Производственная практика в ОАО «МГОК»

Таблица 3 Химический состав богатых руд.

Компоненты	Среднее процентное содержание компонентов
	Остаточные  руды		Осадочные руды		Гидротермальные руды
	Рыхлые	Плотные	Рыхлые	Плотные
Fe	58,48	46,42	52,04	45,0	58,28
FeO	3,84	11,70	5,05	14,77	14,54
Fe2O3	78,45	52,61	67,7	48,0	66,25
SiO2	7,56	8,95	9,12	10,9	8,04
А12О3	2,51	2,41	6,24	5,8	1,14
CaO	0,81	7,7	1,64	4,97	2,77
MgO	0,24	0,85	0,28	0,66	1,97
MnO	0,04	0,09		0,1	0,03
TeO2	0,28	-	1,13	0,27	0,1
Na2O	Следы	Следы	Следы	Следы	0,09
КО	0,16	0,08	0,09	0,26	0,66
Летучие	4,0	13,7	6,12	12,51	3,49
Р	0,026	0,06	0,05	0,08	0,05
S	0,32	0,9	0,24	0,69	0,0

 

Осадочные руды представляют собой тонко полосчатые, очень тяжелые (плотность 3,0-3,81 т/м³), часто слабо магнитные, мелко- и тонкозернистые минеральные агрегаты от черной до красно-бурой и зеленоватой окраски. Крепость руд изменяется от очень крепких, скальных (с временным сопротивлением раскалыванию до 2000 кг/см²)до рыхлых, порошковых, легко растирающихся пальцем. Они занимают 83% разведанных балансовых запасов.

Осадочные породы образовались в результате переноса на небольшое расстояние продуктов размыва осадочных руд. По количеству они резко подчинены последним и составляют 17% рудных залежей. В кровле остаточные руды встречаются в виде небольших линзообразных тел.

При подсчёте запасов учитывают руды с минимальным содержанием железа 45% в рыхлых железнослюдково-мартитовых и мартитовых рудах и в плотных карбонатозированных разностях этих же типов 35% при максимальном содержании кремнезёма соответственно 25% и 20%. Учет запасов руд производится с выделением двух промышленных групп (табл.4):

 

 

Таблица 4 Средний  химический состав промышленных групп  по главным компонентам

Содержание  в рудах
Компоненты	Не требующих  обогащения		Требующих обогащения		Обе группы вместе
	Остаточные	Осадочные	Остаточные	Осадочные	Остаточные	Осадочные	Обе группы
Feраст.	56,2	50,4	54,6	48,9	56,0	49,6	54,9
SiO2	8,2	9,0	12,6	12,4	8,7	10,7	9,0
СаО	2,98	3,61	2,79	2,18	2,97	2,94	2,6
S	0,55	0,8	0,56	0,39	0,55	0,61	0,57
Р	0,027	0,042	0,025	0,06	0,027	0,051	0,032

1)    руды,   не   требующие   дополнительного   обогащения,   со   средним  содержанием кремнезема в блоке  не более 10%;

2)  руды, требующие  обогащения, со средним содержанием  кремнезема в блоке от 30% до 25%. Внутри группы выделены руды: сернистые со средним содержанием серы более 0,3% и малосернистые со средним содержанием серы не более 0,3%.

 

Гидрогеологические  условия месторождения

Гидрогеологические  условия характеризуются наличием двух водоносных комплексов: надкелловейский (аллювиальный и альб-аптский водоносные горизонты) и подкелловейский (батский и рудно-кристаллический водоносные горизонты).

Водоносные  горизонты в этом районе приурочены к толщам мелового и юрского возраста, а также к трещиноватой зоне железистых кварцитов. Выдержанная толща келловейских глин разделяет перечисленные породы на два водоносных комплекса - надкелловейский и подкелловейский.

Надкелловейский безнапорный водоносный комплекс представлен  песками сеноман-альба и относительно слабопроницаемыми песчано-глинистыми линзами неокома; ограниченное распространение и значение имеет верховодка в четвертичных суглинках. Условия питания сеноман-альбского водоносного горизонта обусловливают характер его депрессионной поверхности, которая в сглаженной форме следует за рельефом земной поверхности. В пределах водораздельных площадей уклон потока в сторону дренирующих долин изменяется от 0,054 до 0,058. Коэффициент фильтрации (по данным карьерного водоотлива) составляет около 4 м/сутки. Обводненные прослои глинистых песков неокома характеризуются слабой проницаемостью (коэффициент фильтрации измеряется сотыми долями м /сут.).

Подкелловейский водоносный комплекс представлен батским  и рудно-кристаллическим напорными  горизонтами. Характер рельефа докембрийского массива пород обуславливают гидравлическую связь между этими горизонтами. Питание осуществляется атмосферными и поверхностными водами на участках выхода вмещающих пород на поверхность (в 30 - 40 км к северу от месторождения).

Батский напорный горизонт является самым мощным в этом районе. Величины напоров и мощностей возрастают к периферийным частям района месторождений. Коэффициент фильтрации составляет в среднем 14 м/сут (по данным эксплутационного водопонижения). Отложения девона и батские глины, отделяющие батский горизонт от рудно-кристаллического, практически можно рассматривать как водоупор.

Водоносными являются лишь невыдержанные прослои и  линзы песков, известняков, рудных брекчий  и переотложенных руд. Рудно-кристаллический  горизонт приурочен к выветренной  трещиноватой зоне железистых кварцитов и руд. Величины напоров этого горизонта изменяются вслед за погружением рудно-кристаллического массива к периферии рассматриваемого района. В ходе разработки месторождения производится осушение сеноман-альбского, келловей-батского и нижнепротерозойских водоносных горизонтов. Принят комбинированный способ осушения. Главное устройство дренажа и водоотлива в период строительства - водопонижающие скважины, оборудованные погружными насосами; в период эксплуатации - комплекс подземных выработок и сквозных фильтров. Прибортовой дренаж осуществляется для устранения фильтрационных деформаций. По сложности условий Михайловское месторождение относится к четвертой (весьма сложное) группе.

