Сарбайский карьер

Сарбайское железорудное месторождение представлено тремя крутопадающими залежами: Восточной, Юго-восточной и Западной. Залежи имеют пластообразную форму, простираются в меридиональном направлении и падают на запад под углом 40—65°. Длина залежей по простиранию: Восточная — 1700 м, Западная — 1900 м, Юго-восточная — 1000 м. Мощность: Восточная —25—185 м, Западная — 10—185, Юго-восточная — 70—170 м. Максимальная глубина залегания 790—886 м.

Рудные залежи сложены в основном первичными магнетитовыми рудами. Окисленные и полуокисленные их разновидности (мартиты, полумартиты) приурочены к верхней части рудных залежей и имеют ограниченное распространение. Мощность зоны окисления колеблется от 2 до 12 м.

Руды месторождения по химическому составу делятся на богатые магнетитовые, бедные магнетитовые и убогие магнетитовые, окисленные сернистые (мартитовыe и полумартитовые) и мартеновские руды окисленные, в которых содержится соответственно: 50, 30—50, 20—30 и 50 % железа, 0,14, 0,13, 0,15 и 0,20 % фосфора, 4,56, 3,68, 3,05 и 0,99 % серы.

Руды характеризуются средней крепостью. Коэффициент крепости составляет 8—10, плотность руды — 3—4 т/м3, коэффициент разрыхления — 1,5—1,76.

Пo состоянию на 1.01.1966 г. балансовые запасы железной руды по категориям А+В+С1+С2 составляли 935 млн т.

Геологическое строение месторождения характеризуется двумя комплексами пород: палеозойским, в состав которого входят рудные залежи, и мезокайнозойским, который покрывает рудные залежи и породы палеозоя.

Породы лежачего и висячего боков рудных залежей представлены диоритами, диорит-порфиритами, скарнами и роговиками.

В геологическом строении месторождения первостепенное значение имеют породы палеозойского комплекса, в которых в результате контактного метаморфизма происходило рудообразование.

Осадочные породы палеозойского комплекса в непосредственной близости с рудными залежами сильно метаморфизованы и превращены в скарны и роговики.

Породы мезокайнозойского комплекса представлены в основном рыхлыми разновидностями. Общая мощность пород изменяется от 70 до 130 м. Геологический разрез Сарбайского месторождения показан на рис. 2.29.

Физико-механические свойства пород покровной толщи отличаются большим разнообразием. Коэффициент крепости рыхлых пород составляет 0,3—1,5, полускальных — 2,4—2,8, коэффициент разрыхления — 1,36—1,8. Плотность пород изменяется от 1,6 до 1,97 т/м3.

Сарбайское месторождение характеризуется сложными гидрогеологическими условиями при наличии пяти . водоносных горизонтов, четыре из которых являются напорными. Осушение горизонтов и снятие напора вод осуществляется путем откачки через систему водопонизительных скважин и открытого водоотлива.

Проектные решения. Первое проектное задание на разработку Сарбайского месторождения выполнено институтом Гипроруда в 1953 г. Производственная мощность карьера составляла 10 млн. т сырой руды в год. Горные работы на месторождении начаты в 1956 г. В 1959 г. в связи с уточнением запасов месторождения институтом Гипроруда разработан проект, предусматривающий увеличение производственной мощности карьера до 17 млн. т руды в год. В 1967 г. институтом Гипроруда выполнен проект реконструкции Соколовско-Сарбайского ГОКа с увеличением его производственной мощности по сырой руде до 35 млн. т, в том числе по Сарбайскому карьеру — до 20 млн т.

Ниже приводятся основные проектные показатели Сарбайского карьера.

Проектом предусмотрено следующее горнотранспортное оборудование: буровые станки СБШ-250, экскаваторы ЭКГ-8И и ЭКГ-12,5, автосамосвалы БелАЗ-549, тяговые агрегаты ПЭ-2М и думпкары ВС-100.

Транспортирование руды до обогатительной фабрики и пустых пород в отвалы предусмотрено железнодорожным и автомобильно-железнодорожным транспортом.

Вскрытие, система разработки, порядок развития сорных работ. Месторождение вскрыто двумя капитальными траншеями внешнего заложения: юго-восточной и северной. Юго-восточная траншея имеет внешнее заложение до кровли скальных пород (гор. +115 м) и затем переходит в систему внутренних траншей (гор. +40 м). Северная траншея предназначена для вскрытия верхних горизонтов покровной толщи до гор- +189 м и да-, лес, с помощью системы внутренних траншей, расположенных по северному и северо-западному борту, — горизонтов до отметки +120 м. Руководящий уклон северной траншеи 25 %, юго-восточной — 20 %.

Нижние горизонты месторождения (+40 м) — (+49 м) вскрыты системой временных автомобильных съездов с петлевой формой трассы, имеющей уклон 80 %. Схема расположения железнодорожных путей при вскрытии карьера показана на рис. 2.30.

Система разработки месторождения — транспортная с перемещением вскрышных пород во внешние отвалы. Направление горных работ развивается вкрест простирания рудных тел.

Элементы системы разработки следующие: высота уступов 10—20 м, ширина рабочих площадок при работе автотранспорта 30—40 м, железнодорожного транспорта — 30—60 м, длина фронта работ 57000 м, в том числе рудного — 8000, вскрышного — 49000 м.

