Соколовский карьер

Соколовское месторождение приурочено к крутопадающей (40—90°) зоне скарных и метасоматически измененных пород, протяженность которой в меридиональном направлении составляет 7,5 км. Мощность скарново-рудной зоны изменяется от 180 до 650 м. Рудная зона прослеживается по падению на глубину свыше 1000 м.

Рудная зона представлена пластообразными и линзообразными рудными телами мощностью от нескольких метров до 250 м. Всего выделяются 11 рудных залежей. Их длина по простиранию изменяется от 600 до 7200 м.

Рудная зона по простиранию делится на три участка, отличающихся условиями залегания, — южный, центральный и северный.

В пределах южного участка рудная зона представлена единой мощной рудной залежью, которая ниже гор. — 120 м разветвляется и постепенно выклинивается. Максимальная горизонтальная мощность залежи 250 м. Рудная залежь круто падает на запад под углом 70—80° и прослеживается до глубины 450 м (рис. 2.31).

Центральный участок представлен узкой, почти вертикальной пластообразной залежью. Над крутопадающим рудным телом располагаются пологопадающие рудные слои под углом 45°. Горизонтальная мощность крутопадающего рудного тела колеблется от 35 до 110 м.

Рудная зона северного участка имеет восточное падение под углом 50—56°, разобщена породами и прослеживается до глубины 700—1000 м. Средняя горизонтальная мощность 300 м.

Вся рудная залежь Соколовского месторождения погружается с юга на север. В южной и центральной частях месторождения мощность рудной зоны с глубиной уменьшается, а в северной — увеличивается.

На Соколовском месторождении выделяются четыре природных типа руд: мартитовые и полумартитовые, коренные магнетитовые, валунчатые и бурожелезняковые. Основными рудами являются магнетитовые руды, запасы которых составляют 93,6 % от всех запасов месторождения. Коренные руды представлены в основном массивными и вкрапленными магнетитовыми рудами. В зависимости от содержания железа, серы и фосфора выделяются руды, удовлетворяющие по своему составу требованиям мартеновского и доменного производства, богатые сернистые и бедные руды. Содержание железа, серы и фосфора по типам руд соответственно равно 50, 30—50, 20—30 %; 0,15, 0,3; 0,15%.

Среднее содержание железа в рудах Соколовского месторождения — 46,0 %, серы — 1,82 %, фосфора — 0,12%. Руды месторождения плотные, средней крепости. Коэффициент крепости руд 8—10. Плотность руд изменяется от 3,16 до 4,2 т/м3, коэффициент разрыхления от 1,41 до 1,55.

По состоянию на 1.01.1966 г. балансовые запасы железной руды по категориям А+В+С1+С2 составляли 888 тыс. т.

Геологическое строение Соколовского месторождения характеризуется двумя комплексами пород. Один из них представляет собой сложный складчатый комплекс палеозойских пород. Другой образует толщу горизонтально залегающих рыхлых мезокайнозойских пород мощностью 100 м и более.

Породы палеозойского комплекса представлены осадочными и эффузивными образованиями: известняками, песчаниками, сланцами и туфами различного состава, конгломератами, альбитофирами, порфиритами и диабазами. В зоне палеозойского комплекса распространены интрузивные породы: габбро, перидотиты, диориты, сиенит-порфиры, гранодиориты и граниты.

Весь комплекс палеозойских пород и рудная зона покрыты мощной толщей рыхлых мезокайнозойских отложений, представленных суглинками, супесями, песками и глинами с прослоями опок и песчаников. Мощность этой толщи изменяется от 35 м в южной части месторождения до 90—100 м в северной.

Плотность пород покрывающей толщи 1,5—1,14 т/м3, вмещающих — 2,56—2,78 т/м3. Коэффициент крепости вмещающих пород 6—12.

