Газоносность углей Карагандинского угленосного бассейна

Карагандинский бассейн является наиболее газоносным среди угольных бассейнов бывш. СССР. Характеристика газоносности угольных пластов по разным районам бассейна приведена в табл. 125.

Газы угольных пластов бассейна содержат метан, углекислый газ, азот, сероводород, водород и тяжелые углеводороды. С глубиной состав газов претерпевает закономерные изменения. При отсутствии покровных отложений выделяются четыре газовые зоны: азотно-углекислая (воздушно-химическая), азотная (воздушная), азотно-метановая (воздушно-метаморфическая) и метановая (метаморфическая). Три первые зоны составляют зону газового (метанового) выветривания. Верхняя граница зоны метановых газов условно проводится по содержанию метана 80%. В зоне метановых газов содержание углекислого газа снижается до 1% и менее, азота до 0,1—0,2%. На глубине 600— 1000 м иногда отмечается водород в количестве до 5—10%, что повышает взрывоопасность смеси. В отдельных случаях присутствуют тяжелые углеводородные газы (до 0,5%) и сероводород.

Наибольшей газоносностью отличаются пласты ашлярикской и карагандинской свит. На глубинах порядка 400 м в Карагандинском районе в основных пластах карагандинской свиты количество газа достигает 22—25 м3/т, повышаясь в Шерубайнуринском районе до 25—27 м3/т. Зона газового выветривания в этих районах проходит соответственно на глубинах 120—175 и 130—160 м. Значительно меньшей газоносностью характеризуются пласты долинской свиты в Тентекском и Шерубайнуринском районах. Глубина зоны газового выветривания достигает 250 м, а для пласта д6 350 м и более; газоносность на глубине 600 м составляет 22—24 м3/т. В Карагандинском районе (Дубовская мульда) на глубине 600 м газоносность долинских углей еще ниже — 10—15 м3/т.

Г.К. Карасевым детально изучено влияние различных факторов на газоносность. В частности, по его данным, она прямо пропорциональна размерам углесодержащих структур. Если в небольшой по площади Дубовской мульде максимальная газоносность составляет 15 м3/т, то в Тентекской мульде, занимающей в несколько раз большую площадь, достигает 25 м3/т.

Газоносность понижается с увеличением угла падения пород, что способствует дегазации угля. Так, на пологом юго-западном крыле Тентекской мульды глубина зоны газового выветривания 150—250 м, а на крутом западном крыле — 200—250 м. Дегазации пластов также способствует тектоническая нарушенность участка. Например, на сильно нарушенном Южном участке Шерубайнуринского района отмечается резкое понижение газоносности.

С повышением степени метаморфизма от долинской свиты (газовые угли) к ашлярикской (коксовые угли) газоносность пластов возрастает: например, в Карагандинском районе от 10—15 до 25—30 м3/т. В плане с увеличением степени метаморфизма углей к юго-западу повышается их газоносность примерно в 1,2—1,5 раза.

На величину газоносности влияет также качественный состав угля. Например, с ростом содержания плавких компонентов и зольности угля глубина зоны газового выветривания увеличивается, с повышением в угле содержания фюзена — уменьшается.

Влияние покровных отложений неодинаково. Кайнозойские осадки заметного воздействия на газоносность не оказывают. Наоборот, мезозойские отложения часто служат экраном, под которым происходит накопление газа. Так, например, на востоке Промышленного участка карбоновые угли сразу под мощной толщей мезозоя содержат 10— 15 м3/т метана.

Общие запасы метана в Карагандинском бассейне до глубины 1000 м огромны и, по данным Г.К. Карасева, достигают 300 млрд. м3.