Печёрский угольный бассейн

1. Печорский угольный бассейн

1.1 Описание  

             Pасположен в пределах Kоми ACCP и Hенецкого автономного округа Aрхангельской обл. РСФСР. Пл. ок. 90 тыс. км². Hаходится в области многолетнемёрзлых пород в зоне тундры и лесотундры. Первые сведения o наличии угля в бассейне относятся к 1828. B 1919 охотник B. Я. Попов сделал заявку o находке углей в басс. p. Bоркута. Геол. поисковыми работами под рук. A. A. Чернова П. y. б. был открыт в 1924; добыча углей c 1934. Oбщие геол. запасы и ресурсы 265 млрд. т (1986), из них разведанные 23,9 млрд. т (балансовые 13,7, забалансовые - 10,2 млрд. т). B 70-e гг. геол. работами территория П. y. б. расширена до границ Teмано-Уральской пров. ("Большая Печора"). П. y. б. располагается в приполярной и полярной частях Предуральского краевого прогиба. Mощность угленосных пермских отложений возрастает cЗ. на B. в направлении прогиба от 1 до 7 км. Угленосная формация подразделяется (снизу вверх) на воркутскую (лекворкутская и интинская свиты) и печорскую (сейдинская и тальбейская свиты) серии. Лекворкутскую свиту относят к ниж. перми, интинскую свиту и печорскую серию - к верх. перми. B лекворкутской свите выделяют рудницкую и аячьягинскую подсвиты. Продуктивные отложения выполняют крупные отрицат. структуры (впадины): Kосью-Pоговскую и Kоротаихинскую, a также Bерхнеадзьвинскую, Kарскую зоны мелких складок. Ha вост. крыле Kоротаихинской и во вторичных структурах (брахисинклиналях) в центр. части Kосью-Pоговской впадины осваиваются месторождения Xальмеръюское, Юньягинское, Bоркутинское, Bоргашорское, Интинское; разведаны Heжнесырьягинское, Bерхнесырьягинское, Cейдинское, Усинское и др. Угленосная формация содержит 150-250 угольных пластов и пропластков. Hаибольший пром. интерес представляют отложения рудницкой подсвиты и интинской свиты. Pудницкая подсвита содержит до 10 рабочих пластов относительно простого строения, cp. мощности (1,3-3,5 м) и тонких (0,5-1,2 м), представленных мало- и среднезольными (12-18%), малосернистыми (до 1,0%), малофосфористыми (до 0,02%) углями co cp. обогатимостью. Это лучшие по качеству угли П. y. б. B интинской свите заключено до 15 тонких и cp. мощности пластов сложного строения, сложенных повышенно-зольными (16-30%), высокосернистыми (1,5-4,0%) и труднообогатимыми углями. B печорской серии пласты cp. мощности, единичные мощные (до 30 м), очень сложного строения, угли высокозольные (20-40%), труднообогатимые. Угли бассейна гумусовые, полосчатые, вещественно- петрографич. состав представлен в осн. на 70-85% микрокомпонентами группы витринита. Mарочный состав от бурых до антрацитов

Рисунок 1.1печерского угольного бассейна 
1.2 Общие сведения

     Юньягинское месторождение расположено в  северо-восточной части Печорского угольного бассейна и находится  в 12-16 км к востоку от Воркутского месторождения в 13 км к востоку от г. Воркуты. Административно месторождение входит в состав МО «Город Воркута» Республики Коми. Центром района является г. Воркута, вблизи месторождения расположен посёлок Советский. Месторождение связано с городом Воркута железной дорогой, а также шоссейной дорогой. Месторождение находится в пределах планшета Q-41-21 международной разграфки. Географические координаты: 67°31^' северной широты и 64°21^' восточной долготы. Площадь месторождения составляет 15,6 км² при максимальной длине 6,2 км и ширине 3,3 км.

     Территория  месторождения достаточно хорошо освоена, имеются линии электропередач, телефонная связь, коммуникации, административно–культурно-бытовые  и прочие сооружения. Электроснабжение района месторождения осуществляется по ЛЭП - 110кВ и 35кВ от энергосистемы Воркутинского промышленного района. Теплоснабжение осуществляется от районной котельной, расположенной на промплощадке бывшей шахты «Юнь–Яга». Хозяйственно-бытовое водоснабжение централизованное – от Усинского водовода.

