Характеристика Донецкого Угольного бассейна

    ХАРАКТЕРИСТИКА  ДОНЕЦКОГО УГОЛЬНОГО  БАССЕЙНА 

    

1. Тектоническое положение.

    Расположен, главным образом, в Ворошиловградской, Донецкой и Днепропетровской областях Украины и Ростовской области России. Занимает площадь около 60 тысяч км², вытянутую в широтном направлении на 650 км при максимальной ширине до 200 км (площадь Старого Донбасса 23 тысячи км²). Охватывает степную слабовсхолмлённую часть страны между реками Северский Донец и Азовским морем. В центральной части бассейна расположен Донецкий кряж — наиболее возвышенная часть левобережной Украины.

    В структурном отношении Донбасс  — крупный синклинорий, расположенный между Воронежской антеклизой и Украинским кристаллическим массивом. В современном структурном плане он сформировался под воздействием герцинского тектогенеза, с более слабыми проявлениями тектонических движений в мезозойское и кайнозойское время. 

    

2. Стратиграфия, литология.

    Донбасс слагают главным образом осадочные  породы палеозоя, мезозоя и кайнозоя, залегающие несогласно на кристаллических породах докембрийского фундамента. Нижнекаменноугольные отложения — массивные известняки, песчаники и сланцы с подчинёнными пластами угля различной мощности и известняков. В северо-западной части бассейна на каменноугольных отложениях залегают пермские (мощность до 2200 м) медистые песчаники, известняково-доломитовые, соленосные и красноцветные песчано-глинистые отложения. Мезозойские образования (континентальные, лагунные и морские) с размывом лежат на различных горизонтах палеозойских пород. Среди кайнозойских отложений (общая мощность до 100 м) преобладают образования палеогена (пески, глины, мергели, опоки) и неогена (жёлтые пески с пластами огнеупорных глин). Лишь в северо-западной части Донбасса в локальных депрессиях мощность кайнозойских отложений увеличивается до 400-900 м, и к ним приурочены пласты бурого угля.  

    

3. Тектоническое строение.

    В тектоническом отношении Донбасс  представляет собой ряд крупных  складок, вытянутых преимущественно  в направлении с северо-запада на юго-восток и осложнённых многочисленными разрывами. Преобладающей формой разрывных тектонических нарушений в бассейне является надвиг. Сбросы значительно менее развиты и представлены меньшими амплитудами. Амплитуды тектонических нарушений колеблются в широких пределах от десятых долей метра до 1000 метров. Наибольшее распространение имеют надвиги с амплитудами от 30-50 до 200—300 метров. Кроме крупных тектонических нарушений, в бассейне имеет значительное развитие средняя и мелкая тектоника с амплитудами разрыва до нескольких десятков метров. На всех шахтных полях развита микротектоника, создающая существенные затруднения при ведении горных работ.

    В структурном отношении Донбасс  — крупный синклинорий, расположенный между Воронежской антеклизой и Украинским кристаллическим массивом. В современном структурном плане он сформировался под воздействием герцинского тектогенеза, с более слабыми проявлениями тектонических движений в мезозойское и кайнозойское время. Донбасс относится к числу политипных; Старому Донбассу присущи черты угольного бассейна геосинклинального типа; к западу от Красноармейска и к северу от Ворошиловграда появляются признаки переходного и платформенного типов. В пределах Старого Донбасса основной структурный элемент — Главная антиклиналь.  

    

4. Угленосность.

    В угленосной толще Донбасса залегает 310 угольных пластов рабочей и нерабочей мощности, из которых 95 пластов относятся к отложениям нижнего карбона, 200 пластов к среднему карбону и 15 пластов к верхнему карбону. Суммарное количество угольных пластов, достигающих рабочей мощности, в среднем составляет 120 пластов, в том числе в отложениях нижнего карбона залегает 29 пластов, в среднем карбоне — 87 пластов и в верхнем карбоне — 4 пласта. В бассейне разрабатывается 70 пластов, в том числе по различным районам от 40 до 2 пластов. Большинство угольных пластов (до 70 %) имеет сложное строение. Простое строение имеют пласты мощностью до 0,6-0,7 метра. Прослои в угольных пластах представлены преимущественно глинистыми сланцами. Мощность рабочих угольных пластов по Донбассу колеблется в широких пределах: от 0,5 до 1,5-1,8 при средней мощности разрабатываемых пластов 0,7-1 метра. Мощность некоторых угольных пластов достигает 2-2,5 метра, но это относится преимущественно к отдельным небольшим участкам или группам шахтных полей. В Донбассе преобладают пологие пласты угля.

