1.2. Геологічна характеристика родовища Першотравневого кар'єру

Первомайське родовище залізистих кварцитів розташоване в північній частині Криворізького залізорудного басейну в зоні сполучення Саксаганської і Східно-Анновской субмеридиональних структур з утворенням поперечного флексурного вигину, що нагадує в плані синклинальную складку широтного простягання – Першотравневу синкліналь. Родовище характеризується складною блоковою тектонікою, високим ступенем метаморфізму залізних руд і вміщуючих порід і інтенсивними проявами метасоматозу.

В будові родовища переважають породи середньої залізорудної свити (PR1sx), які стратифицированы на перший, другий, третій, п'ятий, сьомий сланцеві і перший, другий, п'ятий, шостий, сьомий залізисті горизонти. Продуктивними є залізисті кварцити п'ятого і шостого залізистих горизонтів.

П'ятий залізистий горизонт (PR1sx5f) складає окремі тектонічні блоки в північно-східній частині кар'єрного поля. Складний джеспилитовидными залізистими кварцитами, серед яких переважають (до 90%) магнетитові різниці. Середній вміст заліза загального – 39,01%, заліза, пов'язаного з магнетитом, – 32,9%. Горизонтальна потужність в окремих тектонічних блоках досягає 100 м.

Шостий залізистий горизонт (PR1sx6f) широко розвинені по всьому кар'єрного поля. Переважають (до 54%) магнетитові кварцити. Гематит-магнетитові кварцити становлять 27%, силікат-магнетитові різниці – 14,5%. На контактах з породами сьомого сланцевого горизонту розвинені перехідні «облямівки» в складі яких присутні магнетит-силікатні кварцити, складові до 4,5% від усього обсягу горизонту. Середній вміст заліза загального і магнетитового одно відповідно 36,34% і 28,05%. Потужність змінюється від 100 до 400 м.

У практиці геологорозвідувальних і експлуатаційних робіт на родовищі виділяють три рудних тіла. Крім того, застосовується поділ родовища на дільниці.

Рудні тіла являють собою сукупність тектонічних блоків, що мають переважно єдину просторову орієнтування. Кожне рудне тіло характеризується особливостями форми, умовами залягання, складом складають його залізистих кварцитів і інтенсивністю метасоматичних змін.

Рудне тіло 1 простежується в субмеридиональном напрямку в східній частині кар'єрного поля з півдня до тектонічного розривного порушення на півночі (осі IV,V) і є природним продовженням Саксаганської синкліналі. Від рудної тіла 2 на півночі відокремлене блоком некондиційних кварцитів сьомого сланцевого горизонту і зоною тектонічної брекчії потужністю до 40 м. Рудне тіло розсічено на тектонічні блоки поперечними субширотными розривними порушеннями. Падіння рудного тіла на захід. У південній частині круте падіння 60-85о, в північній частині виполажівается до 30-50о і відповідно збільшується горизонтальна потужність. Горизонтальна потужність у південній частині (південніше разв. профілю 8) – 100-150 м; у північній досягає 410 м.

Рудне тіло 1 складено залізистими кварцитами шостого і частково п'ятого залізистих горизонтів. Магнетитові кварцити складають 54,8% від загального обсягу рудного тіла, гематит-магнетитові – 20,4%, силікат-магнетитові – 17,6%, магнетит-силікатні – 7,2%. Середній вміст заліза загального складає 35,52%, магнетитового – 27,46%. У кварцитах шостого залізистого горизонту розвинений лужної метасоматоз (рибекитизация),а на контакті кварцитів п'ятого залізистого горизонту зі сланцями лужно-земельну метасоматоз (куммингтонизация).

Рудне тіло 2 розташоване в північній половині кар'єрного поля від тектонічної зони у осей IV,V на півдні до повного виклинювання у осі і на півночі. Довжина тіла понад 1400 м, простягання субширотное. В плані тіло представляє сукупність тектонічних блоків різної просторової орієнтування і розмірів. Складено залізистими кварцитами шостого і частково п'ятого залізистих горизонтів. Залізисті кварцити представлені такими різновидами:

- магнетитовими – 64,3%;

- гематит-магнетитовими – 23,2%;

- силікат-магнетитовими – 10,0%;

- магнетит-силікатними – 2,5%.

Середній вміст заліза загального – 36,87%, магнетитового – 29,32%.

Широко розвинені продукти метасоматозу – егіриніт-магнетитові, кумингтоніт- -магнетитові і магнетит-куммингтонитовые кварцити.

