурные гелифицироваппые
компоненты состоят из фрагментов коро-
вых и древесных тканей. Микрокомпо-
пеиты группы фюзинита встречаются в
незначительных количествах, обычно в
виде мелких обрывков фюзипировап-
пых тканей. Группа липтинита представ-
лена спороколипитом и кутинитом. Иног-
да отмечаются единичные водорослевые
следы. Микстипит составляет 9-13% мас-
сы угля. Минеральные включения встре-
чаются в виде кварца, каолинита, пири-
та. Зола состоит (в %) в основном из
кремнезема (до 50-55), глинозема
(32-36); содержание щелочей (К2О и
Иа2О) - до 1. Температуры размягчения
С = 1420, начала плавления 12 = 1460 и
жидкого состояния золы 03 = 1470°С.
Аналогично петрографическому со-
ставу мугупские угли весьма однород-
ны н по химико-физическим свойствам
(табл. 215).
Низшая теплота сгорания па рабо-
чее топливо - 18,5 МДж/кг, выход
смолы полукоксования па воздушно-су-
хое топливо - 10,6-11,7%. Угли мало-
сернистые, сравнительно небольшие
площади содержат угли с повышенной
сернистостью (> 3,0%). Содержание
гуминовых кислот в углях изменяется
в широких пределах — от следов до
45% (в среднем 18,4). В зоне окисле-
ния выход гуминовых кислот в сред-
нем составляет 24,6%. По своим генети-
ческим и технологическим параметрам
угли месторождения согласно ГОСТу
25543-88 относятся к бурым, подгруп-
пе ЗБВ и могут использоваться по сле-
дующим основным направлениям.
1. Технологическое: производство
смешанного генераторного газа в газо-
генераторах специального стационар-
ного типа, производство синтетическо-
го жидкого топлива, полукоксование.
I жямк «»№ «иш «ж еджж чиж* 'всаст ти» жаяж едйжа. жж ед к едедж. едемм. «мт едммь едммк едай» мшмж едижь ям. едкмл
IIя
карьер-
ное
поле 2
I6
Iя
I
Литологические колонки
9,0
16,0
:3
17,0
Средний Присаянс кая
X
X
>1- С1>
о: хЗ
О.-о
0) 2
са о
о_ с
о
О X
Нижний Устькутс- кая-Ийская
<24
10,5
15,0
65,0
ТТЛ
II6
II
IIя
I6
Iя
23,0
14,0
II
29,0
карьер- ное поле 1 индекс пластов
У ш . —
а * а
• * • а
ши
Рис. 101. Литолого-стратиграфические разрезы
Мугунского месторождения
1 - четвертичные отложения; 2 - конгломераты; 3 - песчаник; 4 - алевро- ।
лит; 5 - уголь; 6 - углистые породы; 7 - сапропелевые породы; 8 - песчани- |
ки и алевролиты ордовика; 9 - траппы
«аа едка» тазик гаи» чивж «яи» жена. «кеа чкжж ним» чиа» едав» едаеа
2. Энергетическое', сжигание в топках энерго-
систем, топливо для коммунальных и бытовых
нужд.
3. Их зола и шлаки при производстве строитель-
ных материалов.
Попутные полезные ископаемые и компо-
ненты. Породы вскрышной толщи не пригодны
для практического использования, кроме долери-
тов (бутовый камень). Содержание цепных и по-
тенциально ценных элементов в углях не превы-
шает содержаний, подлежащих количественной
оценке, кроме германия. Зоны с повышенным со-
держанием германия (до 2,9 г/т) отмечаются в
виде отдельных пятен сложной конфигурации не-
больших размеров. Какой-либо закономерности в
распределении его в разрезе пластов не отмечено.
Характеристика угла ясности Мугунского месторождения
Таблица 213
Показатель Площадь
Восточная Центральная Западная
карьерное поле
1 2 3
Количество пластов Количество рабочих пластов Суммарная мощность рабочих пластов, м: максимальная средняя 4 3 8,70 2,95 5 4 16,30 7,53 - 5 3 14,90 6,00 5 3 11,50 4,55
Характеристика угольных пластов Мугунского месторождения
Таблица 214
Индекс пласта Мощность, м максимальная средняя Строение пласта Доля участия в балансовых запасах, % Среднее расстояние до нижележащего пласта, м
общая рабочая
II 10,20 2,89 10,20 2,68 Преимущественно простое, редко две пачки 14,5 18,7
Па 2,80 1,03 - Простое -
16 4,60 2,65 4,60 2,55 Простое, редко две пачки 2,5 4,6
1а 8,20 2,91 8,20 2,83 Простое, редко две-три пачки 10,2 5,1
I 18,5 5,30 17,10 5,15 Простое, реже две-три пачки, иногда четыре-пять пачек 72,8 -
Средние показатели качества (в %) углей Мугунского месторождения
Таблица 215
Показатель Площадь
Восточная Центральная Западная
карьерное поле
1 2 3
19,2 20,6 19,4 18,7
XV" 10,2 7,9 6,1 9,4
Ас| 16,7 16,1 18,6 16,1
з;1 1,20 1,30 0,54 0,60
45 48 48 50
С<Ы 75,5 73,5 73,2 73,6
Н<ьг 5,2 5,50 5,6 5,5
30,7 30,2 30,2 30,4
Примечание, 9^ - в МДж/кг.
По гидрогеологическим условиям мес-
торождение относится к среднесложпым, четвер-
тичные отложения практически не обводнены. На-
дугольная юрская толща обладает низкой водо-
обпльиостыо: удельный дебит скважин редко пре-
вышает 0,1-0,2 л/с, а коэффициент фильтрации —
1 м/сут. Аналогичная водообильпость, по с бо-
лее резкими колебаниями удельных дебитов
(0,007-2,59% л/с), характерна для угольной тол-
щи. Еще более резкие колебания удельных деби-
тов наблюдается из нодугольпон толщи.
Приток воды в разрез, заложенный па юж-
ных выходах пластов угля, колеблется от 150 до
200 м3/ч. Выполняются необходимые работы по
осушению карьерного поля.
Угольные пласты Мугунского месторожде-
ния залегают в среднем па глубине 40 м (наиболь-
шая глубина для Центральной площади 78,4 м) и
будут разрабатываться открытым способом.
Восточная площадь, 34 исключением неболь-
шой крайней западной ее части, примыкающей к
площади карьерного поля 1, практического инте-
реса для угледобычи не представляет. Максималь-
ная глубина отработки карьерных полей 1 и 2 со-
ставляет 86 м (в среднем около 40). Средний про-
мышленный коэффициент вскрыши па карьер-
ном поле 1 равен 4 м3/т, па поле 2 - 4,8. Средняя
углеплотность месторождения без Восточной его
площади равна 7670,2 тыс. т/км2.
Геоэкологические условия. Содержание
токсичных и радиоактивных элементов в углях и
породах вскрыши на месторождении не превыша-
ет предельно допустимых концентраций. По со-
держанию свободной двуокиси кремния углевме-
щающие отложения силикозоопасиы (20-40%),
угли не опасны. Вследствие естественной цирку-
ляции воздуха в разрезе и высокой влажности по-
род особой спликозоонаспости при ведении гор-
ных работ пет.
Запасы углей. По состоянию на 01.01.1999 г.
запасы месторождения составляют 2224,3 млн т,
в том числе ио категориям А+В+С| - 1716,6, С2 -
33,0, забалансовые - 74,7. В 1993 г. па месторож -
депнп начато строительство разреза проектной
производственной мощностью 10 млп т угля/год.
В 1998 г. добыча составила 3166 тыс. т. Себестои-
мость добычи 1 т угля составила 39 р.
ИШИДЕЙСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ
Расположено в 90 км от районного центра
г.Тулуп, являющегося узловой железнодорожной
станцией, и связано с городом автомобильной до-
рогой до с.Икеи (60 км) и далее с гравийным по-
крытием
Рельеф поверхности месторождения полого-
волнистый и складывается из сочетания пологих
и слабоволиистых водораздельных возвышенно-
стей с широкими заболоченными долинами рек и
логов. Абсолютные отметки изменяются от
530-540 (долина р.Икей) до 630-680 м иа водораз-
дельных пространствах. Крутизна склонов водо-
раздельных возвышенностей составляет 2-5", и
лишь в местах выходов на дневную поверхность
подстилающих пород палеозойских отложений
их крутизна увеличивается до 8-12°.
Речная сеть представляет собой разветвлен-
ную систему ручьев, впадающих в р.Икей, кото-
рая пересекает с юго-запада па северо-восток пло-
щадь Ишидейского месторождения. Наиболее
крупные ручьи — Ишидей и Угпайка с широкими,
плоскими заболоченными долинами. Площадь
месторождения иа 80-90% заболочена.
Изученность. Первые данные о нали-
чии пластов угля промышленной мощности по-
лучены при бурении поисковых скважин
(Н. А.Скрипко, 1956) и геолого-съемочных ра-
бот (А.Ф.Скарюкип, 1967). По результатам
детальных поисков (1969) была дана рекомен-
дация проведения поисково-оценочных работ,
которые выполнены в 1973-1974 гг., подтвер-
дившие промышленную угленосность “Иши-
дейского” участка. В 1976-1978 гг. проведена
предварительная разведка (А.В.Новорожден-
ных). В 1978-1983, 1985-1990 гг. после прове-
дения детальной разведки завершена промыш-
ленная оценка карьерного поля (С.К.Хапхара-
ев, А.Н.Кривонос, А.В.Дорохова) с утвержде-
нием запасов в ГКЗ.
Геологическое строение. Ишидейское
месторождение находится в северо-западной час-
ти Иркутского угленосного бассейна (рис. 102).
Площадь месторождения сложена юрскими угле-
носными отложениями, залегающими иа размы-
той поверхности иород кембрийского возраста. В
генетическом отношении комплекс юрских пород
представлен пресноводными озерно-болотными и
речными песчано-глинистыми образованиями. В
составе юрских отложений выделено три свиты
(снизу): заларинская, черемховская и прпсаяп-
ская, суммарной мощностью до 400 м.
Заларинская свита содержит конгломерато-
во-песчаные породы, образовавшиеся в период,
предшествовавший первому региональному угле-
образоваиию и нивелирующие неровности доюр-
ского рельефа. Мощность свиты колеблется от
первых до 60 м.
На породах заларипской свиты залегают угле-
носные отложения черемховской продуктивной
свиты из песчаников (35%), алевролитов (41), ар-
гиллитов (0,1), углистых пород (4,2), угля
(19,7). В разрезе черемховской свиты но степени
углепасыщешюсти отложений выделено три гори-
зонта (снизу):
гш. ’сзивс.жнжвалок ьлгаеилюаь чяжж южка «гам. я»ж* шакда«зада,«гада»чдааиамаада. у&мд. \гяч&.хаигз! гем»,«йх»чдакатижда'вмял ггиага чжаа тдакж шжк, чякая.’жь'-л.*ж...ъяаадачккда,? г хэджа
$
I
I Рис. 102. Схематическая геологическая карта Ишидейского месторождения
11- присаянская (Лгрз); 2 - черемховская свита (ф.г сг); 3 - заларинская свита (фг!); 4 - выход угольного пласта под наносы; 5 - кемб-
| рийские отложения (€); 6 - граница месторождения; 7 - коэффициент вскрыши (14 м3/т); 8 - границы карьерных полей
й К стратиграфической колонке: 1 - песок, супесь, глина; 2 - песчаник; 3 - алевролит; 4 - конгломерат с песчаниками; 5 - уголь; 6 - »
I доломит
лаета щжиь. ’йягаз. «к»* «яка «те* кя*аь жшиа кр-та шм» «р-и. «йя» чгчж. чжл тк®» -*аш» частя жжж хиж «гстж «лк* «дам. тк»*.«х ж» «а жккт ж® «нага юш «аада. чдаиа. чжжж. №& <л «жж» жкал «ьмж л
нижний непромышленный - залегает непо-
средственно иа породах заларииской свиты. Верх-
няя граница проводится ио подошве пласта “Спут-
ник" пли 0. Мощность горизонта колеблется от
нескольких метров до 120, составляя в среднем
30 м;
горизонт рабочих пластов - расположен в ин-
тервале от почвы верхнего рабочего пласта и
включает все основные рабочие угольные пласты
Ишидейского месторождения (0, “Спутник”, 1,
1а, 16, и II). Мощность составляет от нескольких
метров до 70;
верхний непромышленный — нижняя его гра-
ница проводится по кровле пласта 16 или II, а вер-
хняя — ио почве средне-крупнозернистых песчани-
ков, реже гравелитов. Мощность горизонта изме-
няется от 0 до 60 м.
Присаялская свита залегает иа отложениях
верхнего непромышленного горизонта. Отложе-
ния свиты расположены в центральной части мес-
торождения, на остальной площади они эродиро-
ваны. Мощность отложений колеблется от несколь-
ких метров до 130.
Юрские угленосные отложения повсеместно
перекрыты рыхлыми четвертичными отложения-
ми, представленными элювиально-делювиальны-
ми образованиями в пределах склонов п водораз-
дельных пространств и элювиальными отложени-
ями по долинам рек и ручьев. Мощность отложе-
ний от 1-3 до 30 м.
В геотектониче-
ском отношении в райо-
не Ишидейского место-
рождения выделяются
две структурные едини-
цы — Присаянский крае-
вой прогиб и платформен-
ный чехол. Тектониче-
ские движения, протекаю-
щие с рифея до кайнозоя,
привели к созданию пяти
структурных ярусов: ри-
фейского, вендского, ниж-
пепалеозойского, средпеме-
зозойского и кайнозойско-
го. Северо-восточная часть
Присаяпского краевого
прогиба в районе место-
рождения выполнена от-
ложениями рифейского и
вендского комплексов.
Платформенный чехол за-
нимает всю площадь
Ишидейского месторож-
дения и сложен породами
ппжиепалеозойского и
средпемезозойского струк-
турных ярусов. Средпеме-
зозойскпи структурный
ярус объединяет заларип-
скую, черемховскую и
присаянскую свиты юр-
ской системы. Угленос-
ные отложения накопи-
лись в депрессии, сфор-
мировавшепся па краю Сибирской платформы, в
которой выделяются более мелкие впадины II по-
рядка: Ильмигипская, Ишидейская, Изеголь-
ская, Катарбейская, Орикская (рис. 103). Опи
имеют различную форму и ориентировку, обу-
словленную структурными особенностями доюр-
ского ложа, связанными с неравномерным переме-
щением отдельных блоков кристаллического осно-
вания платформы. Они вытянуты преимуществен-
но в северо-западном направлении, т.е. согласны
с общим саянским простиранием структур.
Наиболее изученной является Ишидейская
впадина, к которой и приурочено одноименное
угольное месторождение. Впадина характеризуется
моноклинальным залеганием угленосных отложе-
ний и осложнена флексурой с амплитудой до 100
п шириной до 200 м, протягивающейся в севе-
ро-западном направлении. В ее пределах углы па-
дения пластов достигают 38°. Разрывных паруше-
•пий ио скважинам не выявлено. Но, учитывая по-
вышенную трещиноватость пород и угля, зеркала
скольжения, особенно в зоне флексуры, можно
| 1 - рифейский структурный ярус; 2 - вендский; 3 - нижнепалеозойский; 4 - среднемезозой- |
| ский; 5 - формация сибирских траппов; 6 - предгорная впадина юрского времени; 7 - грани- Г
• цы впадин; 8 - граница тектонических единиц (областей); 9 - присаяиская флексура; I - плат- »
к форменный чехол; П-Ш - присаянский краевой прогиб
Вжж жж жж жж жжч-ж -а жж -ляа жж жж жж жж жж жж-жж-жж жж жж жж жж жж жж жж жж жж жж §
предполагать наличие малоамплитудпых разрыв-
ных нарушений (рис. 104).
Угленосность. Согласно раскройке, произ-
веденной “Востсибгипрошахтом”, па площади
Ишидейского месторождения выделено пять эк-
сплуатационных участков, границы которых
определены конфигурацией выходов пластов под
наносы, целиками под реки, предельным коэффи-
циентом вскрыши.
Наиболее благоприятная углепасыщешюсть
для открытой разработки характерна для участка
1, где па 60% площади участка пласты угля сум-
марной мощностью до 20,3 м залегают па глубине
от 9 до 25 м. Угольные пласты представляют со-
бой компактную залежь, включающую в себя плас-
ты 1а, 16, 1, 0 и “Спутник”, которые залегают
практически горизонтально с углами падения на
выходах до 2-5°. Угленосность участка 2 и восточ-
ной части участка 1 идентична. Особенностью уча-
стка 2 является наличие зоны выгорания углей на
выходах пластов площадью около 0,8 км2, в которой
па площади 0,5 км2 пласт 1 выгорел полностью.
*®й«а <кнж ' мда, чмжм.чкаал.'иж-.л «ш» жэива тамж *ама «кт «язи. чижа. та*яь
I Рис. 104. Структурная схема
Итидейской впадины по кровле пачки
конгломератов черемховской свиты
Ц 1 - контур распространения отложений доюрского возраста;
« 2 - изогипсы кровли пачки конгломератов; 3 - тектонические
; нарушения; 4 - контур впадины
|ло» шт жска »> ; аимш Шестая. «ш* мш т хавашь. жшепа веаизл вжами шт «акт «•кгх «как*, шммп. чивягак тю
Суммарная мощность пластов 1, 1а, 0 и “Спутник”
колеблется от 3,3 до 19,2 м. На участке 3 отмечается
более глубокое залегание угольных пластов. Плас-
ты угля 1а, 1, 0 и “Спутник” суммарной мощно-
стью до 19,9 м погружаются под углом 5-18° до
глубины 150-160 м, и через 1,5 км по падению от-
мечается почти горизонтальное их залегание до
глубины 178 м. Участок 4 является северным про-
должением участка 1 и характеризуется наличием
в разрезе угленосной толщи пластов II, 1 б, 1а, 1 и
“Спутник” суммарной мощностью 11,1 м. Участок
5 является южным продолжением участка 3, отде-
ляется от пего целиком под р.Икей и характеризу-
ется близкой к нему угленосностью. На участке
разведаны и оконтурены три угольных пласта -1,0,
“Спутник” суммарной мощностью 20,2 м. Наибо-
лее глубокое залегание угольных пластов — 238 м
(в пределах вскрыши 14 м/м).
Угленосность горизонта рабочих пластов не-
равномерна, максимальная отмечается в юго-за-
падной части месторождения. Анализ углеобразо-
вапия позволил выделить па месторождении сле-
дующие морфологические типы залежи (рис. 105):
I тип — зона слитного пласта, представлена ком-
пактным нерасчлепеппым пластом 1, простого
или компактно сложного строения; II тип — зона
расщепленных пластов, включающая в себя плас-
ты I и 1а, (верхняя пачка пласта 1), либо 1 и 0
(пачка пласта 1); III тип - зона самостоятель-
ных пластов.
Наиболее выдержанный пласт 1 распростра-
няется па всей площади месторождения и имеет
слабоволнисто-пологое залегание, приближаю-
щееся к горизонтальному. Максимальная угле-
носность отмечается в юго-западной части место-
рождения, где горизонт состоит из одного уголь-
ного пласта 1 мощностью 20,3 м, который в севе-
ро-восточном направлении погружается, расщеп-
ляется па пласты 1а и 16 и, постепенно утоняясь
до 1,3-2,4 м, теряет- полезную мощность (см. рис.105).
По юго-западной окраине пласт 1 выходит под
четвертичные отложения мощностью 5-10 м, об-
разуя естественную границу месторождения.
На северо-востоке границей месторождения
служит изолиния линейного коэффициента
вскрыши. Характеристика пластов приведена в
табл. 216.
I Рис. 105. Схема расщепления 3
| угольных пластов карьерного поля
| Ишидейского месторождения
| 1 - угольные пласты; 2 - линия расщепления; 3 - горельни-
। ки; 4 — зона слитного пласта I; 5 - зона первичного расщеп- а
| ленного пласта (пл. 1,1а, 0); 6 - зона субпараллельных сбли- •
| женных пластов; 7 - граница карьерного поля; 8 - границы [
| участков
чжт. чиекп. ччит тквнл чик» тио® жив» эдгшв. квида. чжхж адкгч тдалл Тггжхь «в. ж» тклаак. хазяй
Таблица 216
Характеристика угольных пластов Ишидейского месторождения
Индекс пласта Глубина зале- гания почвы пласта, и Мощность, м Расстояние до нижележащего пласта, м Доля участия в запасах, %
общая пласта средняя угольных пачек породных прослоев
1 9,3-194,3 1,4-20,3 7,5 7,2 0,3 - 81,1
1а 21,5-188,0 2,9-12,3 6,6 6,4 0,2 12,0 10,3
16 9,8-182,0 1,5-9,3 4,6 4,4 0,2 14,2 8,4
11 4,5-16,6 1 5-1,8 1,7 1,6 0.1 2,4 0,2
Качество и технологические свой-
ства углей. Угли месторождения состоят из
гумусовых (91%) и гумусовых с примесью сап-
ропелевого материала (9%). Внешне уголь пре-
имущественно полу блестящий и блестящий, ха-
рактеризуется однородной, реже пеяспо-штрп-
ховатой и массивной текстурой и ясно выражен-
ной глазковой поверхностью. Излом ракови-
стым, мелкоячеистый. Черта от светло-серого
до темпо-бурого цвета. Угли твердые и плот-
ные. В основном это кларепо-дюрены и кларе-
ны. Содержание витринита в углях — 62%. От-
ражательная способность углей, определенная
в иммерсионном масле, составляет в среднем
0,50%.
Угли месторождения мало- и средпезольиые
с высоким выходом летучих веществ (табл. 217).
Средняя зольность ишидейских углей с учетом за-
сорения при добыче, за счет породных прослоев и
пород вскрыши, увеличивается иа 3,5-4,0% и со-
ставляет 13,5-15,0%.
Литотипы углей различаются между собой по
содержанию золы, выходу летучих веществ и эле-
ментному составу (табл. 218).
Качество (в %) углей Ишидейского месторождения
Таблица 217
Индекс пласта Показатель качества
А'1 8, У
1 3,0-7,9 4,1 8,2-20,5 14,8 2,4-24,4 9,4 40-55 47 0,24-5,68 1,7 До 6 30,9-33,8 32,2
1 а 3,1-8,1 4,1 8,2-20,5 14,8 2,5-28,3 9,7 4-55 48.0 0,23-4,55 0,9 До 6 30,9-33,8 32,2
1 б 2,6-8,8 4.4 8,2-20,5 14,8 3,0-23,0 11,3 42-55 47 0,32-4,57 0,9 До 6 30,9-33,8 32,2
II 1,7-7,1 4,2 8.2-20.5 14.8 14,0-30,0 21,8 49-59 51 0,39-2,51 0,59 1 I
По месторождению 1,7-8,8 4,2 14,8 2,4-30,0 9,8 40-55 47 0,23-5,68 1,1 До 6 30,9-33,8 32,2
Примечание. О‘ьг - в МДж/кг, У - мм.
Таблица 218
Качество (в %) литотипов углей Ишидейского месторождения
Лнтотип Технический анализ Элементный состав (па сухую беззольную массу)
А‘< ус1лГ С*1аГ д<!аГ О+8‘*
Полублсстящпн 3,3 46 73,6 5,7 1,3 12,7
Полуматовый 8,3 45 77,1 5,8 1,8 14,2
Матовый 19,4 46 71,9 5,5 1,2 17,2
Прочность углей меняется от 48,7 до 78,4%,
причем наименьшее значение структурной проч-
ности имеет высокосернистый уголь. Теплота сго-
рания изменяется от 28,9 до 36,8, низшая теплота
сгорания в среднем составляет 22,2 МДж/кг.
Угли преимущественно малосерпистые (8'1 - до
1,5%). Выделяется группа углей со средним со-
держанием серы (до 2,5%) и высокосернистых
(до 4,5% серы) в виде отдельных локальных зон.
По своей разновидности сера в малосериистых уг-
лях органическая, в высокосернистых углях - па
40-70% органическая, па 27-52 - пиритная и иа
3-8 — сульфатная.
Минеральная часть углей характеризуется
большим разнообразием. Зола углей кремнистая
и железистая. Содержание глинозема в основ-
ном меньше 30%, хотя в отдельных частях плас-
тов достигает 49%. Содержание СаО в золе невы-
сокое (в среднем 10-11%), в окисленных углях
достигает 48. В золах высокосерпистых углей
концентрация Ре2О3 достигает 60%. Содержание
щелочей в целом невысокое, по иногда наблюда-
ется повышенное содержание К2О (до 4,8%)
(табл. 219).
Оценка минералогического состава неоргани-
ческой части углей показала, что в малосерпи-
стых углях в основном присутствует каолинит, а
также сидерит (табл. 220). Для высокосерпистых
углей характерно присутствие значительного ко-
личества пирита.
Наряду с указанными минералами, чаще все-
го присутствующими совместно, встречаются гид-
рослюды типа иллита и мусковита. Почти все низ-
котемпературные золы углей представлены квар-
цем, метакаолинитом (продукт дегидратации као-
линита), гидрослюдами. Основу минеральной ча-
сти углей Ишидейского месторождения составля-
ет каолинит. Присутствуют в небольших количе-
ствах гидрослюды и свободный кварц. В высоко-
сернистых углях почти половину всех минералов
составляет группа минералов железа.
Элементный состав углей характеризуется
средним содержанием углерода 76,5%, водорода -
5,5. Атомное отношение С/Н находится в диапа-
зоне величии от 1,03 до 1,15.
Угли месторождения не спекаются, за исклю-
чением отдельных образцов с У = 6 мм, что связы-
вают с высоким содержанием серы. Усадка при на-
греве (X) колеблется в пределах от 61 до 74 мм.
Полукоксование их в реторте Фишера показа-
ло, что твердые остатки после опыта оставались
иеспекшимися, порошкообразными. Выход пиро-
генетической воды составил от 4,5 до 5,0%; смо-
лы — от 10,6 до 11,3% (па сухую беззольную мас-
су), газов (плюс потери) от 11,5 до 15,9. При по-
лукоксовании углей в кусках последние сохраня-
ли свою форму, по характеризовались сильной
трещиноватостью и имели малую механическую
прочность. Аналогичные результаты были получе-
ны при термической обработке кусков угля в
инертной среде до температуры 750°С при услови-
ях нагрева, существующих в промышленных пе-
чах Лурги. Внешний вид кусков матовый, полума-
товый и полублестящей разновидности был прак-
тически одинаковым; куски имели сильную тре-
щиноватость и малую механическую прочность.
При коксовании в печах Лурги куски ишидейско-
го угля, очевидно, будут сильно измельчаться.
Смола полукоксования углей имела следующую
характеристику: плотность — 1,013 г/см3; содер-
жание фенолов — 23,1%; асфальтенов - 2,45%;
оснований - 0,79 и кислот - 0,59%.
Суммарное содержание кислородсодержа-
щих групп СООН+ОН в углях колеблется от
1,83 до 2,54 мг экв/г, при этом наблюдается зна-
чительное преобладание фенольных гидроксиль-
ных групп но сравнению с карбоксильными, что
характерно для каменных углей.