     Местность участка представляет собой полого всхолмленную тундру с отметками рельефа от 165 до 180 м. Минимальные абсолютные отметки приурочены к долинам ручья Безымянный и р. Юнъяхи. Глубина ручья порядка 0,5 м, реки - до 1,5 м. Большие площади заняты торфяными полями, болотами и мелкими озерами. Характерно наличие достаточно хорошо развитой озерно-болотной системы.

     Растительность  района весьма скудная, сельскохозяйственных угодий нет. Пониженные места обычно сильно заболочены и покрыты травянистым  и моховым покровом с кустами карликовой березы. По долинам рек и ручьев встречаются заросли ивняка.

     Климат  района субарктический, с холодной продолжительной зимой и коротким летом. Среднегодовая температура  минус 6-7⁰С при абсолютных минимумах (–42)¸(–52)°С и максимумах (+30)¸(+32)°С.

     Снежный покров держится 240 дней в году с  октября по май месяцы. Среднегодовое  количество осадков изменяется от 349 до 762 мм при среднемноголетнем значении равном 535мм. За тёплый период года выпадает 44%, а за холодный 56% от суммы годовых осадков. Суточный слой осадков при обеспеченности 63% – 20 мм. Наиболее часты осадки в сентябре, октябре и марте (22-23 дня). Самым сухим месяцем в году является июль, в этом месяце года число дней с осадками составляет около 10 дней.

     Максимальная  скорость ветра в зимние периоды достигает 40, а в летние не превышает 24 м/с. Средняя скорость ветра составляет 5,5 м/с.

     С 1964г месторождение разрабатывалось  шахтой «Юнь–Яга». За период эксплуатации с 1964 по 1996 г.г. шахтой добыто 27074 тыс. т угля марки «К». Шахтой отрабатывались, в основном, запасы угля лучших пластов средней мощности – n₁₄ –1,58 м и n₁₁ – 1,70 м, которые относятся к выдержанным. Остальные пласты относятся к тонким и невыдержанным: m₁ – 0,69 м, n₁₃ – 0,67 м,  n₁₂ – 1,0 м,  n₁₀ – 0,63 м, n₈ – 0,70м и относительно выдержанным: n₆ – 0,75 м, n₅ –0,80 м.

     В процессе эксплуатационной разведки и  добычи угля выяснилось, что значительная часть запасов в приповерхностной части шахтного поля (вдоль выходов пластов под четвертичные отложения) непригодна для подземной отработки в связи со сложными горно-геологическими условиями.

     В соответствии с постановлением № 385 Правительства РФ от 03.04.1996г, а также  Программой реструктуризации Печорского угольного бассейна, добыча угля с 01.05.1996г. прекращена, а шахта, как производственная единица, ликвидирована.

     При закрытии шахты «Юнь-Яга» остаточные запасы угля по пластам n₁₄ и n₁₁, числящиеся на учете по месторождению в количестве: балансовые – 3932 тыс. т и забалансовые – 4662 тыс. т списаны с полным снятием с учета по согласованию с Управлением Печорского округа Госгортехнадзора актом № 11 от 05.06.96 г., как нецелесообразные для отработки.

     В 2001 г. ООО «Юньягинское» на условиях экономического риска приняло решение произвести геологическое изучение участка под открытую разработку горными работами с одновременным ведением опытно-промышленной добычи угля.

     Коми  РКЗ в июне 2002 г. рассмотрела промежуточный  геологический отчет по результатам  работ. Протоколом РКЗ № 64 от 07.06.02 г. установлена целесообразность открытой разработки угля и рекомендовано продолжить работы по геологическому изучению.

     В результате проведенных в 2001-2003 гг. работ по геологическому изучению условий возможности добычи углей открытым способом доказана возможность и экономическая целесообразность разработки угольных пластов открытым способом в условиях Заполярья.

     В пределах Юньягинской мульды оконтурена площадь с ресурсами до 3 млн. тонн особо ценных углей марки «К», разработка которых может быть осуществлена экономичным открытым способом. Доказана пригодность использования большей части запасов для технологического использования. 533 тыс. тонн запасов угля марки «К» утверждены Коми РКЗ (протокол  № 64 от 07.06.02 г.).

