О б щ и е с в е д е н и я
Карьер ОАО “ ИнГОК” расположен в южной части криворожского желе- зорудного бассейна на расстоянии 30км от г.Кривого Рога. Поверхность участка месторождения имеет относительно спокойный рельеф с общим пологим уклоном на юго-восток в сторону реки Ингулец. В северной части карьера находится поселок Степной и промплощадка бывшей шахты Центральная, в восточной - пгт.Широкое, в юго-восточной- пос. Родевичево и Николаевка, в западной – промплощадка комбината, в северо-западной части на расстоянии 2км. находится жилмассив комбината. Ближайшей железно-дорожной станцией является ст.Ингулец.
П а р а м е т р ы к а р ь е р а:
по состоянию горных работ на 1.01.2009г:
- в карьере находится в работе 28 горизонтов;
- глубина карьера – 395м;
- длина карьера – 3500м;
- ширина карьера – 2300м;
- высота уступов-12,14,15м;
- горные работы в карьере ведутся способом поэтапной разработки, предусматривающим отработку карьера слоями и формированием нерабочих и временно нерабочих бортов карьера методом контурного взрывания и послойной отработкой сдвоенных уступов Н=30м.
К л и м а т р а й о н а
Климат района относится к умеренно-континентальному с короткой малоснежной зимой и продолжительным теплым летом.
Наиболее жаркий месяц- июль, со среднемесячной температурой +21С, абсо-
лютный максимум +39С Количество дней за год со средней температурой выше +15С составляет 120-130 дней.
Средняя сумма осадков обычно не превышает 380-400мм. Испаряемость почти в два раза превышает годовую сумму атмосферных осадков и составляет 700-800 мм.
Относительная влажность воздуха в летний период имеет минимальное значение 30-40 %, поэтому испарение преобладает над инфильтрацией.
За летний период выпадает 65% осадков от годового количества. Длительность холодного периода с устойчивой среднемесячной температурой ниже 0С изменяется от 105 до 122 дней в год. Особенность зимы - частые оттепели и неустойчивость снежного покрова.
Наиболее холодным месяцем является февраль. Его среднесуточная температура -6С, абсолютно максимальная –34С.
Частая смена оттепелей и морозов способствует образованию сильных гололедов. Размеры гололедов с изморозью достигают 60мм.
Максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь 6,2 м./c.,
минимальная за июль-4,5 м/c.
Глубина промерзания суглинистых грунтов в среднем составляет 0,8м, а в отдельные бесснежные зимы достигает 1,5м.
1. Краткая геологическая и гидрогеологическая
характеристика горных пород месторождения.
1.1 Месторождения железистых кварцитов ИнГОКа слагают два различных структурно – фациальных яруса.
1.- верхний - сложенный кайнозойскими отложениями;
2. – нижний (докембрийский) – сложенный кристаллическими породами протерозоя.
1.2 Кайнозойские осадочные образования представлены:
а) почвенно-растительным слоем и лесовидными краснобурыми суглинками со средней мощностью 2.5 м;
б) ракушечно-солитовыми известняками с прослоями и линзами песков и глин. Мощность в западной части месторождения 35 м, в восточной 4 м;
в) серовато-зелёными глинами и в нижней части (западный борт) валунами, бурыми железняками. Мощность этого яруса на западе 40-50 м, на востоке –1.2 м.
Предел прочности одноосному сжатию кайнозойских отложений 100-300 кг/см2 .
1.3 Железорудная свита месторождения представлена сланцевыми и железорудными горизонтами.
1.3.1 Джеспилиты пятого железистого горизонта (К2-5Ж) разделяются на джеспилиты мартито-гематитовые (окисленная зона) и джеспилиты гематито-магнетитовые.
Структура пород тонкозернистая, текстура тонкополосчатая. В общем объёме джеспилиты составляют 40% от общего объёма. Предел прочности одноосному сжатию 1500-2000 кг/см2 (большая разница зависит от степени выветривания на вышележащих горизонтах +40м, +26м, +12м).
1.3.2 Окисленная и полуокисленная зона мартито-гематитового состава второго-четвёртого железистых горизонтов (К2 2Ж – 4Ж), среднеполосчатой текстуры, мелкозернистые составляют 7% от общего объёма пород. Предел прочности одноосному сжатию 1000-1500 кг/см2.