Химический состав золы углей Ишидейского месторождения
Таблица 219
Компонент, % Температура плавления золы, о С
810, А12О3 Рс2О3 ТЮ2 СаО 11 ^2 1;1
49,9 18,6 9,1 0,7 11,2 1200-1480 1226-1576 1285-1685
Таблица 220
Минералогический состав (в %) неорганической части углей Ишидейского месторождения
Кварц Каолинит Гидрослюда Группа железа (сидерит, пирит) Кальцит Прочие
0-11 4 62-86 74 3-14 5 3-20 10 2-25 3-12
Ишидепский уголь относится к марке Д (длип-
попламеппый), группе 1Д (первый длиппопламеп-
пый), подгруппе 1ДВ (первый длиппопламеппый
витрипитовый) н отвечает техническим требовани-
ям па длипнопламеппые угли Восточной Сибири
для различных сфер потребления: факельно-слое-
вого и пылевидного сжигания па ТЭС, в цемент-
ных п известковых печах, паровозах, обжига кир-
пича, коммунально-бытовых нужд. Опи могут
быть использованы для получения газа в газогене-
раторных установках, при условии снижения золь-
ности для гидрогенизации, в качестве сорбента
для очистки промышленных стоков от масляных
эмульсий и нефтей, г! также в шихтах с газовыми
у1лями для полукоксования.
Окисленные угли, запасы которых незначитель-
ны, могут использоваться для пылевидного сжига-
ния в стационарных установках.
Попутные полезные ископаемые и
компоненты. Ценных компонентов и малых
элементов в углях и вмещающих породах, подле-
жащих количественной оценке, не выявлено.
Вскрышные породы па участках 1-5 не пред-
ставляют практического интереса. Агрохимиче-
ские исследования пород вскрыши показали, что
песчаники и алевролиты малопригодны для рекуль-
тивации, супеси и суглинки относятся к потенциаль-
но плодородным грунтам.
В непосредственной близости от месторожде-
ния выявлены проявления строительных материа-
лов (песчано-гравийная смесь, глины, строитель-
ный камень — доломиты и долериты).
Гидрогеологические и горно-техниче-
ские условия месторождения сложные вследст-
вие наличия водоносного комплекса юрских по-
род (горизонты - падугольпый, угольный, ноду-
гольный) и четвертичных отложений, широкого
развития непосредственно па площади карьерно-
го поля речной сети (реки Ишидей, Угпайка,
Икей), интенсивной заболоченности (80% от всей
площади) и распространения островной мерзло-
ты (30%) мощностью до 30 м.
Водоприток в горные выработки будет форми-
роваться за счет подземных вод юрского комплек-
са, который характеризуется различными фильтра-
ционными свойствами как в плане, так и в разрезе.
Расчетные водопритокп в период строительства раз-
резных траншей составят (в м3/ч): участки 1-3 —
450-1400 (в зависимости от вариантов заложения),
4 - 385. Дополнительно за счет ливневых осадков
они могут увеличиваться по участкам: 1-3 — па
900-1250, 4 - па 1340, 5 - па 2474 м3/ч.
При разработке месторождения потребуется
большой комплекс работ по мелиорации, отведе-
нию рек и осушению вмещающих пород с помощью
водопонижающих скважин и впутрикарьерпых
насосных установок.
По химическому составу подземные воды гид-
рокарбопатпые кальциево-магпиевые с минерали-
зацией до 0,5 г/л.
Разработка месторождения открытым спосо-
бом будет произведена па площади от выходов
пластов до линейного коэффициента вскрыши
14 м/м. Нижняя граница отработки 205 м. Сред-
ние мощности вскрыши на участках 1-3 соответст-
венно 43,72 и 122 м. Средний коэффициент вскры-
ши 6,6 м3/т, в том числе па первоочередной пло-
щади 1,8 м3/т. К неблагоприятным явлениям от-
носятся сложность гидрогеологических условий,
заболоченность, наличие островов многолетиемерз-
лых пород, шестибалльпая сейсмичность. Породы
вскрыши месторождения аналогичны породам от-
рабатываемых Черемховского, Азейского и Мугуп-
ского месторождений. Горные породы Ишидейско-
го месторождения относятся по крепости к мягким
и средпепрочпым. Коэффициент крепости по шка-
ле М.М.Протодьякопова изменяется от 0,6 до 4,
достигая в отдельных случаях 5-6. Соответственно
категории пород изменяются от 1Х-УШ до У-1У.
При этом для рыхлых пород (глины, суглинки)
преобладают категории УП-УПа, для песчаников
и алевролитов - У-Уа. Покровные отложения (гли-
ны, суглинки, супеси) относятся к весьма малоаб-
разивпым, юрские породы характеризуются сред-
ней и выше средней абразивностью.
По трудности разработки выделяют три груп-
пы пород. К I группе относят мягкие и плотные по-
роды, разрабатываемые без предварительного рых-
ления. Ко II группе - плотные и полускальпые по-
роды, разрабатываемые с предварительным рыхле-
нием взрыванием. К III группе отнесены скальные
породы, разработка которых возможна только пос-
ле сплошного рыхления взрыванием. Мерзлые
грунты могут разрабатываться с частичным рыхле-
нием взрыванием, а в отдельных случаях - со
сплошным рыхлением взрыванием.
Горно-технические условия карьерного поля
позволят при комбинированном способе отработ-
ки применить бестранспортную систему отработ-
ки с экскаваторами цикличного действия.
На площади, примыкающей к границе карьер-
ного поля (коэффициент вскрыши 14 м/м), в мас-
сиве для подземных работ выделена полоса с коэф-
фициентом вскрыши до 20 м/м, запасы которой
могут рассматриваться в качестве резерва па перс-
пективу для продления срока службы разреза.
Остальные запасы месторождения могут быть от-
работаны шахтами глубиной до 240 м. Выполнена
оценка устойчивости намечаемого карьера в осушен-
ном и обводненном состояниях массива (табл. 221).
Для водопасыщеппых откосов углы наклона бор-
тов уменьшаются на 20-30%, т.е. необходимо про-
ведение комплекса мероприятий по мелиорации за-
болоченных долин рек Ишидей и Икей.
При отработке Азейского месторождения, нахо-
дящегося в аналогичных с Ишидейским условиях,
углы уступов бортов при их высоте 10 м варьируют
от 40 до 60°, а углы уступов по углю составляют
80°. Углы откосов бортов по исследованиям ТИСИ
и фактические углы откосов по Азейскому место-
рождению-аналогу имеют близкие значения.
Геоэкологические условия. На месторож-
дении сельхозугодья и лесные массивы для про-
мышленного использования отсутствуют. Породы
вскрыши могут после рекультивации использовать-
ся под пашни, сенокосные угодья, лесопосадки,
под ложе водоемов. Содержание свободного крем-
незема в углях до 4%, во вмещающих породах - до
20. При ведении открытых горных работ с проведе-
нием комплекса мероприятий по снижению ныли
в карьере особой силикозоопаспости пет.
Угли месторождения малосерпистые (1,1%).
Содержание токсичных и потенциально токсич-
ных элементов не превышает предельно допусти-
мых концентраций.
Запасы углей и перспективы освое-
ния. По разведанным запасам Ишидейское мес-
торождение относится к крупным Иркутского
бассейна. Запасы угля карьерного поля по кате-
гориям А+В+С( в количестве 831,7 млп т являют-
ся резервом подгруппы “а” для
Углы наклона бортов разреза
Таблица 221
Тип породы Условие залегания Глубина, м Коэффи- циент запаса Угол наклона откосов, град.
осушен- ных обводнен- ных
Покровные Горизонтальное 10 1,3 48 35
отложения
Вывстрслыс 10 1,3 60 40
породы 20 1,3 55 35
Покровные 50 1,3 50 35
н угленосные 75 1,3 42 33
отложения Наклонное (14°) 30 1,3 50 34
Покровные Горизонтальное 10 1,3 48 35
отложения 20 1,3 37 32
Вывстрслыс 25 1,3 49 37
породы 50 1,3 48 35
75 1,3 43 33
100 1,3 37 30
125 1,3 35 28
Покровные 150 1,3 32 27
и угленосные 175 1,3 31 27
отложения 200 1,3 30 26
225 1,3 28 25
250 1,3 27 24
Таблица 222
Основные технико-экономические показатели освоения
Ишидейского месторождения
Показатель Значение
Среднегодовая производительность, тыс т 12000
Срок службы разреза, лет 60
К низложения в строительство, млн р, 378,1
Производственные фонды, мли р. 273,5
Себестоимость 1 т угля, р. 5,51
Оптовая црна, млн р. 10,49
Рентабельность к производственным фондам, % 13,4
Срок окупаемости капвложений, лет 10
строительства разреза производ-
ственной мощностью 12 млп т/год.
Кроме того, па месторождении
числится 17,6 млн т угля катего-
рии С2 и 259,4 — забалансовых за-
пасов.
Основные технико-экономи-
ческие показатели освоения мес-
торождения по утвержденному в
1983 г. варианту кондиций (мини-
мальная мощность пласта 1,3 м,
максимальная зольность угля
30%, предельный линейный ко-
эффициент вскрыши 14 м/м)
приведены в табл. 222.
КАРАНЦАЙСКОЕ
МЕСТОРОЖДЕНИЕ
Расположено в 40 км от стан-
ций Куйтуп и Зима. В 1948 г. при
геологической съемке геологом
В.В.Сухановой были обнаруже-
ны пласты углей. Планомерное
геологическое изучение угленос-
ной площади проводилось в пери-
од 1950-1960 гг. (А. П. Вагина,
О.Д.Мурашова, Н.А.Скрипко).
Стратиграфия. Юрская
толща включает три свиты: зала-
рипскую, черемховскую, приса-
янскую общей мощностью угле-
носных отложений 220 м. Толща
сложена песчаниками (75% раз-
реза), углями, алевролитами,
конгломератами, углистыми по-
родами и аргиллитами. Угленос-
ные породы подстилаются пест-
роцветпыми песчано-глинисты-
ми осадками верхнего кембрия, а
па юге-востоке - пижпекембрий-
ской ' известково-доломитовой
толщей (рис. 106).
X —
□ 6
510
460-
410-
360-
ЮЗ
Разрез по линии А-А
249 206 705 559
5627Э7
824 825
Рис. 106. Схематическая геологическая карта Карапцайского месторождения
1 - четвертичные отложения (О); 2 - присаянская свита Цгрз); 3 - черемховская Ут-гёг); 4 -заларинская У121); 5 - ордовикские отложения (О); 6 - кембрийские (С); 7 - детально и предварите-
льно разведанная площадь; 8 - граница месторождения
| X колонке-. 1 - песок с прослоями глины; 2 - конгломерат; 3 - песчаник; 4 - алевролит; 5 - уголь; 6 - доломит
мшм««'Ж1гт»дт»даав яяжя так «мег псж1-лк$лэг мт? деда л«п кхп гт хзхаг к*.дг даы мж а>^ аж-яышах
В структурном отношении месторождение приу-
рочено к северо-восточному крылу Иркутского проги-
ба. Юрские отложения залегают волнисто и имеют’ па-
дение от 2 до 3°. Разрывных нарушений не выявлено.
Промышленная угленосность связана с осад-
ками черемховской свиты, которая подразделяет-
ся па три горизонта: верхний непромышленный,
горизонт рабочих пластов и нижний непромыш-
ленный. Рабочие - девять пластов сложного стро-
ения (табл. 223). Наиболее выдержаны пласты II
и I. Пласты III и 1бис относительно выдержаны, а
пласты VI, V, IV, II бис и 16 — невыдержанные.
Самым невыдержанным является пласт 16, кото-
рый не имеет балансовых запасов. Наиболее высо-
кая угленасыщеппость наблюдается па восточной
части месторождения.
Суммарная мощность всех рабочих пластов -
от 16,5 до 23,15 м. Глубина залегания почвы ниж-
него рабочего пласта I колеблется от 15 на севе-
ро-востоке до 175 м па крайней западной части
предварительно разведанной площади. Средняя
глубина залегания в целом - 90 м.
Качество и технологические свойст-
ва углей. По природе исходного материала угли
месторождения - гумусовые и состоят из остат-
ков тканей высших растений и кутинизирован-
пых элементов. Среди них выделяются полублес-
тящие, полуматовые и матовые разности. По пет-
рографическому составу угли неоднородны. Глав-
ные микрокомпопепты их - витринизироваииая
основная масса и кутипизироваипые элементы.
Фюзеп практически отсутствует (табл. 224).
Характеристика рабочих пластов Караниайского месторождения
Таблица 223
Индекс пласта Рабочая мощность, м максимальная средняя Площадь распространения (с рабочей мощно- стью), км2 Строение пласта Доля участия в балансовых запасах, % Среднее расстояние до нижележащего пласта, м
VI 2,40 2,4 Одна-две пачки, 0,1 12,1
1,19 чаще простое
V 3,4 1,26 6,7 То же 0,3 6,2
IV 3,80 1,35 32,1 1,2 5,7
III 6,3 1,91 163,7 9,5 3,8
II бис 4,20 1,50 35,3 Две-три пачки, чаще простое 1,6 2,8
II 17,70 6,60 281,5 От двух-четырех до девяти пачек 58,0 4,7
I бис 5,30 154,2 Одна-две пачки, 8,1 6,0
1,67 чаще простое
I 7,40 2,49 То же 21,2 2,0
Петрографический состав (в %) углей Караниайского месторождения
Таблица 224
Индекс пласта (сверху впиз) Витринит Семивитрипит Фюзинит Липтинит
III 68,8 15,9 0,5 14,8
II 85,8 5,0 0,3 8,9
I 80,9 8,0 0,4 10,7
В целом по месторождению 78,5 9,6 0,5 11,4
Угли западной части месторождения преиму-
щественно кларены спорово-пыльцевые и кларе-
ны смешанные. Для углей восточной части основ-
ной исходный материал - древесно-стеблевые тка-
ни низкой степени гелификации. Угли штрихова-
тые, полосчатые, реже — однородные. Излом
обычно неправильный, угловатый, ступенчатый,
волнистый, редко — полураковистый. Текстура
массивная и слоистая, отдельность кусковатая,
плитчатая, местами призматическая. Цвет чер-
ный с буроватым оттенком. Твердость углей — от
средней до высокой. Все угли плотные, довольно
крепкие.
В направлении с запада на восток качествен-
ные показатели углей и их петрографический со-
став изменяются, что позволило выделить три
зоны углей по их качеству: западную, централь-
ную и восточную (табл. 225).
Таблица 225
Качество углей Каранцайского месторождения
Показатель, о/ /о Зона месторождения
Западная Центральная Восточная
11,8 11,0 8,8
А1' 12,4 12,1 14,6
48 47 50
з;1 1,4 1,9 5,5
С‘,аГ 73,7 75,0 76,1
Н<ы 5,3 5,2 5,6
Накопление и превращение растительного ма-
териала в западной части зоны происходило в
условиях обводненных слабонроточиых болот,
вследствие чего угли представлены в основном кла-
ренами, реже дюрено-кларепами (микроспоровы-
ми, микроспорово-кутикуловыми и микроспоро-
во-суберинитовыми, суберипитовыми, однородны-
ми). Резко преобладает основная масса ксиловит’
репового и неоднородного строения, составляя
62% от всей массы угля. Структурных гелифициро-
ваппых тканей в два раза меньше (до 18%), чем в
углях восточной зоны, а форменных элементов в
два раза больше. Макроскопически угли западной
зоны полуматовые (63%), полублестящие (21), ма-
товые (15) и полосчатые с однородной и штрихова-
той структурой. Изредка встречаются угли сме-
шанной гумусово-сапропелевой природы. Мато-
вость углей вызвана высоким содержанием в них
липоидных элементов, спор, кутикулы.
Угли восточной разведанной площади место-
рождения отличаются высокой сернистостью. На-
копление и превращение растительного материа-
ла здесь происходило в более застойных услови-
ях, в резко восстановительной среде. Угли этой
зоны сложены дюрено-кларенами, кларепо-дюре-
нами и дюрепами (суберипитовыми, суберииито-
во-микроспоровыми и ксилоаттритовыми). Основ-
ная масса углей неоднородного строения с боль-
шим количеством аттритовых частиц, содержит
от 28 до 41% структурных гелифицированпых тка-
ней, представленных линзами древесно-стеблево-
го, пробково-корового и листьевого материала.
Преобладают среди них коровые и пробковые тка-
ни, содержание которых колеблется от 8 до 46%.
Форменные элементы в углях восточной зоны
встречаются в небольшом количестве. Макроско-
пически угли преимущественно полублестящие
(82,4%), реже полуматовые (16,8) и блестящие
(0,8) с однородной, реже штриховатой структу-
рой. В центральной части зоны распространен
промежуточный тип углей. Макроскопически
угли здесь сложены перемежающимися полублес-
тящими и полу матовыми разностями.
По химико-технологическим свойствам угли
западной части рассматриваются как переходные
от зрелых бурых к длипнопламеппым, в централь-
ной части — длиппопламеппые песпекающиеся и в
восточной части - спекающиеся. Количество угле-
рода в углях увеличивается в восточном направле-
нии и от нижних пластов к верхним. В этом же на-
правлении изменяется и спекаемость углей. Коксо-
вый остаток, получаемый при определении лету-
чих веществ в малосерпистых углях западной
зоны, всегда порошкообразный, в углях централь-
ной зоны — порошкообразный или слипшийся, в
высокосернистых углях восточной зоны — доста-
точно плотный (V = 4 мм). Средняя аналитиче-
ская влажность углей западной зоны 11,8%, в цент-
ральной опа снижается до 11,0 и в восточной - до
8,8. Средняя зольность углей всех зон отличается
мало. Угли с высокой зольностью (выше 30%)
встречаются в отдельных точках. Выход летучих
веществ па сухую беззольную массу повышается
от верхних пластов к нижним и с запада па восток
пропорционально содержанию серы. В целом по
разведанной площади среднее содержание серы ко-
леблется от 1,4 (в западной зоне) до 1,9 и 5,5% — в
центральной и восточной зонах. По пласту III оно
соответственно составляет 0,6; 0,8 и 4,8%; по плас-
ту II - 0,6; 0,9; 4,9; цо цларту I бис - 1,7; 3,3 и 7,5;
и по пласту I ” 3,6; 5,1 и 7,0%.
Соотношение разновидностей серы зависит
от содержания общей серы: в углах с содержани-
ем серы < 9% преобладает органическая сера, при
> 9% - сульфидная. Содержание сульфатной
серы не превышает 0,2%,
Теплота сгорания углей 31,4 МДж/кг, вы-
ход смолы полукоксования *- 13,7%, Обогати-
мость карапцайских углей изменяется от очень
трудной до средней. Нижняя граница зоны вывет-
ривания углей не глубже 1-3 м от поверхности ко-
ренных пород. С глубиной залегания пластов угля
наблюдается увеличение содержания общей серы
от 0,5 до 5,5%, отмечены значительные колебания
содержания органической серы (0,5-6,1%), при-
чем наблюдается тенденция к повышенному содер-
жанию органической серы в нижних пластах, что
объясняется наличием сероводородных вод в близ-
лежащих к нижним пластам углей кембрийских по-
род. Верхние пласты, доступ сероводородных вод
к которым был затруднен, содержат небольшое ко-
личество органической серы, а образование этой
серы связано с формированием самих угольных
пластов. В пробах с чрезвычайно высоким содер-
жанием общей серы преобладает сера вторичного
происхождения (в виде крупных кристаллов, ко-
рочек, налетов). С возрастанием глубины залега-
ния пластов углей увеличивается и содержание об-
щей серы во вмещающих породах.
Средний состав золы углей (в %): 81О2 — 48,5;
А12О3 - 22,3; ГегОз - 15,6; СаО - 6,6; МдО - 1,8;
8О3 - 3,5. Температура плавления золы (в °С): на-
чала деформации 1, = 1271, размягчения (2 = 1325
и начала жидкоплавкого состояния (3 = 1374.
При полукоксовании карапцайских углей вы-
ход (в %) полукокса составил 71,7, смолы - 9,1, пи-
рогепетической воды - 10,34, газ+потери - 8,86. Со-
став полукоксового газа (в %): СО2+Н2 = 23,13;
СПН1П = 9,02; СпН2п+2 = 42,1; Н2 = 12,63; Ы2 = 2,63.
Карапцайские угли следует рассматривать
прежде всего как энергетическое топливо, при по-
лукоксовании они дают меньший выход жидких
продуктов, чем черемховские.
Попутные полезные ископаемые и
компоненты. Широко распространенные в раз-
резе угленосной и вскрышной толщи песчаники
(75%) малопригодны для практического исполь-
зования. Пески и глины, залегающие в виде лин-
зообразных невыдержанных небольших тел, инте-
реса не представляют.
Концентраций редких, рассеянных и токсич-
ных элементов как в углях, так и во вмещающих
породах па Карапцайском месторождении с содер-
жаниями, требующими изучения, не выявлено. В
связи с тем, что опробование и анализы проводи-
лись по устаревшим методикам (1950-1960), целе-
сообразно провести ревизионные геохимические
исследования. Радиоактивных аномалий па место-
рождении не обнаружено.
Горно-геологические и гидрогеологиче-
ские условия освоения месторождения.
Гидрогеологические условия месторождения
осложняются наличием широких заболоченных
пойм р.Кимильтея и ее притоков, затопляемых па-
водковыми водами. Подземные воды заключены в
четвертичных отложениях и в юрской толще. Наи-
большей водообилыюстыо обладают падугольпый
и угольный горизонты юрской толщи. Удельные
дебиты скважин достигают 5-10 л/с, а коэффици-
енты фильтрации 3-5 м/сут. Четвертичные отло-
жения и подугольиый горизонт обводнены мень-
ше. Наибольший водоприток в горные выработки
следует ожидать в период вскрытия месторожде-
ния, когда он может достигнуть 420-450 м3/ч. В
последующее время водопритокп будут постепен-
но снижаться и через 5-10 лет после сдачи разреза
в эксплуатацию не превысят 320-350 м3/ч.
Для Карапцайского месторождения установ-
лен предельный коэффициент вскрыши (10 М3/т),
при котором возможна его эксплуатация открытым
способом. В этом контуре пласты угля залегают в
среднем па глубине 90 м. Породы вскрыши пред-
ставлены преимущественно песчаниками, реже
алевролитами У-У1 категорий крепости по шкале
М.М.Протодьяконова. Углы откосов но рыхлым
породам 35-40, по коренным - 70-80°.
Геологические ресурсы угля месторож-
дения оцениваются в 18404,7 млн т. Балансовые
запасы угля составляют по категориям А+В+С]
3080 млп т и категории С2 - 3032.
Каранцайское месторождение - крупнейшее
в Иркутском бассейне. Имеет благоприятные гео-
графо-экономические условия освоения, в том
числе для открытой добычи энергетических уг-
лей. Использование сернистых углей месторожде-
ния должно осуществляться в комплексе с органи-
зацией сернокислотного производства и получе-
ния других цепных сернистых продуктов органи-
ческой химии.
КАТАРБЕЙСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ
Расположено в 30 км к югу от ВСЖД - ст.Ше-
берта, в 25 км севернее Ишидейского и в 15 км
юго-западнее Мугупского. Месторождение выяв-
лено в 1969 г. (А.В.Новорожденных), поиски и
оценка угленосной залежи выполнены в
1969-1972, 1982-1986 гг. (С.К.Хапхараев, А.Н.Кри-
вопос, А.В.Дорохова).
Угольные пласты приурочены к черемхов-
ской свите юры. Всего в разрезе вскрыто пять
угольных пластов (снизу вверх): I, 1а, Па, II и III.
Нижние пласты I и 1а имеют рабочую мощность
(табл. 226).
Угли месторождения относятся к переход-
ным марки БЗ-Д. Угли нижних пластов па отдель-
ных локальных участках характеризуются повы-
шенным содержанием серы. Качественная харак-
теристика углей приведена в табл. 227.
Полезные компоненты во вскрышной
толще и в углях отсутствуют, токсичные элемен-
ты не превышают предельно допустимых концент-
раций.
Горно-геологические условия месторож-
дения средней сложности, обусловлены заболо-
ченностью поверхности, наличием сезонной мно-
голетней мерзлоты. Ожидаемые притоки в разрез -
до 300 м3/ч. Необходимо предварительное осуше-
ние карьерного поля.
Предельный коэффициент вскрыши для откры-
тых работ - 15 м/м. Плотность запасов па 1 км2
составляет 6,4 мли т.
Запасы угля па месторождении по категории
С2 числятся в количестве 363,6 млп т па Государ-
ственном балансе по состоянию па 01.01.1998 г.
Имеются перспективы прироста запасов за счет
доизучения забалансовых. Однако из-за повы-
шенного содержания серы в настоящее время изу-
чение месторождения и доведение его запасов до
промышленных категорий нецелесообразно.
I
ИШИНСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ
Находится в 80 км к север-северо-востоку от
г.Иркутска. Гидрографическая сеть представлена
протекающей по юг-юго-восточной границе место-
рождения р.Мурипом с ее притоками. Абсолют-
ные высотные отметки поверхности от 540 м в до-
линах рек до 752 м па водоразделах. Общий на-
клон поверхности на юго-запад.
Месторождение открыто в 1947-1948 гг.
Усть-Ордынской экспедицией, под руководством
Ю.П.Деева. В 1952-1954 гг. па месторождении
проведены поисковые работы (Е.К.Васильева).
В 1970 г. (П.Ф.Баженов) по заявке Облместпро-
ма разведаны участки для закладки разрезов мест-
ного значения в юго-восточной части месторожде-
ния мощностью 120 тыс. т/год.
Таблица 226
Характеристика пластов угля Катарбейского месторождения
Индекс пласта Мощность, м Площадь распро- странения, км2 Глубина залегания, м
I 0,3-12,7 3,5 120 6,3-108,1
1а 0,5-7,2 2.0 80 30,5-146,2
II 0,3-1,3 0,8 110 10,5-78,8
Па 0,3-0,6 Около 1 10-30
III 0,3-2,6 20 1,7-47,4
Таблица 227
Качество (в %) углей Катарбейского месторождения
Показатель Пласт
I 1а II III
\\'а 0,6-2,5 2,5 0,9-3,7 2,4 0,7-3,5 2,3 1,8-4,3 3,1
А*' 5,4-21,9 17,1 13,3-26,0 19,4 6,5-24,5 13,3 13,2-24,1 19,1
0,5-5,4 3,6 0,6-4,7 2,8 0,6-5,3 3,0 0,6-0,8 0,7
\д|;,г 39,2-54,6 52,4 41,6-54,3 50,1 48,9-50,5 49,6 46,7-50,9 47,5 •
73,9-75,0 74,7 72,3-74,0 732 - -
Н<1;.Г 6,2-6,3 6,2 5,9-6,1 6,0 - -
0/ 31,2-31,6 31,4 31,0-31,5 31,2 _____
Примечание. - в МДж/кг.
