Талнахское месторождение

Объемные веса руд:

·  Богатые руды 1 Хаерлахской залежи – 4.2 т/м3;

·  Богатые руды 2 Северной залежи –4.0 т/м3;

·  Вкрапленные руды 2 Северной залежи –3.05 т/м3;

·  Медистые руды – 3.3 т/м3;

Значение коэффициента крепости по шкале М.М. Протодъяконова:

·  Для богатых руд – 5-10;

·  Для медистых руд – 5-16;

·  Для вкрапленных руд – 5-10;

·  Для вмещающих пород – 5-10.

Сульфидные руды склонны к окислению, разогреву, спеканию, самовозгоранию и  слеживанию с выделением тепла (3400-4700 ккал на 1 м3 поглощенного кислорода). Температура  пород в поле рудника колеблется в пределах 23-36о. В породах свободная  кремнекислота отсутствует. Влажность  руды в естественном залегании составляет 1-4 %, в отбитой массе – до 7 %.

1.7. Газоносность  пород

Все породы и руды, слагающие поле рудника, газоносны. Наличие горючих  газов, связанных с угленосными  отложениями тунгусской серии (интервал 20-350м) и грантолитовыми сланцами нижнего силура (глубина залегания около 2000м) из которых газы могут мигрировать в вышележащую зону толщ. Установлено наличие углекислого газа, метана, тяжелых углеводородов, азота и гелия в газовых выделениях. Общий ожидаемый дебит составляет 450 м3/сутки.

1.8. Качественная  характеристика руд и рудных  минералов

Норильские медно-никелевые руды являются комплексными, из них современными технологическими методами извлекают  цветные металлы: никель, медь, кобальт; благородные металлы: золото, серебро  и главные элементы платиновой группы; кроме этого попутно получают селен, теллур и серу.

Помимо названных компонентов, руды содержат целый ряд других элементов, из которых важно отметить железо, уходящее в шлаки и вредные  примеси, из которых главными являются, селен цинк и мышьяк, спорадически встречающиеся в рудах.

К числу шлакообразующих компонентов  в первую очередь относятся окислы кремния, железа, алюминия, магния, кальция  и некоторые другие.

Сульфидное оруденение генетически связано с крупной дифференцированной интрузией габбро-долеритов и представлено тремя основными типами руд:

·  Сплошными (наиболее богатыми)

·  Вкрапленными и прожилково-вкрапленными в породах нижней части интрузии

·  Вкрапленными и прожилково-вкрапленными в породах, вмещающих интрузию (медистые)

Минералы, слагающие норильские руды делятся на следующие четыре группы:

1. Главные: пирротин, троилит, пентландит, халькопирит, талнахит, моикухит, путоранит, кубанит, магнетит.

2. Второстепенные: горнит, марказит, миллерит, сфалерит, халькозин, минералы группы валерита.

3. Редкие: алабанит, виоларит, годлевскит, ковеллин, маухерит, никелин, молибденит, станин.

4. Минералы благородных металлов: сперрилит, урванцевит, самородные золото и серебро, минералы платины и палладия.

1.9. Типизация руд

В качестве главного классификационного признака служит минеральный состав рудной части с учетом количественных соотношений главных рудных минералов. При микроскопическом изучении шлифов руд выделены следующие устойчивые рудные ассоциации:

1.  Пентландит-халькоперит-пирротиновая.

2.  Пиррит-пентландит-халькопирритовая (с борнитом и сфалеритом)

3.  Пирротин-халькопирит-кубанитовая.

4.  Пирит-халькопиритовая (с милеритом и магнетитом)

5.  Борнит-халькопиритовая (с пиритом и милеритом)

6.  Пирит-магнетит-пирротиновая.

Изучение распределения различных  рудных ассоциаций по разрезу показывает, что на Талнахском месторождении с полным основанием могут быть выделены одноименные минеральные типы руд (1 - 6).

Вещественный состав рудных минералов.

Пирротин: химическая формула меняется от FeS до Fe4S5

Пентландит: (Fe, Ni)9S8

Халькопирит: CuFeS2 - главный медьсодержащий компонент.

Талнахит: Cu18(Fe, Ni)18S32 - впервые найден на данном месторождении.

Кубанит: CuFe2S3 - второй после халькопирита сульфид меди.

Магнетит: FeFe2O4

Пирит: FeS2

Марказит: FeS2 и кроме того Ni, Co, Fe, S.

Миллерит: NiS - второй после пентландита минерал никеля.

Борнит: Cu5FeS4

Халькозин: Cu2S

Валерит: Cu3Fe4S7

Сфалерит: ZnS

Галенит: РbS

Минералы платиновой группы норильских руд обособляются в три группы:

1.  Самородные платиновые металлы и их сплавы друг с другом, железом, никелем, медью. Кобальтом.

2.  Интерметаллиды - Соединения платиновых металлов со свинцом, висмутом, оловом, теллуром, мышьяком и сурьмой.

