Михайлов В.А., Курило М.В. та ін. Горючі корисні копалини України

Подождите немного. Документ загружается.

Розділ 3. Вугільні басейни Укераїни

249

Куличківська - - 40–43

Загальна потужність серпуховського ярусу коливається від 280 м

на півночі до 780 м на південному заході.

Середній карбон представлений нижньою частиною башкирського

ярусу, де відомі три вугільні світи:

• морозовицька (між вапняками N

і В

) – чергування темно-сірих аргі-

літів, алевролітів, вапняків і пластів вугілля, з яких тільки один (n

)

місцями має робочу потужність;

• паромівська (між вапняками В

і В

) – аргіліти, алевроліти, пісковики

з невитриманими прошарками вапняків і вугілля;

• кречівська – чергуванням аргілітів, алевролітів і пісковиків з вугіль-

ними пластами (b

, b

Потужність порід середнього карбону у басейні сягає 210 м.

Юра розповсюджена нерівномірно, переважно на півдні басейну.

Вона залягає трансгресивно на розмитій поверхні палеозою, виповняє

окремі улоговини, часто розповсюджена в ізольованих контурах витя-

гнутої форми. В розрізі юри виділяють середній та верхній відділи.

Середній відділ представлений строкато-кольоровими піщано-

глинистими утвореннями потужністю 140 м

; верхній складається з

вапняків, гіпсів і ангідритів. Загальна потужність юрських порід ко-

ливається від декількох метрів до 430 м.

Крейда трансгресивно перекриває юрські, кам’яновугільні та де-

вонські утворення, представлена майже всіма ярусами і горизонтами

верхнього відділу, складена однорідною мергельно-крейдяною тов-

щею потужністю від 150 до 800 м і більше.

Неоген трапляється

лише в південній та південно-західній окраїні

басейну, представлений двома світами загальною потужністю 75 м:

• нижня – кварцити, піски, глини з чотирма пластами бурого вугілля;

• верхня – вапняки з прошарками мергелів і пісків.

Породи четвертинної системи перекривають більш давні утво-

рення, представлені як флювіогляціальними (піски, супісі, суглинки,

глини) так і алювіальними відкладами (піски, глини, суглинки). Зага-

льна потужність четвертинної системи в басейні 0,5–35 м.

Тектоніка

Львівсько-Волинський вугільний басейн розташований на півден-

ному заході Східноєвропейської платформи, в області її переходу до

геосинклінальних зон Польського Середньогір’я і Карпат. Похилий за-

хідний схил УЩ занурюється на захід – південний захід і утворює в

Розділ 3. Вугільні басейни України

250

цьому регіоні Львівсько-Брестський прогин, в історії формування

якого виокремлюються три етапи.

У палеозої це був похилий платформний схил, з південного заходу

від якого розміщувалася каледонсько-герцинська синклінальна об-

ласть. Зі сходу на захід у напрямі занурення кристалічного фундаме-

нту спостерігається поступове збільшення потужності відкладів па-

леозою. В цьому самому напрямі

відмічаються більш молоді горизон-

ти. Вся серія нашарувань слабо нахилена на захід.

З найдавніших структурних форм найбільш важливішим є північ-

ний (Волинський) розлом, який розділяє Львівсько-Брестський прогин

на Волинський виступ і Львівсько-Волинську западину, котра власне і

складає ЛВБ. Розлом досить чітко фіксується по тектонічному контак-

ту кембрійських відкладів

з нижньокарбоновими з амплітудою змі-

щення біля 1000 м, що дає підставу віднести його до герцинської фа-

зи складчастості.

Волинський виступ складається з низки блоків. На піднятих блоках

під породами крейди залягають кембрійські утворення, а на зануре-

них збереглися ще породи ордовику та силуру. На виступі розвинута

серія великих скидів північно-західного

простягання (Шацький, Лю-

бомльський).

Львівсько-Волинська западина займає найбільш занурену частину

прогину з глибиною залягання фундаменту від 1,5 до 7 км. Крім оса-

дків палеопротерозою та неопротерозою прогин заповнюють породи

девону і карбону, перекриті мезокайнозойськими осадами.

