Строение третьего калийного горизонта Старобинского месторождения

Третий калийный горизонт (-430м) приурочен к 13-й соляной пачке. В пределах шахтного поля распространён повсеместно.

Абсолютные отметки подошвы пласта составляют в южной части -300м, в северо-восточном направлении пласт погружается до абсолютных отметок -520м.

Горизонт имеет трехслойное строение и подразделяется на три пачки (сверху вниз): верхнюю сильвинитовую (непромышленную); среднюю глинисто-карналлитовую; нижнюю сильвинитовую (промышленную).

Верхняя сильвинитовая пачка представляет собой горизонтальное переслаивание сильвинита, а иногда сильвинито-карналлитовой породы и каменной соли. Мощность сильвинитовых прослоев колеблется от 0,15м до 0,30м, прослои каменной соли имеют мощность от 0,10м до 0,60м.

Мощность верхней сильвинитовой пачки изменяется от 1,5м (скв.23) до 4,45м (скв.1). Среднее содержание KCL -17%, Н.О. –5,45%. Запасы верхней сильвинитовой пачки отнесены к забалансовым (из-за низкого содержания KCL).

Средняя глинисто-карналлитовая пачка состоит из чередующихся прослоев глины, карналлитовых, сильвинито-карналлитовых пород и каменной соли. Прослои глины и карналлитовой породы сосредоточены, главным образом, в средней части пачки. Мощность прослоев глины колеблется от 1-2см до 35см, карналлита - от нескольких сантиметров до 0,65м.

Мощность средней глинисто-карналлитовой пачки изменяется от 4,45м(скв. 26) до 16,7м (скв.5).

В разрезе нижней сильвинитовой пачки, состоящей из чередующихся прослоев сильвинита и каменной соли, выделено 6 сильвинитовых слоев (1-6 снизу вверх). Мощность сильвинитовых слоев изменяется от 0,15м до 1,30м, разделяющей их каменной соли - от 0,50м до 1,35м. На балансе предприятия стоят запасы по слоям 2-4.

Нижняя сильвинитовая пачка Третьего калийного горизонта является основным рабочим пластом. Мощность этой пачки колеблется от 2,0м (скв.5) до 9,05м (скв.13). Среднее содержание KCL – 21,5%, н.о. – 6,67%.

Подстилающие горизонт породы представлены каменной солью с глинистыми прослоями от 1мм до  5  7см мощностью около 6 метров. Ниже залегают породы 12-й глинисто-карбонатной пачки.

Разрабатываемый пласт и вмещающие его породы содержат в свободном и связном (микровключенном и сорбированном) виде природные газы, в состав которых входят: азот, метан, тяжелые углеводороды, оксид и диоксид углерода и др. Газы в породах находятся в виде очаговых (гнездовых) и межслоевых скоплений, а также в микровключенном состоянии. Давление газа в очаговых скоплениях достигает 9 МПа. Распределение газов, их количество и качественный состав в пределах шахтного поля, панелей, блоков крайне неравномерно и носит зональный характер. Общая газоносность пород в выбросоопасных зонах достигает 1,3 м³/м³. Газоносность пород Третьего горизонта по горючим газам составляет в среднем 0,2 м³/м³ породы.

Третий калийный горизонт считается выбросоопасным пластом.

При отработке Третьего калийного горизонта имеют место газодинамические явления (ГДЯ) в виде: внезапных выбросов соли и газа; обрушений пород кровли, сопровождающихся газовыделениями; отжима призабойной части пород, сопровождающегося звуковыми эффектами, иногда разрушением и выносом разрушенной породы в выработку.

Указанные явления могут происходить как в момент проведения выработки и отбойки руды в лаве, так и после этого, причем, они могут иметь место в призабойном пространстве и вне его (запоздалые ГДЯ).

Большинство ГДЯ связано с разрывными и складчатыми геологическими нарушениями в залегании калийных пластов (мульды, тектонические трещины и т.д.).