Файл: Дмитриев, А. М. Прогноз природной газоносности усовершенствованными методами для проектирования угольных шахт [сотрудникам НИИ, проектно-конструкторских и проектных институтов].pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.11.2024
Просмотров: 30
Скачиваний: 0
генетический тип |
углей, |
от которых |
зави сят физико-хими |
ческие свойства |
углей, |
определяющие их сорбционные свой |
|
ства, пористость |
и трещ иноватость, |
и современная глубина |
|
залегания угольных пластов, обусловливающая термодинами
ческие условия. |
|
|
|
|
|
Угленосные формации СССР |
располагаю тся |
в |
различных, |
||
структурно-стратиграфических |
комплексах |
чехла |
древних |
||
платформ, складчатом основании и покрове |
молодых |
плат |
|||
форм, в областях геосинклинальной складчатости, |
сводово |
||||
глыбовой активизации и внутрискладчатых плитах. |
Положе |
||||
ние угленосной формации в современной структуре |
земной |
||||
коры определяет структурный тип угольного |
бассейна |
или |
|||
месторождения, глубину залегания угленосных |
отложений и |
||||
степень их нарушенности, физико-химические |
и |
технологи |
|||
ческие параметры углей, т .е . основные факторы, обусловли вающие газоносность угольных пластов.
Х арактеристика угленосных формаций с |
учетом особенно |
|||
стей |
их современной структуры принята |
по |
классификации |
|
Н.И. |
Погребнова [ \ 0 ] . |
|
|
|
Угленосные формации, |
расположенные |
во |
внутренних ча |
|
стях |
древных и молодых |
платформ и плит, |
характеризую тся |
|
наиболее простыми тектоническими структурными формами,
слабой степенью нарушенности, относительно малой |
глуби |
|||
ной залегания, небольшим |
количеством |
угольных |
пластов |
|
средней и большой мощности со слабым развитием |
м ета |
|||
морфизма. |
|
|
|
|
Угленосные формации, |
расположенные |
в |
краевых |
струк |
турах, имеют зональное строение с простой |
тектоникой и |
|||
малой степенью метаморфизма углей в зонах, удаленных от краевого шва, и сложную складчато-блоковую тектонику в пришовной зоне. Степень метаморфизма углей увеличивается по мере приближения к шву.
Тектоника формаций, расположенных в складчатых облас тях, различна. Наиболее сложные структуры присущи место рождениям, расположенным в эвгеосинклинальных зонах, ме
нее сложные - в миогеосинклинальных |
зонах и |
в унаследо |
|||
ванных |
прогибах, еще более простые - |
в |
наложенных |
впа |
|
динах. |
Этим площадям соответствую т |
большие |
мощности у г - |
||
ленакоплений со значительным количеством пластов, |
сло |
||||
женных |
углями средней и высокой стадии |
метаморфизма. |
|||
37
|
|
Д о н е ц к и й б а с с е й н |
|
||
Донбасс относится к политипным бассейнам, |
угленосные |
||||
формации |
которого, |
залегающ ие на |
глубине 3-12 |
км, . распо |
|
лагаю тся |
как в складчатых |
зонах, |
так и на прилегающих по |
||
груженных |
участках |
древней |
восточно-европейской платфор |
||
мы. Бассейн характеризуется наличием углей (среднекамен ноугольного возраста) всех стадий метаморфизма (о т бурых до антрацитов) , которые отличаются большой однородностью
петрографического состава |
с абсолютным преобладанием г е - |
|
лифицированного вещ ества |
(80-95% ), более |
равномерно и |
правильно изменяющегося в процессе метаморфизма. В свя
зи |
с этим |
марки донецких углей приобрели значение |
этало |
||||||
нов |
метаморфизма |
для других |
бассейнов, |
обладающих |
угля |
||||
ми |
более |
сложного |
петрографического состава. |
|
К тому |
же |
|||
Донбасс является наиболее освоенным бассейном, |
по |
угле |
|||||||
промышленным районам которого имеется |
достаточное |
ко |
|||||||
личество материалов по газоносности угольных пластов. |
|
||||||||
|
Исходя |
из этого |
Донецкий |
бассейн принят |
в |
качестве |
|||
основного |
региона, |
на примере |
которого |
разработаны |
и |
оп |
|||
робованы рациональные методы изучения газоносности уголь
ных пластов, выявлено влияние основных технических |
и ге |
||||
ологических факторов на достоверность ее |
определения, ус |
||||
тановлены |
закономерности |
ее изменения с |
глубиной |
за л е га |
|
ния угольных пластов и по площади. |
|
|
|
||
Вся площадь Донбасса в зависимости от величины струк |
|||||
тур, форм |
и частоты их проявления подразделяется |
на |
тек |
||
тонические |
зоны. Каждая |
из них характеризуется |
соответ |
||
ствующим |
метаморфизмом |
углей. |
|
|
|
Закономерности изменения газоносности |
угольных |
плас |
|||
тов в Донбассе, выявленные в результате применения более
совершенных |
методов |
отбора газовы х |
проб |
и |
их анализа, |
можно сформулировать следующим образом . |
В районах рас |
||||
пространения |
каменных углей прослеживается |
нормальная |
|||
газовая зональность; |
метаноносность |
угольных |
пластов |
||
ниже зоны газового выветривания, имеющей |
мощность от 50 |
||||
до 700-800 м, |
и изм еняется по гиперболической |
зависим ос |
|||
ти. Темп увеличения метаноносности и в особенности ее ве
личина на |
соответствующей |
глубине |
ниже |
зоны |
газового |
||
выветривания определяются |
главным |
образом |
|
степенью ме |
|||
таморфизма углей |
и их природной влажностью. |
На |
рис. 5 |
||||
приведены |
кривые |
изменения |
метаноносности |
|
угольных пла- |
||
38 |
|
|
|
|
|
|
|
стов с глубиной, рассчитанные по изученным участкам . Кри
вые, соответствую щ ие шахтным полям |
с распространением |
углей низкой стадии метаморфизма, и с |
высоким содерж а |
нием влаги, находятся в нижней части рисунка. Верхняя кри вая относится к участку шахт "Краснодонецкие", где угли
относятся |
к гюлуантрацитам |
с незначительной |
влажностью. |
Остальные |
кривые занимаю т |
промежуточное |
положение в |
соответствии с величиной указанных параметров.
