Столбовая система разработки калийного пласта

    Названные водоносные комплексы образуют верхний  и нижний гидрогеологические этажи, которые разделены водоупорными породами глинисто-мергелистой и соленосной толщ.

    Водоносный  комплекс в мезозойско-кайнозойских отложениях мощностью 100-120м относится к зоне активного водообмена и подстилается регионально выдержанными водоупорными породами ГМГ. Воды его преимущественно пресные используются для хозяйственного питьевого водоснабжения.

    Подсолевой  водоносный комплекс общей мощностью  около 1000м                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     приурочен к карбонатным породам фаменского и франского ярусов верхнего

девона, к терригенным  породам среднего и верхнего протерозоя, разделенных относительно водоупорными  породами ливенского, пашийско-кыновского и пярнуско-наровского горизонтов. Водовмещающие карбонатные породы верхнего девона характерезуются низкой водообильностью и плохой проницаемостью. Водоносные горизонты терригенных пород среднего девона и верхнего протерозоя включают хорошо проницаемые обводненные песчаники соответственно старооскольского возвраста и пинской свиты.

    Надсолевой  и подсолевой водоносные комплексы  разделены породами ГМТ и соленосной толщ мощностью 500-1000м, служащих надежными  водоупорами, обеспечивающими гидрогеологическую закрытость нижнего гидрогеологического этажа. Взаимосвязь вод надсолевого и подсолевого комплексов исключается как по площади месторождения, так и в зонах дизъюктивных нарушений, где породы соляных отложений крепко спаяны соляным цементом, безводны и водоупорны.

    Верхняя часть осадочного чехла сложена  проницаемыми породами, создающими благоприятные условия для инфильтрации атмосферных осадков и пополнения запасов подземных вод. Все водоносные горизонты этой части разреза гидравлически связаны между собой.

    Воды  подсолевого водоносного комплекса представлены преимущественно крепкими рассолами.

    Водоносный  горизонт песчаников пинской свиты  мощностью 300-350м перекрыт слабопроницаемыми туфопесчаниками вулканогенно-осадочной толщи мощностью около 100м и подстилается породами кристаллического фундамента.

    1.4. Геологическая характеристика калийных горизонтов  месторождения шахтного поля Второго рудоуправления.

    В пределах разрабатываемого шахтного поля развиты 4 калийные горизонта: первый, второй, третий, четвертый (счет от поверхности земли). Залегают они внутри мощных пачек каменной соли. Представляют собой пластовые залежи, пологопадающие в северо-восточном направлении под углом 1-3°, осложненные на площадях, примыкающих к тектоническим нарушениям  и  в зонах выклинивания калийных горизонтов. Из 4–х калийных горизонтов требованиям кондиций отвечают 2-й горизонт и нижний сильвинитовый пласт 3-го калийного горизонта, которые отрабатываются в настоящее время.

      Второй калийный горизонт в пределах шахтного поля залегает на глубинах от 402м до 471м с погружением пласта в северо-восточной и северо- западном направлениях под углом 1-3º. На отдельных участках шахтного поля у тектонических нарушений угол падения пласта увеличивается до 5-8º. Южная граница распространения имеет постседиментационную природу, а северная и западная – тектоническую.

      Мощность горизонта в среднем  составляет 2,86м. Содержание KCL в пласте колеблется от 28,58 % до 31,09 % и в среднем составляет 29,84%. Содержание Н.О.2от 7,31 % до 8,61 % и в среднем составляет 7,96 %.

    По  своему строению горизонт чётко подразделяется на три слоя – верхний сильвинитовый, средний – галитовый, нижний –  сильвинитовый. Сильвинитовые слои представляют собой чередование сильвинитовых и галитовых прослойков, в которых встречаются небольшие прослойки глины. Средняя мощность верхнего и нижнего сильвинитовых слоёв составляет соответственно 0,96 и 1,04м, а содержание КСL соответственно 41,67% и 40,69% , Н.О. – 5,17% и 6,68%. Средний галитовый слой состоит из прослоев каменной соли, разделённых прослоями глины. В отдельных прослоях каменной соли отмечается вкрапленность сильвинита. Мощность среднего галитового слоя колеблется от 0,82 до 0,89м и в среднем составляет 0,86м. Содержание КСL по слою колеблется от 3,07% до 3,48% и в среднем составляет 3,27 %.

    Покрывающие горизонт породы представлены частым чередованием прослойков каменной соли мощностью от 1-2см до 10-40см и глины мощностью от долей  мм до 10-25см. В интервале до 0,80м от кровли пласта залегают маломощные прослойки песчаниковидной соли.

    В подстилающих горизонт породах возможно наличие газа, который может проявляться в виде газовыделений при бурении разведочных скважин и шпуров, а также в отработанном пространстве горных выработок и лав.   

    Третий  калийный горизонт в пределах шахтного поля залегает на глубинах от 487м до 646м с погружением пласта в северном и северо-восточном направлениях под углом 1-3º.    

