Донецкий угольный бассейн

В конце концов от горных цепей, перерезывавших местность, остались только их широкие основания в виде кряжей. Ряд этих кряжей пересекает весь бассейн с северо-запада на юго-восток, ясно свидетельствуя о прежнем положении размытых горных цепей. Самый значительный из этих кряжей — так называемый главный перелом или Донецкий кряж.

Совместной деятельностью в течение целых геологических периодов кряжеобразовательного и нивелирующего процесса площадь Донбасса приведена к своему современному виду, представляя собой тип рельефа, известный под названием «Плато размыва».

В тектоническом отношении Донбасс представляет собой ряд крупных складок, вытянутых преимущественно в направлении с северо-запада на юго-восток и осложнённых многочисленными разрывами. Отдельные районы бассейна, например, Чистяково-Снежнянский, Боково-Хрустальский, Несветаевский и другие, имеют в общем слабое проявление тектоники, в то время как Донецко-Макеевский, Алмазно-Марьевский и вся полоса промышленного Донбасса у его северной окраины весьма дислоцированы. Преобладающей формой разрывных тектонических нарушений в бассейне является надвиг. Сбросы значительно менее развиты и представлены меньшими амплитудами. Амплитуды тектонических нарушений колеблются в широких пределах от десятых долей метра до 1000 метров. Наибольшее распространение имеют надвиги с амплитудами от 30-50 до 200—300 метров. Кроме крупных тектонических нарушений, в бассейне имеет значительное развитие средняя и мелкая тектоника с амплитудами разрыва до нескольких десятков метров. На всех шахтных полях развита микротектоника, создающая существенные затруднения при ведении горных работ.

В угленосной толще Донбасса залегает 310 угольных пластов рабочей и нерабочей мощности, из которых 95 пластов относятся к отложениям нижнего карбона, 200 пластов к среднему карбону и 15 пластов к верхнему карбону. Суммарное количество угольных пластов, достигающих рабочей мощности, в среднем составляет 120 пластов, в том числе в отложениях нижнего карбона залегает 29 пластов, в среднем карбоне — 87 пластов и в верхнем карбоне — 4 пласта. В бассейне разрабатывается 70 пластов, в том числе по различным районам от 40 до 2 пластов. Большинство угольных пластов (до 70 %) имеет сложное строение. Простое строение имеют пласты мощностью до 0,6-0,7 метра. Прослои в угольных пластах представлены преимущественно глинистыми сланцами. Мощность рабочих угольных пластов по Донбассу колеблется в широких пределах: от 0,5 до 1,5-1,8 при средней мощности разрабатываемых пластов 0,7-1 метра. Мощность некоторых угольных пластов достигает 2-2,5 метра, но это относится преимущественно к отдельным небольшим участкам или группам шахтных полей. В Донбассе преобладают пологие пласты угля. Крутые пласты залегают в Центральном и Кадиевском районах и на отдельных участках в других районах.

Основными водоносными горизонтами в каменноугольной толще Донбасса являются известняки и песчаники. В отдельных районах бассейна меловые отложения и обводнённые третичные пески также являются крупными водоносными горизонтами. Наиболее высокой водоотдачей обладают известняки благодаря своей трещиноватости и мелкой закарстованности. Песчаники имеют меньшую трещиноватость, но значительно большую мощность, достигающую 80-120 метров, и являются наиболее крупными водоносными горизонтами, распространёнными на площади всего бассейна. Глинистые сланцы и угольные пласты практически не водоносны, частично водоносными являются трещиноватые песчаные сланцы. Движение подземных вод в каменноугольной толще происходит по трещинам горным пород. Водообильность пород снижается с глубиной. В пределах бассейна выявлено свыше 130 выдержанных водоносных горизонтов со значительными притоками. Некоторые водоносные горизонты выдерживаются на большей части бассейна, а часть их прослеживается только на территории отдельных его районов. По химическому составу воды очень разнообразны. В Центральной части бассейна преобладают воды сульфатно-карбонатного, сульфатного и сульфатно-хлоридного состава, а по катионам — кальциево-натриевые, натриево-кальциевые и натриево-кальциево-магнивые. С глубиной минерализация вод повышается.

Угли Донецкого бассейна относятся к гумусовым. Сапропелитовые разности углей встречаются только в виде отдельных линз и угольных прослоев. Угли пластов, залегающих в отложениях среднего и верхнего карбона, обладают почти одинаковым материнским растительным веществом, но имеют различные качественные показатели, что объясняется в основном их различной степенью углефикации, различной степенью восстановления и окисления в процессе их формирования, а также неодинаковой зольностью и сернистостью. Содержание фосфора в угле весьма незначительно. Выход летучих веществ колеблется в широких пределах — от 2 % (антрациты) до 50 % (длиннопламенные угли). Теплота сгорания углей находится в пределах от 7500 до 8750 ккал/кг. Наиболее чистые и малосернистые угли имеются в западном секторе Большого Донбасса (Южный и Западный Донбасс) и относятся к отложениям нижнего карбона. В Донбассе установлено закономерное изменение содержания летучих веществ в углях с уменьшением их содержания в направлении с северо-запада на юго-восток и от стратиграфически вышележащих к нижележащим. Зольность и содержание серы в углях колеблются в широких пределах. Среднее содержание природной золы в большинстве угольных пластов находится в пределах 7-20 %. Малозольных углей с зольностью до 7-8 % в бассейне немного. В Донбассе преобладают угли среднесернистые (1,5-3 %). Угли Донецкого бассейна в основном имеют лёгкую и среднюю обогатимость.

В Донецком каменноугольном бассейне распространены все основные марки каменных углей: длиннопламенные (Д), газовые (Г), жирные (Ж), коксовые (К), отощённые спекающиеся (ОС), тощие (Т), полуантрациты (ПА) и антрациты (А), а также переходные от бурых углей к длиннопламенным. Петрографический состав углей довольно однороден.