В 2006-2009 гг. проведена детальная разведка Элегестское месторождение каменного угля. Владельцем лицензии является ЗАО «Енисейская промышленная компания». Детальную разведку на условиях подряда проводила Красноярская буровая компания, а с июня 2008 года ОАО «Красноярская горно-геологическая компания» и ЗАО «Красноярская буровая компания».
В результате проведенных работ подсчитаны запасы коксующихся углей марки Ж по шести угольным пластам по категориям А+В+С1 в количестве 818449 тыс. т и по категории С2 – 86740 тыс. т.
Элегестское месторождение находится в западной части Улугхемского угольного бассейна, расположенного в центральной части Республики Тыва. В центральной части бассейна находится столица Республики Тыва – г. Кызыл. Общая площадь бассейна около 2700 км2. Площадь Элегестского месторождения 83 км2.
Поверхность Элегестского месторождения представляет собой всхолмленную равнину с абсолютными отметками 600-900 м. Относительные превышения до 100 м, крутизна склонов 5-10о, редко до 30о.
Улугхемский угольный бассейн представляет собой крупную отрицательную тектоническую структуру (наложенную мульду), выполненную угленосными отложениями юрской системы, безугольными верхнеюрскими, нижнемеловыми и неогеновыми отложениями.
Юрская угленосная толща сложена континентальными, континентально-бассейновыми и бассейновыми терригенными отложениями: разнозернистыми песчаниками, алевролитами, гравелитами, конгломератами и углями.
По литолого-фациальным и генетическим признакам юрские отложения относятся к аллювиальной, озерно-болотной и бассейновым группам. Разрез юрской толщи характеризуется сильной фациальной изменчивостью и цикличностью осадконакопления, на основе которой юрская толща подразделена на свиты: элегестскую (нижнеюрского возраста), эрбекскую (среднеюрскую) и салдамскую (средне-верхнеюрскую). Отложения верхнеюрского и нижнемелового возраста (неразделенные) выделены в бомскую свиту.
Отрицательная структура (наложенная мульда) Улугхемского бассейна осложнена антиклиналями, синклиналями и мульдами второго порядка. По данным геофизических исследований выделяются разнонаправленные зоны разрывных нарушений и установлено боковое строение доюрского фундамента.
Непосредственно на площади Элегестского месторождения повсеместно развиты эрбекская и салдамская свиты.
Эрбекская свита, подразделена на две подсвиты: нижнюю и верхнюю.
Нижняя подсвита (J2er1) эрбекской свиты с размывом залегает на отложениях подстилающей элегестской свиты или непосредственно на фундаменте. На площади Элегестского месторождения подсвита сложена однообразными средне-крупнозернистыми песчаниками, гравелитами и редкими прослоями углей. Завершаются отложения подсвиты выдержанным угольным пластом 2.2 Улуг. Мощность отложений нижней подсвиты 60-90 м.
Верхняя подсвита (J2er2) эрбекской свиты сложена песчаниками с прослоями алевролитов и углей. Для подсвиты характерно циклическое строение, где каждый литоцикл начинается песчаниками и заканчивается пластом (пропластком) угля. По характеру литоциклов подсвита подразделена на четыре ритмопачки. Общая мощность отложений верхней подсвиты 390-420 м.
В верхней подсвите сосредоточены рабочие угольные пласты, принятые к подсчету запасов (3.17 – 6.11). Пласт 6.11 венчает отложения свиты.
Салдамская свита, (J2-3sl) представлена алевролитами, мелко-среднезернистыми песчаниками, угольными пластами и пропластками. Мощность свиты 500-550 м. Промышленных угольных пластов не установлено.
Четвертичная система. Представлена плейстоцен-голоценовым аллювиальным комплексом и плейстоценовым гляциального аккумулятивным (ледниковым) комплекса осадков. Первый комплекс сложен пойменно-террасовыми отложениями долин рек Элегест и В.Енисей (галечниками, песками, валунниками). Второй комплекс сложен слабосортированными и плохоокатанными галечниками, валунниками с суглинками. Отложения этого комплекса распространены в западной части участка.
