Отчёт по практике в ОАО "Беларуськалий- 2"

   1.Горно-геологическая  характеристика шахтного поля

 

1.1Параметры и границы  шахтного поля, геологическое строение

      Шахтное поле рудника Второго рудоуправления расположено в крайней северо-западной части Старобинского месторождения калийных солей. На востоке оно граничит с шахтными полями Первого и Третьего рудоуправлений, а на западе и севере ограничено разрывными тектоническими нарушениями, простирающимися в северном и северо-восточном направлениях, установленными по данным сейсморазведочных и горных работ.

         Общая площадь промышленных запасов шахтного поля на обоих горизонтах по состоянию на 01.01.2008 года составляет 30114,4 тыс.м2, в т.ч. на Гор.-290 м – 3579,8  тыс.м2, на Гор.-445 м – 26534,6 тыс.м2.

        Геологическое строение шахтного поля рудника Второго рудоуправления особо не отличается от строения всего месторождения. Здесь принимают участие породы кристаллического фундамента докембрийского возвраста и осадочный чехол, представленный верхнепротерозойскими, палеозойскими, мезозойскими и кайнозойскими породами.

       Породы кристаллического фундамента залегают на площади месторождения на глубинах 1600-2500м. Они несогласно перекрыты образованиями осадочного чехла, в основании которого развита мощная          (до 350м) красноцветная среднерифейская белорусская (полесская) серия, представленная мелко- и среднезернистыми песчаниками и песками с редкими прослоями красно-бурых и темно-серых глин. На ней с размывом и несогласием залегает толща (около 110м) вендских туфогенно-осадочных пород.

         Разрез девонских отложений, как и в других частях Припятского прогиба, начинается отложениями средне- и верхнедевонской терригенной толщи. Выше выделяются отложения карбонатной толщи франского яруса. Здесь, в северо-западной части Припятского прогиба, на ней залегает гипсоносная свита (мощность 20-82м), являющаяся аналогом верхнефаменской соленосной формации. Представлена она глинами и мергелями, обычно доломитовыми, серой и зеленовато-серой окраски с прослоями гипсоангидритовых пород и доломитов.

        Гипсоносная свита перекрыта нижнефаменскими карбонатными породами (межсолевые отложения Припятского прогиба). В их разрезе преобладают известняки серые, буроватые, нередко доломитизированные. Наблюдаются прослои мергелей, известковых глин и доломитов. В верхней части толщи распространены сульфатно-карбонатные породы, являющиеся аналогами галитовой субформации (мощность около 60-70м).

         Выше залегает калиеносная субформация, к разрезу которой приурочены горизонты калийных солей. Она имеет мощность до 1000 м и более. Кровля ее вскрыта многочисленными скважинами на глубинах от 342 до 704 м.

        Перекрыты породы названной субформации отложениями надсолевой девонской толщи (глинисто-мергелистая толща – ГМТ), контакт которой с соленосными отложениями обусловлен процессами древнего подземного выщелачивания. Мощность их колеблется от 230 до 560 м. По литологическому составу эта толща разделяется на 2 подтолщи:

       нижнюю  – гипсово-мергельно-глинистую (сульфатную);

       верхнюю  – глинисто-мергелистую (бессульфатную).

      Для нижней части гипсово-мергельно-глинистой подтолщи характерны прослои ангидрита и ангидрит-известковой породы, а для верхней – прожилки и прослои гипса и гематитовых прослоев. В нижней части глинисто-мергелистой подтолщи отмечается исчезновение гипса и присутствие прожилков органосодержащих пород (сапропелевые мергели, горючие сланцы) и прослои строматолитовых известняков. В целом для надсолевых девонских отложений характерна повышенная и высокая трещиноватость пород с развитием вертикальных и горизонтальных трещин, выполненных гипсом, кальцитом, иногда зияющих. Кроме того, наблюдаются интервалы сильно перемятых пород с зеркалами скольжения.

        В разрезе  мезозойско-кайнозойских отложений выделяются юрские, меловые, палеогеновые, неогеновые и четвертичные образования.

        Породы юрского возраста представлены чередованием серых и темно-серых слюдистых и песчанистых глин с прослоями и линзами песков, обогащенных растительными остатками. Мощность их существенно колеблется и достигает 80м. Распространены они преимущественно в северной части месторождения, в основном в карманах и мульдах проседания, в процессе интенсивного подземного выщелачивания солей.

       Отложения мела развиты повсеместно и представлены образованиями сеноманского и туронского ярусов общей мощностью от 2,5 до 56м, при этом наибольшие мощности приурочены к мульдам проседания. Сложены они в нижней части песками, слабосцементированными песчаниками с гравием и галькой фосфоритов и кремня (сеноман), а в средней и верхней – писчим мелом (турон).

