Начало развития современной асбестодобывающей промышленности
 Скачать 1.77 Mb.
|
 ВВЕДЕНИЕБаженовское месторождение хризотил ─ асбеста находится восточном на склоне Среднего Урала в Свердловской области. Район Баженвского месторождения представляет собой слаборассеченную холмистую равнину с абсолютными отметками от 220 до 233 м. Естественный рельеф местности нарушен крупными карьерами и многочисленными отвалами пустых пород и отходов обогатительных фабрик. Добыча асбеста в России была начата на Урале вблизи Невьянского завода известным горнопромышленником Демидовым в 18-ом веке. Во второй половине 18-го века выработка асбеста на Урале прекратилась. Начало развития современной асбестодобывающей промышленности относится к концу 19 - го века. Промышленная разработка крупнейшего в мире асбестового месторождения, открытого в 1885 году, началась в 1889 году. Несмотря на богатейшие ресурсы асбестовых месторождений, разработка их в дореволюционный период была развита слабо, при этом более половины всего асбеста вывозилось за границу, а готовые асбестовые изделия импортировались. Разработка Баженовского месторождения в дореволюционное время производилась небольшими карьерами, на горных работах преобладал ручной труд с применением кайла и лопаты, бурение шпуров производилось вручную, транспортировка осуществлялась с помощью конной тяги. К 1930 году усиливается механизация горных работ путём введения пневматического бурения шпуров, более широкого использования паровозов для внутрикарьерного транспорта. С 1922 года на асбестовых карьерах начали работать первые экскаваторы. В 1927 вступила в строй первая узкоколейная железная дорога связывающая станцию Асбест со станцией Баженово. В 1930-1940 годах горные работы ознаменовались более эффективной механизацией и внедрением более совершенных систем разработки месторождения. В 1940 -1950 стали применятся станки канатно-ударного бурения «Бьюсайрус» массой 22 и 29 тонн. На всех рудниках получает распространение экскаваторный способ отвалообразования. Карьеры пополняются отечественным горнотранспортным оборудованием: экскаваторами СЭ-3, электровозами, думпкарами. С 1956 года осуществляется переход на колею 1524 мм. Вначале шестидесятых годов внедряются отечественные экскаваторы ЭКГ-4, ЭКГ-5 и ЭКГ-8. В 1961 вводится в эксплуатацию фабрика №4. В 1969 году построена и введена в эксплуатацию фабрика №6. В 1966 - 1972 внедряется механизация взрывных работ. В 1986 году карьеры комбината оснащаются более мощными высокопроизводительными экскаваторами ЭКГ- 12,5 ЭКГ-6,3 ус , производится замена автосамосвалов грузоподъёмностью 40-75 т. автосамосвалами БелАЗ 7519 грузоподъёмностью 110 т..Большой вклад в развитие и совершенствовании добычи и обогащении асбестовых руд вносит научно-исследовательский институт «НИИ Проектасбест», созданный в 1950 году в городе Асбесте. Работники и сотрудники института создали ряд машин и оборудования для обогащения асбестовых руд, средства механизации и автоматизации производственных процессов на фабриках, рудниках: усовершенствован технологический процесс добычи и обогащения асбеста. 1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ1.1 Общие сведения о месторождении Баженовское месторождение является одним из крупнейших в мире и представляет собой главную сырьевую базу асбестовой промышленности России. По административному делению территория его входит в состав асбестовского района Свердловской области, центром которого является город Асбест. Город Асбест связан железнодорожной веткой со станцией Баженово, по которой месторождение и получило название. В орографическом отношении район представляет собой невысокую водораздельную гряду предгорной части восточного склона Урала, отделяющую бассейн реки Пышмы от бассейна её левого притока ─ реки Большой Рефт. Рельеф характеризуется слабовыраженными холмами, ложбинами, иногда заболоченными. На вершине гряды имеется ряд замкнутых бессточных котловин, среди которых крупнейшими являются Окунёвское озеро, Талицкое озеро, ныне заваленное отвалами: мелкие котловины представляют собой торфяные болота. Река Большой Рефт, берущая