Промышленная угленосность Элегестского месторождения связана с отложениями эрбекской свиты. В основном угольном пласте бассейна – 2.2 Улуг сосредоточено 80,8 % запасов, пласт распространен на всей площади месторождения и бассейна в целом. Кроме основного пласта 2.2 Улуг, балансовые запасы подсчитаны по пластам 2.2А, 4.9, 6.7, 6.11 и забалансовые по пласту 3.17. Параметры по основным промышленным пластам приведены в таблице.
Таблица
Характеристика угольных пластов
| Индекс пласта | Глубина залегания от-до, м | Баланс
Забаланс |
Количество пластопересечений | Мощность общая, м | ||||
| всего | В т.ч. строения | от | до | средн. | ||||
| прост | сложн. | |||||||
| 2.2А | 0 – 200 | Бал. | 4 | 2 | 2 | 2,15 | 3,30 | 2,53 |
| 2.2.Улуг | 0 – 870 | Бал. | 210 | 150 | 60 | 4.0 | 12,34 | 7,89 |
| 3.17 | 55 – 558 | Забал. | 13 | 10 | 3 | 0,54 | 1,09 | 0,72 |
| 4.9 | 31 – 645 | Бал. | 89 | 83 | 6 | 0,54 | 1,98 | 1,03 |
| 6.7 | 14 – 410 | Бал. | 61 | 60 | 1 | 0,50 | 1,2 | 0,78 |
| 6.11 | 14 – 450 | Бал | 79 | 71 | 8 | 0,80 | 2,42 | 1,69 |
Приведенные параметры определены по площадям, в пределах которых подсчитаны запасы соответствующих пластов.
Угольные пласты Элегестского месторождения – по мощности относятся к мощным, средней мощности тонким и весьма тонким. По сложности строения относятся к пластам преимущественного простого строения, реже сложного, по степени выдержанности – к выдержанным, относительно выдержанным и невыдержанным. По углам падения относятся к пологозалегающим (до 18о) и наклонным (19-35о).
Разведка Элегестского месторождения проведена традиционными методами. Основным видом работ являлось бурение скважин с комплексом каротажа. Бурение по угольным пластам на Элегестском месторождении, как и в целом в Улугхемском угольном бассейне, имеет свою специфику. Вмещающие породы весьма крепкие, а угли разбиты частыми трещинами кливажа (2-5 мм), что обуславливает их хрупкость. Сильная фациальная изменчивость пород угленосной толщи и отсутствие маркирующих горизонтов весьма затрудняет определение глубины встречи угольного пласта. Перечисленные обстоятельства требует применения соответствующих режимов бурения. При перебурке угольных пластов частота вращения и осевая нагрузка снижались на 50% процентов от параметров, используемых при бурении по вмещающим породам. Бурильные трубы перед спуском в скважину смазывались антивибрационной смазкой BigBear производства фирмы AtlasCopco. В качестве промывочной жидкости использовали полимер-водный, полимер-эмульсионный раствор. Для приготовления очистного агента использовали техническую воду добавляя в нее акриловые полимеры (ПРАЕСТОЛ 2540, ПРАЕСТОЛ 2515, ПРАЕСТОЛ 2530, Полифлок 2020, Полифлок 1020 производства г. Ленинск-Кузнецкий Кемеровской области), кроме этого применяли реагенты производства фирмы AtlasCopco (Supermix, SuperDrill, Claystab). Содержание полимеров варьировалось от 0,05% при бурении вмещающих горных пород и 0,1% при бурении угольных пластов). Для ликвидации поглощений использовали тампонажную смесь ЛП пр-ва Санкт-Петербург и полимерные абсорбенты производства AtlasCopco.
Качество углей изучалось в лабораториях гг. Новокузнецка и Красноярска, лабораторно-технологические исследования проводились во ФГУП «ВУХИН». По качественным показателям угли однородные, витринитовые 12-14 классов метаморфизма по ГОСТ 25543-88, сумма отощающих компонентов не превышает 7 %. Угли малозольные с зольностью ниже 15 %, малосернистые, среднефосфористые, выход летучих веществ – 28,3 – 42,8%.
