Контрольная работа: Месторождения полезных ископаемых
Угленосный комплекс представлен песчаниками и алевролитами. Конгломераты, глинистые и карбонатные породы образуют тонкие слои и только в некоторых горизонтах имеют широкое распространение. В средней части бассейна пермские отложения перекрываются мощным (1540 м) комплексом безугольных и туфогенных пород триаса. На палеозое и триасе, с перерывом и структурным несогласием, залегают юрские континентальные терригенные толщи общей мощностью 1750 м, содержащие пласты бурых и каменных углей. Стратиграфический разрез Кузнецкого бассейна заканчивается покровным комплексом рыхлых песчано-глинистых осадков мощностью 5 - 15 м, реже до 50 м. Среди них выделяют меловые, палеогеновые и четвертичные отложения.
В Кузнецком бассейне развиты три угленосные формации: среднепалеозойская - девонская, верхнепалеозойская каменноугольно-пермская и мезозойская - юрская. Промышленная угленосность связана с верхнепалеозойскими, главным образом, пермскими отложениями. Девонские и юрские угли пока используются в значительно меньшей степени.
1) Угленосность девонских отложений
В районе пос. Барзас разведано месторождение липтобиолйтовых углей, слагающих довольно устойчивый пласт мощностью 0,8 - 4,8 м и несколько прослоев. В этом же районе, близ пос. Дмитриевского и по реке Перебой, вскрыты мощные (до 50 м) залежи горючих сланцев. Прочие углепроявления незначительны и специально не изучались.
2) Угленосность верхнепалеозойских отложений В каменноугольных и пермских отложениях известно около 300 пластов и прослоев, общая мощность которых (по разрезам с максимальной угленосностью) 380- 400 м (Рис. 41).
В Кузбассе есть угольные пласты всех классов мощности: тонкие - до 1,3 м, средние 1,3 - 3,5 м, мощные 3,5 - 10 м и весьма мощные, достигающие 20 и более метров. В тонких пластах содержится около 19 % всех запасов, в средних - 42 % и в мощных -38 %. К рабочим относятся и пласты коксующих углей мощностью более 0,7 м, а также энергетических - мощностью более 1 м. По строению пласты разнообразны - от простых (без природных прослоев) до очень сложных (с многочисленными прослоями). В балахонской серии простых пластов примерно 37, усложненных 42 и сложных - 21, в кольчутинской - соответственно 18,38 и 44.
В Балахонской серии содержится около 100 пластов и прослоев суммарной мощностью 180 м. Примерно-50 пластов на больших площадях кондиционированы, общая мощность их 150 м. В южной части Кузбасса развиты преимущественно четыре свиты:
а) Промежуточная свита на большей части площади характеризуется низкой угленосностью. Лишь в двух районах - Бунгуро-Чумышском и Кемеровском - число пластов увеличивается до 20, из них 16 - рабочие. Почти все пласты тонкие, но отдельные из них достигают мощности 5 - 6 м, иногда 12 м и разрабатываются открытым способом на Бунгурском месторождении. Отличительные особенности свиты - невыдержанность общей угленосности и почти всех пластов. Но мощные пласты Бунгуро-Чумышского района сравнительно устойчивы. Угли обычно загрязнены рассеянными минеральными примесями, прослоями и линзами углистых пород.
б) Ишановская свита. Близка по угленосности к промежуточной. Резко выделяется лишь Томь-Усинский район, где много мощных (до 12 м) пластов, сложенных тощими энергетическими углями, которые разрабатываются открытым способом. Западнее этих месторождений угленосность быстро уменьшается: в Прокопьевско-Киселевском районе в свите остается 5 - 7 пластов, эксплуатируемых шахтами, а в Кемеровском - всего лишь 2-3 пласта соответствуют кондициям.
в) Кемеровская свита. Для нее характерны - высокий коэффициент угленосности и очень мощные пласты. В Прокопьевско-Киселевском районе, где мощность свиты 100 - 230 м, на долю углей приходится 25 - 60 м. Особенно выделяются пласты: Мощный (12-30 м), Горелый (5 - 30 м) и Прокопьевский (3-8 м).
Основные пласты прослежены по всей южной периферии бассейна (Прокопьевско-Киселевский, Бунгуро-Чумышский, Кондомский, Томь-Усинский районы) и интенсивно разрабатываются.
г) Усятская свита. На юге бассейна высокопродуктивна и содержит мощные пласты, на севере углей нет. Большую иенность представляют месторождения Прокопьевско-Киселевекого и Томь-Усинского районов, интенсивно разрабатываемые для коксохимической промышленности. В Прокопьевско-Киселевском районе, где разрез свиты наиболее полон, содержится 6-7 рабочих пластов, самый мощный из которых достигает 7 - 9 м.
В кольчугинской серии около 200 пластов и прослоев общей мощностью до 250 м. Примерно 70 из них кондиционированы на больших площадях. Выделяются следующие свиты:
а) Казанко-маркинская свита. Угленосность ее в общем не большая и только на юге (Осиновский район, Распадское месторождение) и при Салаирской полосе Беловского и Ленинского районов встречаются рабочие пласты мощностью 1 - 2 м. Обычно их 5-6, редко 8 - 13. С ними связаны жирные угли на Чертинском, Карагайлинском и Убинском месторождениях.
