Запасы углей Кузнецкого угольного бассейна

По подсчету 1937 г. запасы углей Кузнецкого бассейна составляли 450 млрд. г. За прошедший более чем 25-летний период были проведены большие геологоразведочные работы, в результате чего изученность бассейна значительно возросла, а запасы углей увеличились почти вдвое. По подсчету 1956—1957 гг. геологические запасы углей Кузбасса оценивались в 905,3 млрд. т. В результате последующего уточнения запасы углей исчисляются в 908,3 млрд. т. По данным всесоюзного подсчета 1956 г., обобщенного Н.В. Шабаровым и А.В. Тыжновым, среди других угольных бассейнов Кузнецкий бассейн по количеству запасов углей занимает четвертое место после Ленского, Тунгусского и Канско-Ачинского бассейнов. В его недрах сосредоточено 10,3% общесоюзных запасов. Наряду с этим из числа освоенных промышленностью Кузбассу принадлежит первое место в Советском Союзе.

Запасы были подсчитаны с подразделением по зонам глубин: от 0 до 300 м, от 300 до 600 м, от 600 до 1200 и от 1200 до 1800 м. При этом для упрощения подсчета за нижнюю границу первой зоны по всем районам бассейна принята отметка ±0 м (абс.).

Запасы углей были подразделены на марки как донецкой классификации, так и действовавшей в то время местной классификации и ГОСТ 1280—48. Позднее, с выходом в свет новой классификации углей Кузнецкого бассейна (ГОСТ 8162—59), маркировка углей была пересмотрена, и в настоящем томе все запасы углей приводятся уже в соответствии с этой новой классификацией. Запасы палеозойских углей подсчитывались в пластах мощностью от 0,4 м и выше, при этом к балансовым относились запасы в пластах мощностью 0,7 м и более. Для углей тарбаганской серии наименьшая подсчетная мощность пластов угля принята для забалансовых запасов 0,5 м и балансовых 0,8 м. К подсчету принимались угли с содержанием золы не свыше 50%.

Действительные и вероятные запасы, как правило, подсчитывались либо по структурным картам, построенным для группы сближенных пластов (при пологом и наклонном залегании), либо методом параллельных сечений (при крутом залегании). В некоторых случаях вероятные запасы считались по коэффициенту угленосности. Возможные запасы обычно определялись по углеплотности, но иногда считались и по мелкомасштабным структурным картам.

В результате подсчета запасов были уточнены границы распространения угленосных отложений, отдельные структурные элементы бассейна, а также границы между геолого-экономическими районами.

В подсчете запасов углей Кузнецкого бассейна участвовал большой коллектив геологов: А.Ф. Алонцева, В.Л. Безголова, М.Я. Белоусова, А.И. Боев, П.Н. Васюхичев, А.А. Виснап, И.И. Елисафенко, 3.Д. Завистовская, И.Н. Звонарев, Н.В. Козлов, О.Г. Корсак, Г.М. Костаманов, А.И. Ладнер, Ю.Ф. Латников, И.П. Максимов, A.М. Мичкаева, Л.М. Мысина, Н.В. Неутриевская, Э.М. Пах, B.П. Петроченко, 3.Ф. Пивоварова, И.В. Попова, П.В. Протопопова, Э.М. Сендерзон, X.М. Симуни, П.А. Степаненко, А.К. Тарабукин, Н.П. Тараканова, М.Н. Терещенко, А.П. Чухряева, Н.П. Шелягин, Н.И. Щербаков, И.3. Щербинин, А.И. Янкелевич, К.Б. Янкелевич.

В настоящем томе запасы углей Кузнецкого бассейна приводятся по состоянию его изученности на 1 января 1960 г. Распределение запасов углей бассейна по степени достоверности, зонам глубин, марочному составу, угленосным сериям и районам отражено в табл. 67.

Первое место по запасам занимает кольчугинская серия (47,3%), второе балахонская (46,1%) и, наконец, третье — тарбаганская (6,6%). Угли девонского возраста в общих запасах бассейна составляют 0,008%.

