Первоуральский титано-магнетитовый карьер

Город Первоуральск является административным центром городского округа Первоуральск. Расположен на реках Чусовая и Большая Шайтанка, в 40 км западнее Екатеринбурга.

Горы состоят из невысоких лесистых холмов и увалов, которые тянутся с севера на юг параллельными грядами. Их несколько: Бунарский, Шайтанский, Коноваловский, Гробовский, Киргишанский. Их разделяют лога, речные долины. Очертания гор в большинстве мягкие, склоны пологие, вершины куполообразные. Но есть крутые, обрывистые склоны. Каменистые вершины гор сложены из прочных пород и представляют красивые скалы-останцы. Высота гор небольшая, но есть несколько «пятисотенников».

Во второй день экскурсионных поездок мы посетили Первоуральский титано-магнетитовый карьер. Данный карьер был основан в 1936 году.

Общие характеристики карьера

Карьер длинной 4,5 километра имеет 4 магнитки. Глубина 2-3-ей - 110 метров, четвёртой 50 метров. Ширина карьера достигает 600 - 800 метров. Ширина уступов колеблется в пределах от 8 до10 метров. Находится в 44 км. западнее г.Екатеринбурга и в 3 км. к юго-востоку от г.Первоуральска. Месторождение распологается в водораздельной зоне Урала и генетически связано с Ревдинским пироксенит-горнблендит-габбровым массивом входящим в состав платиноносного пояса Урала. Вмещающими породами являются горнблендиты.

В настоящее время в карьере исчерпываются запасы титано-магнетитовых руд, поэтому предприятие переходит на выпуск щебня евростандартов и песчано-щебеночных смесей. Для этого необходимо увеличивать запасы в карьере таких крепких пород как габбро. На данном этапе ведутся работы по вскрытию запасов на восточном борту.

Технология добычи сырья

Добыча сырья производится открытым способом при помощи ж/д транспорта с тупиковой схемой движения. В карьере существует несколько добычных забоев. В настоящее время ведутся вкрышные работы по восточному борту для его дальнейшей разноски с целью увеличения объёмов запасов. Добычные забои как правило отрабатываются по фронтальной схеме погрузки, реже по тупиковой. Добыча сырья в карьере производится при помощи буровзрывных работ.

Бурение производится при помощи буровых станков СБШ – 200 и двух мобильных станков Atlas Copcoи Sandvik. Которые обуривают скальную породу в забое и готовят ее к последующему взрыванию. Бурятся блоки скважин в шахматном порядке с различной сеткой скаважин в зависимости от степени трещиноватости, залегания, крепости породы в забое.

Скважины заряжаются взрывчатым материалом и взрываются при помощи электродетонации. Взорванный блок отрабатывается при помощи электроэксковаторов ЭКГ – 5А. Сырье крупностью до 1000 мм. грузится в думпкары и подается на ДОФ – 1 и ДОФ – 2. Негабарит свыше 1000 мм. Выкладывается в гривы с последующим мелкошпуровым взрыванием и отвозкой на ДОФ.

Принцип обработки сырья

Основным принципом обработки сырья является:

1. Дробление (служит для оголения частиц руды в сырье для его его дальнейшего обогащения и получения щебня разных фракций).

2. Классификация (грохочение – разделение на фракции).

3. Обогащение.

На ДОФ-1 дробление производится на трех стадиях. Первая стадия – щековая дробилка СМД – 117 (средне-мелкое дробление) размер выходного продукта 0 – 300 мм. Вторая стадия дробления – конусная дробилка КСД – 2200ГР (конусная среднего – грубого дробления, диаметр дробящего конуса 2200 мм.) выходной продукт – фракция 0 – 150. Третья стадия дробления – конусная дробилка КМД – 2200Т (конусная мелкого – тонкого дробления) выходной продукт 0 – 70 мм.

После третьей стадии дробления сырье подается на сухие сепараторы ПБС – 90/150, на которых железная руда отделяется в концентрат, а пустая порода фракции 0 – 70 подается на четыре грохота ГИС – 42, где разделяется на щебень разных фракций.

Фракции производимые на ДОФ – 1:

· Песчано – щебеночные смеси 0-5 и 0-10 использую для основания дорог.

