Боково-Хрустальский угленосный район

Общие сведения. Боково-Хрустальский угленосный район, протяженностью 60 км и шириной 25 км, располагается на территории Краснолучского, Боково-Антрацитового и частично Ровеньковского районов Луганской области. Это один из основных районов в Донбассе по добыче высококачественных антрацитов.

Район расположен на главном донецком водоразделе, который простирается здесь почти в широтном направлении. Максимальные отметки поверхности составляют +369 м (Могила Мечетная) и +357,7 м (Могилы Картушинские), минимальные +80 м (русло р. Миус).

Наиболее крупными населенными пунктами являются города Красный Луч, Боково-Антрацит и пос. Ивановка. Район характеризуется густой сетью путей сообщения.

Геологическая изученность. В 1910 – 1913гг сотрудниками Геолкома под руководством Л.И.Лутугина проведена геологическая съемка масштаба 1:42000. В период 1936 – 1988 гг проведена крупномасштабная геологическая съемка трестом «Донбассуглеразведка». К настоящему времени разведанность площади района достаточно высокая.

Геологическое строение. Площадь района приурочена к Боково-Хрустальской синклинали, являющейся центральной частью Главной синклинали Донбасса и относящейся к пологим складкам нормального типа (рис.В.9). Она простирается в направлении, близком к широтному от деревни Юскино на востоке до станции Дебальцево на западе. Ось ее погружается на запад-северо-запад под углом 3⁰. длина синклинали 55 км, ширина 15 км. Северное крыло складки несколько круче южного. К оси складки оба крыла выполаживаются.

Простое в общем тектоническое строение Боково-Хрустальской синклинали осложняется серией сбросов меридионального направления с почти вертикальными сбрасывателями. Наиболее значительные из них: Краснокутский, Карловский, Хрустальский, Дедовой Горки, Яковенковский, Мельниковский, Яковлевский, Кочергинский и Западный Юскинский. Вертикальные амплитуды сбросов 15 – 80 м.

На площади района развиты отложения среднего карбона (свиты С₂² – С₂⁷), прикрытые маломощными четвертичными суглинками. Литологический состав пород свит приводится в таблице В.11.

Таблица В.11

Свита С₂² прослеживается лишь в северо-восточной части района. Полная мощность ее не установлена. Разведочными скважинами вскрыта только верхняя часть разреза, сложенная сланцами с неустойчивым угольным пластом g₃.

Свита С₂³ узкой полосой прослеживается на обеих крыльях синклинали. Мощность свиты составляет 850-900 м. В свите насчитывается до 32 угольных пластов и пропластов, из них промышленное значение имеют 7.

Свита С₂⁴ также развита на обеих крыльях синклинали . Мощность ее колеблется от 410 до 440 м. Маркирующие горизонты свиты - известняки I₁, I₂, I₂¹, I₂², I₃, I₄ мощностью до 2-3 м. Свита не имеет промышленного значения. Пласт і₃ достигает мощности 0,35-0,45 м .

Свита С₂⁵ распространена на северном и южном крыльях синклинали. Мощность ее обложений составляет 730-750 м. Маркирующими горизонтами свиты являются известняки: К_1, К₂, К₃, К₃¹, К₄, К₅, К₆, К₆¹, К₇, К₈ и К₉ и кварцевые разнозернистые песчаники: К₁S k₁, k₂SK₃², k₅S k₅¹. В разрезе свиты содержится до 23 угольных пластов и пропластков, из них промышленное значение имеют лишь 7.

Свита С₂⁶ имеет мощность в районе 390 – 400 м. Угленосность свиты характеризуется наличием 17 угольных пластов и пропластков, из которых промышленное значение имеют 6. Маркирующими горизонтами являются известняки L₁, L₂, L₃, L₄, L₅, L₆, L₇.

Рис.В.9 Схематическая геологическая карта Боково-Хрустальского района

1 – граничные известняки свит карбона; 2 – свита С₂⁴; 3 – распространение свиты С₂⁷; 4 – сбросы; 5 – шахты вертикальные; 6 – шахты наклонные; 7 – угольные пласты (а – рабочие, б - нерабочие); 8 – известняки; 9 – песчаники; 10 – глинистые и алевритовые сланцы

Свита С₂⁷ выходит на поверхность широкой полосой по оси синклинали от западной границы района до замыкания ее около с. Хрустального. Маркирующими горизонтами ее являются известняки М₁, М₂, М₃, М₄, М₅, М₆, М₇, М₈, М₉ и М₁₀. Мощность свиты колеблется от 600 до 650 м. Угленосность определяется наличием в ней 17 угольных пластов и пропластков, из которых рабочей мощности достигают 4.