своё начало в болотах, на значительном расстоянии, течёт с юга на север вдоль западного края района, в его центральной и северной частях, а затем пересекает район в широком направлении. В южной части района протекает река Грязнушка . Снабжение электроэнергией обеспечивается от Уральской энергосистемы. В районе месторождения есть крупная Рефтинская тепловая электростанция. Тепловое и хозяйственное водоснабжение обеспечивается за счет подземных грунтовых вод и рек Пышмы и Малого Рефта . Климат района умеренно-континентальный. Среднегодовая температура воздуха около + 1º С при минимальной в декабре - 41,2º С и наиболее высокой в июне + 34º С. Среднегодовое количество осадков – 456 мм. Преобладающие ветры юго-западного и западного направлений. Средняя скорость ветра 3,4 м/сек. Максимальная скорость ветра до 35 м/сек. Промерзание почвы достигает глубины 1,13 метра.1.2 Геологическая и гидрогеологическая характеристика месторождения Баженовское месторождение приручено к массиву ультраосновных пород, расположенного в пределе мощной полосы габбро-перидотитовых интрузии восточного склона на Среднем Урале. С севера и запада к массиву гипербазитов примыкает габбро. Горные породы имеют западное падение под углом 50 - 65º. На контакте гипербазитов с габбро широко развиты карбонатные, оталькованные и перекристализованные серпентиниты, а также талько-карбонатные горные породы. С востока и юга массив приличен гранитами. По форме массив гипербазитов представляет собой линзовидное тело, вытянутое в меридиональном направлении почти на 30 км при ширине от 1 до 3,5 км и имеют общее западное падение. Массив ультраосновных пород представлен : перидотитами, пероксенитами, дунитами и серпентинитами. Массив характеризуется широко развитыми тектоническими нарушениями разрывного характера - разломы . Залежи хризотил – асбеста находятся в районе разломов и характеризуются концентрическим зональным строением асбестоносных и вмещающих пород. Длина залежи изменяется от 150 м до 5 км, горизонтальная мощность залежи от нескольких метров до 1,5 километра. Среднее содержание хризотил - асбеста в залежах колеблется от 1,1 до 3,8 %, с глубиной по большей части залежи содержание асбеста несколько снижается. Залежи Баженовского месторождения имеют хорошо выраженное зональное строение обусловленное закономерным чередованием зон с различным характером жилкования. Выделяют следующие зоны асбестоносности в порядке их расположения в залежах: зона простых или сложных отороченных жил асбеста, зона крупносетчатой асбестоносности ( зона крупной сетки ), зона мелкосетчатой асбестоносности ( зона мелкой сетки ), зона мелкопрожильной асбестоносности, зона серпентинитов с просечками и едиными жилами асбеста. Зоны простых и сложных отороченных жил асбеста залегают в залежах по периферии перидотитовых «сопок» и сложены в основном слабосерпентинизованнными перидотитами. Простые жилы хризотил-асбеста оторочены с обеих сторон полосами массивного серпентинита, образуют в перидотитах петлеобразную сеть.Сложные отороченные хризотил-асбеста встречаются в залежах совместно с простыми, а в некоторых залежах они преобладают. От простых жил сложные отличаются тем, что в место одной жилы поперечно волокнистого асбеста наблюдается серия параллельных друг другу жилок, выдержанных по мощности и разделённых промежутками массивного серпентинита. При этом наиболее мощные жилы асбеста располагаются по краям. Зоны простых и сложных отороченных жил залежей в сторону от перидотитовых сопок постепенно переходят в зоны сетчатого асбеста, в начале в зоны крупной сетки, далее ─ мелкой сетки. Зоны крупной сетки сложены уже в основном серпентинитами которые пересечены по всевозможным направлениям редкой сетью асбестовых жил. Зоны мелкой сетки асбестовых залежей сложены уже сплошными серпентинитами, пересечёнными густой сетью асбестовых жил мощностью 5-8 мм. Зоны мелкой сетки служат исключительно для добычи рядовых руд. Зоны мелкопрожила представляют собой серии более или менее параллельных жилок асбеста мощностью до 5-6 мм среди серпентинитов. К характеристике залежей следует добавить, что границы