Байдаевское месторождение

1 Общая часть

1.1 Общие сведения о месторождении

 

Поле АО «Шахта «Антоновская» расположено на севере Байдаевского геолого-экономического района Кузбасса (Рис.1.) в пределах геологических участков «Антоновский 1-2» и «Есаульский 3-4».

Рис.1. Схематическая геологическая карта Байдаевского района.

По административному делению шахта входит в состав Новокузнецкого района Кемеровской области и с севера – востока примыкает непосредственно к черте г. Новокузнецка. Населенных пунктов на площади шахтного поля нет, вблизи южной границы располагаются пос. Есауловка и пос. Большевик, у севера – западной границы ПГТ (город спутник) Чистогорск. В районе действуют ряд шахт юга Кузбасса - «Большевик», «Юбилейная»,«Есаульская» и «Полосухинская». Недалеко от шахтного поля находится Западно-Сибирский металлургический комбинат.

С городом Новокузнецком шахта связана шоссейными дорогами. Ближайшая ж/д станция находится у северо-западной границы шахтного поля.

Шахтное поле занимает водораздел между реками Томь и Есаулка, изрезанный многочисленными долинами мелких рек и их притоками. Наиболее высокие отметки рельефа приурочены к средней части водораздела (+400 м), а самые низкие - к пойме реки Есаулки (+220 м).

Климат района континентальный с холодной продолжительной зимой и коротким жарким летом. Среднегодовая температура воздуха +1°С при колебаниях от -45°С до +35°С. Снеговой покров превышает 1,6 м, промерзание почвы на водоразделах достигает 1,0 м.

Среднегодовое количество осадков составляет 612 мм. Преобладающее направление ветров - юго-западное, скорость - 15-20 м/сек.

Ближайшая железнодорожная станция находится у северо-западной границы шахтного поля. Вблизи южной границы шахтного поля проходит железнодорожная ветвь ст. Полосухинская - ст. Артышта МПС, ближайшая станция - «Полосухино». Вдоль железнодорожной линии построены шоссейные дороги, соединяющие город-спутник Чистогорск с городом Новокузнецком. Населенных пунктов на площади шахтного поля нет, вблизи южной границы располагаются пос. Есауловка и пос. Большевик, у западной границы - город-спутник Чистогорск.

Шахта «Антоновская» создана в 1998 году на базе АОЗТ ШСМУ шахты «Полосухинская» и ООО «Горняк». Добычные работы в границах шахты «Антоновская» (бывший участок «Антоновский-2» шахты «Полосухинская») ведутся с 1996 г.

Основные выработки по пластам 30, 29а и 26а пройдены в соответствии с решениями проекта строительства шахты "Антоновская", утвержденного Минуглепромом СССР в 1988 году. Проектом предполагалось отрабатывать запасы Антоновско-Есаульских геологических участков, проектная мощность будущей шахты планировалась на уровне 6 млн. тонн в год. Отработка пластов предусматривалась с применением гидравлической выемки с выдачей угля на поверхность по наклонным выработкам с помощью гидроподъема и дальнейшим гидравлическим транспортированием пульпы до ЦОФ.

Однако, проект строительства шахты в полном объеме не был реализован.

Горные работы до 2000 года выполнялись по локальным проектам, разработанным в разное время ПКБ НПО «Гидроуголь» и институтом ВНИИгидроуголь.

В 2000 году ОАО «Кузбассгипрошахт» разработало «Проект строительства шахты «Антоновская» ЗАО «Шахтоуправление «Антоновское», в котором были предусмотрены следующие основные решения:

-отработка трех угольных пластов марки ГЖ (пласты 30 и 29а) и Ж (пласт 26а) с промышленными запасами 44,2 млн. тонн по ч.у.п.;

-наращиванием проектной мощности шахты к 2005 году до уровня 1,9 млн. тонн угля в год;

-индивидуальная схема вскрытия каждого из разрабатываемых пластов;

-применения двух систем разработки – длинных столбов по простиранию с полным обрушением кровли и системы разработки короткими очистными забоями с механогидравлическим способом выемки угля для отработки нарушенных и ограниченных по размерам участков пластов.

В дальнейшем горные работы на шахте осуществлялись по корректировкам и дополнениям к проекту строительства.

АО «Шахта «Антоновская» ведет горные работы на основании лицензии на право пользования недрами КЕМ №01760 ТЭ от 18.11.2013 г.

