1. Загальна частина
1.1. Місцезнаходження шахти. Стисла характеристика умов залягання пластів.
Полі шахти ім. К.А.Рум’янцева розташовано у Центральному геолого-промисловому районі Донбасу, у місті Горлівка Донецької області України.
Шахта підчинена виробничому об’єднанню «Артемвугілля» Мінтопенерго України.
Полі шахти по простиранию має такі кордони:
на заході – з закритою шахтою ім. Н.А.Ізотова;
на сході – з шахтою ім. М.Т.Калініна.
Найближчі населені пункти: ж. д. ст. Микитівка, с. Зайцево.
Поверхня шахтного поля являє собою хвилясту степну рівнину, порізану системою ярів та балок.
Клімат району різко континентальний, з значними хвилюваннями середньомісячної температури повітря від плюс 34°С у серпні до мінус 19°С у лютому.
По шахтному полю проходить магістраль залізної дороги Микитівка – Магдалиновка, окрім того, шахти пов’язани між собою місцевими під’їзними путями залізної дороги.
Геологічна будова шахтного поля.
В геоструктурном відношенні шахтне поле розташовано в західній частині північного крила головної антикліналі Донбасу.
В геологічній будові шахтного поля приймають участь відложеня середнього карбону (світи С5, С6, С7). Кам’яновугільні відкладення представлені чергуючимися між собою шарами піщаників, алевролітів, прослоїв ізвісняків та кам'яних вуглів. Четвертині відкладення, що перекривають товщу карбону, представлені лісовидними суглинками, жовто-бурими глинами потужністю від 2 до 8 м, ріже - до 20 м.
Вуглемістяча товща має 15 пластів, маючих промислове значення:
Кам’яна свита С5, К8, К7, К7, К5, К4, К1;
Алмазна свита С2, l7, l6, l5, l3, l2;
Горлівска свита С2, m7, m6, m3, m2.
Породи карбону характеризуються спокійним, близьким к моноклинальному заляганню та мають порівняно видержане північно-західне простирання по азимуту 295° – 305° та падіння на південний-схід під кутом 55° - 65° на верхніх горизонтах с виполаживанням на глибину до 45° – 52°. На горизонті 1090 м кути падіння пород та вугільних пластів в переділах 55° - 64°.
Спокійне залягання пород карбону ускладнене серією тектонічних порушень.
I Румянцевский надвиг отримав розвиток в центральній части поля шахти.
II Румянцевский надвиг розвинут в південно-західній частині поля.
Південно-Рум’янцевскій надвиг розташован в південній части поля шахти.
надвигами та по простиранню просліджуетьтся на обмеженій відстані.
Надвиг № 1 розташован в 500 – 550 м на заході I Румянцевского надвига. Простирання сместителя південно-східне-східне, падіння південне та південно-східне під кутами 55 – 60˚.
Надвиг № 2 розташован в 400 – 450м на півночі надвига № 1. Амплітуда зміщення 1,1 – 6,0м. Угасає на сході та в західному напрямі.
Таким образом, найбільш важкою в тектонічному відношенні є східна частина шахтного поля.
Характеристика пластів вугілля та вміщуючих порід.
У межах шахтного поля відкладення карбону містять 15 вугільних пластів, оцінених по високим категоріям згідно з "Геологическим відчетам о переоценке запасов каменного угля".
До основних робочих пластів горизонту 1090 м відносяться 11; m2, m3, l3, l5, l3, l2, K8, K7, K7, K5, K4 .
Потужність пластів змінюється від 0,53м до 1,29м, сумарна потужність зоставляє 8,92м, середня потужність одного пласта – 0,81м.
По характеру площинного розповсюдження, в залежності від потужності, пласти розподіляються на три групи:
видержані - К5 , К7 , К8 , l 5 , l 7 , m 3 , m 6;
відносно видержані - l 2, l 3;
невидержані - К 4, К7.
Характерною властивістю більшості оцінюваних пластів є преобладаюча важка будова їх (m 3 , m 6 , l 3 , l 2 , K8 , K7 , K 7 , K 5 , K 2).
Гірничо-геологічні умови.
На полі шахти ім. К. А. Рум’янцева безпосередньо у крівлі та почві іскопаємих пластів залигають у більшості аргіліти та в одиничних випадках - піщаники.
Стійкість їх розлична від нестійких та слабостійких(I – II кат.) до середньостійких (III кат.) та стійких (IV кат.), залежить від товщини товщі, трещиноватости та вогкості.
Межа міцності пород на стиснення змінюється від 11 до 171 МПа (110 – 1710 кг / см2).
«Ложна крівля» великими площинами розповсюджується на горизонті 1090 м по пластам: К 5 , К 7, К 8 , l 2 , l 3 , l 6 , l 7, m 3, m 8 .
При підході гірничих робіт к тектонічним порушенням стійкість аргілітів різко знижується.