залежей как внешние, так и внутренние не резкие, постепенные и устанавливаются только по степени насыщенности пород жилами асбеста. По литологическому составу, кроме присутствия жилок асбеста, залежи не отличаются от вмещающих их пород. Поэтому промышленные контуры асбестовых залежей устанавливаются опробованием. Помимо отсутствия четких границ залежей они характеризуются еще и крайне неравномерной насыщенностью асбестом не только вкрест простирания, но и по простиранию и падению. В этом отношении наиболее характерны зоны отороченных жил. В них отдельные отороченные жилы асбеста или свиты их иногда глубоко проникают в перидотитовые «сопки», обусловливая крайне причудливые очертания залежей со стороны перидотитовых «сопок» и необходимость проведения весьма детальных разведочных работ для оконтуривания подобных залежей.Гидрогеологические условия Баженовского месторождения определяются особенностями геологического строения и наличием трещиноватости в верхней зоне изверженных и метаморфических пород. В гидрогеологическом отношении Баженовское месторождение хризотил-асбеста является сложным. В рельефе месторождение занимает водораздельное пространство с абсолютными отметками 220-235м. С северо-запада и с севера его огибает река Большой Рефт. По условиям нахождения подземных вод, их циркуляции, качеству и дебиту в пределах месторождения выделяются три геологических района: 1) район распространения трещиноватых вод с небольшим дебитом, прирученных к массиву габбро; 2) район распространения различных по дебиту со сложными условиями циркуляции и залегания подземных вод, прирученных к площади развития ультраосновных пород; 3) район распространения слабоминерализованных трещинных вод в восточном гранитном массиве с относительно большим дебитом. По характеру водообильности породы, слагающие район, делятся на три группы: породы практически водонепроницаемые; породы слабоводообильные; породы водообильные. К первой группе пород относятся перидотиты и талько-карбонатные породы. Перидотиты сохранились в средней полосе массива в виде эллипсоидальных тел, вытянутых в меридиональном направлении, и разбиты системой трещин. Наибольшей трещиноватостью обладает верхняя часть перидотитовых блоков. Ближе к центру ядер и на глубине перидотиты представляют собой более плотные и монолитные породы, практически безводные. Для серпентинизованных асбестоносных перидотитов, обладающих большой степенью трещиноватости, устанавливается несколько повышенная водообильность.Талько-карбонатные породы развиты на восточной границе района, где они протягиваются беспрерывной полосой мощностью до 400 м. Кроме того, талько-карбонатные породы приурочиваются к зонам разломов и контактам серпентинитов с дайками диорит-аплитов. Трещиноватость в этих породах слабая и развита в основном в меридиональном направлении. Плотная структура пород делает их слабоводопроницаемыми, особенно в направлении, перпендикулярном сланцеватости. О водоупорности тальково-карбонатных пород свидетельствует отсутствие сколько-нибудь заметного поступления вод из восточного гранитного массива, обладающего значительной водообильностью. К группе слабоводообильных пород относятся серпентиниты. Наиболее водообильными являются асбестоносные серпентиниты, меньшей водообильностью обладают рассланцованные и оталькованные серпентиниты. В общем водообильность серпентинитов очень незначительная, поэтому они не играют существенной роли в обводнении горных выработок. Водообильные породы представлены дайками диорит-аплитов. Интенсивная трещиноватость, развитая в диоритах, делает возможным накопление и движение подземных вод в них с достаточно большой скоростью. Возможно. что на больших глубинах в некоторых случаях они будут иметь связь с восточным гранитным массивом Подземные воды приурочены к верхней трещиноватой зоне пород и залегают на глубине от 2 до 10 м от поверхности. В тех местах, где гранодиориты пронизываются кварцевыми и гранит-порфировыми жилами, водообильность их резко возрастает и достигает значительной величины. Подземные воды месторождения относятся к типу безнапорных, неглубоко залегающих вод. Мощность водоносной зоны определяется глубиной выветрелости и нарушенности горных пород, причем нижняя граница водоносной зоны имеет весьма неровную ограничивающую поверхность и достигает значительных глубин.