Работ в соколовском карьере

Кафедра металлургии и горного дела

 

 

О т ч е т

 

по ____________________________________________практике

^{(указать вид практики)}

^{_______________________________________}

^{(указать место практики – наименование предприятия)}

 

Оценка __________________     Члены комиссии _________________________ (личная подпись, И.О.Ф.) «_____»_____________20___ г. _________________________ (личная подпись, И.О.Ф.) «_____»_____________20___ г. _________________________ (личная подпись, И.О.Ф.) «_____»_____________20___г.	Руководитель практики от института ____________________________ (ученая степень, ученое звание) ____________________________ (личная подпись, И.О.Ф.) «_____»_______________20___г.
Студент ____________________________ (личная подпись, И.О.Ф.)   Группа____________________   № зачетной книжки___________ «_____»______________20___ г.

 

 

Рудный 2016

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1.1. Общие сведения о структуре предприятия
2. Форма и строение рудных тел
2.1 Вещественный состав и запасы руд
2.2 Гидрогеологические условия месторождения
2.3 Инженерно-геологические условия месторождения
2.4 Работ в соколовском карьере
2.5 Вскрытие,система разработки
3 Стадии развития Соколовского карьера
3.1 Границы карьера, производительность и срок существования
3.2 Наклонные стволы для людских подъемов
3.3 Экономическая эффективность
3.4 Реализация проектных решений реконструкции 1992 г
3.5 Схема вскрытия
4 Технология планирования выемочных и разгрузочных работ при использований бульдозеров и скреперов.
Заключение
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Данный отчет содержит материал о прохождении практики Соколовского карьера Соколовского Рудоуправления АО ССГПО. Продолжительность прохождения практики – 5 недель. Руководитель практики от института – Рахимов З. Р. Руководитель практики от предприятия – Олухов В.В. Основной задачей практики является закрепление полученных знаний и овладение производственными навыками, проходя практику в качестве дублера помощника машиниста буровой установки. Эта задача отражена в задании на практику, которое состоит из двух частей: общая часть и индивидуальное задание. Общая часть задания заключалась в общем ознакомлении с предприятием, описании основных технологических процессов. Темой индивидуального задания является – месячные и декадные замеры объемов горных работ.

 

1 Общее ознакомление с предприятием

 

1.1 Общие сведения о структуре предприятия

 

Соколовское месторождение магнетитовых руд находится в Костанайской области РК в 40 км к ЮЗ от города Костаная и в 1-2 км к С от Рудного. Район месторождения представляет собой открытую степь с весьма слабо расчлененным рельефом с абсолютными отметками 168-185 м. Климат района резко континентальный, среднегодовое количество осадков около 260 мм, господствующие ветра юго-западные.

Через город Рудный проходят ж/д линии, асфальтированная автодорога Костанай – ст. Тобол, электроэнергией предприятия снабжаются Рудненской ТЭЦ, которая подключена к единой энергосистеме южного Урала. Для водоснабжения на р. Тобол сооружены Каратомарское и Сергеевское водохранилища. Южный и Центральный участки месторождения отрабатываются карьером, Северный – подземным рудником.

Соколовское месторождение входит в состав Соколовско-Сарбайского рудного района, составляющего центральную часть Главного железорудного пояса Тургайского прогиба.

Месторождение протягивается в меридиональном направлении более чем на 9 км при ширине до 650 м. В его строении участвуют два комплекса пород: нижний рудонесущий палеозойский, и верхний (мезозойско-кайнозойский), состоящий из рыхлых отложений мощностью от 30 до 120 м.

Палеозойский фундамент месторождения представлен осадочно-вулканогенной толщей нижнего карбона (сарбайская, соколовская, куржункульская свиты) и несогласно перекрывающей ее красноцветной толщей кызылжарской свиты среднего-верхнего карбона.

Сарбайская свита С_IV залегает в основании вскрытого разреза, образуя лежачий бок месторождения. Она представлена порфиритами, лавобрекчиями, туфами основного-среднего состава. Соколовская свита С_IV представлена двумя пачками. Нижняя пачка мощностью 200-500 метров сложена органогенными известняками, содержащими маломощные прослои туффитов и туфов. По падению, восстанию и простиранию известняки нередко фациально замещаются туффитами и туфами. Верхняя пачка свиты представлена туффитами с прослоями порфиритов и туфов, мощность пачки 250-540 м. Туффиты являются основными рудонесущими породами месторождения, среди них залегают 99 % запасов руд месторождения.

