Отчет по рроизводственной практике на примере - Рудник «Северный»

                                                            

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                              ВВЕДЕНИЕ

 

Рудник  «Северный» отрабатывает подземным  способом богатое по содержанию никеля месторождение Заполярное, находящееся  в лежачем боку карьера Нижний, с применением самоходного оборудования на всех операциях технологического процесса – от отбойки горной массы  до выдачи ее на поверхность.

Месторождение Заполярное первоначально  было вскрыто двумя автотранспортными  уклонами с поверхности, пройденными  вкрест простирания рудного тела со стороны лежачего бока. Запасы верхних горизонтов до гор. -500 м вскрыты двумя автоуклонами и наклонным стволом.

Месторождение Заполярное  находится  в центральной части Восточного рудного узла  и приурочено к  тектонической зоне на контакте туфогенно-осадочных  пород продуктивной толщи с эффузивными  диабазами третьего вулканогенного покрова.

Месторождение представлено одним – Северным рудным телом (95% запасов) и рядом сопровождающих его мелких линз.

Северное рудное тело имеет форму  пластовой залежи с раздувами  и пережимами мощностей и другими  осложняющими формами, повторяющими морфологию тектонической зоны, и разделяется  на две  части – западную (западный фланг)  и восточную (восточный  фланг), разделенные между собой  безрудным  пережимом.

Элементы  залегания рудного тела: Простирание  юго-восточное с азимутом 130-150 град. Падение  юго-западное. Углы падения -40-65%.

Согласно  современным тенденциям развития подземной  технологии при разработке мощных рудных месторождений, участок  Заполярного  месторождения Северного рудного  тела отрабатывается с применением  высокопроизводительных способов добычи руды, основанных на широком использовании  мощного самоходного оборудования, совмещающего функции как проходческих, так и очистных работ.

Система разработки подэтажного обрушения  с торцевым выпуском руды является базовой. Но кроме нее на другом участке  рудника применяется камерно-целиковая  система разработка. Оценка их эффективности  является актуальным для проектирования глубинной части месторождения (гор.-620 м).  Рудник «Северный» отрабатывает подземным способом богатое по содержанию никеля месторождение Заполярное, находящееся в лежачем боку карьера Нижний, с применением самоходного оборудования на всех операциях технологического процесса – от отбойки горной массы до выдачи ее на поверхность.

Месторождение Заполярное первоначально было вскрыто  двумя автотранспортными уклонами с поверхности, пройденными вкрест простирания рудного тела со стороны лежачего бока под углом 6^о (10%), S=22,1 м². запасы верхних горизонтов до гор. -500 м вскрыты двумя автоуклонами и наклонным стволом. По уклонам производилась выдача на поверхность горной массы импортными автосамосвалами грузоподъемностью 20-45 т (автосамосвал К-50 грузоподъемностью 45 т шведской фирмы «Кируна-Трак», автосамосвал МоАЗ грузоподъемностью 22 т Могилевского завода). В настоящее время эта схема исчерпала технические возможности и стала экономически нецелесообразна. Горизонты -560 м и ниже вскрываются по постоянной схеме вертикальными стволами и одним вспомогательным уклоном.

В 1997 г. сдан в эксплуатацию клетевой ствол (диаметром  в свету 7,5 м, пройден на глубину 1300 м, оборудован двумя клетевыми подъемами). В настоящее время выдача всей рудной массы производится по этому  стволу, при этом внутришахтные перевозки  руды от очистных блоков до рудоспусков  осуществляются подземными автосамосвалами  финской фирмы «Тамрок» ТОРО-40Д (грузоподъемностью 45 т), затем через рудоспуски руда перегружается в железнодорожный транспорт (вагонетки ВГ-4,5 и электровозы К-10) и откатывается на клетевой ствол. На погрузке горной массы в автосамосвалы применяются погрузочно-доставочные машины ТОРО-504, ТОРО-1400 грузоподъемностью 12 т финской фирмы «Тамрок». На бурении шпуров и скважин применяются самоходные дизельные буровые каретки и станки типа «Бумер» и «Симба» шведской фирмы «Атлас-Копко».

Применение  дизельных самоходных машин, гидравлического  бурового оборудования, современных  вспомогательных машин по креплению  и ремонту выработок, заряжанию  шпуров и скважин, строительству  дорог позволило на руднике Северный не только добиться высокой интенсивности  горных работ (годовое понижение  уровня работ достигает 25-35 м), но и  почти в 2 раза повысить производительность забойного рабочего по сравнению  с рудником Каула-Котсельваара.