Рудне тіло 3 (західне рудне тіло) простежується щодо кар'єрного поля в меридіональному напрямку з півдня до осі III на півночі. Горизонтальна потужність змінюється від 20 м на півдні до 300-400 м на півночі; падіння на захід під кутами 65-75о. Розривними тектонічними порушеннями субширотного простягання рудне тіло розбите на тектонічні блоки, незначно зміщених відносно один одного.

Рудне тіло складено залізистими кварцитами шостого залізистого горизонту з наступним співвідношенням мінералогічних різновидів:

- магнетитові – 40,7%;

- гематит-магнетитові – 38,7%;

- силікат-магнетитові – 16,2%;

- магнетит-силікатні – 4,4%.

Середній вміст заліза загального 33,82%, магнетитового – 24,58%. Залізисті кварцити рудного тіла незначно змінені процесами лужного метасоматозу (рибекитизации).

Породи розкриву представлені кристалічними сланцями і безрудним кварцитами першого, другого, третього, п'ятого, сьомого сланцевих горизонтів і некондиційними малорудными кварцитами першого, другого, сьомого залізистих горизонтів саксаганської світи і кристалічними сланцями гданцевской свити. У межах кар'єрного поля найбільше поширення мають породи сьомого сьомого сланцевого та залозистого горизонтів.

Сьомий сланцевий горизонт (PR1sx7s) складний магнетит-силікатними, частково силікат-магнетитовими кварцитами. Середній вміст заліза загального – 25,14%, магнетитового–12,97%. За даними звіту орендного підприємства «Геологоразведчик» 1993 р. по 132 проб (23,83% від загальної їх кількості по горизонту) вміст заліза магнітного перевищує 16%, що відповідає кондиційним різницями силікат-магнетитових кварцитів.

Сьомий залізистий горизонт (PR1sx7f) складний магнетит-силікатними кварцитами, часто переходять в кристалічні сланці. Середній вміст заліза загального 25,58%, магнетитового 10,9%. За 15 проб (14% від загальної їх кількості) вміст заліза магнетитового перевищує 16%.

Тектонічні брекчії змішаного складу широко поширені на родовищі. У статистичному підрахунку проб керна частка кондиційних брекчій (Feмагн. – 16% і більше) становить 39,5%, некондиційних – 60,5%.

Виділення і окреслення ділянок кондиційних кварцитів сьомого сланцевого, сьомого залозистого горизонтів і тектонічних брекчій можливо тільки на стадії експлуатаційної розвідки, а їх цінність як залізорудної сировини може бути визначена за результатами технологічного випробування.

Кристалічні породи криворізької серії перекриті рихлими осадовими породами неогенового та четвертинного віку середньою потужністю 24 метри.

Вміщають породами для рудних тіл залізистих кварцитів є кварц-хлорит-серіцітовие сланці і безрудні кварцити. Масові частки заліза у вміщають породах наведені в таблиці 1.

Родовище магнетитових кварцитів, що розробляється кар'єром, характеризується сприятливими гідрогеологічними умовами і не вимагає спеціальних заходів за попередньою осушенням.Основний приплив підземних вод в кар'єр спостерігається з товщі кристалічних порід. У міру розширення і поглиблення кар'єра притоки будуть збільшуватися.Значне обводнення кар'єра також відбуватиметься за рахунок атмосферних опадів, що випадають на площа кар'єра в осінньо-зимовий весняний період і зливи в літній період.

Для відкачування приток підземних вод і атмосферних опадів в кар'єрі запроектований відкритий водовідлив. Для прийому кар'єрних вод на нижньому горизонті кар'єра передбачається будівництво водозбірника, розрахованого на 3-х часовий приплив, і водовідливної установки.У міру поглиблення кар'єра буде проводитися також перенесення водовідливної установки на нижній горизонт.Водозбірній ємністю для прийому зливових вод може служити нижній горизонт (дно кар'єра). Згідно з технологією гірських робіт можливе підтоплення нижнього горизонту, як вимушена необхідність, у зв'язку з відсутністю інших можливостей акумуляції зливових вод. Тимчасове припинення виробництва гірських робіт на нижньому горизонті на період відкачування зливові опади не відіб'ється на загальних обсягах видобутку руди в цілому за кар'єру.

Система організації гірничих робіт на даному горизонті, робота гірничо- транспортного обладнання і пересувних насосів повинна бути чітко спланована рудоуправлінням залежно від метеоумов і повинна бути врахована при плануванні гірських робіт і при складанні плану ліквідації аварій відповідними службами комбінату.