На месторождении имеют развитие подземные воды второго гидрогеологического района. В границах развития подземных вод второго гидрогеологического района отсутствуют мощные водоносные горизонты вследствие слабой трещиноватости пород, а также вследствие того, что бассейн питания пород ограничивается площадью их распространения. Кроме того, циркуляция подземных вод происходит только в меридиональном направлении, преимущественно по зонам разломов фиксированных дайками диорит-аплитов. Проведенными гидрогеологическими исследованиями установлено, что с увеличением глубины карьеров приток воды не увеличивается, а, наоборот, уменьшается вследствие уменьшения общей трещиноватости пород с глубиной и сработки статических запасов подземных вод на площади месторождения под влиянием длительного водоотлива. Основным источником питания подземных вод являются атмосферные осадки. Таким образом, режим поверхностных и подземных вод месторождения находится в прямой зависимости от климатических факторов, оказывающих основное влияние на питание подземных вод. Учитывая то, что основная масса поверхностного стока на площади месторождения превращается во внутренний сток, динамические запасы вод на месторождении составят около 200 л/сек. Незначительные ресурсы подземных вод не могут препятствовать нормальной эксплуатации месторождения. Наибольшие притоки отмечаются весной при снеготаянии (апрель - май) и летом в период обильных дождей, а минимум — в зимние месяцы. Фактические притоки воды в карьере колеблются в следующих пределах: в карьерах Южного участка от 294 до 519 м3/ч; в карьерах Центрального участка от 137 до 256 м3/ч; в карьерах Северного участка от 134 до 182 м3/ч. Незначительные ресурсы подземных вод не могут препятствовать нормаль-ной эксплуатации карьера. 1.3 Подсчёт запасов полезного ископаемого и объёмов вскрыши Подсчет запасов полезного ископаемого и объемов вскрыши при разработке залежи 8-я « Западная» производится графоаналитическим способом. На геологических разрезах (RЛ-193 , RЛ-209) в масштабе М 1:2000 выполняются следующие построения : геологический разрез условно разбивается на горизонты высотой 20 метров, затем из точек контакта руды и пустой породы на каждом горизонте под углом откоса нерабочего борта карьера наносят положения бортов карьера по каждому слою. Угол погашения нерабочего борта карьера по разработкам ВНИИМИ для Баженовского месторождения в районе разведочных линий 193 и 209 принят 38º.Угол погашения борта карьера определяется шириной и количеством площадок, высотой и углом откосов уступов. Ширина и число площадок определяется в зависимости от способов вскрытия и применяемого вида транспорта. По каждому горизонту определяется площади пустых пород и полезного ископаемого и при известной длине блока определяются объемы вскрыши и полезного ископаемого, устанавливается контурный коэффициент вскрыши. Конечной глубиной карьера является глубина того горизонта, на котором контурный коэффициент вскрыши равен граничному. Граничный коэффициент вскрыши для залежи « 8-я Западная » установлен 6,4. Подсчет запасов данным методом производится с использованием ЭВМ типа IBM PC «AMD Atlon XP 2200+» Для этого достаточно снять размеры по предложенной схеме и занести их в таблицы 1 и 2. Итоговые результаты объемов полезного ископаемого и вскрыши заносятся в сводную таблицу 3 « Подсчет запасов полезного ископаемого и объемов вскрыши.» Для подсчета запасов полезного ископаемого и объемов вскрыши используется следующая программа: 2 CLS:DIMA(10,50):COLOR2 10 LOKATE 10,14: PRINT “Подсчет запасов” 20 LOKATE 14,5: PRINT “Длина блока=”;L 30 LOKATE 14,35: INPUT “Граничный коэффициент=”; K1: CLC 40 M=400: W1=0: Q1=0: Y=0 50 CLS: Y=Y+1: PRINT “Вводданныхпо”;Y; “-мугоризонту”:INPUT “A1=”; A: INPUT “A1=”; A1: INPUT “A3=”; A3: INPUT “A4=”; A4 55 INPUT “B=”; B: INPUT “B1=”; B1: INPUT “H1=”; H1: INPUT “H1=”; H1: INPUT “H2=”; H2: INPUT “H3=”; H3 |