б) Усиамская свита заключает в себе сравнительно небольшие, но важные для промышленности запасы жирных углей. Рабочие пласты имеются по всей площади выходов свиты. Как и в нижележащей свите, число и мощность пластов увеличиваются с северо-востока на юго-запад, достигая максимума в Осиновском, Байдаевском районах и на Распадском месторождении Томь-Усинского района. Здесь известно 6-10 рабочих пластов различной мощности, обычно не более 2,5 м. Пласты эти довольно выдержанные. По структуре около половины из них простые, но много и сложных.
в) Ленинская свита содержит большие запасы спекающихся газовых и жирных углей. Число и мощности угольных пластов увеличиваются по направлению к средней части бассейна. В центральных районах (Ленинский, Ерунаковский) число рабочих пластов увеличивается до 10, иногда до 15, общая модность их достигает 15 - 30 м. Наряду с тонкими, здесь есть средние и отдельные мощные пласты до 3 - 5 м и местами до 10 м. Для них характерно сложное строение,, расщепление и выклинивание, а местами они содержат крупные линзы песчаников. С Ленинской свитой связаны газовые спекающиеся угли Ерунаковского, Байдаевского, Распадского и других месторождений.
г) Грамотеинская свита содержит до 10 довольно мощных пластов угля. В таких месторождениях, как Ерунаковское, угленосность Грамотеинской свиты лишь немногим меньше, чем наиболее продуктивных Кемеровской, Усятской и Тайлуганской свит. Преобладают пласты средней мощности, но на отдельных участках, главным образом в верхней части разреза, известно несколько мощных (до 12 м) пластов длиннопламенных и газовых углей, разрабатываемых открытым способом. По строению пласты Грамотеинской свиты в основном сложные, но отличаются большой мощностью угольных пачек и тонкими породными прослойками,
д) Тайлуганская свита по числу и общей мощности пластов превосходит все другие свиты. По коэффициенту угленосности близка к Кемеровской и Усятской, но уступает им по запасам из-за меньшей площади распространения. Больше всего углей (24 пласта обшей мощностью 114 м) в Ерунаковском районе. Здесь разведаны Таллинское, Караканское и Новоказанское месторождения длинногшаменных и газовых углей, пригодных для крупных углеразрезов. Пласты этих месторождений имеют мощность 3 - 15 м. По структуре они сложные, содержат многочисленные прослои пород и склонны к расщеплению.
3) Угленосность юрских отложений
В юрских отложениях насчитывают не менее 50 угленосных горизонтов мощностью от нескольких сантиметров до 5 м. Суммарная мощность пластов и прослоев составляет 15-25 м, коэффициент угленосности на разных площадях колеблется от 2 до 3,5. Угли встречаются по всему разрезу, но рабочих пластов больше в средних горизонтах (Осиновская свита). В ближайшем будущем может представлять интерес лишь западная часть Центрального района, где установлено до 10 рабочих пластов бурых углей. Пласты обычно сложные склонные к расщеплению и выклиниванию.
Химико-технологические свойства углей Кузбасса весьма разнообразны.
Влажность. Максимальная рабочая влажность, достигающая 15 - 20 %, характерна для юрских бурых и кольчугинских длиннопламенных углей. С повышением степени углефикации она понижается до 6 - 7 % в газовых и 4 - 5 % в жирных и более зрелых углях. Содержание аналитической влаги (W) в длиннопламенных углях достаточно высокое - 4 - 8 %, в газовых оно снижается до 2 - 3 %, а для остальных марок примерно одинаково - 1 - 2 %.
Зольность. В Кузнецком бассейне преобладают угли с небольшой и средней зольностью (обычно 8-14 %). В каждой свите встречаются и относительно чистые и высокозольные пласты. Малозольные угли преобладают в мощных пластах Кемеровской и Усятской свит на юге (Прокопьевско-Киселевский, Томь-Усинский районы). В кольчугинской серии преобладают пласты с зольностью 7 -12%.
Сера и фосфор содержатся в очень небольших количествах:
S - 0,3 - 0,6 %; Р - 0,002 - 0,07 %.
Теплота сгорания горючем массы угля (Q) зависит главным образом от его элементного состава, определяемого, в свою очередь, вещественным составом и степенью метаморфизма углей. Теплота сгорания кузбасских углей максимальна (36006 - 36425 кДЖ/кг) для марок Ж, К и ОС, где в оптимальных соотношениях находятся углерод и водород, за счет сгорания которых в основном выделяется тепло.
Выход летучих веществ на горючую массу (V) в общем уменьшается с ростом степени углефикации от 42 - 43 % в длиннопламенных углях до 5 - 6 % в полуантрацитах.
Спекаемость. За показатель спекаемости принята толщина пластического слоя (у), по которой оценивают коксующиеся свойства и выделяют марки углей на средних стадиях метаморфизма. Этот показатель зависит от степени и петрографического состава, прежде всего - от содержания витрннита. Спекаются угли марок Г, ГЖ, Ж,
КЖ, К и ОС, не спекаются - длиннопламенные и тощие угли.