Геология месторождения и полезных ископаемых

Углевмещающими породами являются песчаники, сланцы песчаные, песчано-глинистые и глинистые.

Песчаники залегают в основной кровле и почве пласта m₃, в непосредственной почве распространены на 40% оцениваемой площади. Песчаники, в основном, мелко - и среднезернистые. Редко встречаются слои крупнозернистых разностей. Окраска песчаников от светло-серой до темно-серой. В текстурном отношении в них выделены слоистые и массивные, в непосредственной почве - мелковатые разности.

Слоистость песчаников обусловлена изменением гранулометрического состава, примесями глинистого и угольного материала, растительного детрита и скоплением чешуек слюды.

Песчаники преобладают крепкие и очень крепкие. Керн, как правило, поднимается столбиками по 0,3-0,5 м более, исключая зоны трещиноватости, где он был в виде кусочков.

Высокие прочностные показатели песчаников по микроскопическому описанию подтверждены данными, полученными при лабораторных испытаниях, и представлены в таблице 1.

Таблица 2.1 - Прочностная характеристика литотипов пород по данным лабораторных исследований и АК.

Сланцы песчаные занимают значительные площади в непосредственной кровле и почве угольного пласта m_{3 (}40 - 50%), достигая мощности до 17 м (преобладает 5-9 м). Окраска их темно-серая, слоистость горизонтальная и пологоволнистая. В сланцах песчаных отмечены растительные отпечатки, чешуйки слюды по наслоению, кристаллы пирита и глинисто-карбонатные включения в виде конкреций.

В почве угольного пласта (0,3-0,9 м) сланец комковатой текстуры ("кучерявчик"), с обилием растительного детрита, часто углефицированного.

Сланцы песчаные средней крепости и крепкие, с преобладанием сильного межслоевого оцепления. Прочностные показатели их ниже, чем у песчаников.

Сланцы песчано-глинистые и глинистые близкие по микроскопическому описанию. Прочностные свойства их значительно ниже, чем у сланцев песчаных, тем более песчаников. По цвету - это темно-серые, иногда черные, породы тонко-плиточные (1-4 см) с преобладанием слабого межслоевого сцепления или вовсе отсутствующего.

При мощности слоя до 0,5 м и резком контакте с вышележащим монолитным слоем, склонны к обрушению вслед за выемкой угля, образуя ложную кровлю.

В почве угольного пласта сланец комковатой текстуры ("кучерявчик" до 1 м) с обилием зеркал скольжения, слабые, склонные к пучению при увлажнении.

Прогноз устойчивости вмещающих пород в очистных выработках.

Непосредственная кровля пласта сложена сланцами: песчаными (40%), песчано-глинистыми (35%), глинистыми (25%) (Таблица 2).

Таблица 2.2 - Характеристика устойчивости вмещающих пород угольного пласта m ₃

Сланец песчаный темно-серого цвета, часто переслоен тонкими слойками песчаника, слоистость от горизонтальной, пологоволнистой до прерывистой, линзовидной. По расслоению - слюда, углефицированные остатки и отпечатки растений, иногда пленки кальцита, слабо трещиноват (2 - 3 трещины на 1 погонный метр); иногда встречаются поверхности межслоевого скольжения, тонкие угольные прослойки в нижней части слоя, средней крепости до крепкого; малоустойчивые до среднеустойчивого.

Сланец песчано-глинистый темно-серого цвета, горизонтально-слоистый, по наслоению - отпечатки стеблей и листьев растений, в нижней части слоя линзовидные включения угля, аморфные и кристаллические скопления пирита. Часто с зеркалами межслоевого скольжения. Расслоение происходит на плитки, образуя пластовую отдельность, мощностью 2 - 3 см, за исключением площадей развития пластовой отдельности. Сцепление между слоями сильное, трещиноватость слабая (2 - 3 трещины на 1 погонный метр). В горных выработках (вентиляционный ходок № 1) сланец песчано-глинистый средней крепости (f=4-5), малоустойчивый. В нижней части слоя имеются плоскости наслоения с множеством прослоек угля, по которым возможно отслаивание "ложной" кровли от 0,3 до 0,6 м. При ведении очистных работ лавами блоков №1,№2 происходит обрушение кровли высотой 0,1-0,3 м на 40% площади. В 3 и 4 западных лавах ложная кровля мощностью 0,3-0,4 м была распространена на 35% отработанной площади. В 4 восточной лаве высота обрушения составила 0,1-0,6 м, площадью около 10%. В лавах №10, №11 обрушения мощностью 0,08-0,5 м и до 0,8 м происходили на протяжении 50 - 100 м.