· Фракция 5 – 20 используется для бетонов.

· Фракция 20 – 40 используется как строительный щебень.

· Фракция 40-70 –строительство дорог и балластный щебень для ж/д дорог.

На ДОФ – 2 дробление производится на трех стадиях. Первая стадия – щековая дробилка СМД – 118 (средне-мелкое дробление) размер выходного продукта 0 – 150 мм. Вторая стадия дробления – конусная дробилка КСД – 2200ГР (конусная среднего – грубого дробления, диаметр дробящего конуса 2200 мм.) выходной продукт – фракция 0 – 50. Третья стадия дробления – конусная дробилка КМД – 2200Т (конусная мелкого – тонкого дробления) выходной продукт 0 – 20 мм.

После третьей стадии дробления продукт фракции 0 – 20 рассеивается на четырех грохотах ГИЛ – 42 на три фракции. Надрешетный продукт фракции +20 возвращается на третью стадию дробления. Фракция 5 – 20 поступает в промежуточные бункера корпуса магнитной сепарации. Фракция 0 – 5 поступает в мелочные промежуточные бункера корпуса магнитной сепарации. В корпусе магнитной сепарации подаваемый продукт обогащается при помощи магнитных сепараторов 168 – 1ВСЭ. Железная руда отделяется и подается в бункера концентрата из которых отгружается в ж/д вагоны. Пустая порода подается в центробежную дробилку ДЦ – 1.6 в которой при помощи центробежных сил куски породы, сталкиваясь, дробятся, откалывают острые грани, в результате на выходе получают кубовидный продукт с увеличением прочности до 200 – 400 единиц.

После центробежной дробилки продукт кубовидной фракции 0 – 20 рассеивается на грохотах ГИС – 42 на узкие кубовидные фракции, которые поступают на открытые склады, где отгружаются в ж/д вагоны.

Фракции производимые на ДОФ – 2:

· Фракция 0 – 5 используется для оснований дорог цементных растворов.

· Фракция 5 – 10 кубовидная используется для производства асфальта, бетона.

· Фракция 10 – 15 кубовидная используется в железобетонных смесях.

· Фракция 15 – 20 используется в строительстве.

Готовую продукцию фракций 10 – 15 и 15 – 20 складируют в бункера, далее погружается в вагоны и отправляется заказчику. На данный момент Первоуральский карьер занимается поставками на внутреннем рынке.

Работа персонала

Суммарно на Первоуральском предприятии трудится 850 человек на смену. 45 человек работает непосредственно на карьере.

На ДОФ-1 и ДОФ-2 как правило работают женщины, мужчины занимаются только ремонтными работами.

Данное предприятие имеет вредность 1 группы, что заставляет заботиться о защитной экипировке и промышленной безопасности. Для предотвращения таких заболеваний как пылевой бронхит, а также слуховых заболеваний используются респираторы, беруши и специальная одежда. Но даже такая экипировка не может в полной мере защитить от вредности производства, поэтому при переработке сырья на ДОФ применяются сухие и мокрые аспирационные системы, которые способствуют уменьшению выбросов пыли при переработке. Также в летнее время производится орошение сырья по всей технологической цепочке оборотным водоснабжением.

Данное производство относится к особо опасным производственным объектам поэтому в основу организации текущего контроля за соблюдением требований пром. безопасности и охраны труда заложен трехступенчатый контроль.

Первая ступень проводится ежесменно в течении всего рабочего дня мастером, энергетиком, бригадиром, механиком.

Вторая ступень проводится еженедельно комиссией под руководством начальника цеха, главного инженера.

Третья ступень контроля проводится в установленный день руководителями, специалистами предприятия под руководством технического директора по утвержденному ген. директором графику.

На работу на данном предприятии допускаются лица не моложе 18 лет прошедшие обучение по профессии, стажировку не менее 14 дней и положительно сдавшие экзамены по пром. безопасности. Также ежегодно на данном предприятии производится аттестация технологического персоонала.

Заключение

Посетив Первоуральский карьер, мы изучили такие вопросы как: способы отработки месторождения, схемы транспортировки, погрузки, методы дробления и обогащения титано-магнетитовых руд на данном предприятии. Мы узнали в каких областях промышленности используется продукция. На данном карьере мы отобрали образцы магнетита и горноблендита и габбро.