Палеозойські відклади Львівсько-Волинської западини слабо дисло-

ковані і залягають згідно з формами рельєфу кристалічного фундаме-

нту, на якому відмічаються локальні підняття і занурення при загаль-

ному похилому зануренні фундаменту зі сходу на захід.

На фоні загального похилого моноклінального залягання

кам’яновугільних відкладів Львівсько-Волинської западини з ухилом

на захід слід зазначити вторинні дислокації антиклінального і синклі-

нального типів північно-західного простягання. В центральних облас-

тях синкліналей

, як правило, залягають вугленосні відклади, які деко-

ли розглядають як окремі вугільні родовища: Волинське, Сокальське,

Міжріченське, Тяглівське. Ці родовища розділяються окремими анти-

клінальними підняттями, в ядрах яких залягають більш давні безвугі-

льні горизонти. Такі структурні форми своєю чергою ускладнені дода-

тковою дрібнішою складчастістю, що утворює хвильовий характер

залягання кам’яновугільних

відкладів.

У межах Нововолинського і Червоноградського районів з північного

сходу на північний захід виокремлюються Волинська монокліналь,

Літовежська і Красноградська антиклінальні зони, Сокальська брахі-

Розділ 3. Вугільні басейни Укераїни

251

синкліналь і Міжріченська синкліналь. Серед диз’юнктивних дислока-

цій найбільшими є Волинський і Забузький скиди.

У південно-західній частині басейну виділяються Тяглівська і Ка-

ровська синкліналі, на периферії яких розташовані великі зони насу-

вів – Белз-Милятинська, Бутинь-Хлевчанська, Нестерівська. На край-

ньому південному заході басейну розташований Рава-Руський розлом

з вертикальною

амплітудою 2000–3000 м, який і є границею Львівсь-

ко-Волинського вугільного басейну.

Завершальний етап формування структури регіону пов’язаний з

альпійськими післякрейдовими рухами. Цьому етапу відповідає утво-

рення широкої похилої складки, витягнутої від Львова далеко на пів-

нічний захід через Польщу, північну Німеччину до Данії. Львівсько-

Брестський прогин є південно-східним

замиканням цієї складки.

Будову палеозойських відкладів альпійські орогенні рухи істотно не

змінили, з ними пов’язані лише незначні розривні порушення. Інтен-

сивні тектонічні рухи в неогені в Карпатах також істотно не відбили-

ся в Львівсько-Волинській западині. В західному напрямі

кам’яновугільні відклади продовжуються до Польщі (Люблінський ба-

сейн), де розкритий

більш повний розріз середнього карбону з плас-

тами вугілля робочої потужності. Плікативні та диз’юнктивні пору-

шення за часом утворення відрізняються: плікативні мають доюрсь-

кий вік, диз’юнктивні виникли під час альпійського орогенезу.

Взагалі Львівсько-Волинський вугленосний басейн належить до та-

ких, що розташовані на крайових частинах давніх платформ і

його

формування відбувалося в паралічних умовах.

Вугленосність і вуглепромислові райони

У розрізі вугленосної формації ЛВБ є до 88 вугільних пластів і про-

шарків, приурочених до візейського, серпуховського і башкирського

ярусів нижнього і середнього карбону. З них тільки 30 досягають ро-

бочої потужності. Сумарна потужність пластів вугілля формації в се-

редньому становить 12 м, коефіцієнт загальної вугленосності – 2 %,

промислової – 0,5 %. Потужність промислових пластів у басейні ста-

новить переважно 0,6–1 м, зрідка вона підвищується до 1,5 м.

За територіальною приналежністю, особливостями геологічної бу-

дови і вугленосності, ступенем розвіданості й освоєння в басейні ви-

діляється три вуглепромислові райони: Нововолинський, Червоно-

градський і Південно-Західний (рис. 3.8).

Нововолинський район займає крайню північну частину басейну від

Північного розлому на півночі до границі Львівської

і Волинської об-

ластей на півдні. Породи карбону мають у цілому моноклінальне па-

Розділ 3. Вугільні басейни України

252

діння у південно-західному напрямі під кутом 1–5°. Флексурний пере-

гин, вісь якого збігається з Волинським скидом, поділяє район на дві

частини – східну, з майже горизонтальним заляганням пластів, і захі-

дну з більш крутим заляганням.