Месторождение сложено юр-
скими отложениями заларипской,
черемховской, присаяпской свит
и располагается в ядре Ишипской
синклинали. Подстилающие поро-
ды - верхнекембрийские, а на
крайнем юго-востоке — карбонат-
ные толщи нижнего кембрия
(рис. 107, 108).
Распространение заларипской
свиты ограничено. Присаяиская
свита залегает в центральной час-
ти синклинали, сложена разпозер-
пистыми песчаниками с прослоя-
ми алевролитов и имеет мощность
до 170 м. Черемховская угленос-
ная свита распространена повсеме-
стно, за исключением замковых ча-
стей антиклинали, где опа частич-
но или полностью смыта и сложе-
на главным образом мелкозерни-
стыми песчаниками, а в нижней ча-
сти - песчаниками, алевролитами
и пластами угля. Мощность ее до
100 м. Пласты угля залегают на-
клонно, угол падения изменяется
от 4 па юго-западе, до 20° на севе-
ро-востоке. В направлении на севе-
ро-восток все складки крыльев
Ишипской синклинали сужаются,
а крутизна крыльев возрастает.
Промышленная угленос-
ность месторождения неравно-
мерна и приурочена к черемхов-
ской свите, в разрезе которой на-
считывается до 15 пластов и про-
слоев угля, в том числе три-пять
пластов с мощностью более 1,0 м,
характеристика которых приведе-
на в табл. 228.
I
I ВИ / 2 Р$^1 3 ЁЭ 4 У//\ 5
I I 17 1-А^ 8 ЕЕЕЬ
।
Рис. 107. Схематическая геологическая карта Ишинского месторождения I
1 - нижнекембрийские карбонатные породы (Спи); 2 - верхнекембрийские пестроиветные отложения (Стз); 3 - заларинская свита
юры (<1121); 4 - черемховская свита юры с выходами пластов угля («Нсг); 5 - присаяиская свита юры (Лгрз); б - неогеновые отло?кения |
(И); 7 - четвертичные образования (О); 8 - оси антиклиналей; 9 - оси синклиналей
К колонке: 1 - глина; 2 - песок; 3 - гравий; 4 - песчаник; 5 - алевролит; б - конгломерат; 7 - известняк; 8 - уголь
агвиЕй едязаь «дан. чвжт «йажьчвжяа. «яжгв. тг&А «жп КхСйз. згккзд
I Рис. 108. Геологический разрез через Усть-Ордынский угленосный район
11- четвертичные отложения; 2 - неогеновые отложения (ользонская свита); 3-4 присаяиская свита (3 - песчаники, 4 - конгломера-
| ты); 5 - черемховская свита; 6 - верхнекембрийские отложения; 7 - нижнекембрийские; 8 - угольные пласты
й
5
Й
>=
|яяжя>Ч8&К& ««иь -йвзэд чжв» ззивгж «за». ют«виак. тйвзям «ежа» таит «яае» «жяа «ат» «»яж. ««и. «я кзпиь чикж» -тяж». шже чиик. «вяйч та «зт. Ш» Ж» «жа* «©ж* жжжв. ®жа чшяж «кдеил «еда- -чыт, *$<=
к
$
Суммарная рабочая мощность угольных плас-
тов достигает 12,65 м, средняя — 4,90. В юго-вос-
точной части месторождения пласты местами
сближаются, в северо-западном направлении —
расходятся. Глубина залегания нижнего рабочего
пласта изменяется от 10 иа выходах до 250 м в
Ишипской синклинали. Качественная характери-
стика углей месторождения приведена в табл.229.
Характеристика пластов Ишинского месторождения
Индекс пласта Рабочая мощность, м Строение пласта Среднее расстояние до нижележащего пласта, м
I 1,3 Простое 10-20
II 1,53 До двух пачек, чаще простое 5-10
III 2,07 До двух-четырех пачек, реже простое 10-40
IV 2,11 Сложное, до четырех пачек 2-6
V 1,45 Сложное, до трех пачек -
Таблица 229
Качество (в %) углей Ишинского месторождения
Показатель Марка угля
2ДВ-1ГВ 2Г 2Г-ГЖ ГЖ
V/11 3,2 2,4 1,5 1,2
А'1 17,9 18,4 21,2 27,0
46,7 47,4 50,0 5,8
з;1 0,6 1,7 3,7 5,8
с<ы 80,1 79,3 78,6 77,3
н<ы 6,0 6,0 6,2 5,9
V 10 ' 14 19 26
Выход смолы 16,4 15 - -
Примечание. У - в мм
Угли месторождения - в основ-
ном гумусовые, нолублестящие,
встречаются полуматовые (25%) и
матовые (8%), штриховатой и штри-
ховато-полосчатой структуры. Основ-
ной микрокомпопеит углей — витри-
нит (77-85%), сформировавшийся из
тканей древесины, пробки, коры и
реже листьев. Содержание липоид-
ных 9-11%. Семивитрииит представ-
лен зольным микстипитом и присут-
ствует обычно в незначительных ко-
личествах.
По степени метаморфизма угли -
газовые, разиосерпистые: от малосер-
пистых (1 ГВ-2 Г) до высокосерпи-
стых (ГЖ). В распределении серы
по ее разновидностям отмечается сле-
дующая особенность: в углях с об-
щей серой от 1,1 до 2,5% преоблада-
ет пиритная сера, причем за счет при-
сутствия пирита более позднего обра-
зования, для других месторождений
обычно в подобных случаях преобла-
дает органическая сера.
Подавляющее большинство уг-
лей месторождения имеют трудную
обогатимость. Выход концентрата
удельной массы <1,4 г/см3 колеблет-
ся от 91,0 до 46,1% (в среднем 71,6),
а зольность концентрата соответствен-
но от 7,7 до 14,4% (в среднем 11,2).
Максимальная влагоемкость углей (\Утах) ко-
леблется от 2,3 до 8,8% (среднее значение 5,2).
Теплота сгорания, определенная по бомбе, изме-
няется от 32,5 до 34,2 МДж/кг (в среднем 33,4),
выход смолы полукоксования - 15,8%.
По данным ВУХИНа, ишипские угли имеют
более низкую вязкость пластической массы и вы-
сокое вспучивание по сравнению с углями других
месторождений. Опыты полузаводского коксова-
ния показали, что в насыпной шихте доля учас-
тия ишипских углей может достигать 60%.
Основные направления использования ишин-
ских углей.
' 1. Технологическое: коксование (1ГВ, 2Г и ГЖ
в шихтах вместе с кузнецкими или иркутскими уг-
лями), 'производство формованного кокса (2ГВ),
производство синтетического жидкого топлива
(2ДВ, 1ГВ, 2Г, ГЖ), полукоксование (2ДВ, 1ГВ).
2. Энергетическое: пылевидное и слоевое
сжигание в стационарных котельных установках
(все марки, группы и подгруппы углей, не исполь-
зуемых для коксования), сжигание в отражатель-
ных печах (2ДВ, 1ГВ), сжигание в топках судов
(2ДВ и не используемых для коксования углей
1ГВ, 2Г и ГЖ), топливо для коммунальных и бы-
товых нужд (все марки, группы и подгруппы уг-
лей, не используемые для коксования).
3. Зола и шлаки при производстве строи-
тельных материалов. Прочее использование:
производство углеродных адсорбентов (2ДВ,
1ГВ).
По горно-геологическим и гидрогеоло-
гическим условиям эксплуатации место-
рождение относится к силыюобводпепиым со
сложными условиями отработки. Ожидаемые рас-
четные водопритоки в горные выработки составят
950 м3/ч. Воды гидрокарбонатные, кальцие-
во-магпиевые с минерализацией до 0,5 г/л и суль-
фатно-гидрокарбонатпые, магпиево-кальциевые с
минерализацией 1,1 г/л.
Вскрышные породы относятся к полускаль-
пым, Ш-У категории крепости (по шкале
М.М.Протодьяконова). Углы откосов действую-
щего разреза ио рыхлым породам около 50, по ко-
ренным — 70°.
Запасы углей месторождения (в млп т) со-
ставляют: по категориям А+В+С( - 90,8; С2 ~
556, забалансовые - 94,7.
С 1970 г. па участке “Ходайский” работает
‘Харанутский” разрез Облместпрома производст-
венной мощностью 130 тыс. т угля/год. В 1998 г.
добыча составила 100 тыс. т при себестоимости до-
бычи 1 т угля, 155,9 р.
КАРМАГАЙСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ
Расположено между реками Ангарой на запа-
де, Кудой — на юге и юго-востоке й Кармагайкой —
па севере. От г.Иркутска и железнодорожной ма-
гистрали месторождение удалено па 20-40 км.
Юрские отложения залегают па размытой по-
верхности верхпекембрийских и пижпекембрий-
ских пород и имеют максимальную мощность
(470 м) в южной части месторождения, иа севере
же их мощность не превышает 250-300 м. Опи
представлены отложениями русловых и прирус-
ловых фаций, фаций речных потоков и конусов
выноса, пойменными фациями, фациями торфя-
ных болот и застойных водоемов. Юрские отложе-
ния включают заларинскую, черемховскую и при-
саяпскую свиты.
Заларинская свита сложена конгломерата-
ми, состоящими па 50-80% из галек изверженных
пород, скрепленных песчано-глинистым, иногда
кремнистым цементом. В верхних горизонтах сви-
ты появляются слои и линзы гравелита, круппо-
и средпезерпистого песчаника и изредка алевро-
литы. Отложения заларипской свиты распростра-
нены повсеместно; их мощность варьирует от
10-25 в северной части месторождения до 50 м в
южной.
Вышележащая черемховская свита слагается
(в %) песчаниками (46-52), алевролитами
(15-28), аргиллитами (19-16), углистыми алевро-
литами и аргиллитами (1,5-3) и углями (3-16). В
ее строении довольно четко выделяется пять рит-
мов осадконакопления, начинающихся грубозер-
нистыми песчаниками и закапчивающихся угля-
ми и аргиллитами. Иногда начало ритма связано
с глубоким эрозионным срезом, в связи с чем уголь-
ные пласты частично или полностью смыты.
Этим в основном и объясняются резкие измене-
ния мощности пластов угля. Мощность черемхов-
ской свиты 60-115 м (среднее значение 80).
Присаянская свита содержит крупнозерни-
стые и среднезерпистые песчаники с редкими лин-
зами алевролитов и углей. Последние, как прави-
ло, наблюдаются лишь в верхней части разреза
свиты, образуя так называемый верхний угленос-
ный горизонт. Мощность присаяпской свиты в
южной части месторождения достигает 300 м, в се-
верной — опа частично или полностью смыта.
Четвертичные отложения представлены
элювиально-делювиальными суглинками и супе-
сями мощностью 1-3 м, аллювием пойменных и
надпойменных террас.
Площадь Кармагайского месторождения на-
ходится в зоне перехода от северо-западного кры-
ла Кудииской мульды к северному склону Приир-
кутской впадины.
Угленосные отложения залегают моноклиналь-
но с падением от 1-3 до 5° в Прииркутской впади-
не. По керну фиксируются разрывные наруше-
ния небольшой амплитуды.
Промышленная угленосность Кармагайского
месторождения приурочена к черемховской еди-
те: из 49 пластов и прослойков угля до 32 сосредо-
точены в этой свите. Расстояния между пластами
изменяются от 1 до 10 м. Мощность отдельных
пластов варьирует от 0,05 до 5,05 м. В разрезе
свиты насчитывается от 1 до 16 пластов угля мощ-
ностью более 0,6 м, а свыше 1 м — 5. Их суммар-
ная мощность до 11,25 м, а по пластам мощно-
стью более 1 м - до 8 м. Максимальное количест-
во наиболее мощных пластов приурочено к цент-
ральной части месторождения (район дер.Тихоно-
ва Падь), в восточном и южном направлениях ко-
личество их уменьшается.
Рабочие пласты угля, как правило, имеют
сложное строение: состоят из 2-10 пачек угля и
отличаются неправильной конфигурацией рабо-
чих контуров. Глубины залегания верхнего уголь-
ного пласта изменяются от 15 па севере до 357,8 м
па юге, а нижнего пласта от 70,4 до 445,8 м.
Все угольные пласты месторождения относят-
ся к топким, лишь па отдельных небольших
участках они характеризуются повышенной
мощностью.
Кармагайские угли гумусовые. Среди них
в виде топких прослойков и линз присутствуют
сапропелево-гумусовые. Угли сложены ксило-
витреповой основной массой, витрепнзировап-
пым материалом и кутипизироваппыми элемен-
тами. Фюзепизированпые ткани обнаружива-
ются в виде единичных микроскопических об-
рывков. По петрографическому составу угли
являются кларенами и кларепо-дюрепами. Вы-
сокогелифицированпые ксиловитрепы типа ио-
вометелкипских не обнаружены. По внешнему
облику преобладают полублестящие и туск-
ло-полублестящие угли. Минеральные включе-
ния в зольных углях представлены глинистым
материалом, дисперсно-распределенным в
основной массе.
Все угли месторождения газовые, от слабо до
хорошо спекающихся, малосерпистые, средпезоль-
пые и зольные (табл. 230). Угли присаяпской сви-
ты спекаются слабо. Угли черемховской свиты в
вертикальном разрезе довольно однообразны; па
площади месторождения можно выделить три раз-
личные по качественным показателям зоны:
юго-западную, центральную и северо-восточную,
соответственно с преобладанием углей технологи-
ческих групп 2Г, 1ГВ-2Г и 1ГВ. Такая зональ-
ность наблюдается в плане каждого пласта. Мак-
симальная углепасыщешюсть приурочена к цент-
ральной зоне, поэтому иа месторождении преоб-
ладают угли технологической группы 2 Г (62% за -
пасов) (рис. 109).
► ’йййил ъая ял «им» «мьсл «имж чаяил. %-ажх чвийя» «яма» \дж» тваяж жижа. «оаы. члажл. чжаяа. «и»»й* шж*ижм. «хая мел» саа амваш. «якяь ча।мм. чмваа. «мм» жж «мам «аиж «аа* чмк шш» хиш яжыж. «мйж «ям» «гмй» :
Юго-Западная
зона
н
1
»
I
I
Я
9
I
&
8
I
Скв.201
• • в
•
. .
11
»1 / V
ТТ~г—гтт3
1111 -Г
| | ^ | | |! 1
111111
*
. -
У1-0,6
-0,3;У-21
У-0.2
ГУ-0,8;У-15
-0,4;У-18
Ш-0,7
1-0,2
Х1-2.6
I
I
1
У-13
Северо-Восточная
зона
Скв.42
Скв. К-29
й
$
П-0,2
1-0,1
Скв.386
0,2
ХП-0,65;У-13
20 м
0
Х-0,7;У-17
УП-0,10
1Х-0.2
УШ-0,7;У-18
Х1-2,8;У-10
Х-1,3;У-12
1Х-1,2;У-11
УП1-2,15;У-15
УП-0,9;У-15
У1-2,4;У-12
У-0,6;У-13
У-0,65;У-10
т-т-
* .
• • • •
• • •
а • _
• • .
» • • •
•«
« • • Т"
• • •
* . ' . *
• 4 - а
-
а • • • •
У1-0,3
1Х-0,45;У-10
УШ-0,05
ХП-0,3
Х1а-0,6;У-10
Ш-0,1
П-0,1
8
Рис. 109. Строение нижнего угленосного горизонта Кармагайского месторождения
1 - номер пласта и его мощность (в м); 2 - толщина пластического слоя углей (в мм); 3 - уголь; 4 - углистый аргиллит и алевролит;
5 - аргиллит; б - алевролит; 7 - песчаник мелкозернистый; 8 - песчаник крупно- и среднезернистый
' «и.'.ж.иаьтаа.мж.жжжи.'ж теа.ква = .хжл’.к и . я»яеа*в»и»»«яа«га.»«*,«»тл,иа*»,о«..»а«1
!>
3
.1
Зола углей в среднем содержит (в %):
51О2 - 67; А12О3 - 21; Ре2О3 - 4,3;
Саб - 2,5; МдО - 1,1; 5О3 - 0,7.
При полукоксовании угли дают по-
вышенный выход деггя (в среднем 16%)
(в %): фенолов - 19,1, орга1шческих осно-
ваний — 3,7, карболовых кислот — 0,29,
асфальтенов — 2,07, парафинов — 2,4.
Газ, полученный при полукоксова-
нии, имеет следующий состав (в %):
Н28 + СО2 - 7,1-9,48; СП1Н„ - 7,2-6,9;
СО - 6,0-8,6; Н2 - 8,9-12,0; СпН2п+2 -
55,0-59,1; М2 - Г,6-7,1; п - 1,4-1,8.
Опыты, проведенные ВУХИНом
при коксовании шихт с участием кар-
магайских углей в полузаводских усло-
виях, показали, что долевое участие в
коксовой трамбованной шихте может
составить: умеренно и хорошо спекаю-
щихся углей (У > 15 мм) юго-запад-
ной зоны 50-60%, умеренно спекаю-
щихся углей (У > 13-14 мм) централь-
ной зоны - 40 и слабоспекающихся уг-
лей северо-восточной зоны - 30, если
не принимать во внимание зольность
кокса. В насыпной шихте участие кар-
ма! апских углей должно быть сниже-
но примерно в два раза.
Таблица 230
Качество (в %) углей Кармагайского месторождения
Показатель Зона
Юго-Западная (2Г) Центральная (1ГВ-2Г) Северо-Восточ- ная (1ГВ)
V/-' 1,2-2,3 1,6-3,3 2,0-4,2
1.5 2,1 2,5
А'1 - 19,0 -
А'1 концентрата - 13,0 -
8? - 0,52 -
у<!а! 40-47 43-50 45-55
44 46 47
с<ы 81 0-34,0 78,5-83,0 76,3-82,6
83,7 81,9 81,6
1-рЫ 5,7-6,4 5,5-6,5 3,9-7,4
5,9 6,0 6,2
О(ЬГ - 10,0 -
, - 1.7 -.
34,3 -
Выход смолы - 15,7 -
X - -
У 10-22 9-20 7-17
16 13 12
Р - 0,004
Примечание. <2*г - В МДж/кг, X, У - в мм.
В гидрогеологическом отношении место-
рождение средней сложности. По условиям зале-
гания пластов месторождение пригодно для разра-
ботки вертикальными шахтами. Ожидаемые при-
токи воды в стволы шахт па участке наибольшей
мощности присаяпской свиты могут составить
300-350 м3/ч, а в горные выработки, проходимые
по угольным пластам, 30-50 м3/ч.
Вмещающие угли породы относятся к скаль-
ным, Ш-У1 категорий по классификации
М.М.Протодьякоиова (коэффициент крепости
2-10). В почве пластов преобладают алевролиты,
иногда мелкозернистые песчаники, аргиллиты, в
кровле - песчаники разной зернистости. В целом
породы кровли и почвы довольно устойчивы. На
площади месторождения отмечается многолетняя
мерзлота островного характера, залегающая па
глубине 5-12 м.
Запасы угля месторождения отнесены к
забалансовой группе и составляют в контуре изо-
линии мощности 0,6 м — 2110,7 млп т, в том числе
в пластах мощностью более 1м- 817,2. Кроме
того, в весьма тонких пластах (от 0,4 до 0,6 м) за-
ключены запасы 902,9 млп т. Возможные запасы
по слабоизученпой северной части месторождения
оцениваются в 2898,7 млп т, в том числе по плас-
там мощностью более 0,6 м — 2231,3.
Средняя плотность запасов по месторожде-
нию 3,5 млп т на 1 км2, а в районе дер.Тихонова
Падь - 7,8 млп т иа 1 км2.
Кармагайское месторождение - единственное
в бассейне месторождение газовых умеренно спе-
кающихся малосерпистых углей, и с этой точки
зрения заслуживает внимания как возможная сырь-
евая база присадочных углей для коксования.
МЕСТОРОЖДЕНИЯ САПРОПЕЛЕВЫХ УГЛЕЙ
На территории Иркутского угольного бассей-
на наряду с гумусовыми углями оценены пять мес-
торождений сапропелевых углей. В северо-запад-
ной части бассейна распространены сапропелиты
Хахарейского, Будаговского и Алюйского место-
рождений, на юго-востоке - сапропелиты Буртин-
ского и Матагапского месторождений. Практиче-
ский интерес представляют сапропелиты севе-
ро-западной части бассейна. Краткая их характе-
ристика приведена в табл. 231.
Таблица 231
Краткая характеристика месторождений сапропелитов
Месторождение, географическое положение; мощность угленосных отложении, м Общее количество угольных пластов (числитель) — рабочей мощности (знаменатель) Основной показатель качества угля, % Запасы, прогнозные ресурсы угля, млп т
Будаговское В 1 км восточнее ст.Будагово; 75 2 2 А'1- 50-80 Выход смолы полукоксования - 24,8 Зола - 8Ю2 ~ до 68 АЬОз - до 24 Забалансовые, 37
Ллюйское В 20 км севернее г.Тулун; 85 3 1 1 1 Угли бурые: А'1- 18 8'1 - 0,9 Горючие сланцы А'1- 65 8;' - 0,5 Выход дегтя - 15,8 Ресурсы, 43 Забалансовые, 86
Хахарейское В 110 км к северу от г.Тулун; 12 3 1 Глубина залегания - 10 м А'1- 20-48 Выход дегтя — 15 Относится к мягким сортам, отличается плптковатостыо Забалансовые, 14
Буртинское На правом берегу р.Балей между притоками Ан и Баруй Две пачки мощностью 0,2 и 0,6 м Однороден, трудно поддастся мсхобработкс А11- 23,3 Выход дегтя - 14-42,2 Забалансовые, 36
Матаганское Расположено между реками Ангарой, Идой и Осой; 10 4 2 Сапропелит - два лпнзовид- ных пласта мощностью 0,1-0,3 и 0,1-0,4 м Зольность - 10-15 Выход смолы - 30-45 Влага— 2 Выход качественного поделочного сырья - 40-80 Забалансовые, 1229
Все сапропелиты залегают в непосредствен-
ной близости от промышленных разработок ка-
менных и бурых углей — Черемховского, Азейско-
го и Мугунского месторождений. Они, как и гуму-
совые угли, юрского возраста, лимпического про-
исхождения, буроугольпой стадии, обычно зале-
гают па небольшой глубине и отличаются исклю-
чительной простотой микропетрографического со-
става. Сапропелиты подразделяются па три типа:
массивные, слоистые и сланцеватые.
Массивный сапропелит — однородное,
плотное образование от темно-коричневого до
черного цвета. Блеск матовый или жирный, из-
лом неровный, раковистый. Массивный сапро-
пелит бесструктуреп, состоит преимуществен-
но от светло- или темно-желтого сапроколла с
включением редких, мельчайших комочков гу-
мусового вещества и минеральных примесей.
Слоистый сапропелит — легко расслаивается
иа топкие пластинки. Для него характерно по-
вышенное содержание минеральных примесей.
Наибольшей зольностью обладают сланцева-
тые сапропелиты.
По структуре органического вещества сап-
ропелиты отличаются от гумусовых углей.
Основу органического вещества сапропелитов
составляют алифатические соединения, содер-
жание ароматических соединений незначитель-
но. В органическом материале сапропелитов пет
стабильности в структурном строении, па что
указывают установленные различия в началь-
ных и максимальных скоростях выделения угле-
водородных газов по кривым дериватограмм.
Высокомолекулярные органические вещества
сапропелитов в значительной степени имеют
кислородную структуру.
При сухой перегонке в реторте Фишера вы-
ход смолы из сапропелитов от 18 до 29%. Фракци-
онный состав смолы (в %): до 180°С - от 9,4 до
19,5; 180-270°С - от 20,7 до 31,0; выше 270°С -
от 56 до 70. Состав смолы различных типов сапро-
пелитов неоднороден. Содержание “свободного”
углерода колеблется от 0,34 до 1,15%; оснований -
до 2,2; кислот — до 0,7; фенолов — обычно 1-2, в
некоторых случаях - до 10.
Первичный газ характеризуется обычным со
ставом (в %): СО2 - от 15 до 23; СО - от 6 до 10
ненасыщенных углеводородов — от 6 до 14; водо-
рода - до 22,5. Полукокс имеет светло-серый
цвет, не обладает способностью спекаться и при-
липает к стенкам реактора. Зольность полукокса
высокая от 50 до 62%, выход летучих веществ —
от 12 до 28. Твердый остаток полукоксования не
может использоваться как энергетическое топли-
во, по может найти применение как минеральное
удобрение. Опыты по использованию твердого
остатка полукоксования показали, что при соот-
ветствующих температурах можно из них полу-
чить портланд-цемент. Подсмольная вода может
найти применение для лечения животных от пара-
зитов. Смола будаговских сапропелитов отличает-
ся легкой крекируемостыо. При крекише высоко-
кипящих фракций можно получать дополнитель-
ный выход светлых продуктов.
Выявленные специфические свойства сапро-
пелитов позволили дать практические рекоменда-
ции по использованию их в народном хозяйстве.
Высокий выход сажи из сапропелитов и высокое
ее качество позволяют ставить вопрос об органи-
зации промышленного производства сажи из ир-
кутских сапропелитов как целевого продукта. По-
лучаемая сажа найдет сбыт па химкомбинате в Ан-
гарске и для местного производства резинотехни-
ческих, углеграфитовых и других изделий.
На основе продуктов деструкции сапропели-
тов введением пластификаторов можно получить
защитные покрытия для нужд кабельной отрасли
промышленности, для закладных деталей и арма-
туры в крупнопанельном строительстве. Такое по-
крытие обеспечивает надлежащую прочность, тер-
мостойкость, цикличность строительных конст-
рукций. Сапропелитовые материалы — наиболее
дешевые и удовлетворяющие требования строите-
лей сырье для обеспечения антикоррозийного по-
крытия.
Продукты термодеструкции сапропелитов
дают морозостойкий асфальтобетон, флотореагеп-
ты. Из продуктов окислительной деструкции по-
лучают дикарбоповые кислоты, углещелочные ре-
агенты для бурения нефтяных скважин.
10.2. ПРОЧИЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ УГДЕЙ
ИРКУТСКОГО БАССЕЙНА
Кроме описанных месторождений, в бассейне
выделяется еще ряд месторождений и угленос-
ных площадей, краткая характеристика которых
приводится в табл. 232.
Характеристика прочих месторождений углей Иркутского бассейна
Месторождение; площадь; географическое положение; мощность угленосных ( отложений, м Общее количество угольных пластов (числитель) — рабочей мощности (знаменатель) Основной показатель качества угля, % * Запасы, прогнозные ресурсы угля, млп т
1 2 3 4
Бозойское 18 А'1- 20,9; Балансовые, 287
Левобережье р.Куда, в 10 км 1 / 5? - 1.3; Шахта в 1998 г.