Куржункульская свита С_IV сложена туфами и лавовыми породами базальтового и андезибазальтового состава. Лежачий бок свиты образуют пластообразные субвулканические тела лейкобазальтов, крупнолейстовых базальтов, кислых субщелочных пород. Мощность свиты достигает 1000 м. По породам лежачего бока свиты развиты вкрапленно-прожилковые магнетитовые руды.

Кызылжарская свита С_2-3, представленная красноцветной толщей, залегает на подстилающих породах с небольшим угловым несогласием и представлена красноцветной толщей с частым переслаиванием туфов основного-среднего состава, туффитов, туфопесчанников и т.д. Мощность свиты более 500 м.

В строении платформенного чехла участвуют отложения меловой, палеогеновой, неогеновой и четвертичной систем.

Кора выветривания палеозойских пород имеет мощность чаще 1-2 м, в зонах разрывных нарушений отмечаются линейные коры с глубиной до 150 м. Аптский и альбский ярусы объединенные залегают в карстовых впадинах на известняках соколовской свиты, представлены пестроцветными каолиновыми глинами, иногда бокситами, мощность их достигает 45 м.

Верхний отдел меловой системы представлен туронским и маастрихтским ярусами. Первый представлен глауконит-кварцевыми песками мощностью менее 5 м, распространен неповсеместно. Маастрихтский ярус также сложен глауконит-кварцевыми песками мощностью 25-30, до 50 м.

Нижняя часть палеогеновой системы представлена тасаранской свитой среднего-верхнего эоцена, сложена опоками и опоковидными глинами, мощность ее 25-45 м. Выше залегает чеганская свита (верхний эоцен-нижний олигоцен), представленная однообразной толщей оливково-зеленых листоватых глин мощностью до 30 м. Пески среднего олигоцена мощностью не более 5 м развиты в виде небольших изолированных участков.

Неогеновая система представлена зеленовато-серыми комковатыми глинами мощностью менее 5 м. Отложения четвертичной системы мощностью до 5 м представлены суглинками и супесями.

Интрузивные породы представлены небольшим (12×3 км) Соколовским массивом сарбай-соколовского комплекса, расположенным несколько юго-западнее месторождения. Массив сложен кварцевыми диоритами, меньше гранодиоритами. На месторождении широко распространены послерудные дайки диабазовых порфиритов и гранит-порфиров пермского придорожного комплекса.

В структурном отношении месторождение приурочено к восточному крылу Соколовско-Сарбайской антиклинальной складки. Падение слоев в северной части месторождения восточнее под углом от 30-40^° до 60-80^°, в центральной части ветрикальное, а на юге месторождения, в зоне влияния Южно-Соколовского разлома, слои запрокинуты на запад.

Участок месторождения разбит большим количеством разрывных нарушений на серию крупных и мелких блоков. Важное значение имеют косоширотные послерудные нарушения, представляющие собой крутопадающие сдвиги с небольшой (десятки метров) амплитудой. Они делят месторождение на ряд участков: Южный, Центральный, Северный 6-й и 8-й эпицентры.

Гораздо более многочисленны на месторождении послерудные нарушения широтного и субширотного направления, круто падающие на север. Они вмещают послерудные дайки диабазовых порфиритов и гранит-порфиров

 

 

2 Форма и строение рудных тел

 

Рудная зона Соколовского месторождения имеет в целом меридиональное простирание, которое в северной части меняется на северо-восточное. Длина ее по простиранию более 9 км, падение рудной зоны восточное (за исключением Южного участка) под углом 60-85^° на Центральном участке и 45-75^о на Северном. На Южном участке в результате блоковых перемещений взбросового характера зона имеет крутое западное падение.

Рудные тела повсеместно залегают согласно с вмещающими породами и падают под одинаковыми с ними углами. Основная рудная залежь имеет компактное строение, не расщепляется на отдельные рудные тела и залегает в контакте известняковой и туффитовой пачек.