Параметры карьера на 1.01.1976 г.: длина 3300 м, ширина 1800 м, глубина 246 м

За время эксплуатации месторождения (1961—1979 гг.) добыто 210512,0 тыс. т сырой руды и удалено из контуров карьера 4942660 тыс. м3 вскрышных пород.

В табл. 2.114 приводится динамика добычных и вскрышных работ за 1971 — 1979 гг.

Горные работы в карьере ведутся на 17 горизонтах (+184, +173, +162, +151, +140, +130, +120, +110, +80, +60, +40, +20, ±0, -20, -40 м), из них на горизонтах +184 м — (+100) м разрабатываются рыхлые породы, на гор. +80 м и ниже — скальные породы и руды.

Интенсивность развития и динамика параметров рабочей зоны карьера за период 1971—1979 гг. приведены и табл. 2.115.

Транспортирование горной массы осуществляется железнодорожным и автомобильно-железнодорожным транспортом. Руда и часть скальной вскрыши из забоев доставляется автосамосвалами до внутрикарьерных перегрузочных пунктов, откуда железнодорожным транспортом — на фабрику и отвалы.

Горные работы на карьере ведутся с применением буровых станков СБШ-250, СБШ-250МН и СББ-2, экскаваторов ЭКГ-8И, ЭКГ-6,ЗУС, ЭШ-6/60, ЭШ-14/55, автосамосвалов БелАЗ-540, БелАЗ-548, тяговых агрегатов ПЭ-2М и думпкаров типа ВС.

Основные технико-экономические показатели работы Сарбайского карьера приведены в табл. 2.116.

Буровзрывные работы. Бурение взрывных скважин в скальной горной массе производится станками СБШ-250МН, по рыхлым породам — станками СВБ-2. Общий объем буровых работ за 1979 г. составил 862,4 тыс. м, из них 690,6 тыс. м, или 80,1 %, по скальной горной массе станками шарошечного бурения.

Основные показатели работы буровых станков шарошечного бурения приведены в табл. 2.117.

Бурение полускальных вскрышных и мерзлых пород в зимний период производится станками вращательного бурения СВБ-2. Глубина скважин составляет 12—15 м, диаметр — 160—170 мм, глубина скважин, пробуренных в мерзлых породах, 1,5—2,0 м.

В 1977 г. на карьере взорвано 31190 тыс. м3 горной массы, в том числе 23161 тыс. м3 скальной. Основной способ взрывания — многорядный короткозамедленный. В качестве BB применяют граммонит 79/21, гранулотол и аммиачную селитру, средств взрывания — ДША и ДШЭ-12.

Показатели взрывных работ приведены в табл. 2.118.

Соотношение количества пород на карьере по взрываемости (согласно школе Междуведомственной комиссии но взрывному делу) составляет: I категория — 5%, II — 20%, III — 55%, IV —20%.

Сетка расположения скважин в зависимости от характера взрываемых пород и высоты уступа изменяется от 5,5х6,0 до 6,5х7,5 м.

Погрузочно-транспортные работы. Погрузка горной массы в карьере производится экскаваторами ЭКГ-8И, ЭКГ-6, ЗУС, драглайнами ЭШ-6/60.

Объем экскаваторных работ в 1979 г. составил 98375 тыс. м3, в том числе в забоях — 45788,9 тыс. м3, на перегрузочном пункте — 12588,3 тыс. м2 и на отвалах — 39998,1 тыс. м3. Общее списочное число экскаваторов на 1.01.1980 г. составило 61,3, в том числе в карьере — 45,8.

Показатели работы экскаваторов за 1975—1979 гг. приведены в табл. 2.119.

Фактическая годовая производительность на один экскаватор, находящийся в работе, составила: по руде 3330 тыс. т, по скальной вскрыше 1155 тыс. м3, по рыхлой вскрыше 2520 тыс. м3 и 529 тыс. т, 183 тыс. м3 и 315 тыс. м3 на 1 м3 емкости ковша, соответственно.

Основной объем перевозок горной массы на карьере осуществляется железнодорожным транспортом. Из общего объема перевозок, составляющего 108507,8 тыс. т и 1979 г., на долю железнодорожного транспорта приходилось 665578,1 тыс. т, или 61,4 %.

Показатели работы железнодорожного транспорта па карьере приведены в табл. 2.120.

Объем перевозок горной массы автотранспортом за 1977 г. составил 45956,4 тыс. т, в том числе около 60 % автосамосвалами БелАЗ-548.

Горная масса перевозится автотранспортом только внутри карьера из забоев до внутрикарьерных перегрузочных пунктов.

Показатели работы автомобильного транспорта приведены в табл. 2.121.

Отвалообразование. На карьере применяется экскаваторное отвалообразование. Породы складируют в два отвала экскаваторами ЭКХ-8И и ЭКГ-8. Число отвальных тупиков равно 19, в том числе на Восточном отвале— девять и Северном — десять.

Отвальные площади заполняются ярусами. На Восточном отвале приняты следующие высоты ярусов: I — 16—18 м, II—III — 25—30 м, на Северном: I — 15—16 м, II — 12—16 м. Ширина отвальной заходки составляет 30—32 м. Приемная способность 1 км отвального фронта для Северного отвала 350 тыс. м3, для Восточного — 480 тыс. м3. Производительность экскаватора, укладывающего породу в отвал, 2580 тыс. м3 в год. Списочное число экскаваторов на отвале достигает 15,5.