Сланец глинистый от темно-серого до черного цвета, горизонтально-слоистый. По наслоению - отпечатки листьев и стеблей растений, легко расслаивается на плитки по 1-4 см, с тонкими линзочками угля, скоплениями пирита и зеркалами межслоевого скольжения. Послойные связи слабые или совсем отсутствуют. При ведении очистных работ лавами блоков №4, №5 на 30% площади отмечалось обрушение кровли высотой 0,05-0,4 м и до 1,3 м.

Основная кровля сложена сланцами глинистыми, песчано-глинистыми, песчаными, перекрытыми песчаником.

Песчаник от светло-серого до темно-серого цвета, кварцевый, мелко - и среднезернистый, в большинстве своем массивный, плотный, реже - слоистый за счет переслаивания песчаным сланцем. По наслоению - слюдистый, иногда с обуглившимся детритом; слоистость волнистая, косая, реже прерывисто-линзовидная. Встречаются обломки разной степени крупности сланца песчаного, глинистого, кремнистого материала; трещиноват (3-4 трещины на 1 погонный метр), крепкий и очень крепкий, контакт от четкого дот постепенного.

Непосредственная почва пласта сложена сланцем песчаным (50%), песчаником (40%), сланцами песчано-глинистыми (7%) и глинистыми (2%), а также переслаиванием сланца песчаного с песчаником (1%).

Сланец песчаный темно-серого цвета, в начале слоя (0,3-0,9 м) комковатой текстуры с остатками корней и листьев растений, перемят ("кучерявчик"). Ниже по слою горизонтально-, реже полого-, волокнисто-слоистый, слабослюдистый, средней крепости, слабо трещиноватый (до 3 трещин на 1 погонный метр). Слоистость обусловлена чередованием слоев сланца и песчаника мощностью 2-3 см.

Межслоевое сцепление сильное, но по плоскостям наслоения - скопление чешуек слюды. В горизонтальных выработках, вентиляционном ходке № 1, бортовом ходке №5,4, сборном ходке № 4 сланец песчаный, по макроскопическому описанию аналогичен, устойчивый.

Песчаник кварцевый, кварцево-полевошпатовый светло-серого и серого цвета, средне - и мелкозернистый, слабо трещиноватый (2-3 тр. / п. м). Контакт с нижележащим слоем четкий, горными выработками не вскрывается.

Сланец песчано-глинистый от темно-серого до черного цвета, трещиноват (5 тр. /п. м), контакт с нижележащим слоем песчаного сланца постепенный.

Сланец глинистый от темно-серого до черного цвета, комковатой текстуры с остатками углефицированных корней и коры растений. Контакт с нижележащим слоем песчаника четкий.

Горными работами шахты "Житомирская" сланцы песчано-глинистые и глинистые в почве пласта m₃ не вскрывались ввиду незначительного распространения их на площади оценки, прочностные показатели их не изучены.

Основная почва пласта сложена сланцами глинистыми, песчано-глинистыми и песчаными, а также песчаниками и сланцами песчаными переслоенными песчаниками.

В целом горно-геологические условия разработки пласта m₃ прогнозируются как относительно сложные из-за значительных площадей распространения весьма неустойчивой, "ложной" кровли и в меньшей мере - почвы. В центральной части шахтного поля, у нижней технической границы шахты, где непосредственная кровля и почва на одной и той же площади представлены неустойчивыми породами, горно-геологические условия разработки ожидаются сложными.