地質
庫茲涅茨克煤田為一構造複雜的復向斜,在早石炭世海相沉積之上,發育有厚達9km的晚古生代 (晚石炭世—晚二疊世)和中生代 (三疊紀—侏羅紀) 含煤岩系。
晚古生代含煤岩系包括石炭紀—早二疊世巴拉洪群 (Balakhonckya group) 和晚二疊世科利丘京群(Kol′chuginskaya group)。巴拉洪群發育在復向斜邊緣部分,呈狹窄條帶,長約15~25km。它在復向斜中央被較年輕的地層覆蓋,僅在局部隆起區出露地表。科利丘京群在復向斜中央普遍發育。
在晚古生代地層的沖刷面上,發育有晚三疊世—侏羅紀塔爾巴甘群 (Тарбаганская серия)含煤岩系。
該煤田具有複雜的多層結構,三個含煤岩系的地質構造差別(右上圖)。①巴拉洪群在北部與托木逆掩斷層和薩萊爾嶺接觸處,呈現狹窄、陡峭、局部倒轉的線性褶皺;在東部與庫茲涅茨克山和南部與戈爾諾紹爾山區相鄰地區則為單斜產狀,向煤田中央緩傾斜;在煤田邊緣各種方向褶皺系的匯合處,發育有大型向斜構造。②科利丘京群在西北部地區呈寬闊的地塹狀褶皺帶;在西南部地區為各個方向的短軸狀褶曲,翼部平緩。③塔爾巴甘群則多呈現巨大而平緩的短軸向斜。
含煤性
庫茲涅茨克煤田巴拉洪群下部含煤性低且不穩定。在煤田的北部和南部,其下亞群有工業含煤性,含有厚達數米的不穩定煤層,其上亞群的含煤性沿剖面往上增高,在一些岩組中含有20層厚2.5~10m(個別為25~32m)的煤層。科利丘京群下亞群含有許多煤層,但主要是薄的煤層,煤田南部含煤係數最大,可採煤層的厚度為1.5~2.5m(個別為8~10m);其上亞群中部層位的含煤係數高而穩定,在煤田中部含有多達40層厚1~3m(個別10~25m)的可採煤層。在塔爾巴甘群中發現有11~56層煤層,其中5~14層達到可采厚度(0.8~9.4m),以中央盆地及其以南的向斜的西部邊緣含煤係數最大。
巴拉洪群煤層主要呈簡單結構(占37%)和中等複雜結構,煤岩成分複雜,以暗煤為主。科利丘京群煤層主要呈中等複雜結構 (60%~70%) 和複雜結構(26%~30%),以亮煤為主,多半為光亮型煤和半亮型煤。塔爾巴甘群煤層結構複雜而不穩定,厚度易變。
煤質
庫茲涅茨克煤田蘊藏有各種變質程度的煤,煤質優良,煉焦煤品種齊全,焦煤、肥煤、氣煤和瘦煤的儲量都很豐富,而且易於洗選,結焦性好,硫含量低,為0.3%~1.0%,磷含量也低,為0.002%~0.07%。巴拉洪群的煤為氣肥煤至無煙煤,其中氣肥煤、瘦煤分布在煤田的東部邊緣和沿薩萊爾嶺一帶,煤田主要蘊藏貧煤,部分為無煙煤(占600m以淺探明儲量的47%),煤的灰分為9.5%~20.5%,平均14%。科利丘京群的煤為長焰煤至肥煤,主要為氣煤 (占600m以淺探明儲量的56%)和長焰煤(占29%),肥煤較少(占8.5%)。塔爾巴甘群的煤主要為向長焰煤過渡的褐煤,水分為16%~21%,發熱量為29.55MJ/kg; 部分為長焰煤到氣煤。
資源
庫茲涅茨克煤田總煤炭資源量為636.9Gt(硬煤計算深度1800m,褐煤計算深度600m),其中,符合工業指標的548.1Gt,適於煉焦的214.9Gt,動力煤400.6Gt,無煙煤10.3Gt,褐煤11.1Gt。適於露天開採的資源量有14.2Gt。其中,煉焦煤僅1.9Gt,但尚未完全查明。
該煤田煤的探明儲量為117Gt。其中,A+B+C1級為66.4Gt,C2級為42.3Gt。煤田含煤密度高達28t/km。
開採地質條件
庫茲涅茨克煤田煤層分布集中,有工業意義的面積為1.2萬km (占煤田總面積的46%),已采和在建礦面積在3000km以上,主要集中於煤田西部。有些地方煤層多達300層,其中可采層有89層; 煤層較厚,1m以上煤層占可採煤層的90%,6.5m以上的占22%,可採煤層平均厚2.2m。煤層埋藏較淺,目前,礦井平均開採深度為350m。所有礦井都是在有煤塵、瓦斯的條件下進行開採,瓦斯含量介於6~40m/t煤之間。水文地質條件中等複雜,井巷中的湧水量通常不超過200~300m/h,個別礦井達到500~1000m/h。
開發概況
庫茲涅茨克煤田發現於1721年,從1842年起進行工業性開採,20世紀20年代末開始大規模開發,30年代初在該區興建烏拉爾—庫茲巴斯煤炭鋼鐵基地,目前已成為俄羅斯巨大的重工業中心。
1990年,該煤田煤產量為150.4Mt,占全俄煤產量的39%。其中,露天礦煤產量為69Mt,占該煤田產量的40%。