от п.Усть-Орда; 160 0" - 33,9* Марка- Д, Г законсервирована
Прионотская Бассейн р.Кукут; 100 13 1 А'1- 20,2; $*’ - 0,65-1,67 Ресурсы, 10
Кударейская 5 А'1 - 20; Забалансовые, 3209
Между рскамп Оск, Кудан Кударсйка; 320 2 8,- 1-1.5 Марка- Г
Онгойская 2 А1'- 21; Ресурсы, 10
Северная часть Кудинской впадины 1 8;' - 1.5
Лапхайская 2 А'1- 19; 16
В 10 км северо-западнее с.Баяндай; 80 1 8[' - 0,4 Марка - условно Д
Приангарская 17 А11- 9,9-40,1; 300
Правобережье р.Ангары, от р.Балсй до р.Ан; 100 3 8? - 0,2-7,4; V- 6-7 0" -35,6**
Заангарская 7 А11- 15; 1232
Правобережье р.Ангара- с.Олонкп - д.Оск; 90 1 8" - 0,5
Матаганская А11- 10 Забалансовые, первые
Водораздельное пространство между р.Ангара, Ида, Оса; 10 1 Гагат (сапропелит) десятки тыс.т
Лрансахойское 17 А'1— 13,3; Ресурсы, 181
Междуречье рек Хайта-М.Ирсть, в 50 км от ст.Половина; 180 6 8'1 - 4.5; V- 52 Угли газовые
Усолъско-Тельминское 20 А'1- 16,8; Забалансовые, 570
Примыкает к р.Ангара и ВСЖД между ст.Тсльма-Усольс; 190 3 8“'- 1,8; V- 14 Угли газовые
Картагонская 14 А'1 - 18,6; 370
Междуречье рек Хайта-Китой; 140 2 8;1 - 0,59; V- 12 Угли газовые
Половининское 1 Аналог черемховских Ресурсы, 12
В 1,5 км на юг от ст.Половпна 1 углей, ДГ 1940-1959 гг., две шахты
Делюрское 1 А'1- 25; Забалансовые, 15,9
Находится между падью Дархап и ВСЖД; 80 1 8'1 - 7,0 Угли газовые
Глинкинское 7 4 Аналог тарасовских углей, ДГ 116
В 15 км юго-восточнее г. Зима, 85 А'1- 18; 8, - 0,5 ГРР и опытная добы- ча (20 тыс.т/год) нс- типовым УДП с 1995 г.
1 2 3 4
Троицко Заводское А(| - 14; Забалансовые, 0,6
В 30 км юго-западнсс ст.Заларп ВСЖД; 60 1 5['- 1,5
Унгинская 10 А*1- 25; 82
Междуречье рек Упга-Залари; 80 1 8? - 0,6-7,0
Угли газовые
Чернореченская 4 А'1- 20; 9
В 4 км к юго-запад}' от Новомстслкинского 1 8'1 - 2
месторождения, водораздел рек Шерагул-Чериая; 150 Угли газовые
Ныгдинское 40 А*1 - 14,4; Ресурсы, 762
Бассейн р.Голумсть, в 30 км 10 8'1 - 2,3;
юго-западнсс г.Черемхово; 300 V- 12
Угли газовые
Голуметская 35 А*1- 17,7; , 500
В 45 км юго-западнее г.Черемхово; 110 8 8[’ - 0,4-2,8; В южной части пло-
V - 8-14 щади — опытная до- быча (15 тыс.т) нети-
Угли газовые повым УДП с 1997 г.
Присаяиская 15 А11- 18; ,4214
Присаянскос погруженное крыло Вознесенской впадины; 300 2 8** - 1,5 Угли газовые
Новочеремховская 10 А'1- 18; -“- , 250
В 15 км южнее ст.Заларп, угленосная 2 8,- 1,5 В Зкм СВ д.Каратасво
зона между нас.пунктами Новочеремхово-Бабагай; 100 Угли каменные, Д опытная добыча (15 тыс.т) нстиповым УДП с 1995 г. на учас- ток “Каратасвскнй”
Нукутское 3 А'1- 16,4; Запасы, 5,1
В 12 км севернее пос.Ново-Нукутский; 40 1 8? - 0,6 УДП разрез “Алар-
Угли газовые скин”, мощность 60 тыс.т. Проводится доразведка. В 1996 г добыто 33 тыс.т. Себестоимость добычи 74496 р.
Куйтунская 3 А'1 - до 40; Ресурсы, 70
Расположена к северо-востоку и западу 1 8?- 2,8 Подготовлен участок
от ВСЖД в районе ст.Куптуи; 70 Угли бурые для нстипового УДП. Запасы нс апробированы
Едогоно-Икейская 12 А*1- 9-35; Ресурсы, 458
Северо-западнее от п.Иксн; 100 3 8, - 0,3-3,8
Угли переходные БД
Шебертинская 5 А'1 - 18; , 139;
Расположена вдоль ВСЖД к северу 3 81’ - 0,8-1,2 запасы, 330
от Мугунского месторождения; 80 Угли БД 1 ГРР для нстипового УДП (1995-1999)
Ильмигинская 10 А*1 - 20; Ресурсы, 2000
Присаянскос крыло от Карапцайского 2 8;1- 1
до Ишидейского месторождения; 300 Угли марки ДГ
Примечание. * О‘“,г - в МДж/кг, **0‘ьг - МДж/кг; V - мм.
УГОЛЬНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ПРЕДБАЙКАЛЬЯ
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Прибайкальский прогиб (Предбайкалье) про-
слеживается вдоль западного Прибайкалья и Ви-
тимо-Патомского нагорья па 1000 км при ширине
40-100 км. Прогиб фиксируется многочисленны-
ми тектоническими, эрозионно-тектоническими и
карстовыми впадинами размерами от первых до
500 км2 и более. Известно 64 такие впадины, буре-
нием проверены разрезы 20 впадин, в шести из
них установлена угленосность. Площадь распро-
странения углей неоген-палео! епового возраста
Предбайкалья приурочена к Прилепской плоской
возвышенности. Впервые в западном Прибайкалье
кайнозойские отложения обнаружены А.А.Чека-
повским и И.Д.Черским в 1834 г., которые выска-
зывались за более молодой, чем юрский, возраст
некоторых отложений Ангаро-Ленского междуре-
чья. В 1958-1960 гг. проведены геолого-съемоч-
ные работы масштаба 1:200 000, в результате ко-
торых удалось установить границы распростране-
ния кайнозойских отложений па юге Иркутского
амфитеатра. В 1964-1967 гг. аналогичные работы
выполнены в северных районах Предбайкалья
(М.И.Корепевский). В 1962-1977 гг. с целью по-
исков бокситов па значительной территории При-
байкальского прогиба проведены поисково-съе-
мочные работы масштаба 1:50 000 и в отдельных
впадинах более детальные поисковые работы
(В.Г.Рыбаков, В.И.Устинов). Результатом этих
работ явилось выявление серии кайнозойских де-
прессий, выполненных палеогеновыми отложени-
ями, в которых залегают мощные залежи бурых
углей - Хапдипская, Тулонская, Корсаковская,
Мостовская, Харанурская, Лапхайская, Булусин-
ская и др. (рис. 110).
2. ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
2.1. СТРАТИГРАФИЯ И ЛИТОЛОГИЯ
В геологическом строении района Предбайкалья
принимают участие палеозойские, мезозойские и
кайнозойские отложения. Породы фундамента
представлены ангарской и литвипцевской свита-
ми карбонатного состава пижпе- и среднекембрий-
ского возраста, перекрытыми краспоцветпыми
песчаниками, аргиллитами и пестроцветиыми мер-
гелями и доломитами верхолепской и ялтинской
свит среднего и верхнего кембрия. В северной час-
ти района развиты породы ордовика. На кембрий-
ских отложениях развита кора выветривания
мел-палеогенового возраста, которая перекрыва-
ется породами харапурской, камепской и булу-
сипской свит палеогенового возраста. Слагаются
они преимущественно глинами и в меньшей степе-
ни алевритами и песками. Характерная особен-
ность этих свит - присутствие в их составе угли-
стых пород и пластов бурых углей. Суммарная
мощность свит — до 500 м.
Широкое распространение получили в райо-
не неогеновые отложения (байшипская свита), не-
согласно залегающие па породах кембрия, мел-па-
леогеповой коре выветривания, отложениях па-
леогенового возраста. Отложения свиты представ-
лены серыми и зеленовато-серыми известковыми
глинами, алевритами и песками с маломощными
прослоями известняков.
Вышележащие образования четвертичного
возраста состоят из глии, песков с гравием и галь-
кой, распространены повсеместно.
2.2. ТЕКТОНИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
Характерная особенность тектонического стро-
ения района - субпараллельпая ориентировка
складок различных структурных ярусов и упасле-
довашюсть основных структур кембрийских отло-
жений кайнозойскими образованиями. Отложения
кембрия смяты в серию узких линейных складок
северо-восточного простирания. В этом же направ-
лении вытянуты и впадипы Прибайкальского пред-
горного прогиба, заполненные бокситопосиыми и
угленосными осадками. Глубины впадин и мощ-
ность выполняющих их образований изменяются
от 50-100 до 500 м (Тулонская впадина).
ъгааа«ага»«ааилжажшкт»якн»"ша’*йкяатзижз»едва лыж.
Рис. 110. Схема расположения и геологические разрезы угленосных впадин Предбайкалья
1 - Прибайкальский прогиб (Предбайкалье); 2 - Байкальская складчатая область; 3 - впадины: 1 - Хандинская, 2 - Тулонская,
3 - Мостовская, 4 - Булусинская, 5 - Корсаковская, 6 - Харанурская, 7 - Лапхайская, 8 - Бирилейская, 9 - Ульканская
В структурном отношении угленосные отло-
жения залегают в пологих синклиналях, оси ко-
торых совпадают с общим простиранием впа-
дин. Углы падения пластов па крыльях этих
структур колеблются от 5 до 10 (Тулонская впа-
дина) и до 45-70° (Хапдипская впадина). В пре-
делах Хапдипской впадины угольные пласты
встречены в интервале от 13 до 264 м, при этом
преобладающая глубина их залегания составля-
ет 110-145 м.
3. УГЛЕНОСНОСТЬ
В Прибайкальском прогибе угленосными яв-
ляются неогеп-налеогеповые отложения, которые
содержат до И рабочих пластов (табл. 233).
Пласты угля приурочены к верхним, средним
(Тулонская) или погруженным нижним частям
(Хапдипская) впадин. В краевых частях впадин
пласты угля теряют мощность и полностью выкли-
ниваются. Опи сложного строения (от 2 до 11 уголь-
ных пачек). Угольные пачки разделены между со-
бой прослоями углистых или глинистых пород.
Особенности торфонакопления. Образо-
вание кайнозойских углей происходило в обособлен-
ных друг от друга, вытянутых в северо-восточном и
северном направлениях различных по размеру впа-
динах, расположенных в окраинной части платфор-
мы па границе с Прибайкальской складчатой зоной.
Возникновение этих впадин и углеобразование
связано с процессами кайнозойской активизации.
Фундаментом угленосных отложений во впа-
динах являются в южной части района отложения
черемховской свиты юрского возраста (Булусин-
ская впадина), в северной - пижпе-средпе-верхне-
кембрийские породы (Тулонская, Хапдипская впа-
дипы). Наиболее благоприятными для углеобразо-
вапия были центральные части впадин, к перифе-
рии впадин процессы углеобразовапия затухали.
Накопление торфяников происходило в усло-
виях обширных болот, образовавшихся в резуль-
тате зарастания пресных водоемов. Условия на-
копления торфа в Прибайкальском прогибе суще-
ственно отличались из-за различных фациальных
обстановок, связанных прежде всего с колебания-
ми степени обводненности и проточности болот,
изменениями солевого состава болотных вод, ще-
лочно-кислотного состояния среды и окислитель-
но-восстановительного потенциала. Для характе-
ристики обводненности и проточности среды, ско-
рости погружения торфяника использованы дан-
ные петрографического состава углей. В результа-
те выделены следующие фациальные обстановки:
1. Силыгообводпешгое, застойное торфяное
болото с анаэробными процессами разложения
растительного материала с замедленным погруже-
нием болота, с большой продолжительностью дей-
ствия биохимических процессов разложения орга-
ники до полного остудневания и малой скоростью
ее захоронения. В таких условиях образованы го-
могелиты, липоидо-гомогелиты, фюзито-гомоге-
литы, фюзито-липоидо-гомогелиты, фюзито-ли-
поидо-гомогелититы. Эти условия благоприятны
для образования битуминозных углей.
2. Обводненное застойное торфяное болото с
преобладанием анаэробных процессов превраще-
ния растительного материала со средней продол-
жительностью действия биохимических процес-
сов разложения органики и средней скоростью ее
захоронения. Здесь образовались гелиты, липои-
до-гелиты, фюзито-липоидо-гелиты, фюзито-ли-
поидо-гелититы. Условия малоблагоприятные
для образования битуминозных углей.
3. Обводненное застойное торфяное болото с
анаэробными процессами превращения раститель-
ного материала, с быстрым погружением болота и
большой скоростью захоронения органики, с ма-
лой продолжительностью биохимических процес-
сов ее преобразования, с резкой сменой условий
накопления осадков. В подобных условиях шло
образование телогелитов, липоидо-телогелитов и
фюзито-телогелитов. Условия не благоприятные
для образования битуминозных углей.
Таблица 233
Характеристика угленосности кайнозойских впадин Предбайкалья
Месторождение, впадина Площадь распространения угольных пластов, км2 Количество пластов Суммарная мощность пластов угля, м Глубина залегания, м
Хандинское 139,08 11 1,3-91,5 23,9 13,45-263,7
Тулонская 66,6 9 1,5-78,1 17,2 0,4-276,2
Мостовская 2,05 2 4,4-17,3 9,6 3-78,8
Корсаковская 2,54 2 1,6-4,9 2,7 31,0-128,8
Харанурская 24,72 2 2,3-15,0 8,5 5-237,1
Лапхайская 14,21 4 1,9-17,6 6,5 14,6-129,6
Булусинская 15,82 2 1,9-10,7 5,9 2,0-109,4
4. Значительно обводненное болото, с ана-
эробно-аэробными условиями, со смешанной дея-
тельностью микробов, с переменной скоростью за-
хоронения органики. В этих условиях шло обра-
зование гелито-линоидо-микстогумитов. Условия
благоприятные для образования битуминозных
углей
5. Проточное торфяное болото с анаэробно-
аэробными процессами превращения растительно-
го материала, с относительно замедленным погру-
жением болота, с большой продолжительностью
действия биохимических процессов разложения
органики, с относительно малой скоростью ее за-
хоронения. В вышеописанных условиях образова-
лись гелито-линоидиты, фюзито-гелито-липоиди-
титы, гелито-липоидиты, гелито-фюзито-липоиди-
ты и липоидо-гомогелиты.
Распределение указанных фаций по изучен-
ным впадинам приведено в табл. 234.
Из табл. 234 видно, что условия обводненно-
сти, проточности и скорость
захоронения торфяника в
изученных впадинах измеп-
чивы и являются основными
факторами в процессе угле-
образовапия, определяющи-
ми качество углей.
Определение состава бо-
лотных вод ио отношению
Са к Мд (но составу в золе)
показало, что они в основ-
ном пресные. В восточной
части Восточной впадипы и
па площади сочленения Вос-
точной и Центральной впа-
дин Хапдипского месторож-
дения они солоноватые. Сре-
да торфопакоплеиия была в
основном кислая и слабокис-
лая, реже - слабощелочная
и щелочная. Все вышеизло-
женпое свидетельствует о хо-
рошей растворимости кисло-
рода в воде, т.е. среда торфо-
накоплепия была менее вос-
становительная.
Исходный расти-
тельный материал и
климатические условия.
В образовании кайнозой-
ских углей принимали уча-
стие исключительно выс-
шие растения, их различ-
ные части: древесно-стебле-
вый материал, кора, листье-
вая паренхима. Из проб уг-
лей палинологами (Г.И.Та-
ракапова, Л.Н.Гутова и др.) выявлен богатый
спорово-пыльцевой комплекс, па их основе полу-
чена характеристика растительных сообществ
(табл. 235).
Торфообразователями углей камеиской сви-
ты явились покрытосеменные растения. В преде-
лах Хапдипской и Тулонской впадин в формиро-
вании торфов камеиской свиты основная роль
принадлежит широколиственным лесам с боль-
шой примесью субтропических элементов, среди
которых преобладают буковые (46-47%). В отли-
чие от них камепские угли Харапурской и Лапхай-
ской впадин образовались из древесно-травяной
растительности.
Торфообразователями углей булусинской сви-
ты по всем изученным впадинам явились голосемен-
ные растения (сосна, кедр, ель и др.) с примесью
покрытосеменных широколиственных лесов. Для
баяпдайских углей торфообразователями явились
преимущественно хвойные растения (рис. 111).
Таблица 234
Распределение фациальных обстановок торфоиакоплеиия
по впадинам
Впадина Фации, %
1 2 3 4 5
Хаьдинская 34 22 10 1 33
Тулонская 59 13 22 - 6
Корсаковская - 59 36 - 5
Мостовская 51 12 27 - 10
Харанурская 76 - 21 - 3
Таблица 235
Состав (в %) растений-углеобразователей кайнозойских углей
Группа растений Белки Жиры, смолы Целлюлоза Липши
Водоросли 20-30 20-30 10-20 0
Мхи лиственные 15-20 8-10 30-40 10
Папоротники 10-15 3-5 40-50 20-30
Хвощи 10-15 3-5 40-50 20-30
Плауновые 10-15 3-5 40-50 20-30
Хвойные 1-10 1-2 >50 30
Лиственные 1-10 1-3 >50 30
Травы 5-10 5-10 >50 20-30
д.—им—» ....— т«»—“«»»»»'
I г I Береза
I ° I Орех
I х I Ольха
ИД Мхи I в I Вяз
Плауны I Б I Бук
Х//Л Папоротники I л I Лещина
I ж I Жимолостно-вересковые кустарники
I т I Трава
I г I Голосеменные
I п I Прочие
Рис. 111. Диаграммы исходного растительного материала углей по свитам и впадинам
тот «аж «ай». «что <ит кмея. ток» томе» тажи. имя» еда тот. тал чигжтока» ток» чюв& тша «ей» тоййй. тот что» «йтотож» тоавж тот тот тот тот «кича, тате» чат того» том» тоша тот тот тот чг
По характеру питания растепия-торфообразова-
тели в изученных впадинах подразделяются па три
типа: олиготрофный, мезотрофпый и эвтрофный.
Петрографическими исследованиями установ-
лено процентное соотношение различных частей
растений, участвовавших в образовании углей
(табл. 236).
Основную роль в образовании углей играл
стеблевый древесный материал. По исходному рас-
тительному материалу изучаемые угли довольно
однообразны. Климат во время накопления углей
был теплый и влажный, в баяпдайское время кли-
мат теплый с локальными участками увлажнения.
Таблица 236
Соотношение (в %) частей
растений-углеобразователей
Впадина Стеблевый материал Паренхимный материал Коровый материал
Хандинская 38-100 78 0-12 7 0-73 21
Тулонская 42-100 74 0-37 31 0-83 26
4. СОСТАВ, КАЧЕСТВО И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ
СВОЙСТВА УГЛЕЙ
4.1. ВЕЩЕСТВЕННО-ПЕТРОГРАФИЧЕСКИЙ СОСТАВ УГЛЕЙ
Угли изученных впадин содержат мацералы
группы гумипнта, липтинита и инертинита. Зави-
симость состава углей от растепий-торфообразова-
телей показана па диаграммах (рис. 112). Основ-
ная - группа гуминита, которая характеризуется
большим разнообразием мацералов за счет различ-
ной степени разложения исходного растительного
материала и гелификации, обусловленных разной
скоростью опускания торфяника. Состав расте-
пий-торфообразователей приведен в табл. 237.
’гааэъ чажяа «ж» хаазка. тяжи. чякяя. таи. чялал. цжа чж»яа -кож» чжуйч чйвт чажш, чата, «аз. шш -«аиаь -йаавв, ша жажа жжиа жат «ап иж жат -жаж* виж. чаажа жзшь таи, «а иш «ша «йййк «а чджт имж*
I * I Гумодетринит
У//% Гумоколлинит
ЫМ Споринит, кутинит.резинитруберинит
I ° I Липтодетринит
I* • *| Битуминит
1=Ы Инертинит
1 лвуж» хвда» !ШЯ йкжг !®г 4Й8Й? газж лзгжг музу яагзк» ьн» жвж? гоеж деую? ,
Рис. 112. Диаграммы вещественного состава углей по свитам и впадинам I
ГОСТ 12112-78 (СГ СЭВ 5431-85) |
Вяиича ........ ....... ....... .....-......----......-. —|—; . Т[|1||1[[| Т<г„„| цТ[-Г.Т Т' I.'ШТТ Т 111111 Л ИГ'Г Г1ИГИ ТПГТПГ —--| ТТПГГ1 Т1ШГГГ “ГГ.Г |1~[-|Г11> I Г1~
По степени разложения растительного мате-
риала группа гумипита подразделяется па три
подгруппы (табл. 238): гумотелинит, гумодетри-
пит и гумоколлипит. Две первые разделены па ма-
цералы. Гумотелипит подразделяется па тексти-
нит и ульмипит желтого, желто-оранжевого до
красного цвета с различными оттенками. Гумоте-
липит представлен разными структурными фраг-
ментами стеблевых, коровых и реже — паренхим-
ных тканей с сх-0 -структурой. Количество их раз-
лично, колеблется в широких пределах. Гумодет-
ринит представлен аттрипитом и дензипитом, со-
стоящими из обрывков растительных тканей.
Наиболее распространен дензинит. В углях гуми-
пит составляет 73-93%, липтинит - 6-31. Липти-
нит представлен споринитом, кутинитом, резини-
том, суберинитом, линто-детрипитом, битумипи-
том, имеющими желтую с оттенками окраску и ха-
рактерную форму. Существенную роль играют по-
следние три мацерала. Первые три мацерала со-
держатся в углях в ничтожном количестве. Наибо-
льший интерес представляет битуминит - бес-
структурное вещество желтого цвета. Выделен би-
д-умипит по аналогии с битумипитом, который
определен в днепровских углях Н.А.Игиатченко
и Л.Б.Зайцевой и донецких — А.И.Михелис. По
их мнению, он связан с определенными изменени-
ями лигпишю-целлюлозпых тканей в особых гео-
химических условиях, либо образовался из субе-
рипитизировапцых тканей, прошедших глубокую
гелификацию. Количество его в углях изменяется
в пределах от 0 до 92%.
Характерная особенность вещественного со-
става углей - ограниченное распространение ма-
цералов группы инертинита. Опи содержатся в
небольшом количестве и не оказывают влияния
на качество углей. По петрографическому соста-
ву угли изученных впадин довольно однообраз-
ны. Решающее значение имеют мацералы группы
гумипита и липтинита, которые содержатся в раз-
личных количествах. Все разнообразие углей обу-
словлено различием мацералов группы гумипита
в зависимости от степени разложения раститель-
ного материала. По составу все угли изучешщх
впадин принадлежат к группе гумолитов (класси-
фикация И.Э.Вальц, А.И.Гинзбург и др, 1975)
(табл. 239).В группе гумолитов выделены три
класса: гелитолиты, липовдолиты и микстогумо-
литы, последние содержатся в малом количестве.
Классы гелитолитов и липодлолитов подразделя-
ются па ряд типов, характеризующихся различ-
ными технологическими свойствами.
(в /о) исходного растительного материала (данные спорово-пыльцевого анализа)
Впадина Свита , Споры Пыльца Характер спорово-пыльцев ого спектра Состав растений-торфообразователей
МХИ плауновые папоротники вязовые буковые лешина ореховые береза ольха жимолостно- вересковые трава прочие голосеменные протеин, белки жиры, воски, смолы с в С в углеводороды ЛИГНИН
Хандинская Каменская, 1 13 - 3 46 2 2 1 16 3 8 2 3 Бога 10 4 60 26
булусннская 1 6 12 3 2 2 6 3 8 2 6 1 43 тый 9 4 60 27
Тулонская То же • - 3 3 47 1 1 1 2 6 27 2 10 9 5 60 26
Зн 1 15 1 Зн 2 4 3 2 3 9 1 59 10 4 19 27
Харанурская 1 - 6 2 И 2 5 1 1 4 52 5 10 ’’ 10 7 53 30
7 • 16 2 4 3 1 3 4 Зн 13 8 38 12 4 55 29
Лапхайская - - 5 2 И Зн 2 1 Зн - 76 - 3 10 9 54 27
1 - 6 - - - - 1 - 4 - - 88 4 3 62 31
Примечание. Зн - знаки.
Таблица 238
Характеристика вещественного состава углей (ГОСТ 12112-78; СТ СЭВ 5431-85)
Месторождение, впадина, свита Группа мацералов, %
гуминит инертинит липтинит
подгруппа мацералов
гумотелинит гумодетринит, гумоколлинит
Мацералы
текстинит ульминит аттринит деизинит гумо- коллинит всего споринит кутинит резинит субе- ринит липто- детринит биту- минит всего
Хандинское, 5 13 1 20 34 73 2 Ед Ед Ед 2 4 19 25
в том числе
каменская свита, 13 23 1 16 13 66 3 0 0 •I 1 3 27 31
булусннская свита 5 13 1 20 33 72 2 Ед Ед •1 2 4 20 26
Тулонская, 6 19 2 25 41 93 1 •• Ед Ед 6 6
в том числе
каменская свита, 0 6 0 38 53 97 3 0 Ед II н И Ед Ед
булусннская свита 7 20 2 24 40 93 1 »• 1 II •1 II 6 7
Мостовская, 19 6 1 29 30 85 Ед 0 Ед II 2 1 12 15
булусннская свита Корсаковская 1 7 3 31 34 76 0 0 0 0 0 Ед 24 24
Харанурская, 9 20 ед 17 47 93 1 1 Ед Ед 2 0 3 6
каменская свита
Лапхайская, 0 26 0 29 39 94 0 1 0 1 0 4 0 6
каменская свита
Характеристика (в %) петрографических типов углей
Группа Класс Петрографический тип н подтип Месторождение, впадина, свита
Хандинское Тулонское Мостов- ское Корсаков- ская Харанур- ская
булусин- ская камеяская в целом булусин- ская каменская в целом булусин- ская баяндай- ская каменская
Телогелнты 2 40 3 23 - 20 14 - 21
Липоидо-телогелиты 7 - 6 2 - 2 13 - -
Фюзннито-телогелиты 2 - 2 - - - - 18 -
Гомогелиты 4 - 4 46 67 50 9 18 40
Липоидо-гомогелиты 21 19 17 5 33 9 42 - 36
д Фюзнннто-гомогелитнты 12 - 12 - - - - - -
Фюзннито-липондо-гомогелиты 1 - 1 - - - - - -
о Липоидо-гомогелиты 4 - 4 - - - 10 - -
1 Фюзинито-гомогслиты Ед - - - - - - - -
я Гслиты 3 3 3 7 - 5 12 - -
5? Липоидо-гелиты 4 7 7 10 - 8 - 52 -
ё Фюзинита-липоидо-гелиты 8 8 8 - - - - - -
ч о Липондо-гелититы 4 4 4 - - - - - -
Фюзинито-липоидотиты-гслититы 3 - 4 - - - - 7 -
5-4 Итого 75 81 75 93 100 94 100 95 97
Микстогу- молиты Гслито-липоидо-микстогумититы Ед - Ед - - - - - -
Гелито-липопдиты 6 - 6 7 - 6 - 5 -
§ 3 Фюзинито-гелито-липондититы 6 19 7 - - - - - -
о Ь Е Й 5 5
я * Фюзинито-гелито-липоидотиты 8 - 7 - - - - - -
Итого 25 19 25 7 - 6 - 5 3
Таблица 240
Качество (в %) кайнозойских углей Предбайкалья
Месторождение, впадина А<> (ч.У.) А1* (г.м.) 8? у<ЬС с?*' Н?”' О?’г О?а' (НА)? (НА)?’' (СО,)?,
Хандинское 26,3 32,5 8,8 1,1 61 64,9 5,7 26,6 0,9 26,92 37,9 56,4 0,13
Тулонская 36,0 8,6 5,7 61 60,4 4,3 - - 26,34 44,0 65,6 -
Мостовская 29,0 30,6 10,1 0,6 61 62,8 5,7 30,5 0,81 25,64 39,1 55,1 -
Корсаковская 39,0 7,5 5,3 64 52,3 5,5 - - 24,46 - - -
Харанурская 27,8 29,2 8,2 2,2 59 64,8 5,5 - - 26,25 44,2 60,7 -
Лапхайская 28,7 28,7 6,0 4,3 58 64,3 5,4 - - 27,37 - - -
Булусинская 40,5 40,6 7,0 1,1 63 62,2 5,4 - - 25,87 25,2 42,3 0,17
Примечание. <Э?"Г - в МДж/кг. ч.у. - чистый уголь, г.м. - горная масса.