Рис. 3.8. Тектонічна схема Львівсько-Волинського вугільного басейну [20]

1 – Львівсько-Волинська западина і Варшавсько-Люблінський прогин;

2 – найбільш занурена частина западини з основною промисловою вуглено-

сністю; 3 – південно-східне крило палеозойського прогину (Волино-

Розділ 3. Вугільні басейни Укераїни

253

Подільська монокліналь); 4 – західне крило палеозойського прогину; 5 –

Український щит; 6 – Волинський або Ковельський виступ; 7 – Передкарпат-

ський прогин; 8 – Карпатський складчастий комплекс; 9 – Словацько-

Ратнівський горст;

10 – Пінська або Поліська улоговина; 11 – Підлясько-Брестська западина;

12 – великі тектонічні порушення; 13 – границі структурних підрозділів

Потужність крейдових відкладів становить 300 до 450 м. Основне

промислове значення мають вугільні пласти n

і n

, другорядне – n

, b

. Район характеризується найвищим ступенем розвіданості. Ос-

новні запаси вугілля зосереджені на десяти діючих Нововолинських

шахтах (№ 1НВ – № 10НВ).

Червоноградський район займає центральну частину басейну, на пів-

нічному сході межує з Нововолинським. Східна і південна його границі

проходять по смузі нижньовізейських вапняків, а південно-західна –

вздовж Белз-Мілятинської зони. Район

є основним у басейні, де зосере-

джено 70–90 % усіх балансових запасів вугілля, більше половини дію-

чих шахт (Великомостівські № 1 ВМ – № 10 ВМ і Червоноградські 14Г,

24Г), чотири резервні шахтні ділянки. Основне промислове значення

мають вугільні пласти n

, n

, менше – v

. Максимальна

вугленосність приурочена до південної частини району.

Південно-західний район приурочений до області максимального за-

нурення продуктивного карбону, розташований на південно-західній

окраїні басейну, включає Тяглівську і Карівську синкліналі, що виді-

ляються як окремі родовища. Вугленосні відклади залягають під тов-

щею верхньокрейдових (до 600 м) і юрських (до 50 м) утворень і

міс-

тять вісім вугільних пластів робочої потужності – n

, n

, b

. Найбільш витримані пласти n

і b

залягають на глибині

500–700 м. Це основний перспективний район басейну, в межах яко-

го планується проведення подальших геологорозвідувальних робіт і

приріст балансових запасів.

На площі басейну ступінь вугленосності збільшується в південному

напрямі, сягаючи максимуму у Південно-західному районі і на Волин-

ських шахтах. Уверх по розрізу вугленосність збільшується, але це

відбувається

нерівномірно і має циклічний характер.

Найменш вугленосними є відклади візейського ярусу, коефіцієнт

загальної вугленосності якого становить 1,2 %. У його складі відомо до

13 невитриманих і малопотужних вугільних пластів. Тільки деякі з

них, а саме v

, v

(Бузький) на досить обмежених площах досяга-

ють мінімальної робочої потужності.

Найбільшу вугленосність мають відклади серпуховського ярусу, ко-

ефіцієнт вугленосності яких досягає 3 %. У його складі є майже 50 ву-

гільних пластів, з яких тількі 10 досягають промислової потужності:

Розділ 3. Вугільні басейни України

254

• пласт v

(Бубновський) досягає мінімальної робочої потужності на об-

меженій площі;

• пласт v

широко розповсюджений, має промислове значення на півдні

Червоноградського району, його потужність 0,6 м, зрідка до 0,6–1,2 м;

• пласти n

-n

малопотужні (0,1–0,4 м), часто виклинюються і на деяких

ділянках зовсім відсутні, тільки пласт n

має робочу потужність (0,61–

1,15 м) у Південно-Західному районі;

• пласти n

–n

, приурочені до середніх і верхніх частин бужанської сві-

ти, відомі на всіх родовищах, де характеризуються найбільшою проми-

словою вугленосністю;

• пласт n

потужністю 0,85–2,05 м має промислове значення в півден-

ній частині Червоноградського району, де залягає на глибинах 320–800

м, і в Південно-Західному районі;