     В период 2001-2003 г.г. добыто 598 тыс. т угля марки «К», в т. ч. 473 тыс.т из числа утвержденных Коми РКЗ.

     В 2004 году на месторождении выполнены  геологоразведочные работы, результаты которых изложены в геологическом отчете с подсчетом запасов угля по Западно-Юньягинской мульде пласта n₁₄ и Восточно-Юньягинской мульде пласта n₁₁.

     Для оценки всех оставшихся запасов угля, пригодных для открытой разработки, в 2005-2006 гг. выполнена работа по составлению  технико-экономического обоснования постоянных кондиций для открытой разработки угля на Юньягинском месторождении (ООО «Геоном», ОАО «НТЦ-НИИОГР», 2006).

     К оценке приняты не только пласты средней  мощности n₁₄ и n₁₁,  ранее отрабатывавшиеся шахтой «Юнь-Яга» и имеющие лучшие характеристики как по мощности, так и по качеству угля, но и тонкие пласты n_6, n₅ (балансовые запасы для подземной добычи), m₁, n₁₃, n₁₀, n₈ (забалансовые запасы для подземной отработки).

     Всего по ТЭО кондиций признано целесообразными  для открытой разработки около 9,5 млн. тонн коксующегося угля марки «К» (с  учетом запасов, оставляемых в охранных целиках и потерь - 5,5 млн. т).

     ТЭО прошло государственную экспертизу (Протокол  ТКЗ Коминедра №ТПИ/1 от 11.07.07 г.) с утверждением постоянных и временных кондиций.

     В 2007 г. предприятие ОАО «Воркутауголь» получило лицензию СЫК 01811 ТР на право  пользования недрами Юньягинской площади, зарегистрированную Управлением по недропользованию по республике Коми 12.03.2007г., срок пользования которой до 28.02.2032г (приложение 4). В границах лицензионного соглашения открытыми работами предусматривается отработка группы пластов n₁₁; n₁₂; n₁₄.

     Целевым назначением работ является геологическое изучение (поиски и оценка), разведка и добыча каменного угля открытым способом в пределах участков «Южный» и «Восточный» Юньягинской площади. Поскольку в настоящее время все запасы угля участка «Южный» располагаются в целиках под охранными зонами: поселка Советский, промплощадкой разреза ООО «Юньягинский», ЛЭП, то в  границах лицензионного соглашения открытыми горными работами  предусматривается отработка группы пластов n₁₁, n₁₂, n₁₄ участка «Восточный».

     Согласно  лицензии, предприятию предоставлен участок недр со статусом геологического и горного отводов площадью 1,98 км², ограниченного по глубине ниже на 10м подошвы пласта n₁₁. Проектируемые для открытой разработки участки располагаются на выходах угольных пластов под четвертичные отложения по периметру Юньягинской мульды.

     Контур  лицензионного отвода участка «Восточный», отработка которого предусматривается настоящим проектом, ограничивается угловыми точками со следующими координатами:

     1. 67°31^/34^// с.ш., 64°24^/50^// в.д.; 2. 67°31^/10^// с.ш., 64°25^/37^// в.д.;

     3. 67°30^/31^// с.ш., 64°23^/39^// в.д.; 4. 67°30^/23^// с.ш., 64°23^/44^// в.д.;

     5. 67°30^/40^// с.ш., 64°22^/49^// в.д.; 6. 67°31^/07^// с.ш., 64°23^/37^// в.д.

     Площадь участка 1,76 км².

Рис. 1.2. Схематическая геологическая карта Юньягинской угленосной площади

3. Общие сведения о месторождении

     Первые  сведения об открытии углей в верховьях  р. Юньяхи относятся к 1947г. С этого  времени и до 1973 г. в районе поэтапно производятся геологоразведочные работы.

     Скважинами, пробуренными в стадии поисковых  и разведочных работ на площади  Юньягинского месторождения и горными  выработками шахты «Юнь-Яга» вскрыты  четвертичные и пермские отложения.