Битуминозными являются угли, имеющие наи-
большую степень разложения растительного мате-
риала и обогащенные липоидными мацералами.
Как и в днепровских и поводмитр эвских углях, в
хапдипских углях главными носителями битуми-
позпости является наиболее остудневший матери-
ал группы гумипита и бесструктурное желтое ве-
щество - битумипит, а также в целом группа лип-
тинита. Среди наиболее перспективных па битум
петрографических типов наблюдаются значитель-
ные колебания содержаний битумов,' что обуслов-
лено вариациями и свойствами мацералов группы
липтинита и разложившейся гуминовой массы.
Показатель отражения витринита в иммерси-
онном масле равен 0,23%, что соответствует ста-
дии метаморфизма Оь
Минеральные включения в углях. Пре-
обладающим среди минеральных примесей явля-
ется глинистое вещество, которое присутствует в
виде мелких и крупных линз, лепешковидпых
овальных включений от единичных до обильных.
Характерна приуроченность включений к плоско-
стям наслоений. Состав глинистого вещества раз-
личный: каолинит, монтмориллонит, иллит и др.
В высокосернистых углях Тулонской, Корса-
ковской, Лапхайской впадин в большом количест-
ве присутствует пирит в виде топкодисперсной
вкрапленности или в виде крупных скоплений
желваков и сферолитов. Образованию сульфидов
способствовали благоприятные условия ДЛЯ .раз-
вития сульфатредуцирующих бактерий. В замет-
ном количестве присутствует кварц.
4.2. КАЧЕСТВО И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА УГЛЕЙ
Влажность углей оценивалась по макси-
мальной влагоемкости и рабочей влаге. Колеба-
ния максимальной влагоемкости от 35,2 до 50,8%
и в среднем составляет 41,8. Влажность углей за-
висит от структуры угольного вещества и характе-
ра минеральной части. На основании эксперимен-
тальных материалов УралВТИ определено сред-
нее значение общей влаги товарного топлива -
42%, для землистых разностей возможно увеличе-
ние до 45%. Гигроскопическая влага равна 11%
при колебаниях 9-12,9, в высокозольных углях -
8,2-8,8 (табл. 240).
Зольность углей изменяется от 15 до 55%,
установлены граничные значения зольности в за-
висимости от направлений использования углей:
для приготовления удобрений - 55%, для извлече-
ния воска — 32, для сжигания — 40, для производ-
ства УЩР - 30.
Сернистость углей указанных впадин
различна: от малой до высокой. Малая серни-
стость присуща углям Хапдипского месторожде-
ния (кроме Западной впадипы), Мостовской и
Булусипской впадин; сернистые и высокосерни-
стые — Западной впадине Хапдипского месторож-
дения, Тулонской, Корсаковской, Харапурской и
Лапхайской. Источником сульфидов являлись суль-
фатсодержащие минерализованные зоны верхне-
ленской и литвинцевской свит кембрийского фун-
дамента, слагающих либо ложе, либо борта впа-
дин. Разновидности серы определены лишь в уг-
лях Хапдипского месторождения. Установлено,
что в малосернистых углях преобладает органиче-
ская сера, в средпесерпистых - бисульфатпая, в
высокосернистых — сульфидная.
Выход летучих веществ находится в
прямой зависимости от вещественного состава.
Наибольший выход летучих веществ наблюдает-
ся в углях с максимальным содержанием мацера-
лов группы липтинита.
Элементный состав, как и выход летучих ве-
ществ, зависит от вещественного состава углей.
Угли характеризуются невысокой теплотой сгора-
ния.
Зона окисления углей. Все угленосные
впадипы Прибайкальского прогиба, за исключе-
нием Хапдипской, изучены очень слабо и зона
окисленных углей в них не выделялась.
На Хапдипском месторождении угли залега-
ют па значительной глубине (более 22 м), и зона
окисления практически отсутствует. Лишь в од-
ной скважине зафиксирован выход углей иа по-
верхность под четвертичные отложения.
Марочный состав углей. По среднему по-
казателю отражения витринита в иммерсионном
масле, равному 0,23-0,26%, и теплоте сгорания па
влажное беззольное состояние — 15, 85 МДж/кг
угли Предбайкалья отнесены к бурым. Марк:!
угля - Б, технологическая группа - 1Б.
Классификационные параметры ма-
рочного состава: класс угля — 02, категория
по ХОК менее 10% - 0, по максимальной влагоем-
кости 40-50% — тип 40-50, по среднему выходу
смолы полукоксования па горючую массу 13,4% —
подтип 10. Кодовые номера 0204010 и 0205010.
4.3. РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ УГЛЕЙ
Оценка углей как сырья для извлече-
ния буроугольного воска. Выход битумов
определялся лишь в углях Хаидипского место-
рождения. Оценка пригодности изучаемых уг-
лей в качестве сырья для извлечения битумов вы-
полнена по данным В.Р.Клера. Они предусмат-
ривают (в %): = 55-58; Ай < 32; 8'1 - до 4,9;
В* > 5%; В'' > 7.
На Хапдппском месторождении исследова-
ны пробы па содержание битумов толуольным
экстрагированием. Выход битумов в среднем па
сухое состояние составил 5,1% при колебаниях
от 0,9 до 23,2. Более 7% битумов оказалось в 51
пробе. Битумипозпость углей зафиксирована во
всех впадинах Хаидипского месторождения и
находится в прямой зависимости от веществен-
ного состава и присуща определенным петрогра-
фическим типам углей. Наиболее высокий вы-
ход битумов характерен для углей с повышен-
ным содержанием липоидных компонентов. В
разрезе угольной залежи па Хапдииском место-
рождении пачки битуминозных углей чередуются
с пачками слабобитумипозпых и небитуми-
позпых. Встречаются они в различных частях
угольной залежи, наиболее распространены в
низах и средней части. Увязать их по разрезу и
па площади на данном этапе не представляется
возможным из-за слабой степени опробования
па битумы и редкой сети скважин, хотя на участ-
ках, где проведено наиболее полное опробова-
ние на битумы, пачки битуминозных углей чет-
ко прослеживаются по разрезу. Технические ха-
рактеристики битумов хандипских углей и дру-
гих месторождений страны близки между со-
бой. Таким образом, хапдипские угли могут
быть использованы для извлечения битумов и
служить сырьем для получения горного воска.
В пределах впадин Тулонской, Харапурской и
Лапхайской выделены типы углей, перспектив-
ные па битумы по аналогии с Хапдииским место-
рождением.
Оценка углей в качестве сырья для ор-
ганических и органоминеральных удобре-
ний. Институтом торфа Академии паук БССР
проведены исследования хандипских углей для
возможности использования их при производстве
углегумиповых удобрений (УГУ), сбалансирован-
ных органических (местных) удобрений па осно-
ве бурых углей (СОМУбу), комплексных грану-
лированных удобрений па основе бурого угля
(КГУбу). Разработаны технические требования к
исходному бурому углю. В качестве критериев
пригодности исходных бурых углей для получе-
ния удобрений Институтом торфа были приняты:
зольность, влажность, рН (КС1), размер частиц
или степень измельченное™ угля.
Для хандипских углей, рекомендуемых для
удобрений, первоначально было установлено
предельное содержание золы 40%, выход гуми-
новых кислот па сухое состояние > 45%, рН
(КС1) не более 6, степень измельчения с разме-
ром частиц в пределах 1-6 мм. В результате до-
полнительных исследований эти параметры
уточнены: предельная зольность (Ай) - 55%, вы-
ход гуминовых кислот не лимитируется. Для уг-
лей, которые будут использоваться для приго-
товления СОМУбу и УГУ, регламентировано со-
держание серы общей (не более 1,5%), для КГУбу
содержание серы не ограничивается. Институ-
том торфа сделан вывод о пригодности хапдин-
ских углей для приготовления углепавозпых
компостов, углегумиповых удобрений, комплекс-
ных гранулированных удобрений, стандартизи-
рованных оргапоминеральных удобрений с ис-
пользованием отходов животноводства и стиму-
ляторов роста растений.
В табл. 241 приведены результаты анализов
па содержание в углях микроэлементов. Утверж-
денных предельно допустимых концентраций эле-
ментов для углей, используемых в сельском хо-
зяйстве, для углещелочпых реагентов (УЩР) и
битумов пет.
Использование углей для приготовле-
ния (УЩР). Пригодность углей для приготов-
ления УЩР регламентировано ГОСТом
11574-88 “Угли бурые Украины для производст-
ва порошкообразного углещелочпого реагента",
где установлено, что А11 угля не должна превы-
шать 28%, а (НЛ)Й — не менее 50%. Для приготов-
ления УЩР пригодны угли Хаидипского место-
рождения и Тулонской впадины, так как содер-
жание гуминовых кислот па сухое состояние в
хандипских углях изменяется в широких преде-
лах 19,7-63,0, в тулонских - от 33,7 до 56,1.
Угли Мостовской впадины, содержащие гумино-
вые кислоты — в пределах 32,4-43,2%, харапур-
ской свиты - 32,3-48,5, булусипской - 18,9-34,0 не
пригодны для производства УЩР. В табл. 242
приведены петрографические типы углей с содер-
жанием гуминовых кислот на сухое состояние бо-
лее 50%.
Использование углей для энергетики.
Теплотехнические свойства хандипских углей
изучены УралВТИ. Их средняя теплота сгорания
(О") составляет 26,9 МДж/кг. Состав золы (в
%)': 8Ю2 - 56,6; А12О3 - 26,1; Ее2О3 - 6,5; СаО -
4,0; М§О - 2,2; 8О3 - 1,6; ТЮ2 - 0,9; К2О - 0,9;
Ыа2О - 0,3; Р2О5 - 0,7; МпО - 0,2.
Содержание микроэлементов в углях (в г/т сухого угля) (в скобках количество анализов)
Токсичные Полезные
Л
8 Ве Аз Г «8 РЬ Сг V 8г Мо Мп 2п В Си Со
I ч
л
с И
Хандинская 1,05 (1374) 0,5 (1842) 2,00 (1842) 330 (86) 0,0025 (101) 3 (1842) 53 (1842) - 49 (1842) 1 (1842) 138 (1842)
Харанурская 2,2 (63) 23 (75) И (75) Сл. (75) 3 (75) 0,7 (75)
Лапхайская 4,3 (29) Сл. (32) 1 (32) 5 (32) - 4 (32) 24 (32) - Сл. (32)
Примечание. Сл. - следы.
Таблица 242
Характеристика микротипов (в %) углей Хандинского месторождения с содержанием
гуминовых кислот более 50%
Микротип углей Всего по типам А*1 5? (иа);'
Тслогслиты 7,9 7,8 1,0 58,7
Липоидо-тслогслиты 9,9 19,4 1,55 52,4
Фюзииито-тслогслиты 6,4 14,3 1,50 63,9
Гомогслиты 12,9 16,8 0,5 52,1
Липоидо-гомогслиты 17,7 17,1 1,42 55,8
Фюзинито-липоидо-гомогслиты 4,2 13,3 0,6 52,7
Липоидо-гслиты 15,0 16,5 0,64 55,2
Липоидо-гслититы 2,1 39,3 0,3 53,0
Фтозинито-липоидо-гслититы 4,3 25,6 1,1 56,4
Липоидо-гомогслиты 7,8 18,9 0,5 63,8
Гслито-липоидотпты 4,2 24,1 0,4 53,7
Гслито-липоидиты 7,6 25,4 0,4 52,3
Температура плавления золы: = 1160°С,
= 1390, = 1470. Коэффициент размолоспособ-
иости 1,68%. Зола тугоплавкая, имеет слабые шла-
кующие и загрязняющие свойства. Характерная
особешюсгь минеральной части исследуемых углей —
наличие в ней прослоев бентонитов, обладающих
резко выраженными коллоидными и адсорбцион-
ными свойствами. По сыпучим свойствам угли
склонны к созданию затруднений па тракте топли-
воподачи. Срок храпения в штабелях 0,5-1 год.
Угли взрывоопасны по пыли, не устойчивы к окис-
лению, низкосортное энергетическое топливо.
5. ЗАПАСЫ И РЕСУРСЫ УГЛЕЙ
Запасы и прогнозные ресурсы углей Предбай-
калья приведены в табл. 243.
Таблица 243
Запасы и прогнозные ресурсы (в млн т) бурых углей впадин Предбайкалья
Месторождение, впадина Марка, технологи- ческая группа Общие ресурсы Запасы (С!+С2) Прогнозные ресурсы
всего в том числе
Р1 ₽2 Рз
Хандинское Б, 1Б 2676 1462 1214 1214 - -
в том числе для открытых работ Б, 1Б 1438 789 649 649 - -
Тулонская -- 408 - 408 - 408 I
в том числе для открытых работ 408 - 408 - 408 -
Мостовская - - 12 5 7 7 - -
в том числе для открытых работ 12 5 7 7 - -
Остальные впадины - - 400 - 400 - - 400
в том числе Булусинская, 43 - - 43 - -
из них для открытых работ - - 26 - 26 - - 26
Итого 3496 1467 2029 1221 408 400
в ток числе для открытых работ 1884 794 1090 656 408 26
6. ОПИСАНИЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
6.1. ОСНОВНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ
ХАНДИНСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ
Находится в зоне БАМ, па площади нового
развивающегося территориально-производствен-
ного комплекса. Районный центр — с.Казачип-
ское — расположен в 65 км севернее месторожде-
ния, ближайшая железнодорожная станция — Ки-
репга (пос.Магистральный) находится в 46 км.
Месторождение приурочено к впадине с относитель-
ными превышениями бортов до 200 м. В целом
это сплошная, сильно заболоченная равнина с не-
большими озерами. Главная река в районе —
р.Ханда, левый приток р.Киреиги, протекающая
у восточного борта впадины. Лесной покров не-
равномерный. Борта впадины и отдельные сухие
участки покрыты смешанным лесом с преоблада-
нием лиственницы.
Экономически район месторождения развит
слабо. На его территории имеется несколько леспром-
хозов, развит пушной промысел, звероводство. В
связи с перспективным развитием БАМ в районе
предусматривается создание Казачипского промыш-
ленного узл:1 (предприятия лесной, лесохимиче-
ской, деревообрабатывающей промышленности)
и промышленности строительных материалов.
Месторождение открыто при проведении в
1975-1978 гг. поисковых работ по оценке боксито-
посности Хапдипской впадины (М.И.Королев-
ский, М.Г.Суслова и др.). Руководство геолого-
разведочными работами по оценке угленосности
осуществляли А.Ф.Марков, В.В.Ткаля, Г.Е.Ми-
цук. Изучением качества и технологических
свойств угля занимались М.Г.Суслова, В.Н.Крю-
кова, Г.И.Хромых. Оценка теплотехнических,
технологических свойств дана институтами ИНУС,
УралВТИ, ИГИ, ВНИПТИхим, Институтом проб-
лем использования природных ресурсов и эколо-
гии Белоруссии.
В настоящее время поисково-разведочные ра-
боты завершаются.
Стратиграфия и литология. В геологи-
ческом строении Хапдипской впадины принима-
ют участие породы двух структурных этажей — па-
леозойского, слагающего ложе и борта депрессии
и кайнозойского, перекрывающего древний оса-
дочный комплекс (рис. ИЗ).
тойял ИЙЖЖ.'ЮШЙ жтж?. тот тожзж тот швй «вг:а чайа*. чта-чейка. толтойй* гк^*ша«
В
Рис. 113. Схематическая геологическая карта Хандинского месторождения
1 - граница месторождения; 2 - палеоген-неогеновые отложения; 3 - уголь; 4 - ордовикские отложения; 5 - кембрийские; 6 - раз-
рез по линии Х11-Х11; 7 - контуры впадин: I - Западная, II - Восточная, III - Центральная, IV - Восточная (Южная).
К колонке: 1 - глина, 2 - песок, 3 - уголь, 4 - алевролит, 5 - песчаник
I
Хапдипская депрессия — одна из крупнейших
в системе кайнозойских впадин Прибайкальского
прогиба, мощность палеоген-пеогеиовых отложе-
ний в ней достигает-400 м. В строении ложа и бор-
тов выделяются породы верхпекембрииского,
нижпе- и среднеордовикского возраста.
Во втором кайнозойском структурном этаже
в палеогеновых отложениях выделяется верхиека-
мепская подсвита и булусинская свита, в неогено-
вых — баяпдайская и байшипская свиты.
Стратиграфическая схема, принятая для Хаи-
дипской впадины К.И.Кореиевским (1978) уточ-
нена по результатам геологоразведочных работ в
1984-1989 гг. (Г.Е.Мицук) (см. рис. ИЗ).
Палеогеновая и неогеновая системы.
Палеогеп-пеогеиовые отложения, слагающие кай-
нозойский структурный этаж, выполняют Хап-
дипскую депрессию, перекрывая палеозойский
комплекс пород. Площадь их распространения —
до 600 км2.
Палеогеновая система. Олигоцен. Верхний
и нижний подотделы. Каменская свита. Верхне-
каменская подсвита (Р’^} -В1 кт). Отложения
подсвиты вскрыты скважинами в наиболее глубо-
ких частях Хапдипской депрессии по всей ее пло-
щади. Литологически верхпекамепские отложе-
ния - это пестроцветные глины каолипитового со-
става, серого, коричневого, бурого цветов с пятна-
ми изометричпой формы. По составу глины ка-
менской свиты состоят преимущественно па
65-99% из частиц размером менее 0,001 мм, т.е. от-
носятся к пелитовым. В небольших количествах в
разрезе верхпекамепской подсвиты присутствуют
пески мелкозернистые, пестрые, по цвету схожие
с вмещающими глинами. Пески занимают от 10
до 20% от объема пород. В верхней части подсви-
ты фрагментарно отмечаются линзы сидеритовых
мелкозернистых песчаников светло-серого цвета
мощностью 10-30 см.
В отложениях подсвиты, в наиболее глубоких
частях депрессии, также отмечается угленосность.
Угли преимущественно лигнитовые, плот-
ные, липзовидпой текстуры, черного цвета, мощ-
ностью 0,5-1,5 м, иногда до 9,7, промышленного
интереса не представляют из-за весьма ограничен-
ного распространения, малой мощности и боль-
шой глубины .залегания, хотя количество пластов
простого и сложного строения достигает до 6-7.
Но чаще всего в скважинах среди отложений ка-
мепской свиты встречается один-два пласта. Ниж-
ней границей подсвиты является остаточная кора
выветривания пород ложа депрессии, которая
фиксируется по наличию в рыхлых образованиях
обломочного материала коренных пород.
• Средний-верхний олигоцен. Булусинская свита
(Ву~3Ы). Породы булусииской свиты повсемест-
но распространены па территории Хапдипской
впадины и имеют мощность в пределах “Восточно-
го” участка до 240 , в Центральной впадине — до
160-200 м. В разрезе булусииской свиты принимают
участие следующие литологические разности пород:
глины монтмориллонитовые, гидрослюди-
стые с примесью каолинита серого, светло- и тем-
по-серого цветов, глины углистые, песчано-глини-
стые породы;
пески кварцевые, мелко-, тонкозернистые,
глинистые, редко — углистые, серые, светло-се-
рые, желто-серые, красно-бурые, глинисто-песча-
ные породы;
угли бурые, землистые, зернистые, рыхлые,
лигнитовые, липзовидио-слоистые, плотные,
угли глинистые.
Отложения свиты выходят под торфяники,
па дневную поверхность - в районе Западной впа-
дины и па южном замыкании впадины, обнажая
угольные пласты.
Булусинская свита является наиболее углепа-
сыщешюй. В кайнозойских отложениях Хапдип-
ской депрессии выделяется угольная залежь, со-
стоящая из трех горизонтов (нижний, средний,
верхний). Средний угольный горизонт залегает в
отложениях булусииской свиты. Оп включает
почти 95% запасов углей месторождения и дости-
гает по отдельным пересечениям в Центральной
впадине мощности до 126 м, в Западной и Восточ-
ной впадинах несколько меньше из-за фациаль-
ных размывов и активной палеотектонической де-
ятельности. ,
Этот горизонт по физическим свойствам углей
и вмещающих пород условно делится на пять мар-
кирующих пластов (1-1У), которые, в свою оче-
редь, состоят из угольных пачек (до 19 м) и по-
родных прослоев (0,1-2 м). По простиранию уголь-
ные пласты нередко замещаются песчано-глини-
стыми образованиями, но при этом в централь-
ных частях локальных впадин сохраняется общая
мощность среднего горизонта, что является харак-
терным для всей Хапдипской депрессии.
Спорово-пыльцевые спектры булусииской
свиты характеризуют хвойпо-широколиствеппые
леса с подчиненным распространением березы.
Из широколиственных наиболее типичные — ле-
щины, граб, бук Из субтропических встречается
ликвидамбр, нисса, сумаховые. В нижнем ярусе
росли верескоцветпые, папоротники. Из голосе-
менных преобладают темпохвойпые: ель, пихта,
сосна. Судя по восстановленной растительности,
климат во время формирования этих отложений
был умеренно теплый и влажный.
Неогеновая система. Миоцен. Баяндайская
свита (П/Ьп). Породы свиты имеют широкое рас-
пространение в Центральной и Восточной впади-
нах месторождения. Опи несогласно залегают па
палеогеновых отложениях и коре выветривания.
Свита сложена песками, глинами и песча-
но-глинистыми разностями пород. Наибольшая
мощность свиты до 45 м.
Нижний-средний плиоцен. Байшинская свита
(Ы'2~2Ьз). Породы свиты прослеживаются в преде-
лах Центральной и Восточной впадин вдоль всего
восточною борта Хандинской депрессии, над самы-
ми погруженными ее участками. Мощность свиты
от краев контура распространения к центру увели-
чивается и колеблется в пределах Восточной впади-
пы до 90 , в Центральной - 30-40 м. Свита залегает
согласно на породах баяпдайской свиты или с посте-
пенным переходом. Свита состоит в основном из
глин с подчиненным количеством песков тонкозер-
нистых и их разностями, редко с прослоями торфа
до 10 см. В песках нередко можно встретить облом-
ки древесины и углистый материал.
Четвертичная система. Современные отложе-
ния ((фу) представлены галечниками, песками, об-
ломками пород, торфами. Озерно-болотные отло-
жения Хандинской депрессии представлены торфа-
ми, суглинками, супесями, илами. Общая вскрытая
мощность современных отложений 7-8 м.
Тектоническое строение. Хапдипская
депрессия расположена в северо-западной части
Прибайкальского кайнозойскою прогиба в зоне
сопряжения его с Ангаро-Ленским плато. Депрес-
сия приурочена к сводовой части Хапдипского
вала, ядро которого сложено отложениями ялтин-
ской свиты верхнего кембрия, а па крыльях - от-
ложениями нижнего и среднего ордовика.
Развитие в начале палеогена системы разрыв-
ных нарушений вдоль гребня вала привело к зало-
жению и формированию крупной линейной де-
прессиоппой структуры длиной 50 км и шириной
от 4 до 14 км.
В 1966 г. в результате проведения аэрогеофи-
зической съемки масштаба 1:50 000 были выделе-
ны системы разрывных нарушений древнего фун-
дамента, получены данные о глубинном строении
Хандинской площади.
Гравиметрическими исследованиями масшта-
ба 1:100 000 в пределах Хандинской депрессии
(Н.В.Лобачевский, 1970), по минимумам силы тя-
жести, выделены наиболее потружеппые участки
ложа впадины, определена мощность кайнозой-
ских отложений - до 300 м, приуроченная к озе-
рам Агджени и Кутукап и прослеженная на 20 км
при ширине от 3 па юге до 5 км па севере.
В ложе Хандинской депрессии выделяются
впадипы: Западная, Восточная, Центральная,
Промежуточная.
Западная впадина имеет площадь 14x5 км. С
запада опа ограничена Таюрским водоразделом, а
с востока отделена от Восточной впадипы подня-
тием древнего фундамента, выходящего па днев-
ную поверхность и прослеживающегося под мало-
мощными кайнозойскими наносами на 8 км.
Мощность вскрытых кайнозойских отложе-
ний колеблется в пределах от 24 м до 280 м.
Ложе впадины имеет ярко выраженный ступенча-
тый характер из-за чередования выступов и прд-
иятий древнего фундамента. Наиболее глубокая
и самая угленасыщенная часть впадипы просле-
живается в меридиональном направлении па про-
филях IV и XI.
Центральная впадина по площади 15x4,5 км,
максимальная вскрытая мощность кайнозойских
отложений - 346 м, является наиболее углепасы-
щеппой, мощность угольного горизонта от 126 до
15 м. С востока и запада Центральная впадина
ограничена тектоническими разломами с амплиту-
дой 150-10 м, которые были выделены ранее про-
водимыми геофизическими исследованиями и час-
тично подтверждены бурением разведочных сква-
жин. В частности, нарушения фиксируются рез-
кими перепадами глубин ложа древнего фунда-
мента па флангах впадины. В северной части впа-
дина ограничена блочным поднятием в районе
профиля XII, а на юге выклинивается между про-
филями VII и VIII.
Между Центральной и Западной впадина-
ми расположена небольшая Промежуточная
впадина Опа вытянута в северо-восточном на-
правлении и максимальный прогиб фундамен-
та зафиксирован в скважине 14 (258 м). Мощ-
ность угольных пластов, сближенных в мощ-
ную залежь, колеблется от 4,7 до 83 м. С запа-
да впадина ограничена тектоническим разло-
мом северо-восточного простирания, вдоль ко-
торого отмечено поднятие ложа Хандинской де-
прессии к дневной поверхности. Площадь впа-
дипы 6x2,5 км.