 

Инженерно-геологические  условия

 

Комплекс пород  в пределах контура карьерного поля разделен на 23 инженерно-геологических слоя. Лессовидные суглинки представлены пылеватыми карбонатными разностями. При сцеплении с = 0,32 кг/см² (0,032 МПа) угол внутреннего трения составляет φ = 29°. Суглинки обладают просадочными свойствами, однако просадочные явления практически не влияют на устойчивость их в откосах. Оползневые деформации откосов имеют ограниченное распространение и приурочены к имеющимся дневным поверхностям скольжения. При крутизне откосов более 70° наблюдаются обрушения. Альбские пески мелкозернистые. При углах откосов уступов, не превышающих естественного откоса, пески вполне устойчивы. На участках высачивания развиваются процессы оплывания. Апт-неокомские песчано-глинистые отложения, по прочности, наиболее слабые в осадочной толще. Сцепление не превышает 0,4 - 0,5 кг/см² (0,04 - 0,05 МПа) угол внутреннего трения в зависимости от соотношения между глинистой и песчаной фракциями, изменяется для отдельных слоев от 17 до 26°.

Волжские   отложения   представлены   песчано-глинистыми   разностями   с большим содержанием глауконита, характеризуются средней плотностью. Сцепление в среднем составляет 0,5-1 кг/см² (0,05-0,1 МПа), а угол внутреннего трения изменяется от 8,5 до 25°. Отсутствие необходимых защитных мероприятий и достаточно эффективного отвода вод, высачивающихся из вышележащего сеноман-альбского водоносного горизонта, а также из маломощных прослоев в низах неокома и верхней части нижневолжских отложений, приводит к разуплотнению апт-неоком-волжской толщи песчано-глинистых пород. По результатам проведенных исследований, данный процесс интенсивно проявляется вблизи поверхности откосов (на глубине 2-4  м),  где он снижает сцепление на 30-40%.  В результате откосы уступов сложенных указанными породами   охвачены развивающимися в глубь борта циклическими деформациями. Келловейские породы представлены плотными трещиноватыми глинами и ракушками с глинистым заполнителем. Состав глинистой фракции монтмориллонитово-гидрослюдистый. За исключением   сравнительно   маломощного   прослоя   в   кровле   келловейских отложений  (с=0,85  кг/см²  (0,085   МПа),  ф=15°),  глины довольно   прочные и плотные: сцепление достигает 2,5 кг/см² (0,25 МПа). В связи с наличием систем трещин  сцепление в массиве в два раза меньше,  чем  сцепление  в образце. Келловейские глины обладают высоким градиентом (более 20-30) и не передают гидростатическое давление. Батские пески представлены мелкозернистыми, реже средне- и крупнозернистыми разностями. Угол внутреннего трения составляет 35°, сцепление 0,35 кг/см². При углах наклона, не превышающих угол естественного откоса, пески будут вполне устойчивы лишь на участках высачивания возможно развитие процессов оплывания. Батские глины представлены плотными, серыми, черными, жирными разностями, среди которых встречаются алевролитовые прослои. Глины в основном гидрослюдистые. По своим прочностным свойствам они во многом сходны с вышележащими келловейскими плотными глинами - угол внутреннего трения составляет 22°, а сцепление  1,5 кг/см² (0,15 МПа). Среди отложений девона преобладают глины и алевролиты; в меньшей степени распространены известняки и пески. Глины и известняки разбиты системами трещин. Для первых получены довольно высокие параметры прочности (в образце) φ = 12-28°, с=3-6 кг/см² (0,3-0,6 МПа).

Ориентировочная величина коэффициента структурного ослабления 0,5. Значение порога ползучести для  глинистых пород надрудного комплекса  колеблется в пределах 0,6-0,9.

Натурными испытаниями  исследовались контакты отдельных слоев песчано-глинистых и глинистых пород неокомского и келловейского ярусов, для которых также характерно снижение прочности вследствие наличия трещиноватости. Как показывают результаты, коэффициенты структурного ослабления изменяются в пределах 0,26-0,77. Докембрийские породы представлены кристаллическими сланцами и железистыми кварцитами, архейскими гнейсами и мигиститами; сопротивление сдвигу этих пород несравненно выше, чем у пород осадочного комплекса. Наиболее слабой разновидностью является рыхлая руда, которая постепенно осыпается в откосах (φ= 32°).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Действительная скорость фильтрации м\сутки	Четвертично-батско-келловейско-измайловский БВГ	u=0,7			Перхуровский НВГ	u=3,36
Приведенная скорость  фильтрации м\сутки		v=0,014				v=0,0336
Коэффициент Фильтрации м\сутки		kф=5				kф=12
Гидравлический градиент		i=0,0028				i=0,0028
Уровень НВГ		172
Уровень БВГ		175
Название  Водоносного горизонта				Измайловский	Московский	Перхуровский	Неверовский
Мощность, м	0,5	5,0	5,0	7	5,0	6,0	3,0
Характеристика пород	Почвенный слой	Песчанно-глинистые флювиогляциальные  отложения	Пески разнозернистые	Известняки трещиноватые	Плотные глины	Известняки трещиноватые	Плотные глины
Возраст	Четвертичный современный	Четвертичный средний	Юрский верхний средний	Каменноуголный, верхний	Каменноуголный, верхний	Каменноуголный верхний	Каменноуголный, верхний
Индекс	Q4	fQm2	J2-3bt-cb	C3izm	C3msc	C3pr	C3nv