книги из ГПНТБ / Совершенствование горных работ на карьерах Алмалыкского горно-металлургического комбината

СРЕДНЕАЗИАТСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ И ПРОЕКТНЫЙ ИНСТИТУТ ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ

(СРЕДАЗНИПРОЦВЕТМЕТ)

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ

ГОРНЫХ

РАБОТ

НА КАРЬЕРАХ

АЛМАЛЫКСКОГО

ГОРНО-МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО

КОМБИНАТА

МОСКВА «НЕДРА» 1974

УДК 622.271.001.5(06)

Совершенствование горных работ на карьерах Алмалыкского горно-металлургического комбината. СРЕДАЗНИПРОЦВЕТМЕТ. М., «Недра», 1974. 264 с.

В книге освещаются вопросы совершенствования технологии горных работ при открытой разработке сложных месторождений цветных металлов. Обобщен опыт и теоретически обосновываются рациональные методы оконтуривания рудных тел с использованием ядерной геофизики, повышения эффективности ша­ рошечного бурения и качества дробления горных пород. Приведены исследования эффективности тех­ нологии выемки руд сложного состава экскаваторами, обоснования основных параметров системы разработки

ирационального использования горнотранспортного оборудования. Изложены вопросы борьбы с пылью

игазами в карьерах, прогнозирование эффективности

разработки крупных рудных месторождений.

Книга рассчитана на инженерно-технических ра­ ботников предприятий, научно-исследовательских ин­ ститутов и организаций, а также может быть исполь­ зована студентами горных вузов и учащимися техни­ кумов.

Табл. 82, ил. 90, список лит. — 148 назв.

Г л а в а I

ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

§ 1. Горно-геологическая характеристика месторождений

Около 30% мировой добычи меди получают из месторождений порфирового типа, залегающих на сравнительно небольшой глубине, что дает возможность вести их разработку открытым способом.

По морфологическим признакам медно-порфировые месторожде­ ния относятся к типу штокверковых. Условием для отнесения место­ рождений к этому типу является не только специфическая текстура руды, выраженная сложной сетью мелких рудных прожилков в со­ провождении более или менее интенсивной тонкой вкрапленности

Наиболее важными, с точки зрения эксплуатации, геолого-морфо­ логическими особенностями сложных штокверков являются:

относительно низкое среднее содержание и неравномерность рас­ пределения полезных компонентов — содержание их в направлении от участков максимальной минерализации к неминерализованным породам понижается большей частью постепенно, но не закономерно; отсутствие, как правило, четких визуально определяемых гра­ ниц как у промышленных частей штокверка, так и между участками, сложенными рудами различных типов и сортов, поэтому условные контуры участков промышленных руд, а следовательно их размеры и форма, могут быть определены только в зависимости от установ­

ленных кондиций на руду путем детального опробования; большие размеры в длину, ширину и глубину — объем штоквер­

ков обычно варьирует в пределах от 0,001 до 1 км3, в уникальных случаях оказывается и большим.

Наиболее крупными карьерами за рубежом, разрабатывающими медно-порфировые месторождения, являются: в США — Бингем (шт. Юта), Моренси и Нью-Корнелия (шт. Аризона), Чино (шт. НьюМексико); в Чили — Чукикамата, в Перу — Токепала.

Горно-геологические условия и технико-экономические показа­ тели работы зарубежных карьеров, разрабатывающих месторожде­ ния медно-порфировых руд, приведены в табл. 1.

5

Из данных табл. 1 видно, что для зарубежных медно-порфиро­ вых месторождений, разрабатываемых открытым способом, харак­ терны весьма благоприятные форма и условия залегания рудных тел. Месторождения имеют штокверковый характер или представ­ лены крупными зонами оруденения со средним содержанием метал­ ла, это обусловливает небольшую величину коэффициентов вскрыши.

В Советском Союзе удельный вес добычи меди из медно-порфи­ ровых месторождений составляет более 20%.

Карьерами, разрабатывающими месторождения порфирового типа, являются: Кальмакырский из группы Алмалыкских медных место­ рождений, Коунрадский и Каджаранский.

Кроме того, в Алмалыкском горнорудном районе и Казахстане имеется ряд медно-порфировых месторождений, которые также намечается разрабатывать открытым способом.

Приведем краткие сведения о геологических особенностях раз­ рабатываемых месторождений медно-порфировых руд в СССР.

с извилистыми границами, обусловленными сложной конфигурацией контакта измененных гранодиорит-порфиров с эффузивами.

Нижняя граница неровная — то опускающаяся на несколько сотен метров, то поднимающаяся почти до поверхности.

Месторождение в целом характеризуется неравномерным рас­ пределением меди как в горизонтальном, так и в вертикальном на­

деновых руд, представлено штокверком, который не имеет четких границ и еще вполне не оконтурен. Наиболее детально изученная его часть имеет в плане неправильную удлиненную в меридиональ­ ном направлении форму. Оруденение прослежено скважинами на

гранитами, прерванными мощным дайкообразным телом гранодио­ рит-порфиров.

6

Штокверк имеет простую линзообразную форму, в плане сильно вытянут в меридиональном направлении, падает вертикально, на глубине постепенно сужается.