• пласт n

(Волинський) залягає на 2–10 м вище пласта n

, широко розпо-

всюджений у Нововолинському та південній частині Червоноградського

районів, його потужність 0,6–1,85 м, глибина залягання – від 300 до 1050

м;

• пласт n

залягає на 10–15 м вище пласта n

, розповсюджений у всьо-

му басейні, його потужність від 0,1 до 1,5 м; у південній частині Чер-

воноградського району він має витримані потужність і структуру, роз-

робляється значною кількістю шахт;

• пласт n

(Волинський-2) розташований на 5–15 м вище пласта n

, має

суттєве промислове значення, його робоча потужність найбільш ви-

тримана; пласт найбільше розвинутий у Нововолинському районі, де

він розробляється більшістю шахт (робоча потужність 0,45–1,75 м);

• пласт n

(Західно-Бузький) залягає на 2–10 м вище пласта n

, широко

розповсюджений, з витриманою робочою потужністю на значній пло-

щі, особливо в Південно-Західному районі, де розробляється;

• пласт n

(Тонкий) розташований на 45–80 м вище пласта n

, на біль-

шій частині території має незначну потужність (до 0,4 м) і тільки на

деяких ділянках Червоноградського і Нововолинського районів розроб-

ляється декількома шахтами.

У породах башкирського ярусу міститься шість вугільних пластів,

які інколи досягають робочої потужності:

• пласт n

розвинутий тільки у Південно-Західному районі, іноді дося-

гає потужності 0,5–1,2 м;

• пласт n

широко розвинений у басейні, але робочої потужності дося-

гає лише на півночі Нововолинського району;

• пласт b

(Волинський-4) залягає на 60–80 м вище пласта n

, широко

розповсюджений по площі басейну, має незначну потужність (0,1–0,65

м); робочої потужності досягає лише на невеликих ізольованих ділян-

ках в центральній частині Нововолинського і Червоноградського райо-

нів;

• пласт b

(Волинський-5) залягає на 70–80 м вище пласта b

, широко

розповсюджений, на значній площі має робочу потужність (0,5–0,85 м);

Розділ 3. Вугільні басейни Укераїни

255

• пласти b

і b

мають потужність 0,5–0,7 м, розповсюджені дуже обме-

жено, тільки на крайньому заході Нововолинського району.

Вугільні пласти басейну належать до групи тонких і невитриманих,

які різко змінюють свою потужність і структуру. Переважна більшість

промислових пластів має потужність до 0,6 м (понад 50 %), значна

частина – 0,6–1,2 м (20–30 %), інколи – 1,2–2,0 м (у середньому до 10

%) (табл. 3.16). Вони мають просту (один пласт) і складну будову (2–3

вугільні пласти з породними прошарками). Вмісні породи – аргіліти,

алевроліти, зрідка пісковики. Контакти покрівлі та підошви вугільних

пластів різкі й чіткі. В покрівлі, як правило, залягають аргіліти, в пі-

дошві – алевроліти. В більшості випадків у підошві вугільних пластів

просліджується стигмарієвий шар (“кучерявчик”).

Таблиця 3.16

Характеристика вугільних пластів за потужністю

Група за потужністю, %

Вугільний

пласт

Дуже тонкі (до 0,6 м)

Тонкі (0,6–1,2 м) Середні (1,2–2,0 м)

Якісна характеристика вугілля

Вугілля у ЛВБ переважно гумусове, сапропеліти трапляються зрідка

у вигляді прошарків, переважно в покрівлі та підошві гумусових плас-

тів. Вугілля щільне, в’язке, чорного і чорно-сірого кольору, строкатої,

тонкоштрихуватої і смугастої структури. За петрографічними особли-

востями розрізняються блискучі (кларенові), напівблискучі (кларено-

дюренові), напівматові (дюренові) і матові

(фюзенові) різновиди. У бу-

дові пластів беруть участь усі вказані літотипи. В розрізах вугільних

пластів переважає напівблискуче вугілля (36–79 % потужності пласта).

Сумарний вміст блискучого та напівматового вугілля коливається в

межах 20–40 %. Матове вугілля трапляється зрідка – 1–10 %.

