Технология подземной разработки калийных месторождений

Таким образом, зоны разрывных нарушений характеризуются быст­ рым затуханием прямых волн, перерывом корреляции обменно-преломлен­ ных волн и временными сдвигами осей синфазности, которые теряют свою прямолинейность на линии разрыва пластов. Данные признаки ука­ зывают на перспективность применения методов преломленных волн для определения линий смещений в зонах-тектонических разломов и изуче­ ния строений последних.

УДК 622.831.325:622.333.31

А.Н. Земсков

ОЦЕНКА НШРОСООПАСНОСТИ ГЕОЛОШЧЕХЖИ ОСЛОЖНЕННЫХ СТРУКТУР НА СТАРОШНСКОМ КАЛИЙНОМ МЕСЛЮРОВДЕНШ ПС ХИМИЧЕСКОМУ СОСТАВУ ПОРОД

(Белорусский филиал ВШИТ)

На рудниках ПО ,Телс;ускал>:2,‘ широко црименяются два метода прогноза выбросоопасности пластов - по геологическим цризнакам и сейсмический*

Сейсмический метод прогноза позволяет с оцределенной точ­ ностью установить местонаховдение и размеры аномальных зон, но практически не способен охарактеризовать степень их выбросоопас­ ности.

Прогноз выбросоопасности по геологическим признакам позволяет выявить наличие геологически осложненных структур типа мульд погру­ жения по ряду специфических признаков: резкому погружению сильвиби­ товых цропластов под углом 3G-8G0 , выклиниванию слоев и т.д* Однако и с его помощью невозможно однозначно установить степень выбросо­ опасности геологического нарушения.

Другие методы црогнозирования выбросоопасности пластов, такие, как термометрический, разработанный в Белорусском филиале ВНДОГ, раставрациокный, предложенный сотрудниками Ленинградского горного института, и др. требуют существенной доработки.

Природа образования выбросоопаских структур типа мульд п о л у ­ чения дс настоящего времени не установлена. Существуют предположе­ ния, что они образовались* в результате выплачивания и замещения продуктивного пласта каменной солью, карналлитом, глинистой породой и последующего их оседания. В нарушенной зоне могли скопиться газы,

поступившие по трещинам из вышележащих пород, В пределах отрабаты­ ваемых участков месторождения не обнаружено закономерности в цространственном размещении этих геологических нарушений.

На наш взгляд, методом, в наибольшей мере раскрывающим приро­ да формирования выбросоопасных структур, следует считать црогноз по изменению химического состава пород.

При формировании осадочных толщ в цриповерхностных условиях Земли "возникают горизонты инверсии плотностей, т .е . места, где менее плотное вещество оказывается ниже более плотного, что являет­ ся неустойчивым состоянием в гравитационном поле Земли. Любое на­ рушение этого неустойчивого равновесия - за счет неравномерной нагрузки сверху или неравномерного прогрева снизу - неминуемо должно привести к то щ , что более легкие массы прорываются вверх, деформируясь по пути, сминаясь в складки и деформируя породы, в которые они внедряются" [ I ] •

На первый взгляд, это напоминает перемешивание жидкостей

и движение газов.

Движение пластичных тел и флюидов происходит, по-видимому, одновременно, первых - более медленно. Перерасцределение текущих масс следует рассматривать как общую закономерность.

В процессе адвекции, лежащей в основе вышеуказанной гипотезы, обмен местами менее плотных, но более пластичных каменной соли, карналлита и глины, поднимающихся снизу, и более тяжелых и вязких пород, опускающихся вниз, происходит в стесненном объеме. Замкну­ тость объема обмена вызывает повышенную интенсивность деформаций. При этом никакие вертикальные перемещения вещества невозможны

без соцряженных с ними горизонтальных перемещений [ I ] • Пластичная каменная соль, карналлит и глина, внедряясь в

покрывающие их породы, образуя купола и штоки (диапиры), деформи­ руют вышележащие породы.

Характерным примером диапиров являются погружения сильвинитовых пластов (мульды погружения) на Старобинсдом калийном место­ рождении. При вскрытии мульд погружения отмечается наличие брекчированных пород и даже зон дробления, оконтуренных геологическими трещинами. В зонах дробления каменная соль разбита сложной систе­

Рис. I . Изменение химического состава пород по мере приближения к мульде погружения (ГУ-2, 3-я южная панель, лава 3 (верх), февраль ±987 г .)

Цри обработке данных табл, 3 применен метод мультинлицнрснакия, заключающийся в приравнивании максимальной величины каждого из показателей к 100$. Значения показателей для остальных гроб берутся в процентах от максимального.

Из данных табл. 3 следует, что по мере приближения к ядру мульды погружения (от проб Г» 108 и 106 к пробам У» 3 и 54' растет величина среднеарифметического коэффициента, а значит, и содержа­ ния труднорастворимых соединений.

Приведенные данные свидетельствуют о том, что приближение к мульде погружения прослеживается но изменению вещественного соста­ ва пород еще до появления геологических признаков нарушения.

Перейдем к рассмотрению отличий выбросоопасных и неопасных адульд погружения. Разработка третьего калийного пласта на Старобинском месторождении производится в две с т ад о : первоначально вынимают вышележащий 4-й слой, затем с отставанием 80-250 м 2-й и 3-й слои.

При переходе мульда погружения верхней лавой в феврале 1987 г . на 3-й южной панели РУ-2 буровзрывными работами било сцро-

воцировано несколько внезапных выбросов соли и газа. В результате образовалось шесть полостей (рис. 2 ). Впервые за все ьргм..: отра­ ботки местороздения мульда включала в себя несколько ядер.

При подходе горных выработок к нижней части мульды произво­ дился теадщий црогноз выбросоопасности термометрическим методом и по интенсивности газовыделения. Был дан црогноз "неопасно", хотя по геологическим признакам был получен обратный результат

V 4