Восточная впадина имеет самую большую
установленную мощность кайнозойских отложе-
ний до 399 м, по при этом является наименее угле-
носной. Исключение составляет южное и северное
замыкания впадипы. Пласты промышленной мощ-
ности здесь залегают преимущественно па боль-
шой глубине (до 195-236 м). Площадь Восточной
впадины 19x5 км, в нее входит восточная часть
профилей от XIII до II. Северная и восточная гра-
ницы впадипы совпадают с восточным бортом Хап-
дипской депрессии. Максимальная глубина ложа
депрессии установлена под озерами Кутукап и Аиг-
джепи, которые фактически образовались иа мес-
те депрессиоппых воронок, появившихся в резуль-
тате проседания древнего фундамента.
На южном замыкании Хандинской депрессии
выделяются три локальные впадипы площадью
6x1,5 км каждая. Возможно, в олигоцене они сое-
динялись, образуя систему, но в процессе пеотек-
топических движений разделились, образовав
замкнутые чаши. Условно эти локальные впади-
ны, ориентированные в меридиональном направ-
лении и выделены в Южную впадину.
Залегание кайнозойских отложений Хапдип-
ской депрессии в основном горизонтальное, за
исключением участков вблизи бортов впадин, где
углы падения изменяются в пределах 5-10°.
Начало формирования месторождения отно-
сится к палеоцену-эоцену, когда па фоне проседа-
ния палеозойского фундамента вдоль Восточного
борта началось накопление угленосных отложе-
ний. Неравномерность опускания, чередующаяся
с поднятием отдельных участков депрессии, раз-
личная скорость колебательных движений приве-
ли к формированию угольных пластов сложного
строения общей мощностью до 120 м.
Наиболее интенсивное и стабильное образова-
ние происходило в олигоцене па площади Централь-
ной впадины, когда сформировался средний уголь-
ный горизонт, достигающий 80-100 м. На площа-
ди остальных впадин начало осадконакопления
совпало с началом углеобразования в Централь-
ной впадине, по углепакоплепие в них происходи-
ло не всегда равномерно, а сопровождалось пере-
рывами и фациальными размывами.
В южной части Восточной впадины наиболее
углепасыщеппым является участок, контуры кото-
рого опираются па два параллельных разлома севе-
ро-западного простирания. Вдоль этих разломов в
олигоцепе происходило устойчивое торфопакопле-
пие, сопровождавшееся редкими перерывами и
впутрифациальиыми размывами. Тот факт, что уг-
леносность не распространяется за пределы этих
нарушений, свидетельствует о существенном влия-
нии тектонических подвижек в ложе депрессии па
формирование структуры месторождения. Образо-
вание мощных угольных залежей, по всей видимо-
сти, связано с устойчиво проседающими вдоль раз-
ломов блоками депрессии.
Южное замыкание Хапдипской депрессии
после углеобразования подвергалось воздымапию
с активизацией эрозионно-тектонической деятель-
ности. В результате этих процессов произошел
размыв угленосной толщи и выходов угольных
пластов па поверхность.
Тектоническая деятельность нашла отраже-
ние не только в блочном строении фундамента де-
прессии и сложной морфологии угольных плас-
тов, но и в ряде случаев отразилась па углах зале-
гания угленосного горизонта до 45-70°.
Разрывные нарушения в пределах Хапдип-
ской площади, установленные по геофизическим
данным и дешифрированием аэрофотоснимков,
частично подтверждены бурением скважин. Про-
стирание нарушений преобладает северо-восточ-
ное и северо-западное. В рельефе они выражены
уступами, спрямленными участками долин, русел
рек, ручьев. Амплитуда их от первых десятков
метров до 150 м.
Угленосность. Состав угленосной форма-
ции Хаидипского месторождения свидетельству-
ет об образовании углей в устойчивых застойных
обводненных торфяных болотах.
Наличие нескольких угольных пластов слож-
ного строения свидетельствует о том, что торфооб-
разовапие имело прерывистую интенсивность —
начиная с нижнего олигоцепа угленосность посте-
пенно нарастала снизу вверх по разрезу. Макси-
мальное торфопакоплепие приурочено к средне-
му олигоцепу и совпадает со временем наибольше-
го развития озерно-болотного ландшафта па пло-
щади Хапдипской депрессии. Примерно с середи-
ны верхнего олигоцепа торфопакоплепие прекра-
тилось, т.е. основная угольная залежь приуроче-
на к булусипской свите палеогена.
Уголь в разрезе залегает в виде залежи сложного
строения, разделяющейся па три горизонта. Уголь-
ная залежь прослеживается во всех локальных впади-
нах депрессии: Западной, Промежуточной, Восточ-
ной, Центральной. Распространение промышленной
мощности угольной залежи ограничено контурами
распространения локальных впадин депрессии.
Характерная морфологическая особенность ее -
нарастание мощности угля от бортов к центру впа-
дин и общее погружение почвы и кровли горизонта
к центру впадин. Буровыми работами установлено,
что почва и кровля залежи повторяют очертания
ложа Хапдипской депрессии (рис. 114).
В разрезе залежи выделяются три угольных
горизонта: пижНий (Н), средний (1-У), верхний (В).
Нижний угольный горизонт включает в себя от
одного до семи угольных пластов различной сте-
пени сложности, мощностью от 0,2 до 6 м. Стра-
тиграфически приурочен к камепской свите и к
нижней части булусипской. Распространен не по-
всеместно, а в основном встречается в наиболее
глубоких частях Хапдипской депрессии, тяготея
к зоне выполаживапия ложа к поверхности. Плас-
ты рабочей мощности здесь встречаются очень
редко, имеют липзовидпую форму и ограничен-
ное распространение. Угли преимущественно лиг-
нитовые, липзовидпо-слоистые, плотные. Практи-
ческой ценности из-за невыдержанных парамет-
ров и большой глубины залегания не представляют.
Средний угольный горизонт имеет относитель-
но стабильные физические характеристики, по-
зволяющие па основании изучения и сопоставле-
ния кривых каротажа, выделить условно пять
угольных пластов (1-5). Средний угольный гори-
зонт прослеживается практически па всем протя-
жении Хапдипской депрессии, кроме мест блоч-
ных поднятий и выходов древнего фундамента близ-
ко к поверхности. Мощность горизонта колеблется
в пределах 80-120 м, образуя в Центральной впа-
дине единый сверхмощный пласт угля сложного
строения. Характерная особенность среднего
угольного горизонта в Центральной впадине —
его устойчивая мощность от первого пласта угля
до последнего в местах максимального прогиба.
м
Пр о филь У-У
Скв.601
740- 5Г
690-
Скв. 12 Скв. 11
И, Ьз
Скв. 15 Скв. 14 Скв. 13
440-
390-
640-
590"
540-
490-
л
Скв.603 ?
М.Ьп
4’\Ы
щ ь/
2
к-р
3
4
. ад®». таа®» чяаа® «Ий ®=и. ижии. 'аз®® адикь ъвл адййя, «жива «дааа завдз® «вк^ч; «ист® адаяь ад®.®. адяг® ад*аа ад®» ’-ждай кжиад. «г^ад чвдвйй. чэ®ж адм® адаад ад®л ад®» гадад гждаж 1жкд адвичь *г
Масштаб горизонтальный 1:10000
Масштаб вертикальный 1:2500
2! 8,0
118,0 ,, .
94Д 1’4
242,Ор
131,6_9 ;
51,8
355,0
е3и
152,01л ..
7495. „
39,13-1'
&
121,5 *
170,0
1Ю»9—о л
е31/ 38,6 л-°
Рис. 114. Геологический разрез Хандинского буроугольного месторождения по линии 17-17
1 - уголь; 2 - глинистые отложения; 3 - пески; 4 - кора выветривания
243,6 » о
27,9 -В’а
350,0
Углепакопление происходило неодинаково ио
всей площади и поэтому при равной мощности го-
ризонта углепасыщешюсть разреза в различных
частях депрессии различна. Наиболее углепасы-
щеппой является Центральная впадина, в кото-
рой выделяются и прослеживаются па полную
мощность все пять пластов горизонта. На южном
и северном замыкании Центральной впадипы на-
блюдается замещение угля песком и песчано-гли-
нистыми отложениями в результате фациальных
размывов и изменения условий осадконакопле-
ния. Расчленение среднего угольного горизонта
иа пласты в пределах Центральной впадины за-
труднительно из-за непостоянства вещественного
состава от центра к флангам. В пределах Централь-
ной впадипы Хандинской депрессии средний уголь-
ный горизонт разделен па пять пластов сложного
строения, состоящих из переслаивания угольных
пачек (0,2-19,0 м), разделенных породными про-
слоями (до 4 м) или замещенных по простиранию
песком и песчано-глинистыми породами. Углепа-
сыщеппость горизонта в Западной впадине мень-
ше, так как пласты I, II, V замещены в основном
песчано-глинистыми отложениями с маломощны-
ми прослоями угля или в силу тектонических
условий формирования впадипы па большой пло-
щади не прослеживаются. Наиболее выдержанны-
ми по простиранию являются выделенные в про-
цессе корреляции угольные пласты IV и III, а в
наиболее погруженных частях — и пласт I.
В Восточной впадине угленосность булусин-
ской свиты также отличается от Центральной впа-
дипы по набору угольных пластов и пачек и боль-
ше сопоставима с Западной впадиной.
Зональность в строении горизонта заключается
в изменении набора осадков от центра впадины к
бортам. Наиболее полно по набору угольных плас-
тов и пачек представлены срединные части локаль-
ных прогибов депрессии, которые ближе к борто-
вым частям теряют часть угольных пластов в
силу замещения их глинистым материалом, гг при
резкой смене режима осгщкопакоплепия - пес-
ком. Далее, по мере приближения фундамента к
поверхности, наблюдается выклинивание гори-
зонта, его частичный или полный размыв.
Для горизонта характерно следующее:
1. Мощность среднего угольного горизонта в
наиболее глубоких частях депрессии примерно
одинакова (80-120 м) и представлена наиболее
полно в Центральной впадине.
2. Характер угленосности среднего горизонта в
локальных впадинах различается по набору осад-
ков, но вполне сопоставим в них, что говорит об уг-
лепакоплении в одинаковом тектоническом режиме.
3. Наиболее полные по набору угольных плас-
тов участки среднего горизонта ориентированы в
меридиональном направлении, преимущественно
в виде узких полос.
4. Угленосность среднего горизонта контроли-
руется определенными тектоническими разлома-
ми, по которым происходили копседимептациоп-
пые колебательные движения, и не выходит згг их
пределы.
5. В строении горизонта отмечается зональ-
ность, заключающаяся в изменении набора осад-
ков от срединных частей впадин к краевым и тес-
ная связь со структурой ложа депрессии.
Верхний угольный горизонт периодически
появляется в отложениях булусипской и баяпдай-
ской свит. Принцип выделения углей верхней час-
ти разреза кайнозойских отложений в верхний
угольный горизонт обосновывался па оторванности
угольных пластов от основной мощной залежи
(средний горизонт) в Центральной впадине. Гори-
зонт представлен разрозненными маломощными
(0,2-0,5 м) линзами угля простого строения.
Угли преимущественно глинистые, высокозоль-
ные, не выдержанные по площади Нередко гори-
зонт выполнен глинами углистыми также неболь-
шой мощности (до 0,5 м). Промышленной ценно-
сти не представляет. Основные показатели по уг-
леносности впадин приведены в табл. 244.
Качество и технологические свойст-
ва углей. Угольная залежь представляет собой
чередование различных по окраске, плотности,
структуре и зольности петрографических типов
углей. Все угли месторождения относятся к груп-
пе гумолитов и подразделяются па два неравно-
ценных по количеству класса. Преобладают угли
класса гелитолитов, составляющие 80% от общего
количества, которые, в свою очередь, содержат
два подкласса: гелиты — 62%, гелититы — 18. В не-
большом количестве (20%) присутствуют угли
класса липоидолитов, состоящие из подкласса ли-
поидотитов - 14% и линоидитов - 6. Многообра-
зие типов углей на месторождении обусловлено
пестротой их петрографического состава, различ-
ным соотношением мацералов групп гумипита и
липтинита, а также неодинаковой степенью разло-
жения исходного растительного материала. Ха-
рактеристика петрографических типов углей по
впадинам и месторождению приведена в табл. 245.
Образование хапдипских углей происходило
в условиях силыюобводпешюго и проточного бо-
лота с разной скоростью погружения торфяника,
представленного высшими растениями.
По показателю отражения витринита в иммер-
сионном масле 0,26% — класс угля 02, по сумме
отощающих компонентов 3% - категория углей 0,
по максимальной влагоемкости 50,6% — тип 50,
по среднему выходу смолы полукоксования
13,4% - подтип угля 10. Кодовый помер 0205010.
Марка углей - Б, группа - 1Б.
Зоны физического и химического окисления,
выветривания углей па месторождении практичес-
ки отсутствуют, так как угольная залежь залегает
па значительной глубине. Минимальные глубины
залегания углей составляют (в м): по Централь-
ной впадине - 22, Восточной - 38,2, Западной -
24, Промежуточной — 76.
При макроскопическом изучении отчетливо
выделяются окрашенные и светлоокрашенные
разновидности углей. Окраска их серая, бурая и
табачная с разными оттенками. Угли подразделя-
ются па землистые и плотные при явном преобла-
дании первых. В составе землистых и плотных уг-
лей присутствуют обломки углефицировапной
древесины двух типов разложения: лигниты плот-
ные коррозионные и рыхлые коррозионно-дест-
руктивные. Количество лигнитов, как и их разме-
ры, различное — от единичных до обильных. В от-
дельных интервалах в углях встречаются разные
по размеру (мелкие и крупные) включения смоля-
ных тел бледновато-желтой, желтой, оранжевой
окраски (от единичных до обильных скоплений).
Характерны золотистые травянисто-растительные
остатки. Довольно редки и немногочисленны фю-
зепизированпые обрывки. Интересны в угле глини-
стые образования белесого и светло-серого цвета -
от точечных до лепешковидных размером до 1 см
в диаметре. По всей вероятности, это результат
разложения пеплового материала. Структура уг-
лей однородная, лигнитовая, текстура массивная,
иногда наблюдается слабовыражепная слоистость.
Излом неровный, шероховатый. Черта бурая, тем-
по-бурая, коричневая, светло-коричневая, желтая.
Угли Хаидипского месторождения характери-
зуются разнообразным вещественным составом,
обусловленным разным соотношением групп ма-
цералов гумипита и липтинита при очень малом
содержании мацералов группы инертинита. Сред-
нее значение мацералов по впадинам и по место-
рождению очень близко. Качество углей находится
в полной зависимости от вещественного состава
(табл. 246). Особое внимание уделено изучению
вещественного состава битуминозных углей, кото-
рый приведен в табл. 247. В битуминозных углях
структурные ткани в группе гумипита содержатся
в небольшом количестве, а преобладающими яв-
ляются бесструктурные мацералы групп гумипи-
та, липтинита и битуминита.
Минеральные включения в хандипских уг-
лях представлены зернами кварца, полевого шпа-
та, карбонатом, сульфидами, каолинитом и монт-
мориллонитом.
Характеристика качества углей по впадинам
и месторождению приведена в табл. 248.
Максимальная влагоемкость углей изменяет-
ся от 27,5 до 57,1%, в среднем 41,8. Влажность
хандипских углей зависит от степени углефика-
ции и структуры угольного вещества, а также от
характера минеральной части. Присутствие мине-
ралов группы монтмориллонита, имеющих более
высокую адсорбционную способность по сравне-
нию с другими минеральными примесями, в раз-
ных количествах не дает четкой зависимости мак-
симальной влагоемкости от зольности и глубины
залегания углей. Влага гигроскопическая состав-
ляет в среднем 11% при колебании 9-12,9, в высо-
козольных — 8,2-8,8%. Среднее значение влаги
аналитической - 8,8%.
Зольность. Угли Хаидипского месторожде-
ния разпозольные. Средние значения зольности
чистого угля по впадинам и месторождениям близ-
ки (табл. 249).
При выборе направлений использования уг-
лей результаты исследований позволяют рекомен-
довать следующие предельные значения зольно-
сти (в %): 55-производство удобрений; 32-извле-
чепие горного воска; 30-сжигание, производство
УЩР и удобрений “Гумат”.
Таблица 245
Петрографические типы (в %) углей Кандинского месторождения
Группа Класс Петрографический тип Впадина Среднее по место- рождению
Централь- ная Восточная Западная Промежу- точная
Гумолиты Гслитолиты Тслогслиты 7 8 13 - 8
Липоидо-тслогслоиты 8 3 - - 6
Фюзинито-тслогслиты - - 10 - 1
Гомогслиты 5 8 9 25 7
Липоидо-гомогслиты 21 9 5 18 16
Фюзинито-гомогслиты 1 - - - 1
Фюзинито-липоидо-гомогслиты 2 15 - - 1
Липоидо-гомогслиты 1 7 7 - 3
Гслиты 2 2 - - 1
Липоидо-гслиты 18 15 13 - 15
Липоидо-гслититы 9 10 10 - 9
Липондо- Гслито-липоидотиты 2 - 2 0 2
ЛИТЫ Гслито-фюзинито-липоидиты Доли -10 -15 -13 Доли
Вешественный состав (в %) углей Хандинского месторождения
Группа мацералов Подгруппа мацералов Мацералы Впадина По место- рождению
Централь- ная Восточная Западная Промежу- точная
Гуминпт (Н) Гумотслнннт (Й|) Тскстиннт (ЕЩ) Ульминит (Н1„) 0-98 6 0-85 19 0-46 10 0-22 6 0-27 5 0-65 25 Ед.-28 5 3-62 10 0-98 7 0-85 15
Гумодстринит (На) Аттрннит (Н(|а) Дснзинит (Н(к|) Ед.-З 1 0-58 20 0-9 1 2-95 21 0-24 3 1 4-47 17 0-4 1 6-46 16 0-24 1 0-95 19
Гумоколлинпт (нк) Всего 0-74 32 11-98 79 0-59 31 7-97 69 1-68 21 9-97 71 6-73 43 29-100 75 0-74 31 7-98 74
Липтинит (О Споринит (Бзр) Кутинит (Ьц) Резинит (Ь,.) Суберинит (Ц) Липтодстринит (Ь|<|) Битуминит (Б|,) Всего 0-2 Ед. 0-1 Ед. 0-2 Ед. 0-19 3 0-20 5 0-78 12 0-80 Л9 0-2 Ед. 0-2 Ед. 0-11 3 0-15 4 0-92 23 3-93 30 0-21 3 0-8 2 0-89 21 0-91 26 0-1 Ед. 0-3 1 0-4 2 4-65 17 Ед.-71 20 0-2 сд. 0-2 Ед. 0-2 Ед. 0-21 3 0-20 3 0-92 18 0-93 2
Примечание.. Ед. - единицы.
Вешественный состав (в %) битуминозных угдей Хандинского мед^ороя'ления
Таблица 247
Гумипит (Н1) Инертинит (Л) Лцптипит (I) ... — . .. .
текстишгг (Н[) лигноколлинит (Нк) аттрииит (Н(|а) ульмннит (Н(ц) гумоколлинит (Нк) деизинит (Наа) семифюзинит фюзинит (ДО споринит (Цр) , 1 кутинит (Ьь) । резинит (1.г) । 5 й 2 X и ’бииумияит липто детринит 0141а)
0-5 2 0-25 Ед. 0-4 Ед. 0-31 8 2-72 27 2-38 18 0-16 1 0-11 2 0-2 Ед. 0-1 Ед. 0-5 Ед. 0-8 1 0-02 35 0-58 ‘ 6
Примечание. Ед. - единицы.
Характеристика качества (в %) углей Хандинского месторождения
А'1 (ч.у-) А-1 (г.м.) \Уа 5'1 у<1аГ с<щ н<ы О<ы (НА)'1 (НА)'Ы (СО2)«
Центральная впадина
25,6 31,5 9,32 1.17 61 64,9 5,8 26,6 0,9 27,11 36,2 57,6 0,10
Восточная впадина
26,5 31,6 6,66 0,40 63 65,4 5,9 28,2 0,9 26,54 39,8 57,3 0,11
Западная впадина
26,4 33,6 9,36 1,45 59 64,6 5,5 25,4 0,9 • 25,89. 40,8 56,1 0,17
Промежуточная впадина
27,1 34,3 8,79 0,9 61 64,8 5,4 28,1 0,8 25,37 36,4 49,7 0,08
Среднее по месторождению
26,3 32,5 8,79 1,05 61 64,9 5,7 26,6 0,9 26,92 37,9 56,4 0,13
Примечание. О‘|:,г - в МДж/кг.
Таблица 249
Зольность (в %) углей Хандинского
месторождения
Впадина А‘'(ч.у.) А'1 (г.м.)
Центральная 25,6 31,5
Восточная 26,5 31,6
Западная 26,4 33,6
Промежуточная 27,1 34,3
Среднее по месторождению 26,3 32,5
Примечание, ч.у. - чистый уголь, г.м. - горная масса.
Породные прослои увеличивают зольность
чистых углей па 5,1-7,2% (рис. 115).
Сера. Содержание общей серы па месторож-
дении в среднем невысокое — 1,05%. Среднее зна-
чение серы по впадинам не превышает в 1,5%,
т.е. угли преимущественно малосерпистые
(табл. 250). Повышенное содержание серы отме-
чено в пределах Западной и Центральной впадин.
По ряду скважин, прилегающих к западной окраи-
не Западной впадипы по единичным пробам, а
в ряде случаев и по всей угольной залежи угли
сернистые. В распределении сернистых углей в
разрезе залежи не выявлено закономерности.
Опи встречаются как в верхах залежи, так и в
средней части, а иногда и в почве. В отдельных
случаях малосерпистые угли перемежаются с уг-
лями сернистыми.
Сера по разновидностям определена во всех
типах углей (табл. 251).
В малосерпистых углях преобладает органи-
ческая сера, а в средпесерпистых — бисульфат-
пая. Отмечено высокое содержание сульфатной
серы 0,92-1,18%, что составляет 26-32% от общей.
Органическая сера составляет 40% от общей, суль-
фидная - 28-36.
Таблица 250
Содержание серы (в %) в углях Хандинского
месторождения
Впадина Содержание серы (5;1)
Западная 0,4-3,31 1,45
Центральная 0,4-2,7 1,17
Восточная 0,2-1,0 0,4
П ромежу точная 0,2-1,7 0,9
По месторождению (-среднее) 0,2-3,31 1,05
Рис. 115. Распределение зольности угольной залежи Западной впадины
в.:'-'’'и», ' мт тп>пя»<ц апп'Шишмк.чии'пмжи'
Выход летучих веществ колеблется от 54 до
66%, в среднем равен 61 и зависит от вещественно-
го состава. Наибольший выход летучих веществ
наблюдается в углях с максимальным содержани-
ем мацералов группы липтинита.
Элементный состав, как и выход летучих ве-
ществ, зависит от вещественного состава углей.
Среднее значение по впадинам и месторождению
в целом очень близко - Сс1аГ - 64,6-65,4, НааГ -
5,4-5,9%.
Низшая теплота сгорания рабочего топлива и
йысшая теплота сгорания беззольного топлива
Хаидипского месторождения в среднем составля-
ют 9,69 и 26,92 МДж/кг соответственно.
Углекислота в углях содержится от 0 до 0,46%,
в среднем по месторождению 0,13.
Выход битумов. Содержание битумов на су-
хое состояние (В11) в среднем составляет 5,1%
при колебаниях от 0,9 до 23,2. Битумииозпость
углей зафиксирована во всех впадинах и нахо-
дится в полной зависимости от вещественного со-
става (рис. 116). Промышленная битумипоз-
пость присуща определенным типам углей: липо-
идпо-гелититам, гелито-липоидитам, гелито-ли-
поидотитам и липоидо-гомогелитам. Носителем
битумипозпости являются битуминит — бес-
структурное липоидное вещество и бесструктур-
ное вещество группы гумипита-гумоколлипита.
Разновидности серы в углях Хандинского месторождения
Впадина Номер скважины Интервал, м М (м) с11 44 » /О Форма серы, содержание '
ОТ ДО 5'
Среднесериистые угли
Западная 79 53,25 56,75 3,5 1,49 0,71 0,12 0,66
Промежуточная 96 125,7 127,8 2,1 1,86 0,89 0,2 0,77
Центральная 147 183,1, 183,8 0,7 2,51 1,31 0,4 0,8
31 153,7 154,4 0,7 2,5 0,92 0,7 0,98
Малосерпистые угли
Центральная 107 129,2 133,0 0,8 0,83 0,02 Следы 0,81
Сернистые угли
29 110,5 110,8 0,3 4,5 1,18 1,55 1,77
Хандипские угли подвергнуты алкилированию
кипячением в течение 3 ч в метаноле при атмо-
сферном давлении. Экстрагирование битумов из
углей проводилось спиртобепзолом в аппарате
Грефе. Битумипозпость хапдинских углей после
алкилирующей обработки возрастает до 10-14%.
Угли с разной битумипозпостВю
были направлены для подтверждения
пригодности их в качестве сырья
для получения горного воска па Се-
меновский завод, где битумы извле-
каются экстракционным бензином.
Из исходных проб с различной би-
ту минозпостыо, определенной с по-
мощью экстрагирования экстрак-
ционным бензином, дало близкие
результаты. Выделенный воск пол-
ностью соответствует требованиям
ТУ-39-232-86 “Воск сырой буро-
угольный”. Разделение битумов па
воск и смолы производилось ацето-
ном. При толуольном экстрагирова-
нии количество восков в составе би-
тумов изменилось от 35,8 до 87%.
Выделенный воск имеет темпо-бе-
жевую окраску, в случае бензиново-
го и дихлорэтапового экстрактов —
светло-бежевую.
Количество восков зависит от
вида экстракта и наибольшее для
бензинового, затем толуольного и
меньше для спиртобепзолыюго. От
характера экстрагента меняются и
технические характеристики восков,
которые приведены в табл. 252.
Лучшим по качеству является воск бензиново-
го экстракта, а затем спиртобепзолыюго. Физиче-
скими методами (ИК-спектроскопия, протоп-
по-магпитпый резонапс-ПМР, рептгенофазовый)
охарактеризованы структурные группы и состав
восков.
по скв. 146
1 - ксилодесмит+битуминито-десмит+ксилоаттрит; 2 - ксилодесмит+битумини- |
то-десмит; 3 - битуминито-десмит *
Характеристика восков из хандинских углей
Экстрагент Выход, % Кислотное число МС КОН/г Эфирное число МГ • КОН/г Температура каплепадсния, "С
экстракт воск
Бензол 4,8-8,6 54-65 37 81 75
Бензин 3,6-8,6 85 - - 78
Дихлорэтан 5,3-6,0 76 38 77 80
Этанол 2,9-4,0 52 61 61 40
Толуол 5,0-13,2 75 49 68 80
Этанол + бензол 8,4-30 76 52 138 82
Этанол + толуол 7,5-27 71 60 75 80
Пчелиный воск - 100 16-24 75 61-70
В табл. 253 приведено процентное распреде-
ление протонов по структурным группам в усред-
ненной пробе спиртобеизольного воска.