За складом вихідного рослинного матеріалу виокремлюють два ти-

пи вугілля, що утворюють у пластах витримані горизонти:

• дрібно-мікроспарингітовий, складений дрібними тонкими мікроспо-

рами і кутикулами;

Розділ 3. Вугільні басейни України

256

• крупно-мікроспарингітовий, для якого типовими є великі мікроспори

і безструктурний вітриніт.

В основних вугільних пластах присутні обидва типи, причому, як

правлило, перший утворює нижній горизонт, а другий – верхній.

В основних промислових пластах басейну вміст вітриніту складає

70–76 %, лейптиніту 7–10 % і фюзеніту 12–24 %. Мінімальний вміст

вітриніту встановлено у вугіллі пласта n

(66 %), максимальний – у

вугіллі пласта n

(81 %). Більша частина вугілля промислових пластів

належить до маловідновленого і відновлeного типу.

За основними класифікаційними параметрами (V

daf

i V) у басейні

зустрічаються п’ять марок вугілля – довгополуменеве (Д), газове (Г), га-

зово-жирне (ГЖ), жирне (Ж) і коксове (К). Ступінь метаморфізму зако-

номірно зростає в південно-західному напрямі. Внаслідок такої зако-

номірності вугілля Нововолинського району належить до довгополу-

меневих і газових нижньої групи Г6, а вугілля червоноградських і ве-

ликомостівських шахт – до газових групи Г12 і газово-жирних.

У Південно-Західному районі басейну вугілля жирне і на самій окраїні

розкриті нижні пласти (v

, n

), які за своїми показниками відповіда-

ють коксовим. Класифікація вугілля ЛВБ наведена в табл. 3.17.

Таблиця 3.17

Класифікація вугілля Львівсько-Волинського басейну

Вугілля Марка Група V

daf

V, мм Номери кодів за

Міжнародною

класифікацією

Довгополуменеве Д - ≥ 33 - 711, 800, 811

Газове Г Г6

Г12

> 33

≥ 33

≤ 6–11

12–17

711,721,621, 622

633, 634

Газове жирне ГЖ - > 35 18–24 633, 634, 635

Жирне Ж Ж12

Ж18

Ж25

27-33

> 27

≥ 27

12–17

18–24

≥ 25

435,534

535, 633

635

Вугілля басейну за якисними показниками відповідає 17 кодовим

номерам Міжнародної класифікації кам’яного вугілля.

У басейні переважає вугілля з підвищеною зольністю (А

= 5–35 %).

Високою зольністю вирізняються пласти складної будови, нижчою –

прості, наприклад, зольність пласта v

простої будови становить 6–12

%, а складної – 20–25,5 %. Переважає тугоплавка зола з температурою

плавлення 1300–1400ºС.

Вугілля басейну належить до середньо- і високосірчаних (S

= 1,5–

4,5 %). У Червоноградському районі трапляються малосірчані пласти

(1,0–1,5 %). Вугілля пласта n

високосірчане (4,6–6,7 %).

Розділ 3. Вугільні басейни Укераїни

257

Максимальний вміст вологи (W

= 5,0–7,6 %) відмічається в довго-

полуменевому вугіллі Нововолинського району. Далі на південь вміст

вологи у вугіллі закономірно зменшується і в межах Червоноградсько-

го району дорівнює 2,5–3,6 %. Мінімальних значень вологості вугілля

досягає на південно-західній окраїні басейну (1,2–1,6 %).

Вихід летючих речовин (V

daf

) змінюється на площі басейну від 26 до

46 % (переважно 32–40 %). Зниження виходу летючих речовин спо-

стерігається з північного сходу на південний захід. Їх мінімальний ви-

хід на південно-західній окраїні басейну дорівнює 30–33 %.

Теплота згоряння вугілля або теплотворна здатність (Q

daf

) знахо-

диться у межах 32,24–36,93 МДж/кг. Максимальних значень вона до-

сягає у вугіллі пласта v

на ділянках Південно-Західного району. Мак-

симум теплоти згоряння припадає на вугілля марок Ж і К, зокрема,

максимальну теплоту згоряння (34,49–36,93 МДж/кг) має вугілля пла-

стів v

, n

і n

, мінімальну (32,45–33,5 МДж/кг) – вугілля пластів

, n

і n

Товщина пластичного шару (Y) змінюється від 0 до 30 мм і більше,

збільшується в південно-західному напрямі. У басейні присутнє вугіл-

ля від некоксівного до дуже коксівного.

