Железорудная промышленность России и стран СНГ

Главные рудные минералы: гематит, мартит, гётит, сидерит, шамозит и тюрингит. Содержание железа в промышленных рудах от 16 до 72 %. Полезными примесями являются никель, кобальт, марганец, вольфрам, молибден, хром, ванадий. К вредным примесям относят серу, фосфор, цинк, свинец, мышьяк, медь.

Промышленные типы железных руд классифицируются по преобладающему рудному минералу на магнетитовые, гематитовые, сидеритовые, силикатные, бурые железняки и железистые кварциты. Различают богатые (свыше 50% железа) и бедные (меньше 25% железа) руды. Богатые руды, как правило, не требуют обогащения. Руды, требующие обогащения, подразделяют на легко- и труднообогатимые. По способу рудоподготовки и применения в производстве различают мартеновские (непосредственно используемые для выплавки стали) и доменные (используемые для выплавки чугуна) руды.

По запасам железных руд Россия занимает 1 место в мире (табл. 7.1). Однако железорудные месторождения неравномерно расположены по территории страны. Основные запасы железных руд сосредоточены в Европейской части России и на Урале. Если учесть, что в этой части России имеются только незначительные запасы угля, то ясно, что создаются неблагоприятные условия для металлургического передела.

Разработка железных руд ведется открытым и подземным способом. Ведущим является открытый способ, которым разрабатывается 85,9% руды по странам СНГ и 87,1 % по России.

На территории России действует 36 железорудных карьеров. Причем на 9 карьерах с производительностью более 10 млн т руды в год добыто 86,5% всей руды. 13 железорудных карьеров имеют глубину более 200 м, из них 4 более 300 м. С глубин более 200 м добыто 79,7% всей руды. Большинство железорудных карьеров представляет собой крупные высокомеханизированные предприятия, оснащенные мощной современной техникой и использующие передовые технологии разработки месторождений.

Значительная глубина карьеров, большие расстояния перемещения горной массы создают благоприятные условия для использования комбинированного транспорта. Комбинированный транспорт применяется на 24 карьерах России и им перевезено в 1990 г. 89,3 млн м горной массы. На крупных глубоких карьерах нашла применение циклично-поточная технология со строительством дробильных перегрузочных пунктов в карьере. Такая технология применена на 3 карьерах России (Оленегорском, Стойленском и Ковдорском ГОКах) и 6 ГОКах Криворожского бассейна.

Около 25 % разрабатываемой на железорудных карьерах горной массы составляют мягкие породы и порядка 20% от нее разрабатывается с использованием поточной технологии. В 1990 г. на карьерах России с использованием роторных комплексов разработано 17 млн м3 горной массы и 13,6 млн м пород гидромеханизацией. В настоящее время роторные комплексы применяют на Стойленском карьере, а гидромеханизация — на Михайловском и Лебединском карьерах.

В Северо-Западном районе России действует 3 предприятия, ведущих добычу железной руды открытым способом (табл. 7.2). Основным потребителем продукции предприятий является Череповецкий металлургический комбинат.

Оленегорский ГОК разрабатывает месторождение железистых кварцитов на Кольском полуострове. Основным карьером является Оленегорский, разрабатывающий рудное тело, представленное мощной толщей железистых кварцитов, имеющей падение 65-80°. Длина залежи по простиранию 3200 м, горизонтальная мощность от 30 до 350 м. Геологический разрез Оленегорского месторождения представлен на рис. 7.1. Система разработки углубочная, продольная двухбортовая. Вывозка вскрышных пород в основном осуществляется железнодорожным транспортом. Руда автосамосвалами доставляется на дробильный перегрузочный пункт, откуда конвейером, размещенным в наклонном стволе, доставляется на поверхность. Запасы руды в контуре Оленегорского карьера истощаются. Для поддержания добычи руды введены в эксплуатацию Кировогорский и Бауманский карьеры и ведется строительство Южно-Кахозерского карьера.

Ковдорский ГОК ведет разработку одноименного месторождения на Кольском полуострове (табл. 7.2). Рудное тело неправильной трубообразной формы имеет в поперечнике до 1 км и сложено комплексными апатит-магнетитовыми рудами. Угол падения 70-85°. Разработка месторождения ведется с использованием автомобильного транспорта, а с нижних горизонтов руда перемещается комбинированным автомобильно-конвейерным транспортом. При переработке руд на обогатительной фабрике получают магнетитовый и апатитовый концентраты. Из вскрышных пород получают щебень.