Итоговые данные запасов угля трех основных угленосных серий по степени достоверности и зонам глубин приводятся в табл. 68.

Как видно из табл. 68, действительные балансовые запасы в бассейне относительно общих невелики и составляют 38,7 млрд. т, или 5%. Вероятные запасы подсчитаны в количестве 253,5 и возможные 518,1 млрд. т, что составляет соответственно 31 и 64%. До глубины 600 м действительные запасы составляют 13%, вероятные 52% и возможные 35%. Эти цифры свидетельствуют о недостаточной разведанности бассейна.

Распределение запасов по степени достоверности подсчета на площади всего бассейна показано на схематической карте (рис. 52). Оценка степени разведанности и освоения отдельных районов бассейна будет дана несколько ниже.

На глубинах 600, 1200 и 1800 м балансовые запасы бассейна в пределах каждой серии распределяются неравномерно (см. табл. 68). Уменьшение с глубиной запасов юрских углей объясняется наличием пологих сравнительно неглубоких синклинальных структур. На уменьшении запасов углей кольчугинской серии с глубиной, кроме синклинальных структур, сказывается также низкая угленосность ильинской свиты. Увеличение запасов углей балахонской серии на глубоких горизонтах происходит главным образом за счет выполаживания отложений серии на глубине, в результате чего в ряде районов с развитием на поверхности отложений кольчугинской серии запасы балахонских углей подсчитаны только на глубоких горизонтах. К таким районам относятся Ускатский, Салтымаковский, Байдаевский, Осиновский и Ерунаковский. Кроме того, в Томь-Усинском, Терсинском, Араличевском районах развиты крупные антиклинальные структуры, также дающие резкое увеличение запасов с глубиной. Лишь в немногих районах с общей синклинальной структурой — Анжерском, Завьяловском, Бачатском, Прокопьевско-Киселевском и Бунгуро-Чумышском наблюдается некоторое уменьшение запасов балахонских углей с глубиной.

Как в кольчугинской, так и в балахонской сериях с глубиной залегания уменьшаются запасы среднеметаморфизованных коксующихся углей. В отложениях кольчугинской серии это связано с уменьшением угленосности ильинской свиты от краевых частей бассейна к центральной, а в отложениях балахонской серии — с отощением углей на глубоких горизонтах. Запасы тощих углей и полуантрацитов на глубинах резко возрастают (табл. 69).

Запасы углей глубоких горизонтов (ниже 600 м) в Кузнецком бассейне еще долго не будут иметь практического значения, так как пока лишь единичные шахты пройдены до глубины 400—500 м. Это шахты 9—15 и 5—7 в Анжерском районе и Коксовые 1 и 2 в Прокопьевске. Большинство же шахт ведут отработку углей на глубинах 150—300 м, а имеются еще большие площади, вообще не освоенные угледобывающей промышленностью. В связи с этим детальный анализ будет сделан для запасов только до глубины 600 м, т. е. для 36% общих запасов бассейна.

Распределение балансовых запасов угля Кузнецкого бассейна по геолого-экономическим районам и марочному составу до глубины 600 м приводится в табл. 70. Наиболее крупные запасы углей (более 200 млрд. г) до этой глубины сосредоточены в Ерунаковском, Терсинском и Ленинском районах, наименьшие (до 2 млрд. г) — в Анжерском, Завьяловском, Ускатском, Беловском, Бачатском, Осиновском, Титовском и Барзасском районах.

Запасы коксующихся углей до глубины 1800 м оцениваются и 266,9 млрд. т, что составляет 33% от общих запасов, а до глубины 600 м 112,1 млрд. т из 290,8, или 38,5%. Основные запасы коксующихся углей бассейна (73,6%) относятся к газовым и газово-жирным. Запасы углей дефицитных марок сравнительно ограничены; они оцениваются в 5,3 млрд. т по марке К и 13,4 млрд. г по марке Ж, что составляет соответственно 1,8 и 4,6% от суммарных запасов всех марок.