З урахуванням поглиблення кар'єра і рознесення його бортів проектом передбачаються наступні рішення за періодами будівництва:

– 2010 рік – організація на горизонті мінус 265 м відкритою центральної насосної станції з трьох насосних агрегатів з відведенням кар'єрних вод на борт кар'єру і далі по існуючій трасі до хвостосховища комбінату; для відкачування кар'єрних вод з нижніх горизонтів (по мірі поглиблення кар'єра) проектом передбачається пересувна насосна установка, насосні агрегати якої встановлюються на спеціальній платформі висотою 1,2 м. Дане рішення дозволить виключити підтоплення насосних агрегатів під час підвищених приток при зливових опадах;

– 2015 рік – на горизонті мінус 265 м в районі ДПУ передбачається будівництво укритої центральної насосної станції (ЦНС) із стаціонарним водосборником; відведення кар'єрних вод зберігається до попереднього етапу.

Балансові запаси залізистих кварцитів родовища з наступними змістами компонентів:

Feзаг. – 35,52%;Feмагн. -28,0%;Р– 0,039%;S– 0,117%.

При складанні цього проекту розраховано вміст заліза на експлуатаційних горизонтах і по родовищу. Станом на 1.01.2004 року середній вміст заліза до глибини мінус 400 м становить 35,98%, заліза, пов'язаного з магнетитом – 28,18%. Поширення заліза по протирання рудних тіл і на глибину досить витримано.

Геологорозвідувальними роботами, геологічною службою комбінату, роботами інститутів "Механобрчермет" і КГРІ виділені мінералогічні різновиди залізистих кварцитів і визначено їх технологічні властивості.

Основна маса залізистих кварцитів (див. таблицю 1.1) віднесена до магнетитовым різницями. Магнетитові кварцити відносяться переважно до легко - і среднеобогатимым (76,04%). Однак серед цієї різновиди зустрічаються ділянки досить труднообогатимых (6,33%) і наполегливих (2,05%) кварцитів. Середнє значення заліза в концентраті при крупності подрібнення 95% класу мінус 0,05 мм становить 65,48% при квадратичному відхиленні 2,46%.

Кварцити з вмістом гематиту 10% і більше виділені в гематит-магнетитові. Ці кварцити дають середнє значення заліза в концентраті 65,91% при квадратичному відхиленні 2,37%. Частка легко - і среднеобогатимых різниць становить 79,06%, вельми труднообогатимых 7,22%, наполегливих 0,72%.

Кварцити з вмістом силікатів 10-20% виділені в силікат- -магнетитові різниці; з вмістом силікатів більше 20% в магнетит-силікатні. При вмісті силікатів 40% і більше кварцити віднесені до некондиційним.

Для силікат-магнетитових кварцитів середнє значення заліза в концентраті – 63,8% при квадратичному відхиленні 2,94%. Частка легко - і среднеобогатимых різниць становить 57,72%, вельми труднообогатимых і наполегливих – 24,39%. Для магнетит-силікатних кварцитів середнє значення заліза в концентраті становить 59,46% при квадратичному відхиленні 4,7%. Частка легко - і среднеобогатимых різниць 38,21%, вельми труднообогатимых і наполегливих – 38,2%.

При вмісті карбонатів 10% і більше виділені карбонат-магнетитові різниці кварцитів.За даними останньої дорозвідки родовища якісна характеристика залізистих кварцитів з стратиграфічних горизонтів і рудних тіл наведена в таблиці 1.1