Костомукшский ГОК разрабатывает одноименное месторождение на западе Карелии (табл. 7.2). Карьером разрабатывается основная рудная залежь, имеющая изогнутое линзовидно-пластовое рудное тело с мощностью в центре до 270 м. Угол падения залежи 45-80°. Главный рудный минерал — магнетит. Проектная мощность комбината 24 млн т сырой руды. Проектная глубина карьера 400 м. Вскрышные породы вывозятся автвотранспортом на внешние отвалы, а руда на перегрузочный пункт, откуда железнодорожным транспортом отправляется на обогатительную фабрику.

Курская магнитная аномалия — крупнейший железорудный бассейн на территории Курской, Белгородской и Орловской областей России. Общая площадь бассейна 120 тыс.км, длина около 600 км при ширине 150-250 км. Прогнозные ресурсы неокисленных кварцитов до глубин 700 м составляют 856 млрд.т, богатых руд 82 млрд.т. В настоящее время открытые горные работы ведутся на трех месторождениях: Лебединском, Стойленском и Михайловском.

Лебединский ГОК (табл. 7.2) разрабатывает Лебединское месторождение, представленное падающей под углом 75-90° рудной залежью. Рудное тело в контурах карьера имеет размеры 1,5x2 км и включает прослойки сланцев и безрудных кварцитов мощностью до 10 м. Сверху рудное тело перекрыто комплексом горизонтально залегающих осадочных пород мощностью от 52 до 150 м. Рудами месторождения являются неокисленные кварциты (более 95% запасов) и богатые руды. Вскрытие рабочих горизонтов карьера осуществлено двумя внешними траншеями. Руда автомобилями доставляется на перегрузочные пункты, откуда железнодорожным транспортом вывозится на обогатительную фабрику. Часть вскрышных пород разрабатывается с использованием гидромеханизации.

Стойленское месторождение представлено крутопадающей железорудной свитой, сложенной железистыми кварцитами и сланцами. На кровле железистых кварцитов залегают богатые железные руды средней мощностью 14,4 м. Месторождение перекрывают осадочные породы мощностью от 50 до 200 м (в среднем 132 м), 75% из которых приходится на долю мелов. Среди богатых руд преобладают сидерито-мартитовые со средним содержанием железа 53%. Неокисленные железистые кварциты имеют среднее содержание железа 27%. Месторождение сильно обводнено. На разработке осадочных пород применяют роторные комплексы с использованием роторных экскаваторов KU-800, К-300, отвалообразователей ZP-5500. На карьере внедрена циклично-поточная технология. От дробилки, расположенной на борту карьера, транспортирование горных пород ведется конвейером, размещенным в крутой траншее на борту карьера. Показатели работы карьера приведены в табл. 7.2. Михайловское месторождение представлено мощной падающей под углом 60-80° пластообразной толщей железистых кварцитов, шириной до 2,5 км и протяженностью по простиранию 7 км. В верхней части месторождения залегают богатые руды со средней мощностью 13 м. Перекрывающие месторождение осадочные породы имеют в пределах карьера мощность до 100 м. Разработка месторождения ведется Михайловским карьером (табл. 7.2). Используется автомобильный, железнодорожный и комбинированный транспорт. Часть вскрышных пород разрабатывается с использованием гидромеханизации. Заслуживает внимания опыт использования драглайнов ЭШ-10/70 для погрузки мягких, в том числе обводненных, пород в железнодорожные составы и автосамосвалы. В 1992 году выведены из работы роторные комплексы, использовавшиеся на отработке верхних вскрышных уступов.

Горно-обогатительные комбинаты KMA обеспечивают сырьем Новолипецкий и Новотульский металлургические заводы и Оскольский электрометаллургический комбинат.

На Урале действует 15 железорудных карьеров, но большинство из них имеет небольшую производственную мощность. 79,2% всей железной руды на Урале добывается на одном предприятии — Качканарском ГОКе (табл. 7.3). Хотя запасы железной руды в этом регионе значительны, но преобладают бедные руды, что сдерживает развитие железорудной отрасли. В настоящее время металлургические предприятия Урала не обеспечиваются собственным сырьем и оно завозится из Казахстана и Центра России.

Сырьевой базой Качканарского ГОКа является Гусевогорское месторождение титаномагнетитовых руд. Месторождение расположено в Екатеринбургской области. Оно включает 12 рудных тел, 3 из которых разрабатывается. Рудные тела представлены крутопадающими штоками круглой и эллипсовидной формы. Балансовые запасы руды около 2 млрд т. Руды вкрапленные, комплексные. Главные рудные минералы: титаномагнетит и ильменит, второстепенные -минералы платиновой группы, хрома и др. Наличие ванадия определяет металлургическую ценность руд. Среднее содержание железа в руде — 16%.