Таблица 253
Структура (в %) спиртобеизольного воска
из хандинских углей
Тип воска На нр Ну На
Воск спиртобеизольного экстракта 2,01 87,02 8,14 1,89
Пргшечатщ На - доля атомов водорода в метиловых груп-
пах; Нр - то же в метиленовых группах; Ну - то же в алкок-
си- группах; На - то же в метильных группах.
Методом ПМР установлено, что в данных
восках присутствуют только алифатические
структуры (0,5-3 м.д.), а также структуры, содер-
жащие атомы водорода, находящиеся в а-положе-
пии к алкокси-группам.
ИК-спектры буроугольпого и пчелиного вос-
''ков сходны между собой. В образцах присутст-
вуют группы СН2, СН3. Кислотосодержащие
группы представлены карбонильным поглоще-
нием 1700 см, что говорит о наличии в изучае-
мых восках кислот, кетонов, альдегидов, слож-
ных эфиров.
Гуминовые кислоты. Содержание гумино-
вых кислот в хандинских углях па сухое состоя-
ние (НА)11 колеблется в широких пределах — от
19,7 до 63%. До 70% общего содержания гумино-
вых кислот составляют свободные кислоты, 30%
из которых приходится иа аммиачпорастворимые
гуминовые кислоты. В функциональном составе
углей преобладают фенольные гидроокислы - до
5,6 мг • экв/г.
Состав золы, ее плавкость. Характеристика
состава золы и ее плавкостпые характеристики при-
ведены в табл. 254. Содержание различных компо-
нентов в золе углей характеризуется сильной измен-
чивостью, что объясняется неодинаковыми условия-
ми биохимических превращений исходных расте-
ний и различными минеральными примесями.
Значительные колебания плавкости золы
(температура плавления 62 = Ю40 — 1500°) обу-
словлены изменчивым составом золы. Согласно
графическим и математическим зависимостям, сред-
ние величины плавкости при А3 = 31,0 (УралВТИ)
будут равны: ^(ог) = 1160°С, 62(ог) = 1390,
63(ог) = 1470, т.е. зола хандинских углей туго-
плавкая 62 > 1350°С, 13 > 1425.
Исследуемые угли имеют низкие шлакующие
и загрязняющие свойства.
Действительная плотность хандинских углей
колеблется от 1,49 до 1,77 г/см3. Увеличение дей-
ствительной плотности зависит от содержания ми-
неральных компонентов.
Коэффициент размолоспособпости определен
по методике С>К-УТ1 и зависит от количества А11.
Он увеличивается с ростом А11 и изменяется в пре-
делах от 1,24 до 2,03. Еще большая зависимость
коэффициента размолоспособпости установлена
от петрографического состава (содержания маце-
ралов группы липтинита) и степени углефикации
(показателя отражения витринита в иммерсион-
ном масле). Среднее значение У гок хандинских
углей равно 1,68%, т.е. угли легкоразмалываемые.
Полукоксование хандинских углей изучено
И НУСом и ЦЛ. Результаты проведенных испыта-
ний даны в табл. 255.
Выход смолы варьирует от 6,8 до 25,7% (в
среднем 13,4), полукокса - 53,8-84,6%. Твердые
остатки после полукоксования порошкообраз-
ные, что характерно для песпекающихся бурых
углей.
Хапдипские угли отнесены к II и III группам
устойчивости (средней устойчивости и не устойчи-
вым к окислению) с преобладанием углей III
группы. Срок хранения в газоплотных штабелях
0,5-1 год. Изучаемые угли но взрывоопасности яв-
ляются опасными и очень опасными. Склонны к
самовозгоранию при использовании па ТЭС при
несоблюдении необходимых правил, возможны
пожары по тракту топливоподачи и в пылеприго-
товительных установках.
Направления использования хандипских углей:
1. Угли пригодны для получения на их осно-
ве различных видов биологически активных Пре-
паратов, углещелочных реагентов, извлечения
из битумов воска.
2. Технологическое — производство синтетиче-
ского жидкого топлива, полукоксование.
3. Энергетическое.
4. Производство строительных материа-
лов, в том числе из шлаков и золы углей.
Попутные полезные ископаемые и ком-
поненты. Вскрышные породы Хаидипского бу-
роугольпого месторождения представлены плотны-
ми глинистыми образованиями, рыхлыми песча-
но-глинистыми породами, песками баяпдайской,
байшипской и булусипской свит. В разрезе они
распределены в процентном отношении в равных
количествах. Глинистые образования, как прави-
ло, имеют серый, зелеповато-серый цвет. По соста-
ву глины каолипитовые с примесью органических
разностей, гидрослюды, хлорита, низкодисперс-
ные, умеренно пластичные, малопластичиые — чис-
ло пластичности от 6,3 до 11,2, легкоплавкие - до
1350°С, иногда тугоплавкие - более 1400, интер-
вал вспучивания 90-120°, коэффициент вспучива-
ния при температуре обжига 1140-1260°С —
1,9-4,2. По результатам исследований глины мо-
гут быть использованы для получения керамзито-
вого гравия без введения добавок, частично с вве-
дением органических добавок .при согласовании
прочности керамзитового гравия с заказчиком.
Для окончательного заключения о возможности ис-
пользования глин месторождения необходимо про-
ведение полу заводских испытаний.
Торф. Почти всеми скважинами, пробуренны-
ми па месторождении, вскрывается залежь торфа
мощностью от 0,2 до 7-8 м. Представлен он расти-
тельным материалом различной сохранности свет-
ло-коричневого, коричневого цвета. Зольность ко-
леблется от 20 до 48%, содержание гуминовых кис-
лот — до 30-40%. Торф может быть использован
для приготовления органических удобрений.
Геохимическая характеристика. Содержа-
ния по большинству элементов имеют околоклар-
ковые значения и заслуживающих поисковый ин-
терес геохимических аномалий не выявлено, т.е.
угли и породы впадины не отличаются богатым
содержанием “малых элементов”. Германий в уг-
лях также имеет очень низкие концентрации
(0,2-0,5 г/т), в отдельных пробах — 1,0-1,3 г/т,
а во многих вообще пет.
Выход и состав продуктов полукоксования хандинских углей
Объект Показатель, %
смола полукокс пирогепетическая влага газ + потери
По месторождению 6,79-25,69 13,41 (25) 53,8-84,6 65,5 (25) 2,4-13,8 10,06(25) 18,2-23,5 20,8 (25)
Примечание. В скобках - количество анализов.
Все токсичные компоненты углей не выходят
за пределы предположительно опасных концент-
раций. Исключение составляют ванадий и хром.
Но повышенное содержание ванадия, хрома
встречается в единичных пробах. Содержание бе-
риллия в большинстве проб углей составляет ме-
нее 0,0001 г/т и только в единичных случаях -
величину 0,0002 и 0,0003 г/т. Это не выше, чем в
углях многих других регионов и бассейнов. Со-
держание мышьяка и ртути тоже незначительное
(менее 0,002% мышьяка и менее 2 • 10'6 ртути).
Все средние содержания токсичных и потенциаль-
но токсичных элементов не превышают предель-
но допустимых концентраций. Содержание мо-
либдена, бора, цинка, марганца находится в пре-
делах ниже порога чувствительности анализов.
Горно-геологические и гидрогеологиче-
ские условия. Разрез предусматривается зало-
жить в Западной впадине на глубину 60-100 м. Гид-
рогеологический разрез представлен в виде двух-
слойной толщи, где верхняя часть до глубины 30 м
является водоупором, сложена мпоголетпемерзлы-
ми породами, а нижняя часть объединяет подмерз-
лотные воды и угольный водоносный комплекс,
пьезометрический уровень которых достигает по-
верхности земли. Ожидаемый водоприток в карьер
составит около 30 тыс. м3/сут. Кроме того, в лет-
ний период, за счет таяния многолетней мерзлоты
в карьер будет поступать дополнительный приток
воды, который составит примерно 2 тыс. м3/сут.
Суммарный ожидаемый водоприток в разрез соста-
вит около 30-35 тыс. м3/сут.
На характер инженерно-геологических усло-
вий Хандинской впадины большое влияние оказы-
вает многолетняя мерзлота мощностью от 16 до
93 м, имеющая сплошное развитие. Наличие мпо-
голет немерз лых пород обусловливает проявление
многих мерзлотных процессов и сопутствующих
явлений: болота, термокарст, солифлюкция, кри-
огенные сползания грунтов, бугры пучения. Болота
ч заболоченности занимают более 90% территории.
Термокарстовые озера, воронки также имеют
широкое распространение в границах Хапдип-
ской впадины. Размеры их - от первых метров до
100 м и более. Воронки заполнены водой, берега
пологие, форма овальная. Солифлюкциопные
сплывы и оползни проявляются в виде валов, за-
падин на берегах болот, ручьев. Нередко встреча-
ются криогенные сползания грунтов, особенно
вдоль русл ручьев. После сползания почвенного
слоя обнажается лед с хорошо сохранившейся се-
диментационной текстурой.
Влияние хозяйственной деятельности челове-
ка па мерзлотные условия Хандинской впадипы
выражается в деградации мерзлоты вследствие
проложения зимних дорог и геологического про-
филировашгя.. На старых профилях отмечается
проседание грунтов, формирование термокарсто-
вых ванн, рост болот. Хапдипская впадина в це-
лом может быть отнесена к району с весьма слож-
ными инженерно-геологическими условиями, ма-
лопригодными для любого вида строительства. По
литологическому составу породы вскрыши пред-
ставлены глинистыми породами, песком, реже -
аргиллитоподобпыми глинами. По крепости оса-
дочные породы относятся к 1У-У1 категориям,
средпетрещиповатым (одпа-пять трещин па 1 м).
В качестве первоочередного объекта освое-
ния выделен участок Западной впадины, располо-
женный в контуре скважин па XI и XII линиях с
промышленными запасами около 300 млн т чисто-
го угля, проектной производственной мощностью
разреза 8 млп т/год. Средняя мощность внешней
вскрыши здесь составляет 55,6 м, средний коэф-
фициент вскрыши 3,1 м3/т.
Запасы углей и перспективы освоения.
Запасы углей Хапдипского месторождения по со-
стоянию па 01.01.1998 г. составляют (в млп т): по
категории С| — 79,4, С2 — 1383, прогнозные ресур-
сы категории Р( - 1214.
Масштабы месторождения и высокая эффек-
тивность использования хандинских углей в сель-
ском хозяйстве определяют целесообразность со-
здания здесь крупной сырьевой базы по производ-
ству углегумиповых удобрений не только для Ир-
кутской области, ио и всей Восточной Сибири.
Для окончательной оценки месторождения необ-
ходимо проведение детальной разведки.
ТУЛОНСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ
Расположено в 300 км па северо-восток от
1’.Иркутска, в верховьях р.Бол. Анта. Кайнозой-
ские угленосные отложения, заполнившие текто-
ническую впадину, имеют мощность до 400 м и за-
нимают площадь около 100 км2 (рис. 117).
В 1969-1973 гг. в северной половине впадины
проведены поисковые работы па бокситы, в результа-
те которых установлена угленосность палеогеп-пеоге-
повых отложений (В.Г.Рыбаков, С.П.Алексеев и др.).
В песчано-глинистых палеоген-неогеновых отло-
жениях впадины зафиксировано до семи пластов
угля, залегающих в виде пологой синклинали от вы-
ходов под четвертичные отложения па глубину др
245 м. Углы падения пластов па крыльях синклина-
ли достигают 5-10°. Глубина впадины 500 м.
Верхний угольный пласт приурочен к отложе-
ниям баяпдайской свиты неогена, имеет незначи-
тельную площадь распространения в централь-
ной части впадины. Вскрыт только одной скважи-
ной в интервале 19,8-39,0 м, состоит из несколь-
ких пачек бурого, землистого высо-
козольного угля. Из палеогеновых
отложений угленосными является
булусинская свита, в которой содер-
жится до четырех рабочих пластов
угля (2-5) и верхняя часть Камен-
ской свиты с двумя пластами. По-
следние распространены па неболь-
шой площади только в пределах
юго-восточного крыла впадины.
Угольные пласты Тулонского
месторождения сложного строения,
с невыдержанной мощностью, склон-
ны к выклиниванию, частичному
или полному замещению угля угли-
сто-глинистыми породами. Суммар-
ная общая мощность пластов угля ра-
бочей мощности изменяется от 3,0
до 61,1 м (53,4 м чистого угля) при
средней мощности отдельных плас-
тов 8,6-16,2.
Угольные пласты сложены гу-
мусовыми слабой степени углефика-
ции углями марки Б1, с обильными
включениями лигнита (рис. 118).
Качество углей месторождения при-
ведено в табл. 256.
фдаолжв*® «ят ними -«яшм «вк» жгиж шома ж. чяяял -мвяш'жжжшим -«амт шт той» жйяв. титчииет хлааь -явям -вкв» типмшмж иоич «ж» чмш. чижж. пикет -пшмь тжяйж-кст. рчяда. чкат «яга жызга. «тк ад,, яа •
Качество углей Тулонского месторождения
Пласт Глубина залегания, м Мощность пласта, м Среднее содержание, % Теплота сгорания, МДж/кг
зола сера летучие углерод гуминовые кислоты
1 19,8-39,0 19,8-16,2 29 4,5 62 63 - 26,4
2 0,5-43,1 8,6-8,0 34 7,4 63 64 60 26,4
3 1,1-140,4 12,5-11,5 32 6,8 61 61 56 26,2
4 19,0-178,7 14,1-12,5 39 6,5 63 63 56 26,2
5 5,5-227,5 6,7-5,2 32 4,4 61 - - 26,9
Среднее 32 5,0 62 63 57 26,4
Прогнозные ресурсы бурых углей Тулонского
месторождения категории Р2 составляют 408 млн т.
МОСКОВСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ
Расположено в 3 км северо-западнее пос. Ма-
гистральный (БАМ). Угленосность месторожде-
ния выявлена в 1975 г. при проведении поиско-
вых работ па стройматериалы для нужд БАМ
(О.И.Осташкип). Поисково-оценочные работы про-
ведены в 1990-1992 гг. (Г.Е.Мицук, В.В.Ткаля).
По геологическому строению месторождение
представляет небольшую впадину размерами 8x1 км,
сложенную отложениями камепской и булусипской
свит палеогена, перасчлепеппыми осадками неогена
общей мощностью до 130 м (рис. 119). Ложе впади-
ны чашеобразной формы. Угольные пласты повторя-
ют форму депрессии. Угленосность впади-
ны связана с отложениями булусипской сви-
ты палеогена. Бурый уголь залегает в виде
залежи сложного строения, разделяющейся
па два угольных пласта: нижний — I, верх-
пий — II. Пласт I встречается в наиболее глу-
боких северной и южной частях впадины.
Глубина залегания пласта колеблется от 4
до 78 м, средняя мощность пласта 7,8 м. В
пределах впадины пласт разделен блочным
выступом ложа депрессии в центральной ча-
сти па две линзы - северную и южную.
Пласт II распространен в виде двух линз,
глубина залегания достигает 45 м, средняя
мощность 4,3. Пласты сложного строения,
содержат до четырех породных прослоев,
представлешпях глинами мощностью 0,1-0,6 м.
Уголь представлен землистой разновид-
ностью, сложенной гелитолитами (80%) и
липодолитами (20%). По ГОСТу 25543-88
угли отнесены к бурым группы 1Б, кодовый
номер 0205010. Угли рыхлые, слабые от бу-
рого до буровато-коричневого цвета. Золь-
ность углей колеблется от 19 до 45%, в сред-
нем - 37, содержание серы - 0,8, выход ле-
тучих — 62, содержание гуминовых кислот —
35%, теплота сгорания - 25,7 МДж/кг. По
заключению УралВТИ угли - низкосортное
энергетическое топливо, пригодное для сжи-
гания в камерных топках с твердым шлакоуда-
лепием, могут служить сырьем для производ-
ства углегумиповых удобрений.
Промышленных концентраций редких и рассе-
янных элементов не выявлено. Содержание ток-
сичных элементов ниже допустимых значений.
Имеющиеся во вскрышной толще глины являются
сопутствующим полезным ископаемым, пригодным для
производства строительного кирпича марок “100-150".
Гидрогеологические условия месторожде-
ния определяются наличием па пологих склонах и
в долинах речных систем болот и многолетней мер-
злоты островного типа. Нижний угольный пласт
постоянно обводнен в отличие от верхнего, кото-
рый обводняется за счет таяния многолетней мерз-
лоты и атмосферных осадков. При организации до-
бычных работ необходимо осушение разреза и во-
доотвод. Ожидаемый максимальный водоприток в
разрез в период дождей составит 50 м3/ч.
Вскрышные породы и уголь могут отрабаты-
ваться без предварительного рыхления. Средний ко-
эффициент вскрыши в контуре разреза 2,8 м3/т.
Оцененные запасы категории С2 в количе-
стве 5 млп т и прогнозные ресупсы категории Р(
(7 млп т) обеспечат строительство “петипового”
угледобывающего предприятия небольшой мощ-
ности для удовлетворения потребностей прилега-
ющих населенных пунктов после проведения до-
полнительных работ.
6.2. ПРОЧИЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ПРЕДБАЙКАЛЬЯ
Таблица 257
Прочие месторождения Предбайкалья и их характеристика
Месторождение, географическое положение, возраст и мощность угленосных отложений, м Угленосность Основной показатель качества угля, % Прогнозные ресурсы, млн т
Корсаковское 220 км ссвсро-восточнсс г.Иркутска № (280) Два пласта: I - глубина 40 м, мощное.» 1,7; II - глубина до 129 м, мощность 1,6-4,9 А'1 - 39; у<Ы - б4; 8, - 4,4 Рз- 12
Булусинское 70 км ссвсро-восточнсс г.Иркутска Р« (120) Два пласта: I — глубина 2-109 м, мощность 1,9-11,6; II- глубина 69 м, мощность 3,4 А'1- 40; У** - 62; 8- 1,1 НА - 43; Р3- 12
Харанурское 130 км ссвсро-восточнсс г.Иркутска (240) I - глубина 5-237 м, мощность 1,2-15 А'1- 28; V- 59; 5 - 2,2 НА - 61: Р3- 82
Лапхайское 135 км ссвсро-восточнсс г.Иркутска Р« (135) Два пласта: I - глубина 80-130 м, мощность 1,9-11; II - глубина 42-87 м, . мощность 2,5-5 А'1- 29; V- 58; 8 - 4,3 Рз- 42
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Анализ и обобщение геологических материалов
по угленосности, качеству углей, горно-геологиче-
ским условиям освоения, запасам и прогнозным ре-
сурсам углей месторождений Иркутского бассейна и
Предбайкалья позволили объективно и всесторонне
оцепить угольный ресурсный потенциал одного из
старейших угледобывающих регионов страны.
Оценка общей экономической ситуации в рас-
сматриваемом регионе и прогноз ее развития па
ближайший период свидетельствуют о том, что до-
пущенное снижение уровня добычи иркутских уг-
лей с 24 (1990) до 15 млп т (1999) отрицательно
сказывается па развитии топливно-энергетическо-
го комплекса всего региона. Уже на ближайший
период, исходя из существующей потребности, на-
мечается доведение добычи до 20 млп т/год
(2005), а па более отдаленный период (2015) про-
гнозируется уровень добычи в размере свыше
30 млп т/год (ЦНИЭИуголь, 1998).
Разведанные балансовые запасы углей регио-
на по состоянию на 1998 г. оцениваются величи-
ной свыше 13 млрд т, из них активные запасы,
пригодные для открытой разработки, составляют
около 9 млрд т (72%). Прогнозные ресурсы углей
превышают 14 млрд т. Особо следует подчерк-
нуть, что рассматриваемые угли в большинстве
случаев являются не только хорошим энергетиче-
ским топливом, но и цепным сырьем для химиче-
ской отпасли промышленности — получения син-
тетического жидкого топлива, биологически ак-
тивных препаратов, углещелочиых реагентов,
горного воска, углегумиповых удобрений и т.д.
Высокосерпистые угли ряда месторождений Ир-
кутского бассейна могут послужить сырьем для
попутного извлечения серы.
В целом созданная и прогнозируемая в Иркут-
ском бассейне и Предбайкалье сырьевая база твер-
дых горючих ископаемых позволяет не только со-
хранить, по и увеличить объем добычи, расширить
границы их рационального комплексного исполь-
зования в интересах народного хозяйства Восточ-
ной Сибири и прилегающих регионов страны.
С учетом всех этих факторов и должна стро-
иться программа геологоразведочных работ в ре-
гионе на ближайший период, предусматриваю-
щая, прежде всего, обеспечение планов развития
действующих угледобывающих предприятий и
строительства новых как регионального, так и
местного значения, а также проведение поиско-
во-оценочных работ па перспективных площадях
с прогнозными ресурсами и выполнение необхо-
димых объемов научных и опытно-эксперимен-
тальных исследований по комплексному исполь-
зованию угольного сырья.
Литература
Адаменко О.М., Кульчицкий А. А., Адаменко Р. С. Мезозойско-кайнозойские
поверхности выравнивания, коррелятивные отложения и проблемы бокситопоспости
Прсдбайкальского прогиба / Геоморфология. - 1976. - № 1.
Аксарин А.В. Схема стратиграфического расчленения юрских углспоспых отло-
жений Капского бассейна // “Труды Межведомственного совещания по разработке
унифицированных стратиграфических схем Сибири”. — Л., 1956.
Аммосов И. И. Метод для характеристики классификационных признаков ка-
меппых углей // Изв. АН СССР. - 1951. — № 8.
Богомазова О.М., Озерский А.Ю., Сорокин А.Н., Целюк И.Н. Химиче-
ское и тепловое загрязнение подземных вод па промплощадке Красноярской ТЭЦ-2 //
Актуальные вопросы геологии и географии Сибири. Материалы пауч. копф., посвящен-
ной 120-лстию основания Томского государственного университета 1-4 апреля 1998 г. -
Т. 3. - Томск. - ТГУ, 1998. - С. 251-254.
Болтнева Л.И., Кудрявцева Л.В. Оценка радиационной опасности для на-
селения от выбросов ГРЭС. Антропогенное воздействие па природную среду КАТЭКа
в настоящем и будущем. - Иркутск: ИГ СОАН, 1988. - С. 30-37.
Булдаков Л. А. Радиоактивные вещества и человек. — М.: Эпсргоатомиздат, 1990.
Бурнее М.П. Канско-Ачинский угольный бассейн. - М.: Изд. АН СССР, 1961.
Быкадоров В. С., Гаврилин К.В. Геология и ресурсы углей Канско-Ачинско-
го бассейна // Геологические методы поисков и разведки месторождений твердых го-
рючих ископаемых. - М.: 1980.
Быкадоров В.С., Тимофеев А.А., Череповский В.Ф. Угольная сырьевая
база топливно-энергетического комплекса Восточных райопов.СССР. - М.: ВИЭМС, 1981.
Быкадоров В.С., Тимофеев А. А. Геология, угленосность и качество углей
Южно-Сибирского региона. - М.: ВИЭМС, 1983.
Виноградов А.П. Средние содержания химических элементов в главных типах
изверженных горных пород земной коры // Геохимия. - 1962. - № 7.
Волкова И. Б. Литология и стратиграфия мощного угольного пласта Березовского
месторождения (Капско-Ачинский бассейн) // Советская геология. - 1965. - № 6.
Волков В.Н. Геология и охрана ресурсов ископаемых углей. - Л.: Недра, 1986.
Вредные химические вещества. Неорганические соединения элементов 1-1У групп. —
Л.: Химия, 1988.
Вредные химические вещества. Неорганические соединения элементов У-УШ
групп. - Л.: Химия, 1989
Временные критерии по принятию решений при обращении с почвами, твердыми
строительными и другими отходами, содержащими гамма-излучающие радионуклиды.
Временный классификатор токсичных промышленных отходов и Методические
рекомендации по определению класса токсичности промышленных отходов. — Минзд-
рав СССР - ГКНТ. - М.: 1987. - № 4286-87. ,
Вялов В.И., Шибанов В.И. Роль углспетрографичсских методов в повышении
достоверности изучения и прогнозирования качества углей Улугхемского бассейна //
Повышение качества и экономической эффективности гс шогоразведочных работ па
уголь и горючие слапцы. - М.: 1990. - С. 231-235.
Вялов В.И., Корнилов Ю.Н., Черезов М.Ю. Петрографический состав и ме-
таморфизм углей Улугхемского бассейна // Советская геология. - 1991. - № 5. - С. 3-7-
Гаврилин К.В., Антонова Т.Д. Рациональное использование углей Капско-
Ачипского бассейна // Разведка и охрана псдр. - 1981. - № 9. - С. 5-9.
Гаврилин К.В., Жичко Л.А., Зубарева Р.А. Основные закономерности
размещения угольных пластов в Капско-Ачинском бассейне // Разведка и охрана псдр. -
1981. - № 8. - С. 3-12.
Гаврилин К.В., Холодов Н.И. Новый Глядепско-Ссрежский угольный рай-
оп // Разведка и охрана псдр. - 1982. - № 9.
Гаврилин К. В. Перспективы Улуйско-Ксмчугского района в Капско-Ачинском
бассейне // Разведка и охрана псдр. - 1987. — № 1. - С. 22-26.
Гаврилин К. В. Сапропелиты Капско-Ачинского бассейна // Советская геоло-
гия. - 1987. - № 7. - С. 16-24.
Гаврилин К.В., Озерский А.Ю. Микроэлсмснтпый состав углей Назаровского место-
рождения и продуктов их сжигания // Химия твердого топлива. -1988. - № 6. - С. 60-66.
Гаврилин К.В. Угли КАТЭКа как сырье для различных направлений переработ-
ки // Химия твердого топлива. - 1989. - № 1. - С. 3-10.
Гаврилин К.В. Характер распределения оксидов натрия и калия в золе углей
разреза "Бсрсзовский-Г // Химия твердого топлива. - 1993. - № 3. - С. 19-23.
Гаврилин К.В., Озерский А.Ю. Капско-Ачипский угольный бассейн. - М.:
Недра, 1996. - 272 с.
Гаврилов Е.И. Эксперимент по исследованию загрязнения атмосферы в районе
Назаровской ГРЭС. Человек и окружающая среда на этапе первоочередного развития
КАТЭКа. - Новосибирск: Наука, 1988. - С. 48-53.
Геология месторождений углей и горючих сланцев СССР. - Т. 8. М.: Недра, 1964.
Геология месторождений углей и горючих сланцев СССР. - Т. 8. М.: Недра, 1980.
Геология и сейсмичность зоны БАМ / Отв. редактор Н.А.Логачев. - Изд. Нау-
ка, Новосибирск, 1984.
Геохимия окружающей среды / Ю.С.Саст, Б.А Р^вич и др. — М.: Недра, 1990. - 335 с.