Одним из наиболее классических примеров медно-порфировых месторождений являются месторождения Алмалыкского медно­ рудного района, на геологических особенностях которых мы остано­ вимся более подробно.

Алмалыкский меднорудный район расположен на северном склоне Кураминского хребта, представляющего юго-западный отрог Чаткальской горной системы.

Район месторождений имеет гористый рельеф, расчлененный системой мелких речек. Высота над уровнем моря в пределах извест­ ных месторождений не превышает 300 м и лишь на отдельных участ­ ках достигает 1500 м.

С точки зрения геологического строения район представляет свиту палеозойских известняков нижнего и среднего карбона, перекрытых мощной толщей палеозойских эффузивных пород и интрузированных серией глубинных и гипабиссальных изверженных пород кислого и среднего состава, принадлежащих к варисцийскому циклу.

Площадь района уже известных групп месторождений по левому склону реки Ангрен превышает 250 км2. Однако общие черты геоло­ гического строения района как по левому, так и по правому склонам долины реки Ангрен дают право предполагать о наличии

В Алмалыкском районе в настоящее время известны две основ­ ные группы медно-порфировых месторождений.

Первая из них — собственно Алмалыкская, куда входят доста­ точно хорошо разведанные месторождения: Кальмакыр, Ак-Чеку, Джаныбек, Бялыкты и Дальнее; вторая группа — Сары-Чеку, находящаяся на расстоянии 12—15 км к юго-востоку от первой и относящаяся к южной полосе интрузивных пород. Наиболее мощ­ ным месторождением из указанных групп является месторождение Кальмакыр, сложенное интрузивными образованиями сиенитового и гранодиорит-порфирового комплексов, перекрытыми лёссами. Наиболее распространены в пределах месторождения породы сие­ нитовой группы, в которых заключено более 90% запасов первич­ ных руд.

Рудные тела в виде мощных зон и линз расположены вокруг штока гранодиорит-порфиров и образуют общее тело орудеиелых пород в форме опрокинутой чаши или конуса (рис. 1).

По интенсивности первичного медного оруденения, а также вторичных процессов концентрации меди месторождение имеет сле­ дующие технологические сорта медных порфировых руд: окислен­ ные руды, руды зоны вторичного сульфидного обогащения, про­ мышленные первичные руды.

7

Основными минералами указанных сортов руд являются: окис­ ленных руд — малахит, азюрит и хризокола; вторичные минералы — халькозин, ковеллин, борнит, брошантит и лимонит; первичные минералы — пирит, халькопирит, молибденит, магнетит.

Зона окисленных руд находится во внутренней части общего рудного контура и распространяется на глубину до 65 м.

Окисленные руды образуют пластообразные или линзообразные тела, располагающиеся в верхней и средней, а иногда и в нижней

Рис.. 1. Схематический геологический разрез Кальмакырского месторождения

части выщелоченных пород. Содержание меди в этих рудах, как правило, более высокое, чем в других сортах руд месторождения.

Зона вторичных сульфидных руд сложена линзообразными

в значительных пределах, что обусловливает выделение в процессе эксплуатации промежуточного сорта смешанных руд (зона смешан­ ных руд колеблется в пределах от 8 до 15 м).

Наибольшее значение имеют первичные руды, так как они состав­ ляют более 80% запасов месторождения.

Максимальные размеры первичного оруденения достигают в го­ ризонтальной плоскости 1600 м, а по глубине залегания — 600 м.

В распределении меди наблюдается определенная зональность по вертикали, причем с глубиной содержание меди постепенно снимается до полного исчезновения.

8

Для молибдена характерной является обратная зональность по отношению к меди. С глубиной содержание молибдена постепенно повышается.

Во всех случаях при увеличении содержания меди уменьшается содержание молибдена, и наоборот. Сопутствующими компонентами являются золото и серебро, содержащиеся в рудах и вмещающих породах неравномерно.

Промышленное значение для месторождения имеют селен и тел­ лур. В основном эти элементы сопутствуют пириту и халькопириту.

В последние годы геологоразведочными работами Алмалыкской ГРЭ установлено, что рудные поля Ак-Чеку и Джаныбек, рассматри­ вавшиеся ранее как самостоятельные месторождения, являются

Рис. 2. Схематический геологический разрез Кальмакырского рудного поля

непосредственным продолжением Кальмакырского: месторождения (рис. 2). Есть так же предположения, что и месторождения Балыкты и Дальнее, расположенные на левом берегу реки Алмалыксай, гене­ тически связаны с Кальмакыром.

С точки зрения морфологической оценки месторождения Кальмакыр относится к весьма сложным, что явилось главным определя­ ющим фактором в выборе параметров системы — высоты уступа, размера выемочного блока и рабочей площадки.

Особенно сложное залегание рудных залежей наблюдается на нижележащих горизонтах, в которых содержится более 80% запа­ сов месторождения. Залегание первичных руд представлено в виде эллиптических колец с безрудной сердцевиной, имеющих весьма неправильные, извилистые внешние и внутренние контуры. Рудные тела в пределах разрабатываемого горизонта имеют часз*ые переходы балансовых руд в забалансовые, что вынуждает делить выемочную заходку на рудные и безрудные блоки. Степень перемежаемости

9