Влияние геологических факторов на газоносность Челябинского угольного бассейна

Газоносность в отличие от других геологических признаков угольных факторов месторождений является наиболее изменчивым параметром, подверженным влиянию очень многих геологических факторов.

Газоносность угольных пластов и вмещающих пород обусловлена особенностями геологического развития, важнейшим из которых является степень угленасыщенности и коллекторские угленосных отложений, тектоническое строение, разрывная тектоника, покровные отложения и др. Прежде всего на газоносность угольных пластов влияет глубина их залегания, чем вызвана существование газовой зональности в угольных отложениях. Чем ближе к дневной поверхности залегают угли, тем в большей степени они дегазированы. Вблизи дневной поверхности метан полностью отсутствует не только во вмещающих породах, но и в угольных пластах. По мере перехода на более нижние горизонты происходит закономерная смена газовых зон в следующей последовательности: зона полной деметанизации, метано-азотная, азотно-метановая, метановая зоны. Граничная поверхность метановой зоны проходит на глубинах от 150 м до 400 м и более. В зоне метановых газов метаноносность углей с глубиной продолжает нарастать по гиперболической зависимости, т.е. неравномерно, сначала ускоренными темпами, затем замедляясь и стабилизируясь на определенных глубинах. Так, для наиболее метаноносной Восточно-Батуринской структуры, средний градиент нарастания до глубины 350 м составляет 1-1, 15 м куб/т г.м. на каждые 100 м глубины, а стабилизация метаноносности углей происходит на глубинах около 500 м. Степень угленасыщенности разреза является одним из главных факторов, влияющих на метаноносность угленосных отложений, поскольку метан – продукт литификации и метаморфизма органической массы углей и пород. В силу этого метаноносность более мощных угольных пластов при сходных условиях залегания выше, чем у маломощных и средней мощности пластов. В этом отношении показателен мощный пласт Восточно-Батуринской площади, метаноносность которого на сопоставимых глубинах всегда выше, чем у менее мощных ниже- и вышележащих угольных пластов.

Одним из важнейших геологических факторов, отражающихся на метаноносности угольных пластов является тектоническое строение района. К примеру, в Еманжелинском районе влияние на газоносность структурно-тектонического фактора может служить положение поверхности метановой зоны, в изолинии глубин залегания которой в общих чертах повторяет конфигурацию складчатых структур. Наибольшей глубины (свыше 400 м) поверхность метановой зоны достигает в ядре Восточно-Батуринской синклинали, до 300 м она опускается в северной части поля шахты Восточной, а в пределах замковой части антиклинали в той же Восточно-Батуринской структуре поверхность метановой зоны проходит на глубине всего лишь 150 м.