В пределах разведочных линий (р. л.) 3-7 Южного участка месторождения рудная залежь имеет в разрезе клиновидную форму. Вблизи поверхности мощность компактной рудной залежи превышает 200-220 м, достигая 250 м. Эта мощность сохраняется до глубины 300-400 м при очень крутом западном падении. Ниже рудная залежь расщепляется и выклинивается на глубине 400 мна р. л. 3 и около 700 м на р. л. 5 и 6, при этом нижняя часть залежи с уменьшающейся мощностью с глубиной постепенно выполаживается до 45^о на р. л. 3-5, до 60^о на р. л. 6. Начиная с р. л. 7 нижняя часть рудной залежи приобретает еще более крутое падение и мощность ее сокращается не столь резко (до 150-160 м на глубинах 650-750 м) и на глубину оруденения остается не оконтуренным. Севернее, на р. л. 9 и 10 рудная залежь имеет уже вертикальное падение. На этих р. л. мощность сплошных руд, развитых в западной части залежи, резко сокращается (на верхних горизонтах до глубины около 300 м), водосточная часть залежи здесь представлена вкрапленно-прожилковыми рудами. Начиная с р. л. 11 мощность залежи резко сокращается до 80-60 м.

На Центральном участке месторождения основная рудная залежь до р. л. 18 имеет субвертикальное падение и постепенно выклинивается на глубину 550-560 м. Начиная с р. л. 19 рудная залежь приобретает восточное падение с выполаживанием в северном направлении (от 70^о до 40-45^о). При этом выполаживание имеет место на верхних горизонтах, на глубинах более 500 м падение залежи остается вертикальным.

Начиная с р. л. 22 в висячем боку основной рудной залежи появляется серия параллельных ей мелких рудных тел, количество и мощности которых постепенно увеличиваются.

В последние годы в восточном бору действующего карьера разведан штокверк вкрапленно-прожилковых руд. На участке разведочных профилей 12а-19 эти руды образуют крутопадающую штокверкоподобную рудную зону, имеющую в плане вид меридиональной полосы. На юге она сливается с основной рудной метасоматической зоной, а на севере постепенно затухает. Протяженность линейного штокверка по простиранию 600 м, ширина на горизонтальной проекции 160-350 м, по падению он прослежен на 900 м. По простиранию и падению зона расчленяется на несколько рудных полос, в которых, в свою очередь, выделяются средние и мелкие по размерам линзо-, столбо- и жилообразные сложной формы тела.

 

 

2.1 Вещественный состав и запасы руд

 

Среди магнетитовых руд месторождения по структурно-текстурным особенностям выделяются руды сплошные, полосчатые и вкраплено-прожилковые.

Сплошные руды с содержанием магнетита 70-95 % составляют около 30 % запасов месторождения. На Южном участке эти руды мелко- и среднезернистые, в остальной части месторождения – мелко-тонкозернистые. Постоянно в рудах встречается пирит, нерудные минералы представлены пироксеном, гранатом, кальцитом и др. Также широко распространены вкрапленные руды, содержащие 30-70 % магнетита. По текстурному рисунку среди них выделяются равномерно-вкрапленные, пятнистые, прожилковидные. По минеральному составу различают скаполит-магнетитовые, пироксен-альбит-магнетитовые, гранат-магнетитовые, хлорит-, эпидот-, актинолит-магнетитовые руды, в них почти постоянно присутствует пирит. Руды тонко-, мелко- и среднезернистые. Реже встречающиеся полосчатые руды, представленные тонким чередованием магнетита с сульфидами и нерудными минералами.

Вкрапленно-прожилковые руды сложены частыми прожилками магнетитового, пироксен-магнетитового и апатит-пироксен-магнетитового состава, обычно с кальцитом и пиритом. Прожилки вмещаются пироксенизированными и эпидотизированными порфиритами, содержащими также вкрапленность магнетита. Мощность прожилков и жил меняется от см до первых метров. В участках сгущения сети прожилков руда принимает брекчиевидный облик. Она содержит угловатые обломки измененных вмещающих пород, сцементированных неравномерно-зернистым (от мелко ­ до грубозернистого) магнетитом. Количество рудного цемента меняется от 20 до 60 %. Основное количество магнетита (в среднем 90 %) сосредоточено в цементе руды, остальная часть в форме вкрапленности – в обломках вмещающих пород. Средний химический состав вкрапленно-прожилковых руд: Fе_общ. 29,24 %;

Fе_mt 26,17 %; S 0,48 %; Р 0,189 %.