Таблиця 1.1 якісна характеристика залізистих кварцитів

Мінералогічні різновиди	Проби						Вміст, %
	Всього			Спів-відно-шення, %			Feзаг..						Feмагн.
							середнє					квадра-тичне відхи-лення	среднее			квадра-тичне відхи-лення
1	2			3			4					5	6			7
Горизонт PR1sx5f
Магнетитові	813			89,83			39,05					2,80	33,72			3,21
Гематит-магнетитові	89			9,83			39,01					2,84	26,21			2,76
Силикат-магнетитові	4			0,44			31,22						22,11
Всоьго	906			100,0			39,01					3,16	32,90			4,81
Горизонт PR1sx6f
Магнетитові		6019			53,76			37,57		3,30				31,57				3,12
Гематит-магнетитові		3038			27,13			37,66		2,94				25,02				3,52
Силикат-магнетитові		1630			14,56			29,67		3,20				22,51				3,12
Магнетит-силикатні		509			4,55			26,38		3,01				15,92				2,63
Всього		11196			100,0			36,34		5,02				28,05				5,16
Горизонти PR1sx5+6
Магнетитові			3914			64,29			38,04		2,89				32,35		3,07
Гематит-магнетитові			1413			23,21			38,06		2,09				25,17		4,80
Силикат-магнетитові			611			10,03			29,35		2,36				22,77		2,82
Магнетит-силикатні			150			2,47			25,90		1,22				15,73		2,60
Всего			6088			100,0			36,87		4,17				29,32		5,11
Рудне тіло 1
Магнетитові			1087			40,70			36,74		4,10				30,41		3,14
Гематит-магнетитові			1035			38,75			37,16		3,10				25,02		3,07
Силикат-магнетитові			432			16,17			29,90		2,29				22,36		2,23
Магнетит-силикатні			117			4,38			26,89		2,89				15,71		2,81
Всего			2671			100,0			33,82		4,74				24,58		4,69
Рудне тіло 2
Магнетитові			6832			56,46			37,74		4,16				31,83		4,56
Гематит-магнетитові			3129			25,84			37,71		3,80				25,03		5,19
Силикат-магнетитові			1630			13,53			29,67		3,20				22,51		3,18
Магнетит-силикатні			510			4,17			26,38		3,40				15,92		3,78
Всего			12101			100,0			36,16		5,22				28,14		5,83
Рудне тіло 3
Магнетитові			1831			54,79			37,66		3,08				31,58		3,81
Гематит-магнетитові			681			20,38			37,78		2,81				24,83		3,01
Силикат-магнетитові			587			17,56			29,78		3,11				22,35		2,13
Магнетит-силикатні			243			7,27			26,51		3,12				16,19		2,99
Всего			3342			100,0			35,52		4,93				27,46		4,56

Запаси корисних копалин Першотравневого родовища розвідані до глибини 700 м. Підрахунок запасів проведений при щільності залізистих кварцитів 3,38 т/м³.

Запаси залізистих кварцитів в проектному контурі Першотравневого кар'єру станом на 1.01.2004 року, затверджені ДКЗ СРСР протоколом № 7449 в 1975 році. Таблиця 1.2- Катигорія запасів

Категорія запасів	тис.тон	Категорія запасів	тис.тон
Балансові		Забалансові
В	111089	С1	70586
С1	572811	С2	93942,9
В+С1	683900	С1+ С2	164528,9
С2	22186
В+С1+ С2	706086
Балансові і забалансові
В+С1+ С2	870614,9

У цьому проекті при коригуванні контуру кар'єра в контур відпрацювання увійшли позабалансові запаси в кількості 164528,9 тис. тонн, у тому числі категорії С₁ 70586 тис. тонн, категорії С₂ 93942,9 тис. тонн. Позабалансові запаси становлять 18,9% від усіх запасів в проектному контурі кар'єру. Детальність вивчення позабалансових запасів аналогічна детальності по балансових запасів категорій С₁ і С₂. Запаси категорії С₂ як балансові, так і позабалансові розташовані на глибоких горизонтах і не входять в контур відпрацювання до 2016 року. Після 2015 року запаси категорії С₂ повинні бути доизучены і переведені в промислові категорії.

За контуром проектованого кар'єра законсервовані запаси залізистих кварцитів у кількості:

1. балансові запаси:

− категорії В – 40966 тис. тонн;

− категорії С1 – 243145 тис. тонн;

− категорій В + С1 – 284111 тис. тонн;

− категорії С2 – 228 тис. тонн.

2. позабалансові запаси:

− категорії С1 – 99676 тис. тонн;

− категорії С2 – 318794,1 тис. тонн.

Законсервовані за контуром проектованого кар'єра запаси залізистих кварцитів згодом можуть бути відпрацьовані.

В ДКЗ України матеріали дорозвідки не представлялися, змін балансу запасів не проводилося. Фактичний стан вивченості запасів за авторським підрахунком а.п. "Геологоразведчик" 1993 року значно покращує структуру запасів у проектному контурі кар'єру:

− запаси категорії складають – 26,5%;

− запаси категорії С1 складають – 60,8%;

− запаси категорії С2 складають – 12,7%.

Крім основного корисних копалин – залізистих кварцитів на родовищі не виявлено промислові концентрації корисних компонентів. Попутно відпрацьовуються породи розкриву в якості корисних копалин не затверджувалися. Запаси підземних вод в районі родовища не затверджувалися.