Краткая геологическая характеристика месторождения

 

Учалинское месторождение медно - цинковых руд залегает среди мощной пачки среднедевонских эифельских вулканогенных и вулканоосадочных пород.

Оно представлено крутой линзообразной залежью сплошных колчеданных руд, сопровождаемой прерывистыми зонами рассеянной сульфидной минерализации. Оруднение приурочено к контакту рионито - дацитовых порфиров и миндалекаменных базальтовых порфиритов, превращенных гидротермическими процессами в серицитовые, хлорит - серицитовые и хлорито - кварциево - серицитовые породы. Подлежащая отработке подземным способом нижняя часть рудного тела в меридиональном направлении и имеет крутое падение (80-850) к западу. Длина рудного тела по простиранию 1400 м, ширина колеблется от нескольких метров до 120 м.

Строение залежи осложнено многочисленными апофизами на флангах, дизъюктивными нарушениями близмеридионального северо-западного направления, а также серией крутопадающих даек различного состава.

 

В пределах залежи выделяются четыре промышленных типа руд отличающихся содержанием полезных компонентов, но подлежащих отработке валовым способом без разделения по сортам. Контакт руд и вмещающих пород в большинстве случаев четкий. В лежачем боку залежи наблюдается постепенный переход от сплошных руд к густовкрапленных сульфидам.

1) плотность сплошных руд - 4,3 т/м3;

2) вкрапленных - 3,4 т/м3;

3) вмещающих пород - 2,9 т/м3.

Расчетные пределы прочности рудного массива:

- на сжатии - 48,3 МПа;

- на растяжении - 1,45 МПа;

- сцепление массива руды - 2,45 МПа;

- коэффициент Пуассона - 0,9.

Вмещающие породы и руды характеризуются интенсивной; четко выраженной трещиноватостью. На верхних горизонтах месторождения преимущественно распространены крутопадающие, под углом 70-800, трещины. По генетическому типу они относятся к тектоническим, имеют четкие, шероховатые поверхности, характеризуются однородным заполнением и достаточной протяженностью. На нижних горизонтах, начиная с горизонта 300м, преобладают трещины пологого падения под углом 15-250, образованные в результате горизонтальных сдвиговых процессов. Поверхности трещин неровные, иногда отмечаются зеркала скольжения.

Геологическое строение комплексов вмещающих пород и колчеданную рудную залежь осложняют интрузивные и субвулканические образования, к которым относятся диабазовые порфиры преимущественно северо-восточного простирания, габбро - диоритовые порфиры северо-западного простирания и плагиоклазпироксеновые диабазовые порфириты, образующие неправильные, невыдержанные по мощности, простиранию и падению тела.

Учалинское месторождение формировалось в тектонически-активной зоне. В пределах рудного поля разбиты разрывы и складки диагонального северо-западного и северо-восточного направлении.

Разрыв образуют разломы, тектонические трещины: открытые и закрытые: часто заложенные гидротермальными минералами или глиной трения и не заполненные, обводненные от капежа до водопритока с дебитом до 30-60м3/ч и сухие. Породы и руды блочного строения, часто со следами скольжения, волочения, рассланцевания и дробления.

Контакт руд и пород висячего бока, как правило, тектонический со сложной конфигурацией; лежачий - нечеткий отбивается по данным опробования.

Расстояние между трещинами одной и той же системы изменяются от 3-5 см до нескольких метров независимо от глубины трещины заполнены кальцитом, гематитом, хлоритом, кварцем. Раскрытие трещин от долей миллиметра до 8-10мм. Породы и руды вблизи трещины рассланцованы и раздроблены, имеют глинку трения. Рудное тело на всем протяжении пересечено сериями даек высокой крепости; которые разбивают рудные и породные массивы на отдельные структурные блоки.