По сравнению с обычными более богатыми, но тонкозернистыми рудами вкрапленно-прожилковые руды являются лучше обогатимыми. При сухой магнитной сепарации из руд с содержанием железа от 20 до 30 % из дальнейшей переработки исключается от 34,8 до 62, 7% хвостов. В результате мокрой магнитной сепарации из руд получается высококачественный концентрат с массовой долей Fе_общ. от 67 до 69,9 %.

Запасы вкрапленно-прожилковых руд до проектной глубины карьера (300-370 м) по сумме категорий С₁+С₂ составляют 28,5 млн.т с содержанием Fе_общ. 31,63 %; Fе_mt 25,84 %; S 0,36; Р 0,158 %.

Общий остаток балансовых запасов в проектном контуре карьера по состоянию на 01.01.2004 г. составляет 42471 тыс. т.

 

 

2.2 Гидрогеологические условия месторождения

 

В районе месторождения выделено пять водоносных горизонтов и комплексов. Первый от поверхности горизонт грунтовых вод типа верховодки приурочен к четвертичным супесям и суглинкам. Эти породы залегают на водоупорных неогеновых глинах, имеющих неповсеместное распространение, в этой связи обводненные супеси и суглинки в одних случаях образуют самостоятельный безнапорный горизонт – верховодку, в других (при отсутствии слоя неогеновых глин) – совместный водоносный горизонт с песками среднего олигоцена. Глубина залегания зеркала грунтовых вод 3-5 м. Коэффициент фильтрации водоносных суглинков и супесей до 2,2 м/сут.

Водоносные среднеолигоценовые пески залегают на водоупорных глинах чеганской свиты. В случае отсутствия верхнего водоупора - неолигоценовых глин – среднеолигоценовый водоносный горизонт, как отмечалось, соединяется с горизонтом верховодки и составляет один горизонт грунтовых вод со свободной поверхностью. В восточной части месторождения, где пески перекрыты водоупорными глинами, воды горизонта приобретают незначительный напор. Коэффициент фильтрации среднеолигоценовых песков 3,36 м/сут.

В настоящее время происходит инфильтрация в четвертичный и среднеолигоценовый горизонты сильно минерализованной воды из хвостохранилища обогатительной фабрики, водонакопителей и дренажных канав. В этой связи минерализация подземных вод горизонтов увеличилась с естественной менее 1 г/л до 4 г/л. По гидрохимическому составу воды многокомпонентные гидрокарбонатные.

Водоносный комплекс трещиноватых опок и песков тасаранской свиты имеет в настоящее время ограниченное распространение, так как он сдренирован системой водопонижения действующих рудников. Воды комплекса солоноватые с минерализацией 4,65 г/л. В пределах месторождения комплекс подпитывался водами нижележащего верхнемелового горизонта, который обладал большим гидростатическим напором до 20-30 м.

Верхнемеловой водоносный горизонт является основным. Он приурочен к глауконито-кварцевым пескам и песчаникам маастрихтского и туронского ярусов. Нижним водоупором являются глины нижнего мела или глины коры выветривания палеозоя. Но местами водоносные меловые породы непосредственно контактируют со скальными породами палеозоя, и существует гидравлическая связь горизонта с палеозойским водоносным комплексом. Коэффициент фильтрации песков в среднем 3,7, достигает 6-8 м/сут. Воды горизонта напорные с величиной напора 40-50 м. После проведения осушительных работ меловой горизонт содержит воды со свободной поверхностью, остаточный столб воды над подошвой меловых песков меняется от 3,4 до 19,6 м. По гидрохимическому составу воды горизонта сульфатно-хлоридно-натриевые с минерализацией до 4,5 г/л.

Палеозойский водоносный комплекс относится к типу трещинных, трещинно-карстовых, он приурочен к трещиноватым породам различного литологического состава (известнякам, вулканогенным и интрузивным породам). Наибольшей водообильностью характеризуются разрывные тектонические нарушения и закарстованные известняки. Коэффициент фильтрации меняется от 0,22 до 7,5-9,9 м/сут. С глубиной трещиноватость палеозойских пород и их водообильность уменьшаются. Водоносный комплекс напорный, напор достигает 75 м. Нижним водоупором комплекса являются слабо трещиноватые скальные породы, верхним – глины коры выветривания. Питание комплекса происходит через «окна перетекания» в коре выветривания из верхнемелового горизонта. По гидрохимическому составу воды комплекса хлоридно-сульфатные натриево-кальциевые, соленые. Минерализация подземных вод с глубиной увеличивается от 3,1 г/л до 25 г/л, иногда до 74,71 г/л.