Системы разработки – камерные с отбойкой руды из подэтажных штреков с последующей  сплошной закладкой выработанного  пространства твердеющей смесью. На руднике  разработана и внедрена бутобетонная закладка на основе использования породы, образующейся при горнопроходческих  работах (сухая закладка с проливом твердеющей смесью). Прочность бутобетона более высокая, чем у сплошной твердеющей смеси.

В 1996-1998 гг. рудник пережил нелегкие времена. Износ парка самоходного оборудования достиг 70%, из-за отсутствия инвестиций он не обновлялся. По этой же причине  задерживался ввод в эксплуатацию вертикального  клетевого ствола. Производительность рудника снизилась до 450 тыс. т  руды в год, упали темпы горнопроходческих  работ, что привело к отставанию ввода новых горизонтов на восполнение  выбывающих. В 1999 г. некоторое улучшение  финансового положения позволило  обновить парк самоходного оборудования на руднике. Выведен на проектную  производительность клетевой ствол. Производительность рудника возросла до 600 тыс. т руды в год. Объемы горнопроходческих работ увеличились на 30%. Начиная с гор. -560 м и ниже ожидается прирост запасов богатых руд на 42%. Это позволит в ближайшие 3 года увеличить производительность рудника по никелю в добываемой руде практически в 2 раза и сделать рудник современным предприятием с высоким уровнем рентабельности.

Надежность разведанных запасов  месторождений медно-никелевых руд  подтверждает долгосрочную оценку перспектив развития компании и выпуска товарной продукции из собственного сырья. Компанией  и институтом «Гипроникель» выполнены технико-экономические расчеты целесообразности отработки этих месторождений подземным способом. Эти расчеты определяют необходимость строительства и ввода в эксплуатацию рудника Центральный с годовой производительностью 2500 тыс. т руды в год. Запасы месторождений разведаны до глубины 1400 м, среднее содержание никеля в эксплуатационных запасах при бортовом содержании никеля 0,6% составляет 0,88%. Месторождения представлены группой рудных тел мощностью от 3 до 40 м, длиной по простиранию до 4 км с углами падения от 18 до 65^о. Ввод рудника в эксплуатацию планируется по окончании работ на открытом руднике в 2006 г. Проектная производительность достигается при наиболее полном использовании имеющихся основных фондах действующего рудника Северный с минимальными дополнительными капитальными затратами. Будут использованы вертикальные стволы: клетевой, скиповой, вентиляционный и автоуклоны рудника Северный. Скиповой ствол после окончания работ на руднике Северный будет полностью обеспечивать выдачу всех объемов рудника Центральный. Предусматриваются высокоэффективные системы разработки блоковым и подэтажным обрушением с применением самоходного оборудования

 

          

 

1.ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ  ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА РАБОТ

                         

                                 1.1 ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ИЗУЧЕННОСТЬ РАЙОНА 

                      

Северное рудное тело сульфидных медно-никелевых руд  залегает в лежачем боку «Ждановского»  месторождения и приурочено к  тектонической зоне на контакте туфогенно-осадочной  толщи Печенгской серии с диабазами третьего вулканогенного покрова.

Рудное тело, представляющее собой  пластообразную залежь северо-западного простирания, падает на юго-запад под углами от 40⁰ до 60⁰ и имеет мощность от 0,2-1,0м в пережимах до 30-40м в раздувах.

На месторождении выделены следующие  типы руд:

1.Брекчиевидные.

2.Вкрапленные и прожилково-вкрапленные  руды в серпентинитах.

3.Вкрапленные и прожилково-вкрапленные  руды во вмещающих породах  (филлитах).

Главными  рудными минералами являются пирротин, пентландит и халькопирит; второстепенными – пирит, магнетит, сфалерит и хромшпинелид. Нерудные минералы – серпентин, тальк, хлорит, кварц, карбонаты. Вмещающие породы со стороны висячего бока представлены филлитами, со стороны лежачего бока – диабазами, габбро, пироксенитами, филлитами.

Рудное тело имеет значительную изменчивость по качеству руд. На западном фланге оно  сложено бедными оруденелыми серпентинитами с содержанием никеля от 0,8 до1,2%, в то время, как на восточном фланге преимущественно залегают богатые руды с содержанием никеля в них 2,5 – 4,5%.

 

 

 

 

 

 

                            1.2 ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ РАЙОНА

 

Месторождение «Заполярное» находится  в центральной части Восточного рудного узла и приурочено к тектонической  зоне на контакте туфогенно-осадочных  пород продуктивной толщи с эффузивными  диабазами третьего покрова. Представлено Северным рудным телом, в котором  сосредоточено 92% общих запасов месторождения, и несколькими пространственно  связанными с ним ответвлениями  и апофизами (линзы А, Б, В, Г, Е).