Наиболее крупные запасы углей марки К сосредоточены в Прокопьевско-Киселевском, Томь-Усинском и Кемеровском районах, где действуют или строятся большинство шахт для добычи этих углей в бассейне. Сравнительно ограниченные запасы углей марки К имеются, кроме того, в Анжерском, Завьяловском, Кондомском, Мрасском, Бунгуро-Чумышском и Терсинском районах.

Жирные угли размещены главным образом в Терсинском, Ерунаковском, Осиновском, Байдаевском, Ленинском, Беловском районах, а также на Распадском и Чексинском месторождениях. В настоящее время добыча углей марки Ж производится пока лишь в Осиновском, Байдаевском, Беловском и Ускатском районах. Строятся новые шахты в Байдаевском и Ленинском районах и на Распадском месторождении. На ближайшие годы намечено строительство ряда шахт на жирные и газовые угли Ерунаковского района, где детальными разведками подготовлен крупный резерв этих углей. Основные запасы жирных углей Тсрсинского района относятся к группам вероятных и возможных; поисково-разведочные работы здесь только еще начаты и будут продолжены в больших объемах в ближайшие годы.

Степень изученности и освоения разведанных балансовых запасов угля Кузнецкого бассейна по геолого-экономическим районам приводится в табл. 71. Изученность районов крайне неравномерная, что объясняется, с одной стороны, географическим их положением, а с другой — наличием коксующихся углей. Наиболее изученными являются давно освоенные угольной промышленностью районы Осиновский, Анжерский, Беловский, Прокопьевско-Киселевский, Бачатский и Байдаевский, а также Кондомский; менее изученными — Кемеровский, Ленинский, Томь-Усинский и Мрасский; слабо изучены районы Завьяловский, Плотниковский, Ерунаковский, Крапивинский, Бунгуро-Чумышский и Терсинский. Очень слабо разведаны Титовский, Салтымаковский, Доронинский, Центральный и Тутуясский районы.

По степени освоения балансовых запасов на первом месте стоит Анжерский район, а на втором Прокопьевско-Киселевский. Значительные запасы углей вовлечены в промышленное освоение также в Кемеровском, Ленинском, Беловском, Араличевском, Байдаевском и Томь-Усинском районах.

Крупными резервными запасами для нового шахтного и карьерного строительства располагают Томь-Усинский, Кемеровский, Кондомский, Ленинский, Ерунаковский, Мрасский, Байдаевский и Осиновский районы.

Распределение балансовых запасов углей Кузнецкого бассейна и его геолого-экономических районов по мощности пластов видно из табл. 72. В целом по бассейну 78% запасов содержится в пластах мощностью более 1,3 м, из них 32% в мощных пластах.

В 1960 г. для Кузнецкого бассейна утверждены новые кондиции, согласно которым для подсчета балансовых запасов установлена наименьшая мощность пласта 0,7 м по коксующимся и 1,0 м по энергетическим углям. В связи с этим общие балансовые запасы энергетических углей бассейна уменьшатся, в частности, до глубины 600 м примерно на 14 млрд. г, в том числе на 3,4 млрд. т по тарбаганской серии и около 10 млрд. т по балахонской. Тонкие пласты в отложениях кольчугинской серии содержат в основном коксующиеся угли, поэтому уменьшение запасов здесь произойдет не более чем на 0,6 млрд. т.

Следует отметить, что тонкие пласты коксующихся углей мощностью менее 1,0 м в бассейне до настоящего времени разрабатывались очень редко, чаще всего они подрабатывались более мощными пластами. Причиной этому являются более высокие зольность и себестоимость добычи их по сравнению с пластами средней и большой мощности. Учитывая, однако, что тонкие пласты, как правило, содержат лучшие по петрографическому составу и спекаемости угли, такое отношение к ним нельзя признать правильным. Если в дальнейшем пренебрегать отработкой пластов с коксующимися углями мощностью 0,7—1,0 м, то в целом по бассейну может быть потеряно 30% дефицитных углей марки Ж. Очевидно, необходимо внедрить новые более эффективные системы отработки маломощных пластов или же, учитывая более высокое качество этих углей, допускать более высокую себестоимость их добычи.