    На  отдельных участках шахтного поля у  тектонических нарушений угол падения увеличивается до 5-8 градусов и более.

    Горными работами горизонт достаточно полно изучен в центральной и юго-восточной   частях шахтного поля. В юго-западной части шахтного поля граница распространения его установлена по данным геофизических, буровых и геологоразведочных работ.  

    На  вскрытой части шахтного поля калийный горизонт имеет повсеместное распространение и подразделяется на три пачки:

    верхнюю – сильвинитовую ( забалансовую ),

    среднюю – глинисто-карналлитовую,

    нижнюю  – сильвинитовую (промышленную).

    Верхняя забалансовая пачка прослеживается на всей разведанной площади шахтного поля и сложена чередующимися прослоями сильвинита, сильвинито-карналлитовой породы и каменной соли с прослоями глины  мощностью до 5см. Мощность верхней сильвинитовой пачки колеблется от 1,73 до 5,0м.

    Средняя глинисто-карналлитовая пачка сложена глиной с прослоями каменной соли, карналлита и сильвинито-карналлитовой породы. Мощность их колеблется от 6 до 10,7 метров .

    Нижняя  сильвинитовая пачка представляет собой II продуктивный пласт, в разрезе которого выделяется шесть сильвинитовых слоёв, разделённых слоями каменной соли. Промышленное значение имеют II, III и IY сильвинитовые слои.

    Балансовая  мощность по слоям II - IY изменяется от 4,03м до 4,46м и в среднем составляет 4,31м. Содержание КСL по слоям II – IY  соответственно изменяется от 17,13 %  до 26,03 %  и в среднем составляет 19,85 %. Содержание  H.O. по слоям II - IY изменяется от 3,19 %  до 8,01 %  и в среднем составляет  4,53 %.  

    На  всех панелях, отрабатываемых в настоящее  время, периодически встречаются замещения сильвинитовых слоев каменной солью, что резко снижает  качество выдаваемой руды. Наиболее часто они встречаются в краевых и притектонических зонах горизонта.

    В породах горизонта отмечаются локальные  скопления свободно содержащихся газов, количество которых увеличивается в разрезе снизу вверх, а также встречаются ”мульды погружения пласта”, опасные по внезапным выбросам соли и газа. Особую опасность представляет наличие горючих газов, выделяющихся в отработанном пространстве горных выработок и лав.

    Соленосные отложения над кровлей калийных горизонтов являются естественной водозащитной толщей. Мощность их в северо-восточной части шахтного поля над Вторым и Третьим калийным горизонтами достигает соответственно 100 и 250м  с постепенным выклиниванием в южном направлении. В результате проведения специальных комплексных исследований, выполненных на месторождении, установлено, что большая часть глинисто-мергелистой толщи безводна и водоупорна, и слагающие ее породы обладают хорошими водозащитными свойствами. Мощность водоупорной части ГМТ в пределах шахтного поля  составляет преимущественно 180 - 300м. Таким образом, общая мощность водозащитной толщи составляет 200-300м над кровлей Второго калийного горизонта и 240-450м над кровлей Третьего калийного горизонта. 
 
 

1.5. Краткая геологическая характеристика пласта и вмещающих пород участка работ. 

    Третий  калийный горизонт в пределах проектируемой  лавы имеет повсеместное распространение и сложен следующими пластами: верхним Gсильвинитовым (забалансовым);среднимGглинисто-карналлитовым; нижнимGсильвинитовым (промышленным).

    Нижний  сильвинитовый пласт представлен  пятью сильвинитовыми слоями (слой I отсутствует), разделенными слоями каменной соли. Сильвинитовые слои представлены чередованием  прослойков сильвинита,  соли каменной и глин мощностью от долей мм до 5см. Слои каменной соли представляют собой переслаивание каменной соли и глины. Количество глинистых прослойков возрастает по разрезу снизу вверх.

    Выше  VI сильвинитового слоя залегает глинисто-карналлитовая пачка мощностью до 5.40м, представленная частым чередованием прослойков глины, карналлита и каменной соли. На породах глинисто-карналлитового пласта залегают породы верхней сильвинитовой пачки, представленные чередующимися прослойками сильвинита, сильвинито-карналлитовой породы, каменной соли и глины

    Подстилающие  горизонт породы  на глубину до 6м  представлены каменной  солью с  прослойками глины мощностью от долей мм до 2-5см.

    В районе малоамплитудного тектонического нарушения МАТН №2 возможно уменьшение мощности сильвинитовых слоев и содержание хлористого калия в выдаваемой руде.

    В породах горизонта отмечаются локальные  скопления газа, а также не исключена возможность встречи мульдообразных погружений пласта, опасных по внезапным выбросам соли и газа. Кроме того, повсеместно встречаются тектонические трещины различной протяженности и направления мощностью 5см и более.

Качественная  характеристика промышленных слоев  по проектируемой лаве: 

                                                 Таблица №1

                                                 Таблица №2