Пластообразная залежь месторождения, протяженностью 1100-1200м, простирается в северо-западном направлении и имеет углы падения 40-60⁰. Месторождение пространственно разделяется безрудным участком на две части –западную и восточную.   По интенсивности оруденения и запасам эти части неравнозначны. Западная, меньшая по запасам (20%), но большая по площади, сложена,

главным образом, брекчиевидными и рядовыми вкрапленными рудами с содержанием никеля около 1%. Оруденение прослежено до отметки –1950м. Основная доля запасов руды и металлов (80%) сосредоточена в восточной части, представленной преимущественно брекчиевидными и густовкрапленными рудами с содержанием никеля 2-4%.  Эта часть месторождения полностью разведана и оконтурена на отметках примерно –1000м. Средняя мощность восточной части в 4 раза больше, чем западной.

Месторождение в настоящее время  разведано разведочными скважинами детаразведки, пробуренными с поверхности, подземными выработками и скважинами эксплуатационной разведки, пробуренными из подземных выработок.

1.2.1 Стратиграфия

Проведенными  ранее исследованиями установлено, что в геологическом строении района участвуют три крупных  разновозрастных структурно-стратиграфических  комплекса докембрийских образований: раннеархейский, позднеархейский и раннепротерозойский [7].

Архейская акротема. Нижняя эонотема. Кольская серия (AR₁kl).

Среди нижнеархейских образований Кольской серии преобладают глиноземистые и высокоглиноземистые кордиерит-гранат-силлиманитовые, силлиманит-(кианит)-биотитовые, гранат-биотитовые с прослоями биотитовых, амфибол-биотитовых, гиперстеновых гнейсов и сланцев, мигматизированных плагиомикроклиновыми и микроклиновыми гранитами), и гранито-гнейсы, биотитовые и биотит-амфиболовые гнейсы, амфиболиты и их магматизированные разности. Мощность толщи пород Кольской серии достигает 4000м.

Архейская акротема. Верхняя эонотема. Тундровая серия. Верхнеархейские образования Аллареченского блока (Тундровая серия) представлены тремя свитами: Аллареченской (АR₂alr), Каскамской (АR₂ksm),  Тальинской (АR₂tl). Мощность толщи пород Тундровой серии достигает 3500м. Возраст Тундровой серии - около 2,5-3 млрд. лет.

Аллареченская свита (AR₂alr). Породы Аллареченской свиты (АR₂alr) представлены амфиболитами сланцеватыми и массивными с прослоями гнейсов различного состава.

Каскамская свита (АR₂ksm). Породы Каскамской свиты (АR₂ksm) представлены амфиболитами сланцеватыми и массивными (по эффузивам основного состава, частью по интрузиям) с подчиненными гранат-амфиболовыми, биотит-амфиболовыми гнейсами и сланцами, магнетитовыми кварцитами, 

Тальинская свита (АR₂tl). Породы Тальинской свиты (АR₂tl) представлены – сланцами и гнейсами биотитовыми, двуслюдяными, гранат- и амфиболсодержащими с подчиненными прослоями амфиболитов и гранатовых амфиболитах.

Протерозойская  акротема. Нижняя эонотема. Нижнепротерозойские образования занимают центральную часть района, слагают Южную и Северную зоны Печенгской структуры, представлены осадочно-вулканогенными породами, объединенные в свиты. Каждая из свит в нижней части сложена осадочными породами, а в верхней – вулканогенными.

Протерозойская  акротема Нижняя эонотема. Пороярвинская серия. Нижнепротерозойские образования Южной зоны представлены отложениями Пороярвинской серии. Разрез серии начинается с пород Каллояурской свиты (PR₁klr), далее следуют породы Брагинской свиты (PR₁br), Меннельской свиты (PR₁mn), Каплинской свиты (PR₁kp). Разрез Пороярвинской серии завершают синклинально смятые породы Анссемской свиты (PR₁ans). Контакты между породами Пороярвинской серии большей частью тектонические, однако, зафиксировано и нормальное стратиграфическое залегание между породами каллояурской, брагинской и меннельской свит. Суммарная мощность образований Южной зоны (Пороярвинская серия) по разным источникам составляет от 3000 до 7000м. Породы интенсивно рассланцованы и метаморфизованы.

Каллояурская свита (PR₁klr). Породы свиты, представлены терригенными и туфогенно-терригенными породами, содержащие редкие покровы базальтов, андезито- дацитов и их туфов. Развиты они преимущественно в зоне Порьиташского разлома по северному борту Южной зоны. Мощность пород свиты около 2000м.

Брагинская свита (PR₁br).Породы свиты, представлены туфогенно-терригенными осадками, эффузивными покровами андезитового и пикрит-базальтового состава и их туфами. Породы свиты выполняют синклинальную структуру с опрокинутым юго-западным крылом. Мощность пород свиты около 2300м.