Геологическая характеристика месторождения
Шоптыкольское буроугольное месторождение входит в состав Майкубенского буроугольного бассейна, общая площадь которого составляет 1040 км, в том числе с промышленной угленосностью – 170 км. Шоптыкольское месторождение Майкубенского бассейна расположено в Баянаульском районе Павлодарской области в 160 км юго-западнее г. Павлодара и в 65 км юго-восточнее Экибастузского каменноугольного бассейна. Районный центр – поселок Баян-Аул находится в 50 км к югу, поселок городского типа Майкаин – в 25 км к северу.
Месторождение связано железнодорожной веткой со ст. Ушкулын с последующим выходом на ст. Майкаин. По территории Майкубенского бассейна проходит автомагистраль, связывающая г. Павлодар, г. Экибастуз, п. Майкаин и п. Баян-Аул. На территории месторождения находится поселок Шоптыколь. Площадь бассейна представляет собой полого-увалистую равнину с абсолютными отметками от 230,0 до 250,0 м на востоке и до 300,0 м на западе.
По климатическим условиям район бассейна относится к районам с засушливым, резко континентальным климатом, характерным для сухих и холодных степей, с суровой зимой и жарким летом. Среднегодовая температура района составляет +2,2ºС, среднемесячная изменяется от -17,2ºС в феврале до +21,6ºС в июле при максимуме +40ºС и минимуме -43ºС. Продолжительность снежного покрова – 150 дней. Глубина промерзания грунта – 2,5-3,0 м. Среднегодовое количество осадков 207 мм. Продолжительность теплого периода, со среднесуточной температурой выше 0ºС, составляет около 4-х месяцев.
Для района характерны частые и сильные ветры, достигающие иногда скорости 24 м/сек. Преобладающее направление – юго-западное. Летом наблюдаются суховеи, иногда переходящие в пыльные бури, а зимой – снежные бураны. Снеговой покров достигает 82 мм. Почвенный покров на территории бассейна сложный, сильно комбинационный. В его составе преобладают солонцы и каштановые солонцы, в разной степени засоленные почвы.
Шоптыкольское месторождение приурочено к широтно-вытянутой впадине, выполненной мезозойскими отложениями. По литологическому составу и степени угленосности мезозойские отложения подразделяются на четыре свиты 2 (снизу-вверх): ащикольскую, талдыкольскую, шоптыкольскую, жиренкольскую. Наиболее угленосными являются талдыкольская и шоптыкольская свиты. Общая мощность мезозойских отложений бассейна составляет около 1 000 м, в том числе отдельных свит: ащикольская– 200-750 м; талдыкольская– 170-340 м; шоптыкольская– 190-290 м; жиренкольская– до 100 м.
Мезозойские отложения представлены толщей конгломератов, разнозернистых песчаников, алевролитов 3 , углистых аргиллитов 4 и бурых углей. Ащикольская свита, ограниченная снизу палеозойским фундаментом, а сверху – почвой угольного горизонта IV-Т, является наименее изученной и сложена крупно- и среднегалечными конгломератами, разнозернистыми песчаниками, озерными алевролитами. Талдыкольская свита расположена по всей площади месторождения и выделяется в границах от почвы угольного горизонта IV-Т до почвы угольного горизонта II-Ш. Общая мощность свиты изменяется от 170 м на востоке до 340 м на западе месторождения. Мощность свиты увеличивается в направлении с севера на юг. Средняя мощность отложений свиты 255 м.
Шоптыкольская свита распространена по всей площади месторождения и выделяется от почвы угольного горизонта II-Ш до почвы угольного горизонта Ж2. Мощность свиты 200-290 м. Верхняя часть свиты – безугольная, нижняя часть – угленосная, заключает два наиболее угленасыщенных угольных горизонта (I-Ш и II-Ш). Жиренкольская свита, ограничиваемая снизу почвой угольного пласта Ж2 и сверху эрозионным срезом, завершает разрез мезозойских отложений бассейна. Развита она на незначительной площади (15 км 2) в западной части Шоптыкольского месторождения. Тектоническое строение Шоптыкольского месторождения несложное. Угольные пласты и вмещающие их породы в пределах месторождения залегают моноклинально 5 с падением на север под углами 5-10º. В западной части месторождения углы падения достигают 10-12º.
Основная угленосность бассейна связана с шоптыкольской и талдыкольской свитами. Максимальной угленосностью характеризуется шоптыкольская свита, содержащая два угольных горизонта, из которых верхний (I-Ш) достигает мощности нескольких десятков метров. Угольные горизонты характеризуются значительными мощностями и вместе с тем сложным и изменчивым строением. Они представляют собой комплексы сближенных пластов, которые на определенных участках сливаются в мощные единые пласты сложного строения.
Расщепление угольных горизонтов до полного их выклинивания и замещения происходит по падению и по простиранию в западном и восточном направлениях. Во вскрышной 6 толще месторождения преобладают песчаники и алевролиты (около 60%). Меньшее распространение имеют гравелиты 7 и конгломераты 8 (около 19%). Аргиллитов сравнительно мало (около 5%), еще меньше сидеритов 9 и сидеритизированных пород (около 0,7%). Доля углей и углистых пород составляет 14,4%. Газоносность 10 угольных горизонтов 11 , на максимальной глубине погружения пластов в центре мульды 12 , не превышает 6 м 3 /т горной массы. При открытой отработке пластов такая газоносность с учетом низкой газоотдачи углей не вызовет загазованности разреза. Газоносность пород вскрыши представленной, в основном, аргиллитами на всю глубину не превышает 1 м 3 /т породы.
Комплексный показатель выбросоопасности «В» на месторождении оказался значительно меньше предельного 10,5, что определяет угольные пласты неопасными по внезапным выбросам угля и газа. Все пласты Шоптыкольского месторождения являются взрывоопасными по угольной пыли. Все породы месторождения, за исключением углистых разностей и сидеритов, содержат более 10% свободной двуокиси кремния и являются силикозоопасными 13 .
Гидрогеологические условия Шоптыкольского месторождения сравнительно простые. Подземные воды образуют поток юго-восточного направления. Основным источником питания подземных вод является инфильтрация атмосферных осадков, преимущественно снеготалых вод и затяжных дождей осеннего периода.
Близ Майкубенского бассейна находится крупное по запасам Керегетасское месторождение известняков, на котором действует карьер. В районе Майкубенского бассейна, установлено наличие строительных материалов: бутового камня, известняка (пригодного для выжига извести), кирпичных глин и строительного песка. Непосредственно на поле Шоптыкольского месторождения попутных полезных ископаемых не имеется.
Исследования по выявлению и оценке основных источников радиационной обстановки в пределах месторождения проводились в процессе геологоразведочных работ. Естественная радиоактивность пород не превышает 10-14 мкр/час, в редких случаях повышается до 20 мкр/час. Мощность аномальных зон не превышает 2-5 м, гамма-интенсивность 10-15 мкр/час. Гамма-аномалии и радиоактивные аномалии на площади бассейна отсутствуют.