3.  Сульфиды и арсениды платиновых металлов.

Все эти минералы находятся в  рудах в тесной ассоциации друг с  другом, образуя полиминеральные  срастания среди сульфидов или  на контакте сульфидов с магнетитом или силикатами.

1.10. Вскрытие и подготовка  месторождения

Поле рудника «Таймырский» занимает площадь к востоку и юго-востоку  от поля рудника «Октябрьский». Граница  между рудниками по горному сбросу. Восточная граница отметок глубины 1500м.

Месторождение в пределах поля рудника  характеризуется весьма сложным  геологическим строением.

Поле рудника объединяет две  основные залежи:

1 Хараелахскую и 2 Северную. В свою очередь 1 Хараелахская залеж серией сбросов делится на несколько отдельных рудных тел. Рудные тела резко отличаются по условиям залегания.

1.11. Схема вскрытия

В результате предпроектных проработок различных вариантов вскрытие богатых руд предусмотрено и осуществлено шестью вертикальными стволами и двумя откаточными горизонтами. На основной площадке расположены стволы: клетевой №3 (КС – 3), скиповой №3 (СС – 3); на вспомогательной – породозакладочный (ПЗС) и воздухоподающий (ВПС); вентиляционные стволы №5 и №6 (ВС – 5 и ВС – 6) расположены на северном фланге залежи. От вертикальных стволов залежь вскрыта горными выработками откаточных горизонтов – 1050м и – 1300м.

Размещение стволов определялось с учетом ряда факторов, а именно: условия залегания рудных тел, рельеф местности, гидрогеологические данные разведочного и контрольного стволового бурения, меры охраны стволов от вредного влияния горных работ т.п. Немаловажным является также фактор размещения поверхностных  объектов рудника во взаимосвязи  с существующими и строящимися  объектами и коммуникациями.

Сечения стволов определены проектом из условий размещения в них подъемных  сосудов и пропуска расчетного количества воздуха.

1.12. Характеристика  стволов 

 

Скиповой ствол №3 (СС - 3).

Размещается в 198м к юго-востоку  от скипового ствола №2 (рудник «Октябрьский»).

·  диаметр ствола в свету – 6.5м;

·  глубина – 1503м;

·  высота над уровнем моря – 103м;

·  сопряжения на отметках: -1130 м, -1330 м (дозаторные), -1050 м, -1100 м, -1300 (ходки), -1400 м (зумпфовый водоотлив).

Ствол оснащен двумя многоканатными подъемными установками типа МК 5х4 грузоподъемностью 25 т с навеской четырех скипов 2СН 11-24 емкостью 11м3 каждый и служит для подъема руды с горизонтов –1050 м и –1300 м.

Клетевой ствол №3 (КС - 3).

Расположен в 198м к юго-востоку от клетевого ствола №2 рудника «Октябрьский».

- диаметр ствола в свету –  8м;

- глубина – 1532м;

- высота над уровнем моря  – 106.3м;

- сопряжения на отметках: -1050м,-1100м,-1200м, -1300м, -1130м (заезд в дозаторную), -132.5м (зумпфовый водоотлив).

Ствол оборудован двумя клетевыми  подъемными установками, одна из которых  оборудована многоканатной подъемной  машиной МК 5х4 грузоподъемностью 25 т и клетью 1КН - 7.2 (размеры в  плане 7.2х2.8 м) с противовесом. В клети осуществляется спуск-подъем людей и грузов (в том числе крупногабаритного самоходного оборудования). Вторая подъемная установка оборудована многоканатной подъемной машиной типа ЦШ 4х4 грузоподъемностью 14 т и клетью 1КП - 4.5 (размеры в плане 4.5х1.5 м) с противовесом. Клеть предназначена для спуска-подъема людей и, материалов и оборудования в вагонах или на платформах. По стволу проложены трубопроводы главного водоотлива, сжатого воздуха и кабели.

Породозакладочный ствол (ПЗС).

Распологается в 1100м от вспомогательно-закладочного ствола рудника «Октябрьский».

- диаметр ствола в свету –  6.5м;

- глубина – 1413м;

- высота над уровнем моря  – 92.2м;

- сопряжения на отметках: -896м,-946м,-1046м, -1146м, -1096м, -1146м, -1196м, -1296м, -1336м (дозаторная), -1390.5м (зумпфовый водоотлив).

Назначение ствола – подъем породы, спуск-подъем людей, подача свежего  воздуха. Ствол оснащен двумя  клетевыми подъемными установками, оборудованных многоканатными подъемными машинами ЦЩ 3.25х4 и двумя клетями 1КН - 4.5 - I с противовесами.

По стволу прокладывается четыре става  труб диаметром 325 мм для подачи закладочной  смеси.

Воздухоподающий ствол (ВПС).

Распологается в 300м к востоку от ПЗС.

