Подземная разработка полезных ископаемых

1.согласное  с  напластованием  или  полого  секущие 

   напластования;

2.поперечные  и  круто  секущие   трещины  и  зоны  дробления.

Трещины   первого  типа  нередко  развиваются  по  более  ранним  внутрипластовым  трещинами, имеющим, вероятнее  всего, диагенетическое  происхождение. Именно  такие  трещины  обычно   содержат  жильную  минерализацию. Следует  сказать, что  минерализованные  трещины  составляют  незначительную  часть  трещин, развитых  в  рудоносной  толще, а  количество  рудного  материала  в  них  ничтожно  мало  по  сравнению  с  выраженными  оруденением.

 

 

1.7. Полезное  ископаемое.

 

1. Морфология.

 

Оруденение  на  Жезказганском  месторождении  целиком  приурочено  только  к  пластам  серых, преимущественно  полимиктовых  песчаников.

В  разрезе  продуктивной  толщи   выделяются  десять  рудоносных  горизонтов  с  29  пластами  сероцветных   песчаников, несущих  оруденение.

Этим  определяется  многоярусность  месторождения. Каждый  из  рудоносных  горизонтов  содержит  несколько  прослоев  рудоносных  пород, отделяемых  друг  от  друга  обычно  безрудными  красноцветными  слоями. Рудные  тела, приуроченные  к  одному  стратиграфическому  горизонту  и  расположенные  недалеко  друг  от  друга, в  плане  группируются  в  залежи. При  генеральном  пересчете  запасов  на  месторождении  выделено  391  рудное  тело 1,П и Ш  групп  слоистости  по  классификации  ГКЗ. Все  рудные  тела  относятся  к  пластовому  типу. По  конфугурации  в  плане  выделяются  130  ленточных, 144  изометрических  рудных  тел.

Площадь  наиболее  крупных  рудных  тел  достигает  5-7 км2, площадь  средних  по  размерам  тел  составляет  от  0,2  до 1 км2, а рудные  тела  площадью  менее 0,2 км2  относятся  к  мелким.

Мощность  рудных  тел  колеблется  от  1-3 до 25-35 м. На  долю  пород  и  имеют  в  большей  части  месторождения  пологое (до 15-200) падение. В  крутопадающих  частях  залежей, приуроченных  к  флексурным   зонам, находится  около  5 %    запасов  руд  месторождения.

Рудные  тела  четких  геологических границ  не  имеют, контуры  их  определяются  опробованием. Залежи  Анненского  участка   имеют  более  сложное  строение  по  сравнению  с  центральной  частью  месторождения  из – за  большой  роли  в их  составе  комплексных  и  свинцово – цинковых  руд, чередующих  на  площади  и  в  разрезах  с  медными  рудами.

Основными  запасами  руд  и  металлов   на  месторождении  сосредоточены  на  глубинах  100- 400 м. Максимальная  глубина  залегания  рудных  тел  достигает  1030 м. Выходы  рудных  тел  поверхность  имеются  в  центральной  части, на  северном  и  юго – западном  флангах  месторождения.

 

 

 

 

2. Типы  руд.

 

Полезными  ископаемыми  Жезказганского  месторождения  являются  руды  цветных  металлов.

Основными  полезными  компонентами  в  руде  являются  медь, свинец, цинк, причем  медные  руды  играют  доминирующую  роль.

Попутными  полезными  компонентами, стоящими  на  балансе  запасов  месторождения, являются  серебро, рений, кадмий, осьмий  и  сера. Наибольшую  ценность  среди  попутных  компонентов  представляет  серебро.

В  технологическом  отношении  руда  Жезказганского  месторождения  подразделена  на  четыре  промышленных  типа:

1) медные   окисленные;    2) медные    сульфидные; 

3) комплексные;                  4) свинцовые.

На  месторождении  на  долю  медных  окисленных  руд  приходится 1,8%  медных  сульфидных  руд  16,6%  комплексных  руд 5,5 %  и  свинцовых  руд  6,1%  от  балансовых  запасов.

Все  обогатительные  фабрики  Жезказгана  перерабатывают  только  сульфидные  руды, а  добытые  окисленные  руды  складируются  в  отвале  для  последующего  кучного  выщелачивания.

 

 

1.7.3. Зональность   оруденения.

 

На  площади  месторождения  основная  часть  свинца  (около 60%)  находится  на  северном  фланге  на  участках  Златоуст  и  Покрово – Севр, а более  50%  цинка  в  его  крайней  восточной  части  на  участке  Анненский. В  целом  в  северной  и  восточной  частях  месторождения  сосредоточено  около  90%  запасов  и  цинка.

В  распределении  серебра  в  рудах  месторождения   тоже  установлены  закономерности. Во всех  рудных  залежах, при  равных  содержаниях  меди  в  руде, наиболее   высокие  концентрации  серебра  характерны  для  руд  халькозинового, затем  халькозин – борнитового  и  борнитового  состава.