Голицын М.С., Озерский А.Ю., Петрова Р.Г., Гамалей Ю.Б. Прог-
ноз изменений гидрогеологических условий Канско-Ачинского бассейна под влиянием
объектов КАТЭКа // Сов. геология. — 1988. — № 6. - С. 108-116.
Государственный баланс запасов полезных ископаемых Российской Федера-
ции. - Уголь. - Т. IV. - М., 1998.
Государственный баланс запасов полезных ископаемых РФ // Уголь. —1999. - Т. IV
Давыдова Н.Д., Волкова В.Г. Изменения свойств почвы и растительности
под влиянием выбросов Назаровской ГРЭС. Экспериментальные основы географиче-
ского прогнозирования воздействия КАТЭКа па окружающую среду. - Иркутск, 1984.
Деканова Р.П., Мазур Э.П., Ташкинова Г.В. Влияние свойств золы па вы-
бор схсмпо-тсхпологичсских решений для угольных ТЭС. Антропогенное воздействие
па природную среду КАТЭКа в настоящем и будущем. - Иркутск: ИГ СО АН, 1988.
Еремин И.В., Лебедев В.В., Цикарев Д.А. Петрология и физические свой-
ства углей. - М.: Недра, 1980.
Еремин И.В., Броновец Т.М. Марочный состав углей и их рациональное ис-
пользование. - М.: Недра, 1994.
Замараев С.М. Краевые структуры южной части Сибирской платформы. - М.:
Наука, 1967.
Замараев С.М., Адаменко О.М., Рязанов Г. В. и др. Структура и исто-
рия развития Прсдбайкальского предгорного прогиба. - М.: Наука, 1976.
Звонарев И.И., Курындин К. С., Максимов И.П. Перегонные угли Запад-
ной Сибири. - Томск, 1945.
Иванов Г. А. Присписсйско-Абакапская мульда Минусинского каменноугольно-
го бассейна. Хакасский округ Сибирского края // Изв. Гсолкома. - 1929. - Т. 48. -
№ 3. - С. 321-350.
Иванов Г.А. Минусинский каменноугольный бассейн // Геология угольных
месторождений СССР. - Л.-М.: ОНТИ ВИМС, 1936. - Т. III. - Вып. VIII. - С. 39-67.
Иванов В.В., Кац А.Я., Костин Ю.П., Мейтов Е.С., Соловьев Е.Б.
Промышленные типы природных концентраций германия. - М.: Недра, 1984.
Изменения гидрогеологических условий западной части КАТЭКа под воздейст-
вием тсхпогспсза / М.С.Голицын, Р.Г.Пстрова, Ю.Б.Гамалей, А.Ю.Озерский. Эксп-
ресс бюллетень “Экология КАТЭКа”. Водные ресурсы как лимитирующий фактор раз-
вития КАТЭКа. - Иркутск: ИГ СО АН, 1987. - С. 9-21.
• Инженерная геология угольных месторождений Сибири и Дальнего Востока. -
Томский уп-т. - М.: ИЛСАН, 1982.
Инструкция по изучению токсичных компонентов при разведке угольных и
сланцевых месторождений. - М.: ИЛСАН, 1982.
История геологического изу”спия угольных бассейнов СССР / Гл. редактор
Н.И.Погребпов. - М.: Наука, 1976.
Клер В.Р. Изучение и геолого-экономическая оценка качества углей при геолого-
разведочных работах. - М.: Недра, 1975.
Клер В.Р. Изучение сопутствующих полезных ископаемых при разведке уголь-
ных месторождений - М.: Недра, 1979.
Крайнев С.Р., Швец В.М. Основы геохимии подземных вод. — М.: Недра,
1980. - 285 с.
Крайнев С.Р., Швец В.М. Геохимия подземных вод хозяйствсппо-питьсвого
назначения. - М.: Недра, 1987. - 237 с.
Косорукое А.П. О толтаковской свите Минусинского прогиба // Сб.: Геоло-
гия и полезные ископаемые Красноярского края и Республики Хакасия. - Красноярск:
ГП “Краспоярскгсолсъсмка”. — 1996. - Вып. 3. - С. 20-25.
Красильников Б.Н. Геологическая карта СССР масштаба 1 : 20 ООО “Минусин-
ская серия лист № 46-ХХ”. Карта полезных ископаемых // Объяснительная записка. -
М.: Госгсолтсхиздат, 1962.
Крюкова В.Н., Комарова Т.Н., Латышев В.П., Попова Н. А. Угли Ир-
кутского бассейна: состав и свойства. — Иркутский ун-т, 1988.
Лапо А.В. Парагспетическис ассоциации микрокомпопептов в юрских уг-
лях Тувы // Доклады АН СССР. Серия геологическая. Том 221. — 1975. - № 5. -
С. 1174-1176.
Лосев А.Л. Угольные бассейны и месторождения Тувинской АССР // Геология
месторождений угля и горючих сланцев СССР. Т. 8. М.: Недра. - 1964. - С. 677-723.
Мелещенко В. С. О некоторых вопросах стратиграфии девонских отложений
Минусинской котловины // Сб. “Палеонтология и стратиграфия”. Труды ВНИГНИ
(Всссоюзп. паучн.-исслсд. геол, ин-та). - 1953.
Металлогения и геохимия угленосных и слапцесодсржащих толщ СССР. Гео-
химия элементов / В.Р.Клер, Г.А.Волкова, Е.М.Гурвич и др. - М.: Недра. - 1987.
Миронов К.В. Справочник геолога-угольщика. — М : Недра. - 1991.
Некоторые результаты токсикологической оценки золы-упоса ТЭЦ. Антропоген-
ное воздействие па природную среду КАТЭКа в настоящем и будущем / В.А.Проскуря-
ков, Т. О.Блюменталь, С.М.Шестаков и др. - Иркутск: ИГ СО АН, 1988. - С. 25-29.
Нормы рациональной безопасности (ИРБ-96). Гигиенические нормативы. - М.:
Госкомсапэпидпадзор России. - 1996. - 127 с. <
Озерский А.Ю. Тсхпогспез геологической среды в районе золошлакоотвалов
КАТЭКа на окружающую среду. - Иркутск, 1984.
Озерский А.Ю., Пацу к С.В. Микроэлементы в дренажных водах угольных
разрезов КАТЭКа. Антропогенное воздействие па природную среду КАТЭКа в настоя-
щем и будущем. - Иркутск: ИГ СО АН, 1988.
Озерский А.Ю., Гаврилин К.В. Исследование миграции микроэлементов
при сжигании углей Назаровского месторождения // Теплоэнергетика. — 1989. —
№ И. - С. 53-57.
Озерский А.Ю., Удин К.В., Ладынин А. А. Эколого-геохимическая оценка
влияния пылевых выбросов разреза “Назаровский” па г.Назарово. Ресурсы, качество,
комплексное использование углей, экология // Тез. докл. IX Весе, геолог, совеща-
ния. - Ростов-па-Допу, 1991. - С. 152-155.
Озерский А.Ю., Гаврилин К.В. Радионуклиды в углях Березовского и Наза-
ровского месторождений и в отходах их сжигания па ГРЭС КАТЭКа. Современные
проблемы геологии и геохимии твердых горючих ископаемых // Тез. докл. Весе,
конф. - Львов: ИГиГГИ, 1991.
Озерский А.Ю. Захоронение золошлаковых отходов ТЭС в отвалы угольных
разрезов - перспективное направление охраны геологической среды Канско-Ачинско-
го угольного бассейна // Материалы региональной конференции геологов Сибири,
Дальнего Востока и Северо-Востока России. - Томск, 2000. - Т. II. - С. 227-229.
Основные закономерности строения и образования угленосных формаций и мето-
ды прогноза угленосности / Под рсд. Г.А.Иванова. - Л.: Недра, 1985.
Перельман А.И. Геохимия ландшафта. - М.: Высшая школа, 1975. - 342 с.
Петрография углей СССР. Всщсствсппо-пстрографичсский состав угольных
пластов п качество углей основных бассейнов СССР. - Л.: Недра, 1982.
Петрография углей СССР. Основы петрографии углей п методы углспстрогра-
фичсских исследований. - Л.: Недра, 1982.
Петрология органических веществ в геологии горючих ископаемых / И.И. Ам-
мосов, В.И.Горшков, Н.П.Гречишников п др. - М.: Недра, 1987.
Погребное Н.П. Размещение угленосных формаций в современных структурах
земной коры па территории СССР // Советская геология. - 1972. - № 7. - С. 3-18.
Подземные воды Иркутского угленосного бассейна / Под рсд. В.С.Ткачук. -
М.: 1961.
Портнов А.Г., Череповский В.Ф., Баранов О.В. и др. Палсотсктопиче-
скис и палеогеографические условия мезозойского углеобразования Восточной Сибири
п Дальнего Востока СССР. - М.: ВИЭМС, 1984.
Предельно допустимые концентрации (ПДК) и ориентировочные безопасные
уровни воздействия (ОБУВВ) вредных веществ в воде водпых объектов хозяпствсп-
по-питьсвого п культурно-бытового назначения. - М.: Минздрав, 1983.
Прогноз изменений гидрогеологических условий Канско-Ачинского бассейна
под влиянием объектов КАТЭКа / М.С.Голицын, А.Ю.Озерский, Р.Г.Пстрова,
Ю.Б.Гамалей // Советская геология, 1988. - С. 108-115.
Радченко Г.П. Новые данные по стратиграфии угленосных отложений Мину-
синского бассейна // Советская геология. - М.: Недра, 1955. - № 46. - С. 27-43.
Решения Всесоюзного совещания по разработке унифицированных стратиграфи-
ческих схем докембрия, палеозоя и четвертичной системы Средней Сибири. Ч. II.
Средний и верхний палеозой. - Новосибирск, 1982.
Рубанов Н.И., Гаврилин К.В. Абапское угольное месторождение // Развед-
ка и охрана недр. - 1981. - № 2. - С. 20-24.
Савинкина М.А., Логвиненко А.Т. Золы канско-ачинских бурых углей. -
Новосибирск: Наука, 1979.
Саханова Н. С. Спорово-пыльцевые комплексы угленосных отложений Канско-
го бассейна / В кп. “Труды межвед. сов. по разработке унифицированных стратигра-
фических схем Сибири”. — Л., 1956.
Семериков А.А. О некоторых особенностях строения угленосных отложений
Капско-Ачинского бассейна // “Угленосные формации некоторых регионов СССР”. -
М.: Изд-во АН СССР, 1961.
Сивчиков В.Е. Новые данные по стратиграфии всрхпспалеозойских угленосных
отложений Южно-Минусинской впадипы // Сб.: Геология и полезные ископаемые
Красноярского края и Республики Хакасия. Красноярск: ГП “Краспоярскгсолсъем-
ка”. - 1996. - Вып. 3. - С. 2-37.
Справочник по геохимии / Г.В.Войтксвич и др. - М.: Недра, 1990.
Стругов А.С. Об угленосности кайнозойских отложспий Западного Прибайкалья //
Советская геология. - 1972. — № 9.
Сурков В. С. Тектоника юго-восточной части Западно-Сибирской низменности
по геофизическим данным // “Тектоника Сибири”. Т. 1. - Новосибирск, 1962.
Тащилин В. А. Морфоструктура угольных бассейнов Сибири и Дальнего Восто-
ка. - 1978.
Тимофеев П.П. Юрская угленосная формация Тувинского межгорного проги-
ба. - М.: Наука. - 1964. - 260 с.
Тимофеев П.П. Геология и фации юрской угленосной формации Южной Сиби-
ри // Тр. геол, ин-та АН СССР. - 1969. - Вып. 197.
Тимофеев П.П. Юрская угленосная формация Южпой Сибири и условия се об-
разования. - М.: Наука, 1970.
Тимофеев А. А.; Череповский В.Ф., Шарудо И.И. Эволюция углспакоп-
лспия па территории СССР. - М.: Недра, 1979.
Угольная промышленность Сибири / Под рсд. Г.И.Грицко. - Кемерово, 1985.
Ценные и токсичные элементы в товарных углях России / Под рсд. В.Ф.Чсре-
повского. - М.: Недра, 1996.
Человек и окружающая среда па этапе первоочередного развития КАТЭКа. - Но-
восибирск, 1988. - Наука. - 224 с.
Череповский В.Ф. Угольные бассейны региона Байкало-Амурской магистра-
ли. - М.: Недра, 1984.
Чуханов 3. Ф. Полукокс капско-ачипских углей - главное перспективное орга-
ническое топливо страны // Сб.: “Расширение добычи и использование каиско-ачип-
ских углей”. - Красноярск, 1972. - Ч. I.
Шахтные воды угольной промышленности. Ч. 1-Ш. - Пермь, ВНИИОСуголь,
1989. Утв. Управлением охраны природы Мипуглспрома 11.12.1987 г.
Шварцев С.Л. Химические элементы в подземных водах. Проблема кларков
подземной гидросферы // Основы гидрогеологии. Гидрогсохимия. — Новосибирск:
Наука. - 1982. - С. 20-33.
Шорин В.П., Новорожденных В.В. Петрографический состав и качество углей
Изыхского месторождения Минусинского бассейна // Кп. Угленосные отложения Куз-
нецкой и Тунгусской провинции. Труды СНИИГГиМСа. - 1975. - Вып. 221. - С. 76-83.
Юдович Я.Э., Кетрис М.П., Мерц А.В. Элементы-примеси в ископаемых
углях. - Л.: Наука, 1985.
Ягубянц Т.А. Морфоструктурпый анализ угольных залежей. - М. Недра, 1988.
Яковлев И.Ю., Шибанов В.И. Марочный состав углей пласта “Улуг” Улуг-
хемского бассейна // Химия твердого топлива. - 1989. - № 6. - С. 54.
Яковлев И.Ю. Закономерности изменения вещественного состава и метамор-
физма углей Кызыльско-Эрбскской мульды (Улугхемский бассейн) // Автореферат
дне. па соиск. ученой с-спсш! капд. геол.-минер, паук. - Санкт-Петербург, 1994. —20 с.
СгоепетоШ С.Н., КооЬ К.П., МсСагИгу СЛ. сТ а! Оео1оц1сгг1 апс! цеосйеггйса!
Соп1го1з 1п 111с СЬспйса! СУс1иИоп о( зиЬзигГасс \Уа1сгз 1п ипФзЬпЪсс! апб зиНасеттес! 1аш1-
зсарез т У/сз1ет Ног111 Вако1а // Кср1. ЬгусзЬ. Н.П. Сео1 Зигу., 1983., 1983, Но 79, 147 р.
Оглавление
Предисловие (В.С.Быкадоров).....................................................3
ЮЖНО-СИБИРСКИЙ УГЛЕПРОМЫШЛЕННЫЙ РЕГИОН -
КРУПНЕЙШАЯ УГОЛЬНАЯ БАЗА СТРАНЫ (В.С.Быкадоров)....................................3
1. Геологическая характеристика........................:........................5
2. Ресурсный потенциал углей региона...........................................10
2.1. Общая характеристика....................................................10
2.2. Угли для нетрадиционного использования (Н.Н.Уланов).....................12
2.3. Основные задачи изучения сырьевой базы угольных бассейнов
региона.....................................................................28
3. Капско-Ачинский топливпо-эпсргстичсский комплекс (КАТЭК):
проблемы и перспективы развития................................................29
КАНСКО-АЧИНСКИЙ УГОЛЬНЫЙ БАССЕЙН (В.С.Быкадоров,
К.В.Гаврилин, А.Ю.Озерский)
1. Общие сведения..............................................................32
1.1. Географические сведения.................................................32
1.2. Экономические сведения..................................................33
1.3. Изучение и освоение бассейна............................................34
2. Геологический очерк.........................................................36
2.1. Структурно-тектоническое положение бассейна.............................36
2.2. Стратиграфия и литология углспоспых и перекрывающих отложений...........36
2.3. Тектоника...............................................................44
2.4. История геологического развития в мезозое...............................51
3. Угленосность................................................................55
3.1. Основные фазы юрского углеобразовапия...................................55
3.2. Размещение мощных угольных пластов в бассейне...........................58
3.3. Морфолого-генетические особенности мощных пластов.......................60
4. Состав, качество и технологические свойства углей • • 64
4.1. Физические свойства углей...............................................64
4.2. Петрографический состав углей...........................................65
4.3. Химический состав и метаморфизм углей...................................69
4.4. Распространение и свойства окисленных углей.............................75
4.5. Естественная радиоактивность рядовых и окисленных углей.................78
4.6. Нетрадиционные направления использования углей..........................80
5. Попутные полезные ископаемые и компоненты...................................82
5.1. Малые элементы в углях..................................................82
5.2. Малые элементы в породах угленосной формации............................86
5.3. Токсичные элементы в углях..............................................86
5.4. Попутные полезные ископаемые............................................87
6. Горпо-гсологичсскис и горно-технические условия эксплуатации.................89
6.1. Техника и технология разработки угля....................................-89
6.2. Ипжспсрпо-гсологичсскис условия..........................................91
6.3. Гидрогеологические условия...............................................95
7. Геоэкологические условия....................................................106
7.1. Изменение природной среды при разработке угольных месторождений .... Юб
7.2. Воздействие на природную среду при сжигании капско-ачипских углей (КАУ) • 119
8. Запасы и ресурсы углей •...................................................127
9. Геолого-экономическая оценка уголыюй сырьевой базы
(О.Е.Файдов, Г.И.Старокожева, Т.Н.Марчспко)....................................129
10. Основные угольные месторождения...........................................134
Итатское месторождение...................................................134
Барандатское месторождение...............................................136
Урюпское месторождение...................................................138
Березовское месторождение................................................140
Назаровское месторождение................................................142
Боготолъское месторождение.............................................. 145
Улуйско-Кемчугский (Восточно-Ачинский) район.............................146
Гляденско-Сережский район................................................150
Балахтинский угленосный район............................................154
Бородинское месторождение................................................156
Переясловское месторождение..............................................159
Абанское месторождение.................................'.................162
Саяно-Партизанское месторождение ........................... • • 165
Заключение.....................................................................173
МИНУСИНСКИЙ УГОЛЬНЫЙ БАССЕЙН......................................................173
1. Общие сведения (В.А. Федотова, А.Н.Федотов).................................173
1.1. Географические сведения.................................................175
1.2. Экономические сведения..................................................175
1.3. Изучение и освоение бассейна............................................175
2. Геологический очерк (В.А.Федотова, А.Н.Федотов).............................177
2.1. Стратиграфия и литология................................................177
2.2. Тектоника...............................................................184
2.3. История геологического развития.........................................188
3. Угленосность (В.А.Фсдотова, А.Н.Федотов)....................................191
3.1. Общая характеристика....................................................191
3.2. Стратиграфический контроль..............................................195
3.3. Фациальный контроль и устойчивость угольных пластов.....................198
3.4. Фациальный контроль и строение угольных пластов.........................201
4. Состав, качество и технологические свойства углей
(В.С.Быкадоров, Н.Г.Кочусва)................................................. 201
4.1. Всщсствсппо-пстрографичсский состав углей.............................. 201
4.2. Качество и технологические свойства углей...............................203
5. Попутные полезные ископаемые и компоненты (В.А.Федотова)....................204
6. Горпо-гсологическис и горпо-тсхпичсскис условия
эксплуатации (В.А.Федотова, А.Н.Федотов, Н.Г.Кочуева)..........................205
6.1. Ипжспсрпо-гсологичсскис условия.........................................205
6.2. Гидрогеологические условия..............................................206
7. Геоэкологические условия (А.Ю.Озерский)....................................209
8. Запасы и ресурсы углей (В.С.Быкадоров, Н.Г.Кочуева)........................214
9. Геолого-экономическая оценка угольной сырьевой базы
(О.Е.Файдов, Г.И.Старокожева, Т.Н.Марченко)....................................215
10. Описание угольных месторождений (В.А.Федотова)............................217
10.1. Основные месторождения бассейна........................................217
Черно горское месторождение.............................................217
Изыхское месторождение...................................................227
Бейское месторождение....................................................237
Аскизское месторождение..................................................249
10.2. Прочие месторождения...................................................261
Кутенъ-Булукское месторождение...........................................261
Чаптыковское месторождение...............................................264
Болыиеозерновское месторождение..........................................264
Алтайское месторождение..................................................266
Дубенское месторождение..................................................267
10.3. Месторождения Севере Минусинской впадины...............................268
Белозерское месторождение................................................268
Интикульское углепроявление..............................................269
Заключение.....................................................................270
УЛУГХЕМСКИЙ БАССЕЙН И ДРУГИЕ УГОЛЬНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ
РЕСПУБЛИКИ ТЫВА (В.С.Быкадоров, В.И.Вялов, А.А.Подкаменный, В.И.Шибанов) 270
УЛУГХЕМСКИЙ УГОЛЬНЫЙ БАССЕЙН..................................272
1. Общие сведения................................................................272
1.1. Географические и экономические сведения...................................272
1.2. Изучение и освоение бассейна..............................................274
2. Геологический очерк...........................................................276
2.1. Стратиграфия и литология..................................................276
2.2. Тектоническое строение....................................................283
2.3. История геологического развития...........................................287
3. Угленосность..................................................................288
4. Состав, качество и технологические свойства углей.............................295
4.1. Петрографический состав углей.............................................295
4.2. Качество и технологические свойства углей • - -...........................298
4.3. Метаморфизм углей.........................................................309
4.4. Направления использования углей...........................................309
5. Попутные полезные ископаемые и компоненты.....................................310
6. Горпо-гсологическис и горпо-тсхпичсскис условия
эксплуатации месторождений.......................................................310
6.1. Гидрогеологические условия................................................310
6.2. Ипжспсрно-гсологичсские условия.......................................312
6.3. Газоносность..........................................................315
6.4. Прочие факторы и условия.............................................'316
7. Геоэкологические условия..................................................317
7.1. Радиациоппо-гигисническая оценка угля и вмещающих пород...............317
7.2. Микроэлементы в углях и вмещающих породах.............................318
8. Запасы и ресурсы углей............................................ . 320
9. Геолого-экопомичсская оценка угольной сырьевой базы (О.Е.Файдов,
Г.И.Старокожева, Т.Н.Марченко, О.В.Пащенко, Г.Г.Павлова)..................322
10. Описание месторождений и угленосных площадей.............................325
10.1. Основные месторождения и площади бассейна............................325
Каахемское месторождение...............................................325
Юго-Восточная угленосная площадь.......................................327
Межегейское месторождение..............................................330
Элегестское месторождение..............................................336
Эрбекское месторождение................................................337
10.2. Прочие месторождения бассейна........................................342
ДРУГИЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ И УГЛЕНОСНЫЕ ПЛОЩАДИ
РЕСПУБЛИКИ ТЫВА.................................................................343
1 .Чадапская угленосная площадь.............................................343
Чаданское месторождение................................................345
Чангыз-Хадынское месторождение.........................................346
2. Опкажипская угленосная площадь............................................347
3. Ийп-Тальская угленосная площадь...........................................351
4. Актальская угленосная площадь............................................357
5. Прочие угленосные районы и месторождения...................... ... 362
Заключение...................................................................362
ИРКУТСКИЙ БАССЕЙН И УГОЛЬНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ
ПРЕДБАЙКАЛЬЯ (С.К.Ханхараев, Л.А.Адмакин, М.Г.Суслова,
А.Н.Кривонос, А.В.Дорохова, А.С.Пухова).........................................363
ИРКУТСКИЙ УГОЛЬНЫЙ БАССЕЙН......................................................364
1. Общие сведения.......................................................... 364
1.1. Географические сведения.............................................. 364
1.2. Экономические сведения............................................... 365
1.3. Изучение и освоение бассейна............................. ... 355
2. Геологический очерк.......................................................368
2.1. Стратиграфия и литология угленосных отложеппй....... . . . . 368
2.2. Тектоническое строение................................................373
3. Угленосность...................................................... • 375
4. Состав, качество и технологические свойства углей.........................377
4.1. Всщсствспно-петрографичсскнй состав углей.............................377
4.2. Качество и технологические свойства углей.............................380
5. Попутные полезные ископаемые и компоненты..............................389
6. Горно-геологические и горно-технические условия эксплуатации месторождений - - 392
6.1. Гидрогеологические условия.........................................392
6.2. Иижеперпо-геологичсские условия.................................. 393
7. Геоэкологические условия...............................................397
8. Запасы и ресурсы углей.................................................401
9. Геолого-экономическая оценка угольной сырьевой базы
(О.Е.Файдов, Г.И.Старокожева, Т.Н.Марченко)...............................402
10. Описание месторождений................................................405
10.1. Основные месторождения бассейна...................................405
Черемховское месторождение...........................................405
Вознесенское месторождение 407
Головинское месторождение............................................411
Новометелкинское месторождение.......................................414
Тарасовское месторождение............................................418
Забитуйское месторождение............................................419
Лзейское месторождение...............................................419
Мугунское месторождение..............................................422
Ишидейское месторождение.............................................426
Каранцайское месторождение...........................................433
Катарбейское месторождение . • . 437
Ишинское месторождение...............................................438
Кармагайское месторождение...........................................441
Месторождения сапропелевых углей - .........................443
10.2. Прочие месторождения углей Иркутского бассейна....................444
УГОЛЬНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ПРЕДБАЙКАЛЬЯ 447
1. Общие сведения.........................................................447
2. Геологическое строение.................................................447
2.1. Стратиграфия и литология...........................................447
2.2. Тектоническое строение.............................................447
3. Угленосность...........................................................449
4. Состав, качество и технологические свойства углей......................451
4.1. Вещественно-петрографический состав углей..........................451
4.2. Качество и технологические свойства углей........................ • 455
4.3. Рациональное использование углей...................................456
5. Запасы и ресурсы углей.................................................458
6. Описание месторождений.................................................458
6.1. Основные месторождения.....................'.......................458
Хандинское месторождение.............................................458
Тулонское месторождение..............................................4ТЗ
Мостовское месторождение.............................................474
6.2. Прочие месторождения Предбайкалья..................................475
Заключение................................................................475
Литература................................................................476
Угольная база России
Том III
Угольные бассейны и месторождения Восточной Сибири
Южная часть
(Красноярский край, Канско-Ачинский бассейн; Республика Хакасия,
Минусинский бассейн; Республика Тыва, Улугхемский бассейн
и др. месторождения; Иркутская область, Иркутский бассейн
и угольные месторождения Предбайкалья)
Ведущий редактор А.В.Ермакова
Технический редактор М,К.Кузьмина
Корректор Л. В. Зайцев а
Подготовка оригинал-макета: О. В. Боровкова, Т.Н.Аверчива, Е.В.Кормакова
ЛР № 020588 от 30.07.97
Подписано в печать с оригинал-макета 10.12.02
Формат 60x90/8 Бумага картографическая Печать офсетная
Псч. л. 62,0 Уч.-изд.л 60,0
Тираж 400 экз Заказ 526
ООО "Гсоинформцснтр”. 109172, Москва, ул. Гончарная, 38. Тел. рсд. 915-60-84
Отпечатано в ЗАО “Астра семь” 119019, Москва, Филипповский пер., 13