Высокоминерализированные подземные воды месторождения агрессивны по отношению к бетону и металлу.

 

 

2.3 Инженерно-геологические условия месторождения

 

В строении разрабатываемого массива месторождения выделяются два геолого-структурных яруса: покровный и основной (рудовмещающий).

Покровный ярус представлен рыхлыми и реже полускальными горизонтально залегающими породами мезозойского возраста. Общая мощность их меняется от 35 м в южной до 90-100 м в северной части месторождения. Физико-механические свойства рыхлых пород, слагающих покровный ярус, приведены в таблице 1.1, полускальных в таблице 1.2.

Первичные руды и вмещающие их породы основного яруса относятся к скальным и их физико-механические приведены в таблице 1.2.

Покровная толща месторождения почти наполовину состоит из водопроницаемых, большей частью несцементированных и поэтому неустойчивых в водонасыщенном состоянии пород. Глины, слагающие остальную часть разреза покровного яруса, также не способствуют устойчивости бортов карьера.

Подземные воды четвертичного и среднеолигоценового водоносных горизонтов, просачиваясь в бота карьера, вызывают оползание его откосов, осложняют ведение горных работ.

Воды верхнемелового водоносного горизонта особенно затрудняют разработку карьера. Будучи перекрыты водоупорными опоковидными глинами тасаранской свиты, они являются напорными, в связи с чем, вся толща песков палеогена и мела, достигающая мощности 65-70 м, водонасыщена, а пески проявляют свойства плывунов.

 

 

 

Таблица 1.1 – Физико-механические свойства рыхлых грунтов покровного яруса

Наименование пород	Удельная масса, г/см2	Объемная массат/м3	Пористость, %	Коэффициент пористости	Водоотдача	Величина сцепления, кг/см2	Угол внутреннего трения	Число пластичности	Показатель консистенции В	Коэффициент крепости по Протодьяконову	Коэффициент разрыхления
Четвертичные супеси и суглинки	2,67-3,48	1,90-2,48	34,8-46,5	0,53-0,87	0,07	0,28-0,3	6-4				1,36
Неогеновые глины	2,71-2,77	1,86-1,90	46,5	0,87		0,5	11,5	25,7-40,6	0,06-0,3	1,0	1,8
Пески среднеолигоценовые	2,68	2,12		0,5	7,9-9,2	0,05-0,1	27-28			0,3-0,5	1,3
Глины чеганские	2,7-2,8	1,63-1,91	46,5-62,2	0,87-1,01		0,32-7	6-14	27-48,6		1,5	1,77
Глины опоковидные	2,51-2,77	1,58-1,92	45,6-62,0	0,87-1,65		1,1	26,6	29,3-49,1	0,025	2,8	1,5
Пески глауконит-кварцевые туронские и маастрихтские	2,64-2,72	1,88-2,18	29,1-46,6	0,41-0,88	2,8-15,6	0,25-1,1	17-35			2,4	1,5

Таблица 1.2 – Физико-механические свойства скальных и полускальных грунтов

Наименование пород	Удельная масса, г/см3	Объемная масса, т/м3	Пористость,%	Водопоглощение, %	Предел прочности при сжатии, кг/см2	Коэффициент крепости по Протодьяконову	Коэффициент разрыхления
Полускальные грунты покровного яруса
Опоки тасаранские		1,45-1,79					1,7
Песчаники глауконит-кварцевые		1,79-2,20			90-464	0,9-4,6	1,5
Скальные грунты
Порфириты	2,94	2,76	5,9	1,2		15,9	1,6
Туфы	2,84	2,67	5,9	1,2		16,4	1,6
Туффиты	2,78	2,61	5,9	1,1		16,3	1,5
Известняки	2,81	2,73	3,1	0,4		11,9	1,5
Скарны	3,31	2,95	10,9	2,1		6,6	1,5
Руды магнетитовые	4,26	3,91	8,1	1,2		7,9	1,5

Работ в соколовском карьере

На 1.01.2002г. глубина карьера достигла 443м., отметка нижнего горизонта –-268м. Размеры карьера по дневной поверхности составляют: длина (с севера на юг) – 3400м., ширина (с востока на запад) – 2000 м. Карьер достиг проектных контуров: по востоку до гор.+120м., по югу –230м., по западу – 170м., северный борт отработан в проектных контурах до отметки – 205м.