Лекция !4. Управление массивами на рудниках Кавказа.

Рудники Северного Кавказа. Добыча минерального сырья ведется на рудниках Тырныауза, Салона, Урупа, Квайсы, и др. За годы добычи руд в пределах рудоносных провинций сложилась, напряженная геомеханическая ситуация. Крутое падение рудных тел, выходящих на дневную поверхность, способствовало массовой подработке массивов и разрушению в различных формах: от плавного сдвига до обрушения с образованием крупных провалов. За годы эксплуатации первичной выемке подлежали руды с высоким содержанием металлов. Затем кондиции снижались, а руды с меньшим содержанием оставались в недрах рудников в виде металлоносной закладки.

Садонское месторождение - гидротермального типа, локализовано в форме кварцевых и кварцево-карбонатных жил и прожилков с гнездообразными скоплениями сульфидов свинца, цинка, меди и железа. Рудные тела залегают на глубинах до 250 м. Форма рудных тел - зоны, жилы, линзы, прожилки. Простирание месторождения до 4,5-5 км, падение до 1,5 км. Мощность жил изменяется в пределах 0,2-0,26 м, протяженность 20-50 м, редко более. Руды локализованы в геологических блоках протяженностью 80-160 м, разобщенных безрудными интервалами длиной 200-400 м.

Потери руд в недрах Садонских рудников оцениваются в 2 млн. т с содержанием свинца около 2,6 % и цинка более 3 %. Многолетнее неуправляемое погашение пустот при первичной и повторной разработке месторождения на отдельных участках разрушило массив с выходом зон обрушения диаметром до 70 метров на дневную поверхность. Зоны обрушения пород являются проводниками водных потоков, которые активно выщелачивают потерянные.в недрах минералы, вынося в реку Ардон растворы минералов.

Добыча руд с оставлением пустот незаполненными является исторически первой технологией управления массивом. Ее привлекательность заключается в минимизации затрат на управление массивом.

Исследования Садонского месторождения были выполнены в 1842 г., а с 1843 г. начата его промышленная эксплуатация. В 1853 г. произведена детальная разведка месторождения штольнями с попутной добычей руд, содержащих серебро и свинец. С 1892 г. рудой стала цинковая обманка, которую ранее оставляли в пустотах. В 1927 г. Осетия - единственный в стране производитель цинка, а доля ее в добыче свинца составляет 63 %. С 1958 г. добывается наиболее богатая потерянная ранее руда, но темпы добычи не велики. Руду добывают системами разработки с естественным управлением массивами. Разубоживание руд от 15 до 40 %, потери - до 20 %.

Квайсинское месторождение является аналогом Садонского и отличается карстами и трещинами. Маломощные участки в устойчивых вмещающих породах разрабатывают системами с магазинированием, а в неустойчивых - с нерегулярной закладкой пустот породой.

Тырныаузское месторождение. Рудные тела локализуются в скарнах на контакте роговиков с мраморами. Глубина месторождения 1000 м, мощность изменяется от первых метров до 130 м, падение рудных тел крутое. Рудные компоненты: вольфрам, молибден, медь, висмут. Система подзтажных штреков с отбойкой глубокими скважинами от середины к границам блока при двухстадийном порядке разработки отличалась низкими экономическими показателями, поэтому преимущество получила система этажного принудительного обрушения с одностадийной выемкой.

Урупское месторождение. Крепость пород по Протодьяконову 10-18. Глубина оруденения 800 м. Главное рудное тело- ассоциация линз и пластов, выполненных серно-, медно- и медно-цинково-колчеданными сплошными, слоистыми медноколчеданными, прожилково-вкрапленными рудами и рудными микрокварцитами. Породы на контакте с рудным телом неустойчивы. Коэффициент их крепости 8-14. Система разработки горизонтальными слоями с гидравлической закладкой применяется для выемки подречных запасов р.Уруп. Потери - до 15%, разубоживание - до 25%. Камерно-столбовую систему разработки применяют на пологом падении с оставлением целиков размерами 3x3 м на расстоянии 6-12 м друг от друга.

Отличительная особенность рудников Кавказа - управление массивом без заполнения пустот. Отставание содержания металлов в рудах от действующих кондиций и выборочная выемка богатых участков месторождений ускоряют процесс разрушения массивов с разрушением дневной поверхности. Иногда для увеличения надежности управления массивом изолирующие пустоты частично заполняли отсортированной, отбитой в стенках или поданной извне породой. Практика эксплуатации Садонских месторождений подтверждает, что управление массивом без компенсации пустотности не может быть корректным.

Распространена двухстадийная схема: камеры первой очереди разрабатывают с магазинированием, а камеры второй очереди или междукамерные целики отбивают на пустоты первой очереди. Вторая стадия доводит показатели потерь и разубоживания до 20-40 %.