       Палеогеновые кварц-глауконитовые пески и слабосцементированные песчаники развиты повсеместно и имеют мощность в среднем около  28м. 

Неогеновые отложения представлены  песками  кварцевыми тонко-мелкозернистыми с пластами и линзами глин серых и желтовато-серых, иногда присутствуют пласты и линзы бурого угля. Мощность их колеблется  от  5 до 65м.

        Четвертичный покров мощностью около 50-60м представлен разнозернистыми песками с гравием, галькой и валунами изверженных и метаморфических пород, с прослоями моренных и межморенных глин, суглинок, супесей. Встречается поверхностный и погребенный торф.

      

 

 

1.2 Запасы месторождения

Активные балансовые запасы 2 рудоуправления составляют  16,092 млн. тонн (сильвинит) по II горизонту, 245, 546 млн. тонн (сильвинит) по III горизонту. Из них промышленные извлекаемые запасы составляют  8,014 млн. тонн (сильвинит) по II горизонту и  114,179 млн. тонн (сильвинит) по III горизонту.

Извлекаемые запасы с учетом разубоживающих пород составляют :по II горизонту - 8,376 млн. тонн (сильвинит),  по III горизонту – 126,693 млн. тонн (сильвинит).

Активные балансовые запасы категории С2 составляют 4,143 млн. тонн (сильвинит) по III горизонту.

Краснослободский участок:

- III-й калийный горизонт (балансовые запасы) – 345 млн. тонн. промышленные за-пасы (извлекаемые) – 170 млн. тонн

- II-й калийный горизонт (забалансовые запасы) – 94 млн. тонн.

      

1.3 Тектонические нарушения  в пределах шахтного поля

        Шахтное поле рудника расположено в пределах Центрального тектонического блока, ступенеобразно погружающегося в восточном направлении.

        В настоящее время геофизическими и буровыми работами достаточно полно изучены субмеридиальные  Северо-западное и Западное тектонические нарушения, а также Центральное Краснослободское тектоническое нарушение с севера на юг пересекающее площадь Краснослободского участка с амплитудой смещения пластов от 30 до 100м. Углы падения сбрасывателя колеблются от 15 до 85 градусов. По данным геологоразведочных работ в северо-восточной (3-А, 4-А северо-восточные панели), в юго-западной (7, 8 юго-западные панели, юго-западное направление) и в северо-западной (6, 6-А северо-западные панели) частях шахтного поля  на III калийном горизонте вскрыты зоны малоамплитудных тектонических нарушений, а в северо-западной части обоих горизонтов – Островское тектоническое нарушение. 

        Все эти нарушения затрудняют отработку месторождения, создают угрозу прорыва подземных вод в горные выработки и требуют дополнительных геологоразведочных  работ. Кроме того, вблизи тектонических нарушений увеличиваются углы падения пласта, встречаются трещины разрыва со смещением слоев, породы в зоне брекчированы и наблюдаются замещения сильвинитовых слоев каменной солью.

          В южной краевой зоне на участках, примыкающих к контурам выклинивания калийных горизонтов, строение пласта характерезуется снижением мощности 3-го и 4-го сильвинитовых слоев, увеличением внутрипластовой каменной соли 3-4, снижением содержания КСL и резким воздыманием пласта под углом 6-7 и более 10 градусов.  За линией выклинивания калийного горизонта могут иметь место обводненные песчаники, которые устанавливается  геофизическими работами.

         

1.4 Геологическая характеристика калийных горизонтов        месторождения шахтного поля Второго рудоуправления

       В пределах разрабатываемого шахтного поля развиты 4 калийные горизонта: первый, второй, третий, четвертый (счет от поверхности земли). Залегают они внутри мощных пачек каменной соли. Представляют собой пластовые залежи, пологопадающие в северо-восточном направлении под углом 1-3º, осложненные на площадях, примыкающих к тектоническим нарушениям  и  в зонах выклинивания калийных горизонтов. Из 4–х калийных горизонтов требованиям кондиций отвечают 2-й горизонт и нижний сильвинитовый пласт 3-го калийного горизонта, которые отрабатываются в настоящее время.

      Второй калийный горизонт в пределах шахтного поля залегает на глубинах от 402м до 471м с погружением пласта в северо-восточной и северо- западном направлениях под углом 1-3º. На отдельных участках шахтного поля у тектонических нарушений угол падения пласта увеличивается до 5-8º. Южная граница распространения имеет постседиментационную природу, а северная и западная – тектоническую.

       Мощность горизонта в среднем составляет 2,86м. Содержание KCL в пласте колеблется от 28,58 % до 31,09 % и в среднем составляет 29,84%. Содержание Н.О.2 от 7,31 % до 8,61 % и в среднем составляет 7,96 %.