    Запасы  угля в Донбассе составляют 180 млрд. тонн. 

    

5. Основные  параметры угленосных пластов.

    В Донецкий угольный бассейн распространены все основные марки каменных углей (см. рис): длиннопламенные (Д), газовые (Г), жирные (Ж), коксовые (К), отощённые спекающиеся (ОС), тощие (Т), полуантрациты (ПА) и антрациты (А), а также переходные от бурых углей к длиннопламенным. Петрографический состав углей довольно однороден. Уголь относится к классу гумитов, содержащих иногда небольшие сапропелево-гумусовые прослои. Угли нижнего отдела карбона — споровые дюрено-кларены, для них характерны тонкие прослои липто-биолитов. Угли являются высококачественным топливом. Средняя теплота сгорания товарного рабочего топлива 5200-6000 ккал/кг. Угли малофосфористые, малосернистые в западной и высокосернистые в северной частях бассейна. Эксплуатация большинства пластов углей сопровождается выделением газов, в том числе метана; по мере увеличения глубины газообильность, как правило, увеличивается. Среднее содержание при родной золы в большинстве угольных пластов находится в пределах 7-20 %. 

    

6. Способы разработки месторождений.

    Донецкий  уголь добывается преимущественно  шахтным способом. Значительные объёмы шахтного строительства осуществляется в последние годы в Западном Донбассе (Днепропетровска область), где благодаря переоснащению действующих и сооружению современных шахт удалось несколько снизить себестоимость добываемого угля. В настоящее время в Донбассе расположено 275 шахт, (с коксующимся углем - 120, антрацитом - 81); подготовлено 35 резервных участков для сооружения шахт, позволяющих значительно увеличить угледобычу. Более 70% донецкого угля потребляется в Украине, а остальной экспортируется преимущественно в соседние страны. 

    

7. Горно-геологические  условия эксплуатации.

    Горно-геологические  условия шахтных полей в Донбассе характеризуются развитием скальных трещиноватых пологопадающих пород фациально изменяющихся часто на близких расстояниях.

    Подземные воды являются важнейшим элементом  горно-геологических условий карбона. Они широко распространены как по площади, так и на глубину, образуя водоносные горизонты и комплексы различные по типу, условиям залегания, водообильности, составу и другим признакам. Отложения карбона по типу содержащихся в них водоносных горизонтов и степени водообильности подразделяются на две различные толщи: нижнюю – известняковую, включающую мощный водоносный горизонт трещинно-карстовых вод, и верхнюю песчано-глинистую с многочисленными водоносными горизонтами пластово-трещинных вод, приуроченных к пластам песчаников и известняков. О различной степени водоносности каменноугольных пород свидетельствуют притоки в шахты, средняя величина которых составляет 75-90 м3/час, редко 300-400 м3/час и больше.

    Обширное  площадное распространение тел  полезного ископаемого (пластов  или залежей) при малой их мощности, наклонное залегание, сравнительно большая глубина зоны выветривания (средняя глубина – 60 м) и крепость вмещающих пород делают целесообразным разработку углей закрытым способом, даже на площади обнаженного карбона, как наклонными, так и вертикальными стволами.

    Наряду  с тектонической трещиноватостью при ведении горных работ под влиянием внутренних сил сжатия и растяжения образуется нетектоническая. Такие трещины (усыхания, напластования, выветривания и пр.) весьма разнообразны и встречаются повсеместно. В подземных выработках наиболее часто они устанавливаются на глубинах 250-300 м и более от поверхности в кровле, почве, стенках и забое. Здесь уголь и породы имеют пониженную механическую прочность и устойчивость, набухают и разрушаются. 

    

8. Перспективы развития промышленности угольного бассейна.

    Дальнейшее  развитие угольной промышленности Донбасса предусматривает главным образом  обновление и некоторое увеличение мощностей по добыче и переработке угля за счёт ускорения строительства, реконструкции и технического перевооружения шахт и обогатительных фабрик; создание средств комплексной механизации добычи угля из маломощных пластов, комбайнов для проведения выработок в крепких породах, механизации и автоматизации производственных процессов; улучшение условий труда, безопасных систем разработки; укрепление производственной базы шахтостроительных организаций; широкое применение индустриальных методов строительства, наращивание мощностей по производству горно-шахтного оборудования; совершенствование организации производства и труда.