- диаметр ствола в свету –  8м;

- глубина – 1430м;

- высота над уровнем моря  – 98.5м;

- сопряжения на отметках: -895м,-946м  (сбойка с ПЗС), -1045м, -1070м (временная  дозаторная), -1095м, -1195м, -1295м. (зумпфовый водоотлив).

Ствол оборудован двумя скиповыми  подъемными установками. Западная двухскиповая подъемная установка с подъемной машиной 2Ц - 6х2. 8Д выдает горную массу с гор. –1050 м, восточная двухскиповая подъемная установка с подъемной машиной 2Ц - 5х2.3 выдает горную массу с гор. –1300 м. Емкость скипов западного подъема – 4.6 м3, восточного – 5.2 м3.

По ставу проложены два бетоновода, трубопровод сжатого воздуха и противопожарный трубопровод.

Ствол предназначен для подъема  породы и подачи свежего воздуха.

Вентиляционный ствол  №5 (ВС - 5).

Распологается в 1100м к востоку от ВС - 3 рудника «Октябрьский».

- диаметр ствола в свету –  6.5м;

- глубина – 1347.1м;

- высота над уровнем моря  –2 93.0м;

- сопряжения на отметках: -950м, -975м, -1025м, -1000м, -1043м (зумпфовый водоотлив).

Ствол оснащен двумя одноканатными  подъемными установками ШПМ 1-5х3 с  навеской клети и бадьи емкостью 3 м3. Предназначен для выдачи исходящей  струи с горизонтов –1050 м –1100 м. У устья ствола установлен вентилятор ВЦД – 47м.

Вентиляционный ствол  №6 (ВС - 6).

Распологается в 150м к востоку от ВС - 5.

- диаметр ствола в свету –  6.5м;

- глубина – 1600м;

- высота над уровнем моря  –278.0м;

- сопряжения на отметках: -950м, -1100м, -1047м, -1200м, -1250м, -1278м, -1302м (зумпфовый водоотлив).

Ствол оснащен двумя одноканатными  подъемными установками ШПМ 1-5х3 с  навеской клети и бадьи емкостью 3м3. Предназначен для выдачи исходящей струи с нижних горизонтов, служит запасным выходом. У устья ствола установлен вентилятор ВЦД – 47м.

1.13. Эксплуатационные  горизонты

Поле рудника «Таймырский» разделено  на четыре горизонта, имеющие связь  со стволами СС - 3, КС - 3, ПЗС, ВПС.

Горизонт –1050 м.

Служит для вскрытия и отработки  запасов верхней (у границы рудника  «Октябрьский») и средней (взброшенной) частей 1 Хаерлахской залежи.

Горизонт –1150 м.

Служит для вскрытия и отработки  запасов средней части 1 Хаерлахской залежи.

Горизонт –1300 м.

Служит для вскрытия и отработки  запасов верхей части 2 Северной залежи.

Горизонт –1345 м.

Служит для вскрытия и отработки  запасов нижней части обеих залежей.

 

 

1.14. Системы разработки применяемые на руднике “Таймырский”

Большая глубина залегания и  неблагоприятные физико-механические свойства вмещающих пород Талнахского месторождения предупредили вскрытие вертикальными стволами.

Исходя из опыта отечественной  и зарубежной практики, вскрытие осуществлено на всю глубину месторождения, так  как при этом нет необходимости  при эксплуатации останавливать  очистные работы для углубки стволов.

На руднике “Таймырский” применяется  следующая система разработки: сплошная слоевая с бетонной /твердеющей/ закладкой отработаного пространства с применением мощного самоходного оборудования с дизельным приводом.

Применяются два варианта системы:

1)      выемка восходящими горизонтальными или слабо наклонными слоями

2)      камерно-целиковая выемка

Сущность восходящего порядка  выемки слоев состоит в том, что  рудное тело разделяется на ленты  шириной 8 м, ширина очистного пространства принята с учетом результатов  испытаний физико-механических свойств  и нарушенности руд и пород рудника “Таймырский”, а также практика, применения камерно-целиковых систем разработки на других рудниках, которые отрабатываются слоями снизу вверх с оставлением между кровлей слоя и закладкой свободного пространства. Ленты длинной стороной распологаются по простиранию так, чтобы их почва имела уклон, равный углу растекания закладки (5-6град.) Очистные работы начинают с выемки центральной ленты, и развивают в дальнейшем в обе стороны (по падению и восстановлению) к фланговым уклонам. Для заезда самоходного оборудования с каждой стороны поля пройдены два транспортных уклона. Расстояние между ними 328,5м. Затем на флангах транспортного уклона проходят панельные квершлаги в крест простирания залежи и разделяют поле на панели шириной 120м. Из панельного квершлага в каждой панели проходится диагональный уклон до кровли залежи, из которой нарезаются слоевые орты. Вентиляционный и откаточный горизонты имеют общую схему подготовки и связаны с очистными выработками системой рудоспусков и вентиляционных восстающих, которые служат для вентиляции и переспуска руды.