1.3.3 Кварциты силикато-магнетитовые, магнетитовые второго-четвёртого железистых горизонтов (К2 2Ж-4Ж), крепкие, среднеполосчатой текстуры, мелкозернистые, местами с чередующимися пачками сланцев, слабо вязкие. Составляют 30% от общего объёма пород. Предел прочности одноосному сжатию этой разновидности кварцитов 1700-2000 кг/см2.
1.3.4 Кварциты магнетито-силикатовые и карбонато-магнетито-силикатные, второго-четвёртого железизтых горизонтов (К2 2Ж-4Ж), крепкие, сильно вязкие, неравномерно полосчатые (средне и грубополосчатой структуры), мелкозернистые. Составляют 15% от общего объёма, пород (сюда входит приконтактная зона). Предел прочности одноосному сжатию 1500-1700 кг/см2.
1.3.5 Сланцы гранато-хлорито-амфиболовые и кварциты безрудные, крепкие, вязкие, грубополосчатой структуры, мелко и среднезернистые. Составляют 8% от общего объёма пород. Предел прочности одноосному сжатию 1000-1600 кг/см2.
1.4 На участке карьера выделяют 4 водоносных горизонта:
1. Воды аллювиальных отложений долины реки Ингулец.
2. Понтический водоносный горизонт.
3. Воды сарматских отложений.
4. Трещино - пластовые воды кристаллических пород.
Кроме того, карьером частично вскрыты отложения Киевского яруса, которые также являются источником обводнения карьера. Все водные горизонты, разгружаясь в пределах существующих контуров карьера, являющегося громадной искусственной дреной, дают общий приток до 900 м3/час. Большую часть общего притока составляют воды аллювиальных отложений долины р. Ингулец – до 200 м3/час.
Понтический и сарматский водоносные горизонты, разгружаясь в южном и западном бортах карьера, дают приток до 360 м3/час.
Трещино-пластовые воды кристаллических пород имеют незначительные запасы, которые постоянно пополняются за счёт притока из вышележащих водоносных горизонтов.
Коэффициент фильтрации кристаллических пород колеблется в широких пределах (от 0,004 до 6,25м в сутки) и зависит в основном от степени трещиноватости пород.
Наиболее обводненные породы по взрывным скважинам отмечаются в восточной и западной частях карьера и на нижних горизонтах горных работ. Это объясняется постоянными притоками из вышележащих горизонтов. Благодаря незначительной водоотдаче, депрессионная кривая у откосов уступа – кривая.
Геологоразведочные работы
Для обоснования планирования и управления горными работами и сис-
тематического изучения недр месторождения, необходимо проведения
эксплуатационной разведки. Средняя глубина скважин принимается равной 30 м.
Общий обьем эксплуатационно-разведочного бурения составляет 15774м.
По договору управлением Укрчерметгеология,Криворожской геологичес-
кой партии станками колонкового бурения пробурено 2000м.
Станками шарошечного бурения рудника пробурено 3000м. разведоч-
ных скважин.
Для выполнения намеченных объемов работ эксплуатационной разведки
требуется буровые станки для колонкового бурения типа УКБ-200/300с и
для шарошечного типа - СБШ250МНА.
Для выполнения намеченного объема геофизического опробования
разведочных и взрывных скважин требуется одна установка "карьер"
на машине УАЗ-452В,производительностью 150 м/смену.
Осушение и водоотлив
Осушение карьера осуществляется поверхностным и комбинированным
способом.
Западный борт карьера -поверхностный, (предусматривает только
внутрикарьерные дренажные устройства-прибортовой дренаж с фильтрую-
щим пригрузом откоса) и комбинированный (который представляет собой
сочетание подземного дренажного комплекса с внутрикарьерными
дренажными устройствами.
Вода из водосборника гор.(-360)м. передвижной насосной установкой
перекачивается в зумпф стационарного водоотлива конвейерной штольни, а
затем по трубам, расположенным в вентиляционной штольне и вертикальном
стволе подается на поверхность и направляется в хвостохранилище
комбината.
В настоящее время вода с гор.(-360)м, откачивается шестью насосами
типа ЦНС 300-240 в водосборник (-210)м, а затем вода перекачивается на
поверхность.
Современное состояние горных работ
Ингулецкое месторождение железистых кварцитов условно разделено на
три участка: 12,12 П и поле шахты "Центральная".
Участок 12 приурочен к мощной замковой части Лихмановской синклинали
южного замыкания Криворожской структуры. Участки 12П и поле шахты "Цент-
ральная" располагаются севернее участка 12 и являются естественным про-
должением.