В  каждой  залежи. В рудках  каждого  минерального  типа, содержание  серебра   находится  в  прямой  зависимости  от  содержания   меди,  то есть  чем  выше  содержание  меди, тем  выше  содержание  серебра.

Повышенное  содержание  рения  характерно  для  комплексных  руд   месторождения.

 

1.7.4.Химический  и минеральный  состав  руд.

 

Минеральный  состав  руд Жезказгана  сравнительно  прост. Более  98%  запасов  месторождения  представлено  сульфидными  рудами, в  том  числе  медных   сульфидных  руд  - 86,6 % , комплексных  руд – 5,5 %  и  свинцово – цинковых  руд – 6,1%. На  долю  медных  окисленных  руд  приходится  1,8 %  от  балансовых  запасов.

Окисленные  руды  развиты  на  глубина  их  распространения  достигает  50-100 м. Главным  медесодержащими  минералами  являются малахит, азурит, самородная  медь, втрочиные  сульфиды, менее  распространенные  бромантит, фосфаты  меди, хлориды  меди.

Первичные  сульфидные  медные  руды  представлены, главными  образом, халькозином  и  бронитом, на  долю  которых  приходится  около  90%  запасов  меди. Редко  встречаются  блеклая  руда, альгодонит, домейнит, первичная  самородная  медь.

Минералы  железа  представлены  пиритом, марназитом, магнетитом, гематитом  и  другими.

Нердные   минералы  представлены  кварцем, кальцитом, баритом  и  цеалетином.

Серебро  в  рудах  присутствует  в  виде  самостоятельных  минералов, но  чаще  входит   в  виде  изоморфных  примесей  в  кристаллические  решетки  сульфидов. Сереброносность  возрастает, халькопирит, борнит, халькозин.

Рений  связан  с  сульфидами  меди. Максимальное  его  содержание  установлено  в борните. В  Жезказгане  установлен  и  детально  изучен  единственно  достоверный  сульфид  рения – жезказганит.

 

8. Геология  Анненского  шахтного  поля.

 

Участок  «Анненский» - один из  богатейших  участков  месторождения. От  других  участков  «Анненский»  отличается  более  сложными  геологическим  строением  и  разнообразием  минерального  состава  руд. К  специфическим  особенностям  участка  следует  отнести  помимо  огромной  концентрации  металла,  в  частности  цинка,  наличие  рудных  залежей  в  породах  болеутинского  горизонта  серпуховского  яруса  нижнего  карбона,  подстилающих  отложения  таскудукской  и  жезказганской  свит.

Анненский  район  образует  восточный  фланг  Жезказганского  месторождения.  На  севере  и  северо-востоке

Границы  района  определяются  выходами  рудных  залежей  на  поверхность, а  на  северо-западе – полями  шахт  42  и  57.

В  структурном  отношении  Анненской  район  приурочен к  юго- восточному крылу  Кенгирской  антиклинами.

Породы  в  поле  Анненского  рудника  имеют  более  крутые  углы  падения  (до  35  и  более,  особенно  в  восточной  и  юго- восточной  части  поля),  чем  остальной  участок  Жезказганского  месторождения.

В  пределах  Анненского  поля  широко  развитиы  тектонические  разрывные  нарушения.

В  геологическом  строении  поля  участвуют  песчаники,  алевролиты  и  аргиллиты,  которые  стратиграфически  подразделяются  на  пять  свит.Промышленные  концентрации  меди  установлены  только  в Жезказганской  и  таскудукской  свитах,  обьединенных  в  Жезказгавнскую  рудоносную  толщу,  при  этом  рудные  тела  находятся  исключительно  в  серых  мелко- и  среднозернистых  полимиктовых  песчаниках.  Характерной  особенностью  как  всего  месторождения,  так  и  поля  Анненского  рудника  является  многоярусность  оруденения.

Форма  рудных  тел  в  большинстве  случаев  пластообразная,  но  встречаются  лента-  и  линзообразные  тела.  В  ценртральной  части  поля,  где  рудные  тела  выходят  на   поверхность,  установлены  зона  окисления  и  зона  вторичного  сульфидного  обогащения.  В  зоне  окисления  преобладают   вторичные рудные  минералы,  образующие  богатые  окисленные  руды. Близ  дневной  поверхности  песчаники  сильно  выщелочены  и  несут  бедное  оруденение  в  виде  малахита,  азурита, окислов  железо.

Значительно  распространены  окисленные  минералы  свинца:  церуссит  и  англезит.  В  зоне  вторичного  сульфидного  обогощения  обнаружены,  в  основном,  халькозиновые  руды,  их  нижняя  граница  расположена  на  глубине  20-30м .

Свинцовое  оруденение  намного  меньше  по  масштабам,  чем  медное,  но  на  отдельных  горизонтах,  особенно  на  глубоких,  образует  участки  со  значительными  запасами  свинца. 