Четвертичные отложения в северной части имеют мощность 10 - 30 м , в южной – 4 – 5 м. Представлены они желто-бурыми суглинками, иногда с включениями в виде известковых почек.

Угленосность. Отложения среднего карбона содержат 94 пропластка и пласта углей, из них 53 достигают мощности 0,45 м и выше. Угленосность района в основном связана с отложениями свит С₂³, С₂⁵, С₂⁶, которые содержат 47 пластов. Из них имеют промышленное значение и разрабатываются 20 пластов.

В свите C₂³ наиболее устойчивыми пластами являются h₆ ( h₇),h₈, h₁₀,, менее устойчивыми - h₂,h₄, h₅, и h₁₁. Примером исключительной выдержанности рабочей мощности является пласт h₈, сохраняющий мощность 0,6 – 2,0 м на обеих крыльях синклинали на простирании свыше 100 км.

Основные пласты свиты С₂⁵ - k₅, k₅¹ к настоящему времени в районе полностью отработаны, второстепенные пласты k₂, k₂², k₄, k₇^н, k₇¹ имеют ограниченное площадное распространение.

В свите С₂⁶ основные рабочие пласты l₂, l₂¹, l₃ разрабатываются многочисленными шахтами. К менее выдержанным пластам относятся l₄,l₆, l₇.

Свита С₂⁷ не содержит устойчивых угольных пластов. На ограниченных площадях приобретают рабочую мощность пласты m₂, m₃,m₅¹,m₆¹.

Качество углей. Угли Боково-Хрустального района по исходному материалу относятся к гумусовым, а по степени метаморфизма к антрацитам. По внешнему виду угли блестящие. Блеск от стеклянного до металлического, излом угловатый, реже раковистый, текстура в большинстве случаев массивная, реже слоистая. Теплота сгорания антрацитов колеблется в пределах 8020 – 8510 ккал/кг, объемный выход летучих V^daf – 88 – 241 см³/г.

Зольность товарных антрацитов в среднем по району А^daf составляет 12,5 %, пределы колебаний от 9,5 до 28,2 %.

Угли района используются в качестве энергетического топлива и высококачественных литейных антрацитов, обладающих высокими механическими и термическими свойствами.

Гидрогеологические условия. Подземные воды района приурочены к четвертичным и каменноугольным отложениям. Водоносность четвертичных отложений незначительна.

Воды каменноугольных отложений относится к типу пластово-трещинных и приурочены к известнякам и песчаникам. Наиболее водообильными являются горизонты: известняки I₂, I₂¹, К₁ и песчаники H₂Sh₃, h₆Sh₈, h₁₀SI₁, I₃SI₄, K₁SK₂, K₃SK₄, k₅Sk₄², K₅SK₅¹, K₇Sk₈, K₈SL₁, L₁SL₂, L₅SL₆, L₇SM₁.

Первоначальные притоки при вскрытии водоносных горизонтов достигают 200 - 250 м³/час. Притоки по действующим шахтам составляют от 25 до 150 м³/час.

Минерализация вод карбона от 0,2 до 2 г/л, жесткость 22 мг∙экв. Шахтные воды обладают обычно более высокой минерализацией (до 3 г/л) и жесткостью до 40 мг∙экв.

Горнотехнические условия эксплуатации. В Боково-Хрустальском угленосном районе кровля разрабатываемых пластов представлена в основном глинистыми и алевритовыми сланцами, реже известняками и песчаниками. Песчаники залегают в кровле пластов h₄, h₅, и h₈, известняки – в кровлепластов k₂ и l₆. Почва пластов сложена глинистыми и алевритовыми сланцами.

Газовый режим шахт весьма сложный. В восточной части, от Мельниковского сброса и до замыкания складки, все действующие шахты работают до горизонта минус 100 м и относятся к негазовым. Шахты, расположенные западнее Мельниковского сброса в погруженной части синклинали, относятся к сверхкатегорийным. Исключительно сложный газовый режим отмечается в осевой части синклинали, где в связи с этим промышленное освоение месторождений затруднено.

Температура пород на глубине 500 – 600 м от поверхности равна 20 – 22⁰С , на глубине 1000 – 1100 м – 28 – 31⁰С.