Соколовское месторождение характеризуется наличием четырех водоносных горизонтов, связанных с различными геологическими образованиями. Первый горизонт находится в толще неогеновых песков. Средняя мощность его 9 м, удельный дебит 0,10—1,15 л/с. Второй водоносный горизонт приурочен к прослоям опок в толще опоковых глин. Третий связан с палеогеновыми кварцево-глауконитовыми песками. Четвертый заключен в коренных породах палеозоя.

Воды всех горизонтов, за исключением верхнего, являются напорными.

Осушение горизонтов и снятие напора трещинных вод осуществляется их откачкой через систему водопонижающих скважин, а также открытым водоотливом.

Проектные решения на разработку месторождения. Проект на разработку Соколовского месторождения карьером производственной мощности 5,0 млн. т выполнен институтом Гипроруда в 1953 г. Горные работы на месторождении начаты в 1955 г.

В 1958 г. институтом Гипроруда разработано комплексное проектное задание на расширение Соколовско-Сарбайского ГОКа до 26,5 млн. т сырой руды в год, в том числе за счет увеличения производственной мощности Соколовского карьера до 6 млн т.

В 1961 г. проект разработки Соколовского месторождения был пересмотрен ввиду расширения проектных контуров карьера за счет вовлечения в разработку Северного участка месторождения, в результате чего производственная мощность карьера была увеличена до 9,5 млн. т сырой руды в год.

Ниже приводятся основные проектные показатели Соколовского карьера.

Проектом предусмотрено следующее горнотранспортное оборудование: буровые станки СБШ-250МН, экскаваторы ЭКГ-8И, автосамосвалы БелАЗ-548, тяговые агрегаты ПЭ-2М и думпкары 2ВС-105.

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

Вскрытие, система разработки, порядок развития горных работ. Месторождение вскрыто системой капитальных траншей внешнего и внутреннего заложения. Схема расположения железнодорожных путей при вскрытии показана на рис. 2.32.

Главной вскрывающей выработкой горизонтов скальных пород и руд является юго-западная траншея, пройденная на глубину 100 м до гор. +90 м, где расположена железнодорожная станция. Траншея предназначена для транспортирования из карьера руды и частично скальных вскрышных пород.

Станция +90 м с помощью северо-восточной траншеи связана со станцией Предотвальная-2, расположенной на поверхности. По северо-восточной траншее транспортируются скальные породы в отвал.

Породы покровной толщи транспортируются по северной траншее, пройденной в северо-западном торце карьера. Северный магистральный съезд этой траншеи, расположенный по северному и восточному бортам карьера, вскрывает горизонты северного торца до отметки +100 м и связан со станцией гор. +70 м для транспортирования скальных пород, разрабатываемых в южной части карьера.

Вскрытие горизонтов ниже отметки +90 м осуществляется системой съездов, расположенных на северном и южном бортах карьера и являющихся продолжением железнодорожных путей внешних траншей.

Горизонты, расположенные ниже отметки — 65 м, вскрываются с помощью автомобильного съезда, пройденного с уклоном 80 % до дна карьера.

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

Элементы системы разработки следующие: высота уступов 10—15 м, ширина рабочих площадок при работе автотранспорта 30—40 м, железнодорожного транспорта — 30—70 м, длина фронта работ 18400 м, в том числе рудного —6500 м, вскрышного — 11900 м.

Параметры карьера на 1.01.1976 г.: длина 3500 м, ширина 1503 м, глубина 240 м.

За время эксплуатации месторождения (1957—1979 гг.) добыто 172973 тыс. т сырой руды и удалено из контуров карьера 451599 тыс. м3 вскрышных пород.

Ниже приведена динамика добычных и вскрышных работ за 1971—1979 гг.

Горные работы в карьере ведутся па 20 горизонтах; + 169, +156, +143, +130, +120, +107, +90, +80, +70, +60, +50, +40, +25, +10, -5, -20, -35, -50, -65, -80 м, из них на горизонтах +169 м — (+90) м осуществляется выемка пород рыхлой толщи, на горизонтах + 80 м —(-80) м — скальных пород и руд.

Интенсивность и динамика параметров развития рабочей зоны карьера за период 1971—1979 гг. приведены в табл. 2.122.