     Пермские  отложения относятся к воркутинской серии, отвечающей кунгурскому ярусу нижней перми. Угленосная толща, содержащая основные угольные пласты, относится к рудницкой подсвите (P_1-2 lv₂) лекворкутской свиты(P_1-2 lv) воркутской серии (P_1-2 vr) кунгурского яруса и представлена ритмическим чередованием полимиктовых песчаников (40%), алевролитов (35-40%), аргиллитов (до 20%) и угольных пластов. На отдельных участках встречены линзы конгломератов. Мощность рудницкой подсвиты колеблется от 400 до 450 м.

           На площади Юньягинского месторождения вскрыты четвертичные и пермские отложения. Пермские отложения относятся к воркутинской серии, отвечающей кунгурскому ярусу нижней перми. Угленосная толща, содержащая основные угольные пласты, относится к рудницкой подсвите лекворкутской свиты воркутской серии кунгурского яруса и представлена чередованием полимиктовых песчаников (40%), алевролитов (35-40%), аргиллитов (до 20%) и угольных пластов. На отдельных участках встречены линзы конгломератов. Мощность рудницкой подсвиты колеблется от 400 до 450м.

Пермские  отложения почти повсеместно перекрыты рыхлыми осадками неоген-четвертичного возраста, за исключением долины р. Юнъяха, где отложения перми местами выходят на поверхность.

Мощность  неоген-четвертичных отложений на месторождении  изменяется от 0 до 40м, при наиболее часто встречаемых значениях 5 – 10м.

Изменение мощности четвертичных отложений зависит, в основном, от современного и древнего рельефа. В нижней и средней части  геологического разреза наблюдаются  суглинки и супеси, в верхней –  покровные лессовидные суглинки. По своему генезису четвертичные отложения относятся к ледниковым образованиям.

В тектоническом  отношении месторождение представляет собой асимметричную брахискладку, вытянутую в широтном направлении. Северное крыло складки крутое с углами падения до 40°, южное - пологое с углами падения до 8-18°. Углы падения по западному и восточному бортам мульды изменяются в более широких пределах – от 10 до 30°.

           Брахискладка состоит из трех структур I порядка – Юньягинская и Восточно-Юньягинская мульды и разделяющая их Средне-Юньягинская антиклиналь.

Участок «Восточный» выделен на восточном  борту Юньягинской мульды. Площадь, перспективная для открытой разработки, приурочена к северо-западному крылу Средне-Юньягинской антиклинали. Углы падения пластов изменяются в пределах 5-30°, но на большей части площади составляют 15-20°.

На всей площади, но особенно в северной части, широко развита мелкая складчатость.

Мощность  четвертичных отложений колеблется в пределах от 2,10 до 10,8 м, в среднем 5,27 м.

           Рудницкая толща включает 9 пластов угля, достигающих рабочей мощности. Лучшие из них: n₁₄, n₁₂, n₁₁, n₆ и n₅ характеризуются простым строением, остальные имеют, преимущественно, сложное строение, состоят из двух-трех пачек, невыдержанные по простиранию.

     Запасы пластов n₁₄, n₁₂, n₁₁, n₆ и n₅ ранее отрабатывались шахтой и представляют интерес для их разработки открытым способом.

     Коэффициент общей угленосности подсвиты равен 3,5%, коэффициент рабочей угленосности – 2,1%.

     Пермские  отложения почти повсеместно  перекрыты рыхлыми осадками неоген-четвертичного возраста, за исключением долины р. Юнъяха, где отложения перми местами выходят на поверхность.

     Изменение мощности четвертичных отложений зависит, в основном, от современного и древнего рельефа. В нижней и средней части геологического разреза наблюдаются суглинки и супеси, в верхней – покровные лессовидные суглинки. По своему генезису четвертичные отложения относятся к ледниковым образованиям.

     Мощность  неоген-четвертичных отложений на месторождении  изменяется от 0 до 40м, при наиболее часто встречаемых значениях 5 – 10 м.

     В тектоническом отношении месторождение  представляет собой асимметричную брахискладку, вытянутую в широтном направлении. Северное крыло складки крутое с углами падения до 40°, южное - пологое с углами падения до 8-18°. Углы падения по западному и восточному бортам мульды изменяются в более широких пределах – от 10 до 30°.

     Брахискладка  состоит из трех структур I порядка – Юньягинская и Восточно-Юньягинская мульды и разделяющая их Средне-Юньягинская антиклиналь. В районе сопряжения Юньягинской мульды с антиклиналью первая дополнительно осложнена структурами II порядка – флексурной складкой и моноклинальной зоной. Все структуры осложняются более мелкими и многочисленными складками III и IV порядков и малоамплитудными разрывными нарушениями.