Цинковое  оруденение  проявляется  сравнительно  широко  в  виде  редких  зерен  сфалерита  среди  медных  минералов.  Промышленные  цинковые  руды  чаще  всего  встречаются  на  нижних  горизонтах  совместно  со  свинцовыми,  причем  количественно  цинк  намного уступает  свинцу.

В  рудах  встречается также  серебро,  среднее  содержание  которого  равно  8,49г/т, рений, среднее  содержание  которого  в  медных  рудах  равно  2,15 г/т,  в  комплексных – 5,19г/т  и в  свинцовых – 0, 79 г/т.

Составляя  по  площади   не  более  12%  от  всего  Жезказганского  рудного   поля,  участок   « Анненский » несет  в  своих  недрах  огромную  долю  заключенного  в  месторождении  металла;  четверть  Жезказганской  меди,  40%  цинка.

 

1.9.  Гидрогеологические  условия 

 

Особенности  природно-климатических  условий  территории  месторождения  обусловили  формирование  подземных  вод  различного  химического  состава,  неоднородных  условий  их  залегания  и  циркуляции.  Участок  месторождения  представляет  собой  слабовсхолменную  равнину  с  общим  уклоном  на  юго-запад-юг.  Водовмещающие  свойство  пород  продуктивных  свит  определяются  интенсивностью  глубиной  распространения  трещиноватости.  Трещины  выветривания  прослеживаются  на  глубине  70-80м.  На  значительно  большую  глубину  трещиноватость  распространяется  в  зонах  разрывных  нарущений  и  флексур.

Подземные  воды  характеризуются   свободным  уровнем.   

Незначительные  напоры  наблюдаются  при  пересечении  скважинами  тектонических  нарушений.  Абсолютные  отметки  уровней  вод  в  ненарушенных  эксплуатацией  условиях  колеблются  в  пределах  380 – 405 м. 

Месторождение  разрабатывается  системой  взаимодействующих  горных  выработок  и  настоящее  время  образовано  общая  депрессионная  воронка  площадью  около  60  км2.   

Минимальные  отметки  уровня  подземных  вод  занимают  в  юго-западной  части  месторождения,  где  проходят   подготовительные  выработки  на  горизонтах  - 20м,-140м.  Значительные  водопритоки  в  горные  выработки  связаны  с  работой   подземных  вод  крупных  тектонических  трещин.

Водопритоки  в  шахтах  центральной  части  рудного  поля  постепенно  уменьшаются,  а  в  шахтах  периферийных  частей  -  увеличиваются.  Минимальные  водопритоки  в  зимний  период  (около  1800м 2/час)  при  среднем  за  год  около  3000 м 2 /час, максимальные – во  время  весеннего  снеготаяния.

Основными  источниками  формирования шахтных  вод  являются: приток  по  контуру  подземных  выработок, инофильтрация  атмосферных  осадков, естественные  запасы  в  пределах  депрессионной     воронки, приток  по  тектоническим  разломам  глубокого  залегания.

Подземные  воды  месторождения  имеют  повышенную  минерализацию (2,7 – 7,7). Общая  жесткость  колеблется  в  пределах 13 – 43 м 2/ л,  постоянная – 12 – 37 мг экв/л,  РН = 6–8,2. По  величине  общей  жесткости  воды  относятся  преимущественно  к   очень  жестким. 

Эксплуатационные  запасы  минерализованных  подземных  вод  месторождения  оцениваются  в  количестве 35,9 тыс м3 /сутки.

 

1.10.Инженерно – геологические  условия.

 

Массив  горных  пород  Жезказганского  месторождения  характеризуется  специфическим  горно – геологическими  условиями, обусловленными  его  геолого-структурными  особенностями  формирования. 

По  сложности  инженерно-геологических  условий  разработки  месторождения  относятся  к  категории  средней  сложности,  поскольку  оно  залегает  в  скальных  трещиноватых  породах,  подвергнутых  выветриванию  содержащих  зон  дробления.

Породы  рудоносной  толщи  характеризуются  следующими  физико-механическими  свойствами; 

-  для  всех  типов  пород  плотность  γ0=2,65 m/м 3;пористость  П=2,5 %, естественная  влажность  W=0,3 % ,  угол  внутреннего  трения  P=350 ,

-  красноцветные  аргиллиты,  алевролиты  малоабразивные

( А=3мг),  средней  крепости  ( Рк = 1300МПа),

- песчаники  рудные  и  безрудные  выше  средней  абразивности 

( А=40мг),  крепкие  ( Рк =2300 Мпа ).

Коэффициенты  крепости  по  шкале  профессора  М.М. Протодъяконова  составляют  для  песчаников  10 – 16, алевролитов  и  аргиллитов 5 – 7,  конгломератов 8 -10.