Соотношение запасов по пластам различной мощности для разных районов бассейна не остается постоянным. В отложениях верхнебалахонской свиты более мощные пласты преобладают в районах южной и юго-западной частей бассейна — Бачатском, Прокопьевско-Киселевском, Араличевском, Бунгуро-Чумышском, Кондомском, Мрасском и Томь-Усинском. В районах северной и северо-западной окраин бассейна — Анжерском, Кемеровском, Крапивинском, Титовском и Завьяловском, наоборот, значительные запасы углей содержатся в тонких пластах.

В районах с развитием отложений кольчугинской серии соотношение запасов по пластам различной мощности зависит главным образом от того, к каким стратиграфическим горизонтам относятся продуктивные отложения. В Беловском, Ускатском, Байдаевском и Осиновском районах преобладают отложения ильинской и нижних горизонтов ерунаковской свит, содержащих в основном тонкие пласты углей. В Ленинском, Плотниковском, Ерунаковском и Терсинском районах развит полный комплекс отложений кольчугинской серии, но с относительно меньшим участием рабочих пластов ильинской свиты, поэтому здесь значительную долю в общих запасах имеют пласты средней мощности и мощные пласты.

Мощные пласты углей, пригодных для открытой разработки, приурочены к верхним горизонтам обеих серий — балахонской и кольчугинской, однако основные запасы углей для открытых разработок пока лучше разведаны и освоены промышленностью в отложениях верхнебалахонской свиты.

Добыча углей открытым способом впервые в Кузнецком бассейне была начата в 1948 г. на Краснобродском месторождении. Быстро развиваясь, карьерная добыча стала играть значительную роль в общей добыче углей бассейна. В 1963 г. из 13 разрезов было добыто 18,2 млн. т угля, что составило 20,5% от общей добычи по бассейну, а в строительстве находилось еще четыре крупных разреза на общую мощность 8,7 млн. г в год.

Большинство разрезов Кузнецкого бассейна ведут добычу еще из зоны окисления, где уголь характеризуется несколько повышенной влажностью и пониженной теплотой сгорания. Однако благодаря неглубокой зоне выветривания и сравнительно высокой стадии метаморфизма обычно уголь с глубины более 2—5 м от выхода под наносы имеет теплоту сгорания (Qбг) более 7000 ккал/кг и является вполне пригодным для энергетических целей. На глубине 35—40 м большинство карьеров выйдут из зоны окисления и при благоприятном петрографическом составе и степени метаморфизма будут добывать коксующийся уголь.

В условиях Кузнецкого бассейна в настоящее время рентабельными для открытой разработки считаются пласты мощностью более 3 м при коэффициенте вскрыши до 7 (в кубических метрах вскрыши на 1 т угля) и глубине отработки не более 200 м. Исходя из этих условий, запасы углей для открытой разработки в бассейне сейчас оцениваются в 4,1 млрд. т. Распределение этих запасов по районам, степени освоения и направлению использования показано в табл. 73, а по возрасту и марочному составу — в табл. 74. Как видно из этих таблиц, наиболее крупные разведанные запасы углей для открытой разработки сосредоточены в пяти районах — Томь-Усинском, Мрасском, Прокопьевско-Киселевском, Кемеровском и Бачатском. Здесь же в основном производится и добыча их разрезами.

Перспективными для открытой разработки следует считать также отложения тайлуганской и грамотеинской подсвит в Ленинском и Epyнаковском районах, особенно на Уропском и Таллинском месторождениях, и на всей слаборазведанной пока полосе между этими месторождениями. Запасы длиннопламенных и газовых неспекающихся углей здесь по самым осторожным прогнозам оцениваются около 1 млрд. г. Запасы коксующихся углей для открытой разработки составляют также около 1 млрд. т. Они размещены главным образом в Томь-Усинском, Мрасском, Бачатском и Кемеровском районах. Спекающиеся газовые угли разведаны для открытой разработки также на участке Ерунаковском Южном.