Полевской мраморный карьер

Город Полевской, административный центр Полевского района, расположен на западном склоне Среднего Урала в южной части Свердловской области, у границы с Челябинской областью, в бассейне реки Северной, левого притока реки Чусовой. Город находится в 50 км к югу от Екатеринбурга. Через Полевской проходит автомобильная дорога на Верхний Уфалей, Снежинск и другие города Челябинской области. Через села Мраморское, Косой Брод, Полдневая и поселок Станционный-Полевской идет железнодорожная линия Екатеринбург- Челябинск, построенная в 1895-96гг.
Рельеф района представляет собой невысокие плоские холмы, вытянутые в меридиональном направлении, между которыми расположены хорошо разработанные, нередко заболоченные долины рек.
Река Северная, впадающая в Чусовую, образует Северский пруд. В Северную, в свою очередь, впадают Полевая, Моховая. Гремиха, Поварня. Река Полевая образует Полевской и Средний (Штанговый) пруды.
В геологическом строении города и прилегающих окрестностей имеет место комплекс ультраосновных и основных пород, а также эффузивных, метаморфических и частично осадочных пород.
Коренные породы (порфириты и их туфы, зеленые метаморфические сланцы, хлоритовые сланцы, мраморы, габбро, диориты) распространены повсеместно, расположены сравнительно близко от поверхности и при выветривании дают разной мощности глинистые, глинисто-щебнистые и местами щебнистые образования.
Близ русел рек залегают типичные аллювиальные отложения, представленные гравелистыми лесками, супесями, гравелисто-галечниковыми грунтами, нередко перекрытые бурыми делювиальными суглинками.

Мраморы и мраморизованные известняки образуют полосу субмеридионального простирания длиной 5 км и шириной до 2 км. В центральной части полосы карбонатные породы разорваны интрузией диоритов, ориентированной в субмеридиональном направлении и прослеженной по простиранию на расстоянии более 5 км, шириной в плане от 100 до 500 м.

Простирание карбонатной полосы северо-восточное 20-30 град., падение юго-восточное – 110-120 град., угол падения 55-80 град.

В структурно-тектоническом отношении Полевское месторождение мраморов расположено в пределах Сысертского антиклинория, являющегося составной частью Восточно-Уральского поднятия.

В районе сильно проявлена взрывная тектоника. Здесь фиксируются разломы регионального значения и локального. Разломы имеют различное направление, что обуславливает блоковое строение района. Зоны разлома часто фиксируются породами плутонического (интрузивного) комплекса, зонами дробления, рассланцевания.

Мрамор представляет собой породу серого, светло-серого, темно-серого, желтовато-серого, белого цвета, полосчатой и массивной текстуры и средне-мелко-зернистой структуры.

Мраморы произошли за счет перекристаллизации известняков, которая происходила одновременно с изменением пород вмещающего комплекса. Основным видом изменения пород является динамометаморфизм, так как линзы мраморов и зеленых сланцев, вытянутые в меридиональном направлении, обусловлены воздействием одностороннего давления.

По геологическому строению Полевское месторождение можно отнести к II группе линзо- и пластообразующих залежей с невыдержанными качественными показателями и интенсивным развитием разрывной тектоники.

Полевское месторождение мраморов приурочено к западной части карбонатной полосы туринской свиты. Площадь месторождения 260*700 м, ограничена контуром детально разведанного участка. Мраморы имеют северо-восточное простирание (от 20 до 30 град), и крутое юго-восточное падение под углом 80 град.

Значительным распространением на месторождении пользуются дайки уралито-плагиоклазовых порфиритов базальтового состава, превращенных в зеленые сланцы. Дайки имеют, преимущественно, северо-восточное простирание и крутое юго-восточное падение. Мощность их колеблется от 0.3 до 25.9 м. Реже отмечаются субширотные дайки мощностью 1-15 м с крутым южным падением.

Полезная толща месторождения сложена мраморами, представленными однородной мелкозернистой горной породой, сложенной сравнительно равнозернистым агрегатом кальцита, текстура массивная.