Спекаемость и коксуемость характеризуются следующими показателями: толщина пластического слоя – 30-50 мм, индекс свободного вспучивания – 7-9, тип кокса по Грей-Кингу – 10-13.
Угли относятся по ГОСТ 25543-88 – к марке Ж, группе 2Ж. По Международной классификации угли имеют кодовые номера 535 – 635.
Установлена легкая степень обогатимости углей. При плотности разделения 1800кг/м3 выход концентрата составляет от 89,4 до 97,8% с зольностью 7,0 – 3,8%.
В результате технологических исследований и полупромышленных испытаний установлено, что угли месторождения представляют высококачественную спекающую основу шихт для производства металлургического кокса.
По оценке конкурентоспособности углей Улугхемского бассейна на металлургических предприятиях России, СНГ, дальнего зарубежья в 10-летней перспективе приведена на основе работы, выполненной Восточным научно-исследовательским углехимическим институтом (ФГУП «ВУХИН»), улугхемские угли марки Ж обладают отличными качественными характеристиками: они природно малозольны (Ad до 10-12%) и малосернистые (Sdt,= 0,3-0,5%) с низким содержанием фосфора; при обогащении дают высокий (не менее 85-90%) выход концентрата с низким содержанием золы (Ad = 6-7 %). Спекающие свойства углей уникальны и превосходят кузнецкие и печорские угли той же марки, что фиксируется как отечественными, так и международными методами по которым улугхемские жирные угли относятся к классу повышенной спекаемости (“Hard coking coal”), по качеству к улугхемским углям ближе всего американские угли того же класса, но они уступают им по содержанию серы и показателям спекаемости, в том числе по максимальной текучести по Гизелеру. Из углей других стран необходимо отметить канадские угли, поставляемые предприятием Девко и коксово-жирные угли Китая с Vdaf = 30-35%, которые в целом близки по химико-технологическим параметрам к улугхемским углям, но по отдельным позициям уступают им.
В шихтах российских и зарубежных металлургических комбинатов и коксовых заводов, где используются жирные угли, по качеству близкие к кузнецким, улугхемские угли марки Ж могут полностью заменить их. При этом за счет лучшего качества предполагается улучшение характеристик получаемого кокса. Особенно эффективно будет использование улугхемских углей в шихтах с высоким содержанием серы и золы и имеющих запас “прочности” по выходу летучих веществ (Vdaf = 26-27%).
Потребность в углях высокого качества, постоянна как в России, так и за рубежом. Эта тенденция сохранится и на перспективу.
Гидрогеологические условия разработки относятся к сложным, инженерно-геологические – к простым. Газоносность достигает 17м3/т, верхняя граница зоны метановых газов –300 м.
ТЭО постоянных кондиций разработано ОАО «Гипрошахт». В ТЭО предусмотрен комбинированный порядок отработки пластов. В первую очередь, к отработке принят нижний, наиболее продуктивный пласт 2.2 Улуг. После окончания отработки запасов угля по этому пласту предусмотрена отработка маломощных пластов 6.11, 6.7 и 4.9 в нисходящем порядке.
Система разработки пласта 2.2 Улуг принята длинными столбами по простиранию с выемкой пласта в один слой и выпуском подкровельной пачки. По пластам 6.11, 6.7 и 4.9 система разработки принята так же длинными столбами по простиранию с использованием струговых установок. На основании этих решений, для всех пластов и блоков в ТЭО принята панельная схема полей блоков (по одной двукрылой панели в блоке) с обратным порядком отработки выемочных столбов (от границ к стволам). В настоящее время проведены изыскания по трассе железной дороги Курагино-Кызыл, и к моменту ввода в эксплуатацию на полную мощность Элегестского месторождения ожидается пуск в эксплуатацию и железной дороги.
Авторы:
Дубовик Н.Е. – главный геолог ЗАО «Красноярская буровая компания».
Вертель А.Э. – главный геолог ЗАО «Енисейская промышленная компания»