 

Гидрогеологическая обстановка на месторождении

 

Гидрогеологическими наблюдениями водопроявления установлены как в виде отдельных источников и капежа на уступах и в подземных горных выработках, так и в виде скоплений поверхностных вод на предохранительных бермах уступов. Скопление поверхностных вод на горизонтальных площадках карьера наблюдается преимущественно в осенне-весенние периоды. Часть воды через водоперепускные скважины попадает в подземные выработки гор.120м часть стекает по бортам карьера и попадает в подземные выработки гор. 300, 340, 380м.

Водопритоки в карьер в подземные выработки в значительной мере зависят от количества атмосферных осадков, от интенсивности испарения влаги, от размеров депрессионных воронок вокруг карьера и шахтных стволов и от вскрытия подземными выработками. В баланс подземных вод входит и технологическая вода, подаваемая для нужд бурения и с закладочным раствором. Общий объем шахтных вод в среднем составляет 2,5млн.м3/год или 700м3/сутки.

 

Склонность руд к самовозгоранию

 

На основании изучения геологического строения Учалинского месторождения, минералографических исследований и экспериментальных исследований на склонность к окислению и самовозгоранию всех разновидностей промышленных руд, определена его потенциальная пожароопасность. Склонность руд Учалинского месторождения к самовозгоранию отнесены к 1-му и 2-му классу - весьма склонные к самовозгоранию.

Значительная мощность рудной залежи, в основном, сплошными рудами 1 и 2 класса, позволяют квалифицировать месторождение как пожароопасное II типа. В зависимости от горнотехнических условий на месторождении допускается применение:

- систем разработки с твердеющей закладкой;

- систем этажного и подэтажного обрушения с профилактическим заливанием;

- систем разработки с магазинированием руды с последующей закладкой.

 

Система разработки

 

При отработке Учалинского месторождения подземным способом в качестве основной системы разработки используется система разработки с камерной выемкой и закладкой выработанного пространства твердеющими смесями. В зависимости от конкретных горно-геологических условий на отдельных участках месторождения данная система разработки применяется в различных вариантах с изменением отдельных конструктивных элементов, но сущность системы разработки с камерной выемкой и закладкой пространства твердеющими смесями не изменяется.

Система разработки включает в себя следующие конструктивные

 

элементы:

1) заезды в камеру (погрузочные орты, штреки);

2) буровой орт (штрек) по почве камеры;

3) промежуточный буровой орт (штрек) при высоте камеры более 40м в подэтаже;

4) вентиляционно-закладочный орт (штрек) по кровле камеры;

5) отрезной восстающий.

Параметры камерной системы разработки с закладкой обуславливаются горно-геологическими и горнотехническими условиями, порядком их отработки, определены аналитическим путем с учетом опыта, накопленного за период отработки месторождения подземным способом.

Параметры камер:

- ширина 8-15м;

- длина - до 60м (на выклинках рудного тела до 70м);

- высота - от 20 до 60м.

Погрузочные заезды в камеру могут быть боковые (под углом 600-900 к буровому орту - штреку), торцовые (с торцов в камеры под углом 900) либо их комбинация.

Буровой орт (штрек) проходится в днище камеры и его расположение определяется порядком обработки камер. На промежуточном горизонте буровой орт (штрек) предпочтительнее проходить по середине камеры.

Днище камеры в конструктивном исполнении может быть плоским или траншейным.

Расстояние между погрузочными заездами составляет 8-12м.

Буродоставочный орт с заездом с торца камеры проходится по ее днищу и может быть расположен по середине камеры или со стороны рудного массива.

Допустимый угол рудных откосов при траншейном днище 55-600.

Отрезной восстающий может располагаться как по середине камеры, так и на одном из ее флангов.

Вентиляционно-закладочный орт (штрек) проходится выше отработанных камер.

Для повышения устойчивости кровли камеры ей придается сводчатая форма:

1) камеры нижнего подэтажа смещаются на половину их ширины по отношению к отработанным и заложенным камерам верхнего подэтажа;

2) путем взрывания рядов скважин по контуру камеры с вентиляционного орта (штрека).

Порядок отработки камер сплошной (на отдельных участках возможен камерно-целиковый порядок отработки).