     Месторождение формировалась длительное время  в процессе развития складчатости нескольких структурных планов. Структурные формы первого плана северо-восточной ориентировки (Средне-Юньягинская антиклиналь, западное и восточное крылья мульды) заложены в послепермское время. В верхнем меле (второй план) образовалась субширотная брахисинклиналь в связи с развитием поднятия Чернова и обрамляющих его разрывов. В третичное время (неоген) послепермские и меловые структурные формы подвергались переработке мелкой складчатостью северо-восточного простирания (складки III и IV порядков).

     Образование складок III порядка происходило в условиях сжатия, в связи с чем, сопровождалось развитием в шарнирах последних микроскладчатости и малоамплитудных разрывных нарушений. Складчатость амплитудой менее 10м, осложняющая складки низших порядков, характеризуется широкими сводами, пологими крыльями, малыми высотами и небольшими (3-10°, реже 15°) углами падения. Большинство малоамплитудных разрывных нарушений, имеющих вид согласных надвигов и взбросов, образовалось в условиях сжатия в шарнирных частях складок в процессе складкообразования. Их интенсивность уменьшается со стратиграфической глубиной. На пластах n₆ и n₅ микроскладчатость и малоамплитудные нарушения проявляются менее интенсивно, чем на верхних пластах (n_14, n_12, n₁₁).

     По  сложности геологического строения месторождение отнесено к I группе (протокол ГКЗ № 6848, 1973 г.).

     Участок «Восточный» выделен на восточном  борту Юньягинской мульды. Ранее здесь шахтой «Юнь-Яга» отрабатывались пласты n_14, n₁₂ и n_11, производились горные (без проведения очистных) работы по пласту n₅.

     Площадь, перспективная для открытой разработки, приурочена к северо-западному крылу Средне-Юньягинской антиклинали. Углы падения пластов изменяются в пределах 5-30°, но на большей части площади составляют 15-20°. В южной части борт антиклинали осложняется тектонической зоной «Ж». На всей площади, но особенно в северной части, широко развита мелкая складчатость, которая будет создавать определенные трудности при ведении открытой разработки.

     Для характеристики особенностей залегания, строения и изменения морфоструктуры оцениваемых пластов на лицензионном участке «Восточный» использованы сведения, приведенные в отчете «Геологическое изучение участков «Южный» и «Восточный» под открытую разработку угля на Юньягинской площади».

     Характеристика  предусмотренных проектом к отработке  угольных пластов на участке «Восточный борт» приведена в таблице 1

Таблица 1

Характеристика  угольных пластов на участке «Восточный»

     Угольный  пласт n₁₄ является верхним рабочим пластом, пересечен в 19 скважинах. При характеристике мощности и строения пласта и подсчете запасов также использованы данные прямых измерений в 19 точках по горным выработкам бывшей шахты «Юнь-Яга». По всем пересечениям пласт имеет простое строение и представлен одной угольной пачкой. Пласт выдержан по мощности и по качеству. Мощность его в границах подсчёта запасов в среднем составляет 1,34 м.

     Угольный  пласт n₁₂ залегает в 13,7-30,7 м стратиграфически ниже пласта n₁₄. В контуре подсчета запасов использовано 28 пересечений скважинами и 20 точек замеров мощности по горным выработкам бывшей шахты «Юнь-Яга». В северо-восточной части участка пласт представлен преимущественно одной угольной пачкой или двумя, разделенными небольшим породным прослоем мощностью 0,04-0,14 см. Далее в юго-восточном направлении мощность прослоя значительно увеличивается. Пласт разделяется на две части: n₁₂^верхн. и n₁₂^нижн.. Верхняя часть пласта имеет простое строение. Общая мощность верхней части колеблется от 0,57 до 1,04 м. Нижняя часть пласта представлена двумя угольными пачками, разделенными породным прослоем мощностью 0,07-0,16 м. Общая мощность нижней части пласта составляет 1,08-1,23 м.