         По своему строению горизонт чётко подразделяется на три слоя – верхний сильвинитовый, средний – галитовый, нижний – сильвинитовый. Сильвинитовые слои представляют собой чередование сильвинитовых и галитовых прослойков, в которых встречаются небольшие прослойки глины. Средняя мощность верхнего и нижнего сильвинитовых слоёв составляет соответственно 0,96 и 1,04м, а содержание КСL соответственно 41,67% и 40,69% , Н.О. – 5,17% и 6,68%. Средний галитовый слой состоит из прослоев каменной соли, разделённых прослоями глины. В отдельных прослоях каменной соли отмечается вкрапленность сильвинита. Мощность среднего галитового слоя колеблется от 0,82 до 0,89м и в среднем составляет 0,86м. Содержание КСL по слою колеблется от 3,07% до 3,48% и в среднем составляет 3,27 %.

        Покрывающие горизонт породы представлены частым чередованием прослойков каменной соли мощностью от 1-2см до 10-40см и глины мощностью от долей  мм до 10-25см. В интервале до 0,80м от кровли пласта залегают маломощные прослойки песчаниковидной соли.

        В подстилающих горизонт породах возможно наличие газа, который может проявляться в виде газовыделений при бурении разведочных скважин и шпуров, а также в отработанном пространстве горных выработок и лав.   

       Третий калийный горизонт в пределах шахтного поля залегает на глубинах от 487м до 646м с погружением пласта в северном и северо-восточном направлениях под углом 1-3º.    

        На отдельных участках шахтного поля у тектонических нарушений угол падения увеличивается до 5-8 градусов и более.

        Горными работами горизонт достаточно полно изучен в центральной и юго-восточной   частях шахтного поля. В юго-западной части шахтного поля граница распространения его установлена по данным геофизических, буровых и геологоразведочных работ.  

        На вскрытой части шахтного поля калийный горизонт имеет повсеместное распространение и подразделяется на три пачки:

                 верхнюю – сильвинитовую ( забалансовую ),

                 среднюю – глинисто-карналлитовую,

                 нижнюю – сильвинитовую (промышленную) 

        Верхняя забалансовая пачка прослеживается на всей разведанной площади шахтного поля и сложена чередующимися прослоями сильвинита, сильвинито-карналлитовой породы и каменной соли с прослоями глины  мощностью до 5см. Мощность верхней сильвинитовой пачки колеблется от 1,73 до 5,0м.

         Средняя глинисто-карналлитовая пачка сложена глиной с прослоями каменной соли, карналлита и сильвинито-карналлитовой породы. Мощность их колеблется от 6 до 10,7 метров .

         Нижняя сильвинитовая пачка представляет собой II продуктивный пласт, в разрезе которого выделяется шесть сильвинитовых слоёв, разделённых слоями каменной соли. Промышленное значение имеют II, III и IY сильвинитовые  слои.

         Балансовая мощность по слоям II - IY изменяется от 4,03м до 4,46м и в среднем составляет 4,31м. Содержание КСL по слоям II – IY  соответственно изменяется от 17,13 %  до 26,03 %  и в среднем составляет 19,85 %. Содержание  H.O. по слоям II - IY изменяется от 3,19 %  до 8,01 %  и в среднем составляет  4,53 %.  

        На всех панелях, отрабатываемых в настоящее время, периодически встречаются замещения сильвинитовых слоев каменной солью, что резко снижает  качество выдаваемой руды. Наиболее часто они встречаются в краевых и притектонических зонах горизонта.

        В породах горизонта отмечаются локальные скопления свободно содержащихся газов, количество которых увеличивается в разрезе снизу вверх, а также встречаются ”мульды погружения пласта”, опасные по внезапным выбросам соли и газа. Особую опасность представляет наличие горючих газов, выделяющихся в отработанном пространстве горных выработок и лав.

      В южной  краевой зоне на участках, примыкающих  к контурам выклинивания калийных  горизонтов, а также на пониженных  участках отрабатываемых панелей  возможно наличие рассолов.

     Соленосные  отложения над кровлей калийных  горизонтов являются естественной  водозащитной толщей. Мощность их  в северо-восточной части шахтного  поля над Вторым и Третьим  калийным горизонтами достигает  соответственно 100 и 250м  с постепенным  выклиниванием в южном направлении. В результате проведения специальных  комплексных исследований, выполненных  на месторождении, установлено, что  большая часть глинисто-мергелистой  толщи безводна и водоупорна, и слагающие ее породы обладают  хорошими водозащитными свойствами. Мощность водоупорной части ГМТ  в пределах шахтного поля  составляет  преимущественно 180 - 300м. Таким образом, общая мощность водозащитной  толщи составляет 200-300м над кровлей  Второго калийного горизонта  и 240-450м над кровлей Третьего  калийного горизонта.