Аналіз фактичного стану гірничих робіт на лежачих вище горизонтах та геологорозвідних даних дозволяє зробити висновок о можливих ускладненнях при введені експлуатаційних робіт із-за
нестійкості вміщуючих пород, наявності місцевих утонений,
малої тектонічної порушеності корисної копалини.
Характеристика газоносності вугільних пластів проводиться на основані даних дослідження газового режиму шахти:
В межах шахтного поля природна газообильність пластів на горизонті 1090м хвилюється у середньому в межах 18 – 19 м3/ т.г.м.
Відносна метанообильність на горизонті 730 м - 4,7 – 30,6 м3/т с.д., на горизонті 850 м - 5,1 – 25,5 м3/т с.д.
Згідно письму МакНИИ та загального приказу ПО «Артемвугілля» та Госнадзорохрантруда України к небезпечним по викидам вугілля та газу відносяться пласти:
особонебезпечні - m 3;
викидонебезпечні - К 8, l 6, l 7, m 2;
загрожуючі - К 7.
В межах прогнозних газодинамічних зон потенціально викидонебезпечні також піщаники: K 6S K5 ; K 7S K7 ; K 7S K7; K 8S K7;
K 8S l 1; l 6S l 5; l 7S l 8.
дослідження лабораторії МакНИИ показали, що усі вугільні пласти, що розроблюються шахтою, небезпечні по вибуховості вугільного пилу.
Температура пород на горизонті 850 м плюс 30,6°С, на горизонті 1090 м плюс 35°С, геотермічний градіент є 2,4 – 2,7 град/100 м.
Усі забої підготовчих виробок по пластам. Що розробляють проходяться з підірванням бокових порід, що містять вільний двоокис кремнію (SiO2) більш 10%, та є силикозонебезпечними.
На основані попиту ведення гірничих робіт та листа Всесоюзного науково-виробничого об’єднання «Респіратор» склонними до самовозгорання є вугільні пласти: К7 , К 8 , l 5 , l 6 , m 2 .
Слід відмітити, що:
- у результаті проведення гірничих та допоміжних геологорозвідних робіт виявлена мікротектонічна пурушеність, особливо на східному крилі;
- збільшилось на 25% кількість пластів с важкокеруємими породами крівлі;
- більш 50% пластів віднесени до небезпечних та загрожуючі по викидам вугілля та газу.
Кордони та запаси шахтного поля
Затвердженими технічними кордонами шахтного поля є:
на південному-сході –умовна лінія, що проходить вкрест простиранню гірничих пород по пластам: m 7, m 6, m 3, m 2, l 7, l 6 , l 5, l 3, l 2 в 2900 м, а по пластам К 8, К 7, К 7, К 5, К 4 в 2980 м на північному-сході скіпового стволу № 2;
на південному – сході – умовна лінія, що проходить вкрест простиранню гірничих пород, в 2100 м на південному – сході скіпового стволу № 2 від виходів пластів до мінус 1200 м (по пласту l 3 від горизонту 970 м до горизонту 1210 м - 2200 м), а по пластам l 6, l 5, l 4 від горизонту 610 м до нижній технічної границі - II Румянцевский надвиг;
по падінню - проекція ізгину мінус 1200 м пласта m 7 на денну поверховість;
по вставанню - вихід пласту К 1 на поверховість карбону.
Розмір шахтного поля в приведених кордонах є в середньому:
по простиранию - 5000 метрів;
по падінню - 1800 метрів.
Балансові запаси вугілля шахти ім. К. А. Рум’янцева підраховані об’єднанням «Укруглегеология» у згоді з кондициями, згідно яких при крутих кутах залягання пластів для коксуючихся вуглів марок Г, Ж, К, ОС. Мінімальна потужність пластів прийнята 0,5 м та максимальна зольність 40%, для забалансових запасів вугілля приймається згідно з мінімальною потужністю 0,45 м та максимальною зольністю 45%.
Балансові запаси затверджені в установлених технічних кордонах до відмітки мінус 1200 м є 39519 тис. тонн.
Скоректовані балансові запаси для горизонту 1090 м є 35603 тис. тонн, у тому числі А + В - 11855 тис. тонн. Співвідношення запасів категорії А + В к запасам А + В + С 1 - 33% .
Промислові запаси вугілля встановлені виключенням із балансових запасів чистого вугілля категорій А + В + С 1 втрат:
- в запобіжних ціликах під гірничі виробки та бар’єри між шахтами;
у дуже порушених дільницях;
- в ціликах у крупних порушеннях;
- по горнотехнічним умовам;
- експлуатаційних, прийнятих рівними 4% від балансових запасів.
Промислові запаси по горизонту 1090 м є:
- по чистим вугільним пачкам – 6570 тис. тонн
- по рядовому вугіллю –7488 тис. тонн.