Рис. |
5. Природная |
газоносность |
на |
угольных |
пластов |
||||
1 |
различной |
стадии |
метаморфизма |
участках |
шахт: |
||||
- |
№ |
6-7 |
"Глубокая"; 2 - № 5-13 |
- |
"Тошковка"; |
3 - |
|||
№ |
1 |
и |
2 " Ч еркасские-С еверны е"; 4 |
№ 1 "Кременная"; |
|||||
5 |
- |
N? |
2-бис им. "Молодой гвардии"; |
6 - № 6/42 "За |
|||||
падно-Д онбасская"; |
7 - " Ясиновская-Глубокая"; 8 - |
"Ни |
|||||||
канор", |
№ 2-3 "К ом иссаровская"; |
0 - |
№ 4, 3 -5 |
"Ч ер - |
|||||
иухинские", им. |
Косиора; |
10 - № 1 |
|
|
|||
и 2 "Бы стрянские"; |
11 |
- № 1 и 2 |
"Краснодонецкие" |
|
|||
В районах залегания |
высокометаморфизованных антраци |
||||||
тов угленосная толща практически не |
содержит |
метана |
в |
||||
пределах изученных глубин |
(1 6 0 0 м |
от |
поверхности), а воз |
||||
можно, и на всей глубине |
залегания |
угольных |
пластов. |
По |
|||
этому эти антрациты и на |
более глубоких горизонтах будут |
||||||
разрабаты ваться |
без метановыделений. |
|
|
|
|||
В Донецком |
бассейне |
в |
переходной |
зоне от |
антрацитов к |
||
высокометаморфизованным антрацитам по мере углубления в
недра бассейна |
вначале |
прослеж ивается |
нормальная газовая |
|
зональность, затем метаноносность угольных |
пластов уве |
|||
личивается до |
какой-то |
глубины, после |
чего |
начинается |
|
|
|
|
39 |
снижение метаноносности |
пластов |
антрацитов |
вплоть |
до |
||
полного |
отсутствия |
в них |
м етана. В |
этой зоне |
в соответ |
|
ствии с |
изменением |
метаноносности |
угольных |
пластов |
по |
|
мере углубления горных работ метанообильность горных вы работок вначале будет возрастать, а затем с определенной глубины начнет снижаться до нулевых значений. Практичес
ки |
максимальные |
значения метаноносности угольных плас |
|||||
тов |
в зависимости |
от |
их стадии метаморфизма |
приведены в |
|||
таблице и на |
рис. |
6. |
|
|
|
||
|
Область |
распространения |
угольных пластоб по газоносност и |
|
|||
|
негазоносных |
|
|
* |
Высокогазоносных \сумереннойгазоносностщтгазонос |
||
|
|
С„обрт.газоном |
|
|
|||
|
50 |
|
|
|
|
|
|
|
К 00 |
|
|
|
|
|
|
ьь |
|
|
|
|
o ' * |
|
|
Iк 30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
|
|
|
|
|
|
|
I10 |
|
|
оуЬ |
|
а |
|
I
<5 |
|
|
0,5 |
|
|
|
|
_____________ |
ЦУ |
|
|
|
|
5 |
б |
7 в |
9 10 |
20 |
30 00 |
50 |
|
0,6 |
0,7 |
1 |
|
3 ч |
5 6 |
7 |
8 £д/> |
|
Выходлетучих У, % |
|
42 |
50 |
70 |
НО |
140 170 |
220 |
270 330Усе,с* ’А |
|
|
|
|
Гра/ригы |
А ншрациты |
|/7отнтрацйты |
К а м е н н ы е |
у г л и |
|
*,113 AJI2 А,/11 |
А,/Л?|ПА/9 ПА/в Т/7 |
00/6 0/5 |
И/* Г/3 Г/2 АН АВ/Ю |
||
ф |
Рис. 6. Газоносность угольных пластов в зависимости от степени метаморфизма углей
На основании выявленных для Донбасса закономерностей изменения газонос ю сти угольных пластов от указанных вы ше факторов сделан анализ газоносности угольных пластов других освоенных бассейнов и разработан прогноз газонос ности перспективных угольных бассейнов и месторождений.
Карагандинский бассейн
Типичным бассейном, расположенным в складчатых об ластях, является Карагандинский, который представляет со
бой синклинорий в унаследованном прогибе |
на |
каледонидах |
||
Ц ентрально-Казахстанской |
области. Общая |
мощность угле |
||
носных отложений карбона |
составляет |
4000 |
м. |
|
Р езультаты изучения газонрсности |
угольных |
пластов |
||
бассейна обобщены в работе { \ \ ] . |
|
|
|
|
40 |
|
|
|
|