Транспортирование горной массы осуществляется железнодорожным и автомобильно-железнодорожным транспортом. Руда и часть скальных вскрышных пород вывозятся автосамосвалами из забоев до внутрикарьерных перегрузочных пунктов, откуда железнодорожным транспортом на фабрику и в отвалы.

Горные работы на карьере ведутся с применением буровых станков СБШ-250МН, СВБ-2, экскаваторов ЭКГ-8И, ЭШ-14/55 и ЭКГ-4, автосамоспалов БелАЗ-540, тяговых агрегатов ПЭ-2М, думпкаров грузоподъемностью 85—100 т.

Основные технико-экономические показатели работы Соколовского карьера приведены в табл. 2.123.

Буровзрывные работы. Бурение взрывных скважин по скальной горной массе производится станками СБШ-250 и СБШ-250МН, по рыхлым породам — СВБ-2. Общий объем буровых работ в 1977 г. составил 486,3 тыс. м, из них 452,3 тыс. м, или 93 %, по скальной горной массе — станками СБШ-250 и СБШ-250МН.

Основные показатели работы буровых станков шарошечного бурения приведены в табл. 2.124.

В 1977 г. взорвано 6314 тыс. м3 горной массы, в том числе скальной — 14347 тыс. м3. Взрывание многорядное короткозамедленное. В качестве BB используют гранулит 79/21, гранулотол и аммиачную селитру, средств взрывания — ДША, ДШЭ-12, Схема коммутации зарядов диагональная.

Основные показатели взрывных работ приведены в табл. 2.125.

Породы месторождения по взрываемости делятся на четыре категории. Соотношение категорий следующее: I категория — 5%, II — 10%, III — 65% и IV — 20%.

Сетка скважин в зависимости от характера взрываемых пород изменяется от 6x6 до 7x6 м. При наклонном бурении сетка увеличивается от 6,5x6 до 7x7 м.

Погрузочно-транспортные работы. Погрузка горной массы в карьере осуществляется экскаваторами ЭКГ-8И, частично рыхлых пород — ЭШ-14/55. Объем экскаваторных работ в карьере в 1979 г. составил 51096,8 тыс. м3, в том числе в забоях — 24158,6 тыс. м3, на перегрузочных пунктах — 7517,1 тыс. м3 и на отвалах — 19421,1 тыс. м3. Общее списочное число экскаваторов на 1.01.1980 г. составило 27,2 из них в карьере — 20,8.

Показатели работы экскаваторов за 1975—1979 гг, приведены в табл. 2.126.

Фактическая годовая производительность па один экскаватор, находящийся в работе, за 1976 г. составила: по руде 3850 тыс. т, по вскрыше 1370 тыс. м3 и 481 тыс. т и 171 тыс. м3 на 1 м3 емкости ковша соответственно.

Основной объем перевозок горной массы на карьере осуществляется железнодорожным транспортом. Из общего объема перевозок, составляющего 74041,8 тыс. т, в 1979 г. на долю железнодорожного транспорта приходилось 59009,6 тыс. т, или 70 %.

Показатели работы железнодорожного транспорта на Соколовском карьере приведены в табл. 2.127.

Объем перевозок горной массы автотранспортом в 1979 г. составил 25032,2 тыс. т, в том числе руды из забоев до внутрикарьерных перегрузочных пунктов — 9381,6 тыс. т, вскрышных пород — 14373,4 тыс. т.

Показатели работы автомобильного транспорта на карьере приведены в табл. 2.128.

Отвалообразование. Отвалы пустых пород размещаются в 2,5 км от восточного борта карьера. Максимальная дальность транспортирования горной массы до отпала 10,5 км. Отвальная площадь дополняется тремя ярусами высотой 20 м каждый. В работе находится семь отвальных тупиков. Укладка пород производится экскаваторами ЭКГ-8И. Длина фронта работ на один экскаватор изменяется от 1,0 до 1,5 км. Производительность экскаватсуза, укладывающего породу, составляет 2624 тыс. м3/год.