В настоящее время участок 12 разрабатывается открытым способом-
карьером ИнГОКа. Участок 12П,являясь продолжением участка 12,будет так-
же разрабатываться открытым способом путем разноса северного борта карь-
ера.
По состоянию горных работ на 1.01.2011г. в карьере ИнГОКа вскрыт
горизонт-360 м. Горные работы ведутся одновременно на 7 вскрышных и
18 добычных горизонтах. Добычные горизонты с +- 0 до дна карьера.Пара-
метры карьера по состоянию на 1.01.2011г.: длина-3100м.,ширина-2300м.,
глубина-415м.
Разработка полезных ископаемых производилась поуступно, с приме-
нением на рудоскальных породах, буровзрывных работ.
Погрузка горной массы из забоев производится экскаваторами
ЭКГ-8И\10\12,5,ЭКГ-6,ЗУС,Caterpillar-51308,Hitachi –EX-2500 в
автосамосвалы БелАЗ-7519,БелАЗ-75122, БелАЗ -75145, БелАЗ-75131 и в
думпкары 2ВС-105 с применением тяговых агрегатов ОПЭ-1А.
Общий фронт работ на 1.01.11г. составляет - по вскрыше-30,3 км.,
по руде-28,1км. Запасы руды по карьеру составляют:- вскрытые-196 млн.
тонн,-подготовленные-25 млн.т.,- готовые к выемке-7,8 млн.т. Ширина
рабочей площадки: по руде-32м.,по горной массе-39м.
Устойчивость откосов уступов и бортов карьера.
При открытой разработке месторождений полезных ископаемых исключи-
тельно важное значение имеет обеспечение устойчивости откосов уступов и
бортов в течении всего строительства и эксплуатации карьера.
Для обеспечения устойчивости бортов, откосов уступов и отвалов, для
нормальных условий работы людей и горного оборудования, уменьшения
влажности ПИ, на карьере осуществляются дренажные мероприятия,
контурные взрывания.
Так, дренаж устраняет или ограничивает обводненность экскаваторных
забоев и фильтрационные деформации отрабатываемых уступов, помогает бороться с образованием наледей на откосах, с обводнением буровых скважин.
Для укрепления откосов уступов отвала N1,производились работы по
возведению контрфорса между прудом балки "Скелеватая" и автодорогой,
расположенной вблизи отвала N1.
В районе конвейерного тракта "Западный",велись работы по укреплению
уступа -60м.Было пробурено 40 скважин, через 2м.,глубиной 28м.По всей
длине которых были опущены рельсы и залиты бетоном. Поверхность откоса
покрыли металлической сеткой и забетонировали.
После выполнения этих работ, разрушение откоса уступа прекратилось.
Длительная устойчивость откосов в осадочных отложениях обеспечи-
вается при обязательном выполнении противооползневых мероприятий, включающих пригруз откосов скальным материалом, в сочетании с дренажом,
биологическое укрепление техногенных и кайнозойских отложений.
Пригрузочная призма должна формироваться снизу вверх, соблюдая
порядок отсыпки кусков скальных пород, обеспечивающая их зацепление
и исключающая формирование слоистости в теле призмы, параллельной плоскости откоса.
В качестве материала пригруза, используется некондиционная скаль-
ная вскрыша.
Постановка скальных уступов в предельное положение выполняется с
применением заоткоски уступов, включающих буферное взрывание или
предварительное щелеобразование, вдоль конечного контура.
Минимальная ширина приконтурной зоны составляет: для скальных пород
-35-40м.,для полускальных-30-35м..Бурение скважин отрезной щели произ-
водится станками СБШ-250МНА., TITON-500
Сдваивание 15-метровых уступов производится как обуривание всего
30-метрового уступа, так и с разделением на два подуступа по 15м. При вы-
боре наклона скважин отрезной щели, нужно руководствоваться углом паде-
ния основной системы трещин, с азимутом в сторону выработанного прост-
ранства.
Взрывание приконтурной ленты производится по диагональной схеме, с
углом наклона, по отношению к верхней бровке уступа-30-50º.
Время опережения взрыва скваженных зарядов контурного ряда, по отно-
шению к последующему взрыву зарядов дробления в противолежащих скважинах, должны находится в пределах 50-70мс.
Расстояние между скважинами отрезной щели до 2,5м.,длина забойки-
4-6м.
При отработке последней заходки, производится оборка верхней части
отрезной щели и заоткошенной части уступа, экскаватором по слоевой схеме.
Г О Р Н Ы Е Р А Б О Т Ы
Вскрытие месторождения.