Вскрышные работы осуществлены в предыдущие годы, поэтому проектные решения включают резание камня, погрузочно-транспортные работы и дробление.

Проектом принята комбинированная технологическая схема подготовки к выемке природного облицовочного камня средней прочности.

Сначала в массиве прорезается горизонтальный рез буровой машиной, затем пробуривается технологическая скважина перпендикулярно или под углом к плоскости резания буровой машины. Через эту скважину и выполненный ранее буровой камнерезной машиной рез протягивается алмазный канат. Машина перемещается от забоя по специальным направляющим с помощью реечного механизма.

Для охлаждения алмазных шайб подается вода в места входа каната в рез. Резание осуществляется в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Отделение камня от массива производится либо блоками, либо монолитами, которые затем делятся на блоки.

Пиление ведется 3 уступами. После пиления блок опрокидывается гидроклиновой установкой на штыб, производится пассировка блока на плахи при хорошем качестве камня, либо монолит дробится по трещинам, а затем автотранспортом вывозится на площадку дробления с последующей переработкой камня на щебень фракций 5-10 мм и 10-20 мм.

Чем глубже вырабатывается карьер, тем сильнее проявляют себя подземные воды. В некоторых местах карьера имеет место карст. Откачка воды из скважины осуществляется при помощи насоса ЭЦВ, через металлическую трубу вода по канавке сбрасывается в реку, постоянное насосное оборудование (для периода весеннего снеготаяния) предусматривается производительностью 35 куб.м/час, резервное (на период летних ливней) - 277 куб.м/ч. Существующая в настоящее время система открытого дренажа из зумпфа является наиболее эффективной и при дальнейшей отработке карьера.

Водоснабжение карьера осуществляется за счет водопровода Полевского криолитового завода.

Производственные сооружения и оборудование включают в себя карьерные машины и механизмы, дробильный комплекс (ДСУ), склад готовой продукции, автогараж, стоянку автотранспорта.

Согласно заключению Свердловского областного комитета по охране природы подземные воды в районе месторождения в значительной степени загрязнены фтором, просачивающимся из шламонакопителей Полевского криолитового завода.

Результаты наблюдений (за период 1998 г.) за количеством загрязняющих веществ в воде карьерного водоотлива не превышают ПДК для водоемов культурно-бытового назначения. Карьерные воды токсичны.

По данным отчета о результатах проведения мониторинга подземных вод на Полевском мраморном водозаборе за 1999 г годовой водоотбор подземных вод составляет 0,063 млн. куб м/год, среднесуточный 0.173 тыс.куб.м/сут. Значения дебитов по месяцам за 1999 г. колеблется от 4536 в январе до 6264 куб м /сут. в мае.

В зумпфе карьера собираются подземные воды и атмосферные осадки, которые без очистки сбрасываются по трубопроводу в р. Железянка. Ливневые и подземные воды сбрасываются из карьера в р. Железянку без очистки.

Также существует пылевое загрязнение окружающей среды в процессе бурения, дробления и механической обработки мрамора.

Заключение по посещённому карьеру

В ходе экскурсии по данному карьеру мы ознакомились с основными процессами по добыче белого мрамора. Так же посетили место по его переработке, где нашей бригадой были взяты отдельные образцы.

Невьянское месторождение

 

Невьянское месторождение золота основанно в 1977 году. Расположено в 70 км от города Екатеринбурга. Золото образуется здесь с кислыми породами. Вообще существует два способа образования золота: либо в скальных породах (кварце) – коренное золото, либо денудированное - рассыпное.

Россыпями называют рыхлые, реже сцементированные скопления обломочного материала, содержащие ценные компоненты, представляющие промышленный интерес.

Полезными компонентами в россыпях являются химически и физически устойчивые минералы. В ином случае минералы, подвергаясь процессам выветривания, воздействующим на материнскую породу, могут разрушаться.

Всего в разрезе 3 слоя: нижней, носящей название "песков", где сосредоточена главная масса полезного ископаемого, и верхней, носящей название «торфов» или «вскрыша» пустой или с ничтожным, непромышленным содержанием полезного ископаемого, достигающий 5-10 м (обычно это глина, песок, камень). Так же выделяют еще один слой, который находится под золотоносным, его называют «плотина».