Обширный регион Сибири и Дальнего Востока имеет относительно небольшие запасы железных руд (см.табл. 7.1). Открытые работы ведутся на 13 железорудных карьерах, показатели работы которых приведены в табл. 7.4. Наиболее крупным предприятием является Коршуновский ГОК, расположенный в Иркутской области. Коршуновское месторождение относится к Ангаро-Илимскому железорудному бассейну. Рудные тела имеют форму штоков, линз, столбов, жил и пластов, и образуют в совокупности крупную рудную залежь, имеющую протяженность 2,4 км и ширину от 150 до 700 м, падающую под углом 80°. Главный рудный минерал — магнетит. На Коршуновском карьере используется автомобильный, железнодорожный и комбинированный автомобильно-железнодорожный транспорт. Рудногорский карьер разрабатывает одноименное месторождение, представленное несколькими сближенными жилами общей мощностью 45 м. Рудное тело простирается более чем на 3 км и имеет падение под углом 75-80°. Рудногорский и Татьянинский карьеры находятся в стадии становления и должны обеспечить рудой Коршуновский ГОК, так как запасы руды в контуре Коршуновского карьера скоро будут отработаны.

В Сибири и на Дальнем Востоке разведан ряд месторождений железных руд, пригодных для разработки открытым способом. Запасы этих месторождений позволяют строить карьеры средней производительности.

Добыча железной руды на Украине осуществляется в двух бассейнах: Криворожском и Керченском.

Криворожский бассейн характеризуется высоким качеством железных руд. По химическому составу они соответствуют мартеновским рудам. Разработка месторождения ведется 6 ГОКами, в состав которых входит 10 карьеров по добыче железных руд. Кроме того, на месторождении ведутся подземные горные работы на 19 рудниках. Показатели по карьерам приведены в табл. 7.5. Открытым способом разрабатывают в основном железистые кварциты. Потребителями продукции горно-обогатительных комбинатов являются металлургические заводы Приднепровья и Донбасса.

В качестве примера рассмотрим работу карьера Южного ГОКа. Карьер разрабатывает залежь железистых кварцитов Скелеватского месторождения длиной по простиранию 5600 м, мощностью 135-400 м, падающую под углом 35-45°. Проектная глубина карьера 600 м. В качестве основного на карьере принят железнодорожный транспорт с использованием в качестве локомотива электровозы. С нижних горизонтов руда после дробления доставляется конвейером. Попутно добываемые окисленные кварциты складируются в специальных отвалах.

Керченский железорудный бассейн расположен на Керченском полуострове. Месторождения железистых кварцитов приурочены к мульдам и прогибам протяженностью 6-40 км и шириной 1,5-13 км. Общая площадь месторождения 250 км2. Рудные пласты имеют падение 1-12° и мощность от 0,5 до 2 м на крыльях и до 25-40 м в центральной части мульды. Мощность вскрыши до 140-180 м. Руды коричневые и табачные. Показатели работы карьеров приведены в табл. 7.5. Агломерат с Камыш-Бурунского железорудного комбината вывозится по Азовскому морю на завод Азовсталь.

Недра Казахстана богаты железными рудами. Основными железорудными районами Казахстана являются районы Восточного Зауралья и Центрального Казахстана. В Кустанайской области сосредоточены крупнейшие месторождения магнетитовых руд. Руды хорошо обогащаются. Наиболее крупные месторождения этого района Сарбайское, Соколовское, Канарское. В этом же районе разведаны огромные запасы бурых железняков (Лисаковское, Аятское и др. месторождения). В Центральном Казахстане выявлен ряд месторождений магнетито-гематитовых руд. Наиболее крупным является Атасуйское месторождение.

Показатели работы железорудных карьеров Казахстана приведены в табл. 7.6.

За счет добываемой железной руды полностью обеспечиваются потребности в сырье Карагандинского металлургического завода. Часть продукции ГОКов экспортируется в Россию и потребляется Магнитогорским металлургическим комбинатом и другими металлургическими заводами Южного Урала.

В Закавказье добыча железных руд производится на Дашкесанской группе месторождений Азербайджанским ГОКом, показатели работы которого приведены в табл. 7.6. Месторождение представлено рудными телами пластообразной формы, протяженностью до 2 км и мощностью до 56 м. В настоящее время месторождение разрабатывается тремя карьерами.