 

1.2 Геологическая изученность шахтного поля

Разведочные работы на поле шахты Антоновской проводятся с 1938 года. В период с 1948 – 1955 г.г. выполнена детальная разведка до горизонта ±0 м (абс). Участок Антоновский-3 разведывался позднее (1962 году) до горизонта -100 м (абс). В период 1971-1974 годы была проведена предварительная разведка участков до горизонта -300 м (абс). Детальная разведка поля шахты Антоновская (блок №1 шахты «Юбилейной») закончена в 1978 году и запасы утверждены ГКЗ СССР. Протокол утверждения запасов по полю шахты «Антоновская» ГКЗ №9317 от 14.10.1983 г.

После проведения детальной разведки поля шахты Антоновской плотность разведочной сети на горизонт ±0 м (абс) увеличилась в 4-5 раз по сравнению с разведками 1949-1963 г.г. Это позволило выявить многочисленные дизъюнктивные нарушения и более полно изучить известные ранее. Кроме того на выходах пластов 26а, 29а, 30, 31, 32, 33 было пробурено 542 мелких скважин с целью уточнения выходов этих пластов и уточнение нижней границы зоны окисления. Для уточнения гипсометрии угольных пластов были разбурены опорные разведочные линии через все шахтное поле с запада на восток 25 и 33 и с юга на север 50 и 45. Расстояние между скважинами было уменьшено в 2-3 раза и составило 200-100 м. Такое сгущение разведочных выработок позволило установить наличие волнистости в замковой части брахисинклинали.

Сложность геологического строения устанавливается исходя из соответствующих характеристик основных залежей, занимающих большую часть (более 70%) запасов. Установленные на поисковом этапе размеры и сложность строения определяют в дальнейшем методику разведочных работ, их объемы и геолого-экономическую оценку.

В пределах шахтного поля выделяются участки, как со сложным тектоническим строением, так и относительно простым. Сложное тектоническое строение, с наличием дополнительной складчатости, многочисленных средне- и мелко амплитудных дизъюнктивов.

Юго-запад шахтного поля – круто падающая часть крыла, юго-западная часть северо-западного крыла, антиклинальный перегиб на границе с Антоновской брахисинклиналью и прилегающие к ним части днища складки.

Северо-восток шахтного поля – антиклинальный перегиб на стыке с Кушеяковской синклиналью и прилегающая к ним зона.

Центральная зона складки, северные и северо-восточные части крыльев дизъюктивной тектоникой затронуты очень слабо. Здесь широкое развитие получила пологая волнистость.

Региональная изменчивость кондиционных угольных пластов в пределах шахтного поля имеет отчетливую, (исключение составляют пласты 37 и 31), тенденцию в закономерном уменьшении мощностей в восточном направлении, что обусловлено не одинаковым тектоническим режимом всей площади района в течении формирования отложений ленинской свиты.

Рабочая угленосность шахты создается пластами средней мощности (33, 30, 29а, 26а) и тонкими (37, 34, 32, 31). Суммарная кондиционная мощность угольных пластов шахты составляет 12,98 м, что при мощности разреза в интервале пластов 37-26а в 499 м определяет средний коэффициент рабочей угленосности 2,6%.

Основные запасы угля (80%) сосредоточены в относительно выдержанных пластах 30, 29а, 26а. Пласты 30 и 26а имеют контуры не рабочего значения, а пласт 29а имеет значительные колебания мощности в целом по площади от 1,0 до 4,2 м.

Преобладание неустойчивых непосредственных кровель, наличие по ряду пластов трудно обрушаемых основных кровель, развитие ложных кровель и почв у большинства пластов создают усложненные горно-геологические условия по управлению горным массивом.

Учитывая отмеченные особенности в соответствии с «Классификацией запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых» рассматриваемый участок по сложности геологического строения отнесен ко второй группе.

2.Обзор, анализ и оценка раннее проведенных работ

История, проведение разведочных работ

Открытие Байдаевского месторождения относится к 1931-1932г., когда были выялены верховьях речки Байдаевки три пласта угля, которые получили названия 33, 30, 29^а. В эти же годы была начата в широком масштабе перспективная разведка, которая быстро выявила большую угленасыщенность и широкое площадное распространение угленосных отложений. Эти работы уже в 1932 г. позволили установить стратиграфический разрез продуктивных отложений района, вмещающий 38 пластов угля, собранные в крупную брахиосинклиналь.

В 1938 г. появляются первые данные о наличии в районе коксующихся углей. С этого времени началась форсированная разведка и промышленное освоение района. Систематические разведочные работы на Байдаевском месторождении постепенно продвигались на север и на восток. В 1940 г. И.Н. Звонарёв опубликовал второй отчёт по материалам поисковых работ, где на геологической карте показаны уже пласты угля и в северной части , за р.Ксаулкой.