Проект I очереди вскрытия и разработки нижних горизонтов карьера
ИнГОКа для поддержания его мощности по сырой руде, утвержден Минчер-
метом СССР в 1982 году, который выполнен на основе запасов железистых
кварцитов Ингулецкого месторождения.
В 1985-86г.Центрально-Криворожский ГРП управления "Укрчерметгеоло-
гия" и комбинатом, проведена доразведка южной части месторождения.
Все эти изменения в сырьевой базе учтены в настоящей корректировке
проекта I очереди вскрытия и разработки нижних горизонтов карьера
ИнГОКа, для поддержания его мощностей.
С учетом существующего положения горных пород дальнейшее вскрытие
месторождения намечается осуществить двумя постоянными внутренними
автомобильными траншеями, расположенными по южному и западному
бортам
карьера и по восточному борту железнодорожными траншеями с поверхности
до гор.-90м.
Кроме того, рабочие горизонты карьера в процессе эксплуатации
вскрываются дополнительно временными въездными траншеями. Продольный уклон автомобильных траншей составляет 6-8%,железнодорожных-30-40%.
Ширина автомобильных траншей и транспортных берм-30м.
Глубокие горизонты карьера дополнительно вскрыты двумя наклонными
под углом 16 до отм.-315м. и вертикальным стволом глубиной 150м.
Система разработки
Порядок дальнейшей отработки месторождения от существующего положения
рабочего борта, принят в северном направлении, с одновременным понижением
горных работ и формированием западного борта карьера.
Отработка горизонтов осуществляется преимущественно поперечными
заходками, по всей ширине рудного поля.
После ликвидации шахты "Центральная"(1994),горные работы развиваются
по всему фронту карьера.
Разработка месторождения ИнГОКа в соответствии с его горно-техни-
ческими условиями залегания, производится транспортной системой с пере-
мещением вскрышных пород во внешние отвалы.
основные параметры системы разработки в проекте приняты согласно
НТП и составляют:
- высота уступа-10м.по наносам,12м-по известнякам(по западному бор-
ту в связи с перенарезкой водоносных горизонтов-12-14м.) и 15м-по скаль-
ным породам.
-ширина рабочих площадок на горизонтах по наносам и известнякам
принята 40-60м.,исходя из условий размещения экскаваторов, транспортной
полосы для двухстороннего движения автосамосвалов или ЖДТ и ЛЭП;
-ширина рабочих площадок на рудных и скальных вскрышных уступах
определяется с учетом количества одновременно взрываемых рядов скважин,
ширины развала горной массы и расстановки оборудования и составляет 45-
65м.
Средняя длина фронта добычных работ по одному уступу колеблется
от 100 до 800м.
Интенсивность продвигания уступов в горизонтальном направлении
составляет 70-80м. в год.
Величина годового понижения горных работ при соблюдении проектных
решений составляет 8-9м/год.
Выемочно-погрузочные работы.
На карьере ИнГОКа широкое применение получили экскаваторы ЭКГ-8И
(10),ЭКГ-6,3УС. Caterpillar-51308,Hitachi –EX-2500) На одном из четырех перегрузочных пунктов карьера приме-
няется экскаватор ЭКГ-12,5.
Выемочно-погрузочные работы на щебзаводе производятся экскаватором
ЭКГ-4,6(5АУ), на дамбе хвостохранилища работают два экскаватора ЭКГ-8И
и один экскаватор ЭКГ-5АУ, погрузка концентрата на открытом складе РОФ
производится экскаватором ЭКГ-4,6.
Коэффициент вскрыши называют объем пустой породы, приходящейся
единицу извлекаемого ПИ. Совокупность операций связанных с извле-
чением, транспортировкой и размещением в отвалы пустых пород, называют
вскрышными работами.
Таким образом, коэфф.вскрыши показывает количество пустых пород, кото-
рые необходимо извлечь и переместить в отвалы для того, чтобы добыть
единицу веса или объема ПИ.Коэфф. вскрыши называют весовым и измеряют
т/т или объемным и измеряют м3/м3.
Различают средний (общий) эксплуатационный, слоевой, контурный
текущий, граничный и плановый коэфф. вскрыши.
Первые четыре являются геометрическими показателями карьера и
устанавливаются расчетным путем. Текущий коэфф. является производственным показателем и характеризует режим горных работ карьера за определенный период времени; граничный и плановый коэфф.вскрыши является экономическими
показателями и используются в расчетах связанных с экономикой и финансированием ОГР.