Горизонты пустой породы играют роль торфов по отношению к нижележащему горизонту песков и роль плотика по отношению к вышележащему. Залежи песков на различных горизонтах не обязательно располагаются друг под другом, они могут быть расположены в стороне одна от другой, обладать различной формой и идти в различных направлениях, даже скрещиваясь друг с другом под прямым углом. По своей форме россыпи, образованные водным путем, представляют собой горизонтальные, чаще очень слабо наклонные, сильно уплощенные, но вытянутые в длину, как бы лентообразные залежи, располагающиеся в речных долинах в общем параллельно длине долины, в прибрежных частях водных бассейнов - параллельно береговой линии современной или древней.

Содержание золота в породе колеблется от нескольких мг до гр. Месторождение считается богатым, если содержание золота в породе составляет десятки граммов.

Существует несколько способов добычи золота:

• Дражный. Используется для наиболее богатых месторождений, но она малоэффективна, т.к. в отходах большое содержание золота. В 70х годах дражную добычу запретили.

• Гидравлический.

Летящая из сопла гидромонитора с большой скоростью плотная струя воды вымывает грунт, обрушивая 12-метровую стену карьера, размывая породу, и сплавляет его в приямок землесоса. Мощный землесос (зумпф), забирая гидросмесь, состоящую из размытого песчаного грунта, глины и мелких камней, через улиту подает ее по напорному трубопроводу наверх котлована - на наклонные лотки. Пульпа стекает вниз. Золотой песок, который как более тяжелый металл выпадает из этой грязной массы, оседает на дно, накапливаясь в секциях лотков. Получается золото в виде пластиночек, которые затем собираются и увозятся в лабораторию, где уже получают химически чистое золото.

• Кучное выщелачивание. Золото вытягивается ционидами. Если соблюдать технологию, то этот способ не опасен, т.к. вредные вещества разлагаются в течении 2-3 часов на воздухе.

• Подземное выщелачивание. Бурятся 2 скважины. В первую закачивается хлорный раствор, который растворяет золото. А из другой скважины откачивается золотосодержащая смесь. Этот раствор осаждается на кокосовых углях, уголь отжигают и получают золото в чистом виде. В настоящее время по этому способу работают 4 месторождения.

На данном месторождении используется вышеупомянутый гидравлический способ. Самое главное в этом способе – это накопить воду в период паводка и в ливневые дожди, чтобы ее хватило на весь сезон промывки.

Вода запасается в прудах-накопителях, а грязная вода отстаивается в прудах-отстойниках, из которых потом вода потихоньку спускается в речку.

После завершения добычи в районе месторождения необходимо провести рекультивацию.

Добыча ведется 6 месяцев с апреля по октябрь. Постепенно месторождение вырабатывает свой запас, и в скором времени добыча в нем прекратится.

Добытое золото опечатывается, по заказу приезжает специальная машина, которая его транспортирует. Процент чистого золота составляет 90-92%. Далее оно отправляется к потребителю и по заказу изготавливается золото любой марки.

Все экологические требования, все проекты проходят экологическую экспертизу. Ведется контроль специалистами из Ростехнадзора, Росприроднадзора и Министерства природных ресурсов Свердловской области.

В процессе производства происходит нарушение земной поверхности, но потом рельеф приводится в состояние, пригодное для дальнейшего использования. Одна из задач - максимально снизить негативное воздействие на окружающую среду.

Кроме золота, реализуется песок. Из отходов производства доводят его до кондиции и потом продают. Песок-отсев в золотодобыче составляет 20-30% дохода. Он служит хорошей добавкой для строительного раствора.

Заключение по посещённому карьеру

Посетив Невьянское месторождение золота, мы ознакомились с основным методом его добычи. В данном карьере ведётся добыча гидравлическим способом. Также мы узнали организационно-экономические тонкости устройства данной отрасли. Нами был взят образец такой как железистый кварцит, кварц, эпидот. Мы одни из немногих увидели процесс добычи золота. По завершению отмывки золота рабочие нам показали добытое золото, которое было не только рассыпчатым и там попался самородок.