С 1948 г. по 1962 г. на площади Антоновско-Есаульских участков были проведены разведочные работы по требованиям детальной разведки этого периода и запасов угля утверждены в ВКЗ СССР соответствующим протоколом.

Разведочные работы на участках были проведены в следующие периоды:

1.Участок Есаульский 3-4 – в 1943-51 г.г. –детальная разведка до горизонта +0. Запасы утверждены в 1952 г.;

2.Участок Антоновский 1-2 в 1951-52 г.г. детальная разведка до горизонта +0. Запасы утверждены в 1953 г.;

3.Участок Есаульский 5- в 1952-53 г. г.- детальная разведка. Запасы утверждены в 1954 г.;

4.Участок Антоновский 3- в 1959-60 г.г. – предварительная разведка, в 1961-62 г.г. –детальная разведка. Запасы утверждены в 1962.

Разведка участков проводилась скважинами по разведочным линиям, ориентированными вкрест простирания угленосной толщи.

В 1973 г. при расширении проекта разведки участков было принято решение изменить направление разведочных работ: на участках Антоновском -3 и Есаульских 3-4 и 5 разбурить несколько опорных профилей для уточнения геологического страения верхних горизонтов и предварительного освоения нижних. Далее, используя материалы составить ТЕО освоения участков и после этого приступить к детальной разведке.

В этот этап (1973-74 г.г.) были разбурены опорные разведочные линии 25, 33, 50 и разведочная линия 43. Разведочные линии 25, 33 пересекают поле шахты с северо-запада на юго-восток, а 50, 43 северо-юг.

В северо-восточной части было пробурено 5 скважин на 30 разведочной линии для уточнения положения крупных взбросов «А» и «Д».

Всего за период предварительной разведки 1971-74 г.г. на границах шахты Антоновской было пробурено 146 скважин объемом 5433,3 м.

В 1974-81 г.г. в границах II очереди поля шахты Антоновской была проведена детальная разведка. Разведка осуществлялась вертикальными скважинами колонкового бурения и скважинами, пробуренными комплексом КГК-100. Всего было пробурено 576 и специальных скважин, объемом 211237,65 м. 63 мелких скважин, объемом 4426,65 м на профилях для изучения степени окисления по пластам 26^а, 29^а, 30, 32 в различных геоморфологических условиях. 58 скважин, объемом 3135,2 м пробурено комплексом КГК-100 в северо-западной части для прослеживания выходов пластов 26^а, 29^а, 30, 31, 32, также протоки геофизических аномалий, прослеживания нижней границы зоны окисления и обрезок пластов дизъюктивами комплексом КГК-100 пробурено 542 скважины объемом 25316,1 м. Всего за период детальной разведки было пробурено 1266 скважины, объемом 244115,6 м.

Геофизические исследования скважин на участке выполнялись Томь-Усинской партией Кузбасской геофизической экспедиции производственно-геологического объединения «Запсибгеология» с 1949 г. по 1981 г.

Геофизическими методами на поле шахты были исследованы 1325 скважин из 1608 пробуренных (82,4 %). Не каротировано 264 скважины, пробуренные на выходах пластов, и 19 скважин начального периода.

Геофизическими методами на участке исследовано 3285 пластопересечений подсчетных пластов, определены их строение, глубина залегания, мощность. К подсчету запасов по данным каротажа принято 2565 пластопересечений (84,1 %), из них 7 не удовлетворяет требованиям ГКЗ. По всем скважинам проведено литологическое расчленение разрезов. Согласно данным каротажа проведена корректировка границ литологических разностей. Литологическая принадлежность слоя в большинстве случаев (70%) принята по совпадению данных каротажа и бурения. При их расхождении литологическая принадлежность принималась в 12 % по бурению и в 18 % по каротажу. По каротажу принимались минерализованные интервалы и углистые породы.

 

Топографические работы

Поле шахты Антоновской расположено на листах карты К-45-79 и К-45-80. На участок имеются карты масштабов 1:25000 с сечением рельефа через 5 м, полученные стереографическим методом.

В 1947-49гг. по площади поля шахты Сибирским отделением «Союзмаркотраста» произведена топографическая съемка местности в масштабе 1:5000 с сечением рельефа горизонталями через 2 м.

Топографо-геодезические работы выполнялись в системе координат 1942 г. и Балтийской системе высот.

 

 

3.Геологическая, гидрогеологическая характеристика района