     В контуре подсчёта запасов средняя  мощность пласта составляет 1,95 м

     Угольный  пласт n₁₁ залегает в 33,7-36,8 м стратиграфически ниже пласта n₁₂ , имеет развитие на всей  изучаемой площади. В контуре подсчета запасов пересечен в 25 скважинах. Также при характеристике мощности и строения пласта и подсчете запасов использована 21 точка замеров мощности по горным выработкам бывшей шахты «Юнь-Яга». Пласт имеет простое строение и представлен, в основном, одной угольной пачкой. По четырем пластопересечениям пласт представлен двумя угольными пачками, разделенными прослоем углистого аргиллита мощностью 0,04-0,10 м. Пласт выдержан и по мощности и по качеству. Мощность его в контуре подсчёта запасов в среднем составляет 1,97 м.

     Мощность  четвертичных отложений колеблется в пределах от 2,10 до 10,8 м, в среднем 5,27 м. В целом горно-геологические условия для открытой разработки удовлетворительные.

     Геологические разрезы по характерным разведочным линиям приведены на чертеже П 3200-103.2 ГЛ.

     .

4. Сведения  о запасах

     Запасы  углей Юньягинского месторождения  проходили Государственную экспертизу: ВКЗ в 1952 г., протокол № 7342 и ГКЗ в 1956г., протокол № 1164; в 1960 г., протокол № 3080; в 1973 г., протокол № 6848. Последним протоколом утверждены запасы угля: балансовые – 72774 тыс. т; забалансовые – 24647 тыс.т.

     Запасы  угля в полосе выходов лучших угольных пластов n₁₄ и n₁₁ по всему периметру Юньягинской мульды были списаны:

• в 1971 году в количестве 456 тыс. т (Протокол заседания Центральной Межведомственной комиссии по расчистке балансов углей от 30.12.70 г. №7);
• в 1986 году в количестве 4990 тыс. т (Постановление Министерства угольной промышленности СССР от 28.03.86 г. № 47/57-67, согласованное с Управлением Печорского округа Госгортехнадзора от 22.03.86 г. №61/423);
• при закрытии шахты «Юнь-Яга» остаточные запасы угля по пластам n₁₄ и n₁₁, числящиеся на учете по месторождению в количестве: балансовые – 3932 тыс. т и забалансовые – 4662 тыс. т списаны с полным снятием с учета по согласованию с Управлением Печорского округа Госгортехнадзора актом № 11 от 05.06.96 г., как нецелесообразные для отработки.

     Оставшиеся  запасы – балансовые по пластам  n₆ и n₅ в количестве 21708 тыс. тонн и забалансовые по пластам m₁, n₁₃, n₁₂, n₁₀, n₈, n₆, n₅ в количестве 41159 тыс. тонн актом № 11 отнесены по реестру Государственного баланса в разряд «Прочие участки для шахт, участок Юньягинский». По состоянию на 01.01.97 г. запасы угля по пластам n₁₄ и n₁₁ на учете в Государственном балансе не состояли.

     В 2001 г. ООО «Юньягинское» на условиях экономического риска приняло решение произвести геологическое изучение участка под открытую разработку горными работами с одновременным ведением опытно-промышленной добычи угля. Работы по геологическому доизучению западного борта Юньягинской мульды для условий открытой разработки угольных пластов n₁₁ и n₁₄ в период 2001 – 2003 г.г. производились ООО «Геоном» г.Воркута по лицензии СЫК 00641 ТП

     Настоящим ТЭО (проектом) предусматривается разработка открытым способом пластов n₁₁, n₁₂ и n₁₄ на участке «Восточный борт» (чертеж П 3200 (120.1-120.3)-ТХ).

     По  состоянию на 01.01.2007г. запасы коксующегося угля по горной массе на «Восточном» участке, определённые в геологическом отчёте 2007 года [1], по категориям А+В+С₁ составляют 1594 тыс. т, в том числе:

• по пласту n₁₁ – 514 тыс. т, в том числе по категории А – 173 тыс. т,     В – 239 тыс. т, С₁ - 102 тыс. т;
• по пласту n₁₂ – 633 тыс. т, в том числе по категории А – 308 тыс. т,     В – 350 тыс. т, С₁ - 283 тыс. т;
• по пласту n₁₄ – 447 тыс. т, в том числе по категории А – 339 тыс. т,     В – 108 тыс. т;