Таким чином, зміна окремих якісних параметрів і основних техно-

логічних властивостей вугілля в басейні спостерігається в південному

і південно-західному напрямах. Показники вугільного пласта n

, який

найбільш широко розповсюджений і характеризується витриманою

потужністю, наведено в табл. 3.18.

Таблиця 3.18

Якісні показники вугілля пласта n

Геолого-

промисло-

вий

район

daf

МДж/кг

мм

daf

Марка

вугілля

Нововолин-

ський

3,0

6,5

7,6

14,4

12,7

15,3

1,4

0,6

2,2

37,4

39,3

38,4

32,345

33,524

33,663

79,8

80,7

81,3

5,3

5,1

4,9

Г6

Червоно-

градський

1,3

1,7

0,9

1,6

1,7

7,0

16,5

7,7

11,6

12,8

1,2

2,4

0,8

1,0

0,7

35,6

37,2

35,0

29,5

30,0

33,358

34,920

35,045

34,312

34,614

81,3

82,9

85,3

85,9

85,6

5,4

5,0

5,1

4,8

5,5

Г6

Г12

ГЖ

Південно-

Західний

1,2

1,6

11,4

7,0

1,3

0,8

32,2

28,2

35,250

36,092

86,1

88,2

5,0

4,8

Розділ 3. Вугільні басейни України

258

На площі Нововолинського, а також у північній частині Червоно-

градського району вугілля пласта n

належить до газових слабоспікли-

вих групи Г6. Далі на південь на полях шахт Великомостівської ділян-

ки і в межах Південно-Західного району басейна вугілля стає газовим

жирним і жирним.

Середня твердість вугілля за шкалою Мооса дорівнює приблизно

трьом, воно крихке, кількість дрібноти (клас 0–13 мм) в рядовому ву-

гіллі становить 54–73 %. Внаслідок

цього видалення сортового палива

великих пластів із рядового вугілля вважається недоцільним. Механі-

чна міцність вугілля знижується від довгополуменевого до жирного.

Вугілля ЛВБ використовується як високоякісне енергетичне пали-

во, технологічна сировина і сировина для отримання металургійного і

ливарного коксу. Як енергетична сировина воно використовується

промисловими і комунальними підприємствами Західної України. На

запасах

вугілля басейну діють Добротворська і Бурштинська теплові

електростанції, які споживають 70 % всього видобутого вугілля басей-

ну. Слабоспікливе вугілля Нововолинського і Червоноградського райо-

нів можуть використовувати для газового виробництва. Вугілля Чер-

воноградського і Південно-Західного районів, що характеризуються

високою спікливістю, використовують як компонент шихти для

отримання високоякісного металургійного коксу Запорізьким, Дніп-

родзержинським

і Ясинуватським коксохімзаводами.

Гідрогеологічні та гірничотехнічні умови експлуатації

Гідрогеологічні умови району досить складні. Тут виокремлюються

два водоносних горизонти – верхньокрейдовий і юрсько-

кам’яновугільний.

Верхньокрейдові води розповсюджені по площі всього басейну,

представлені потужним горизонтом тріщинних вод, пов’язаних із зо-

ною вивітрювання і вилуговування сеноманських мергелів. Води на-

пірні та гідрогеологічно пов’язані з

верховодкою і алювіальним пото-

ком річкових долин. Максимальна водозбагаченість приурочена до

північної частини басейну, де розташована область розвантаження

сеноманського водоносного горизонту.

Глибина розповсюдження верхньокрейдового водоносного горизон-

ту 120–130 м, водоприплив у виробки 1500 м

/добу, що значно

ускладнює проходку стовбурів шахт і потребує застосування спеціа-

льних методів проходки. Води слабомінералізовані (до 0,5 г/л), гідро-

карбонатно-кальцієвого складу.

У нижній частині мергельної товщі, нижче 100–180 м, тріщинува-

тість зникає і мергель стає практично монолітним і безводним.