2843.Разработка калийных месторождений практикум

ными гидрогеологическими условиями. Водоносные горизонты отделяются от разрабатываемых пластов водозащитной толщей мощностью 300 м, состоящей из мергелей, доломитов, калийных солей, глин.

На рудниках использовали полевую подготовку. Проведение подготовительных выработок осуществлялось комбайнами типа Helliminer-120HR, Paurat E-195. Крепление выработок производилось штанговой крепью.

Очистная выемка сильвинитовых пластов в основном производилась длинными очистными забоями узкозахватными комбайнами с обрушением кровли, призабойное пространство крепилось механизированной крепью, длина лавы составляла 200–280 м.

Верхний пласт вынимали на полную мощность 0,8–2,0 м. Нижний пласт отрабатывали с разделением на слои, при этом опережение выемки нижнего слоя верхним составляло 25–50 м, с оставлением между ними пропластка глинистого сланца 0,2–0,3 м и часть слоя сильвинита, служащих защитой от обрушения пород, а в сложных горно-геологических условиях нижний пласт вынимали на полную мощность.

Полевая подготовка выемочных полей и проведение выемочных штреков лав вприсечку к отработанному пространству позволяли достигать извлечения запасов по горному участку до 90–95 %.

Важной особенностью французских рудников являлась транспортная система. Применялось большое количество бункеров для снижения простоев добычных участков, расположенных на значительном удалении от стволов (5–8 км) [23].

8.9. Перспективы разработки новых участков месторождений калийных солей

Продолжают вестись геологоразведочные работы на калийное сырье в нескольких государствах. Наиболее активно они ведутся в Канаде и Бразилии. Канада является мировым лидером в производстве калийных удобрений и стремится удержать свои позиции. Бразилия входит в тройку крупнейших мировых импортеров калийных удобрений, но руководство страны поставило задачу к 2020 г. достичь самообеспеченности по всем видам удобрений [18].

Геологоразведочные работы на калийное сырье в последние годы активизировались на африканском континенте (Эфиопия, Эритрея, Конго), который к настоящему времени не является продуцентом калийных удоб-

251

рений, но, несомненно, станет им в ближайшем будущем. Наличие здесь крупных залежей калийных солей при неглубоком залегании и географическая близость данной территории к крупнейшим мировым потребителям калийных удобрений – Китаю и Индии – делают перспективы производства калийных удобрений очень заманчивыми.

8.9.1.Разработка новых участков в Канаде

ВКанаде геологоразведочные работы на хлористый калий ведутся

впровинции Саскачеван. Начинается реализация четырех калийных проектов.

1. В 107 км к востоку от г. Саскатун в ближайшие три года планируется начать добычу и производство хлористого калия на проектной площади Бурр.

Пласты калийных солей сильвинит-карналлитового состава промышленного качества в пределах калийного горизонта Пейшнс Лейк имеют мощность до 24,4 м.

По результатам проведенных на этом объекте геологоразведочных работ по состоянию на 2010 г. промышленные запасы составили 299 млн т

при содержании 23,07 % K2О.

2. В 140 км к юго-востоку от г. Саскатун завершены геологоразведочные работы на хлористый калий в пределах площади Джансен. Пласты ка-

лийных солей приурочены к калиеносным горизонтам Пейшнс Лейк и Бэлл Плейн. Средняя мощность продуктивных пластов варьирует от 3,3 до 6,3 м. Главный рудный минерал – сильвинит. Здесь сосредоточено 3,37 млрд т калийного сырья с содержанием K2О 25,4 %. Производство хлористого калия предполагается начать к 2015 г. [25].

3. Примерно в 750 км к востоку от г. Калгари в 2009–2010 гг. проводились геологоразведочные работы на калийные соли. Калиеносные пласты преимущественно сильвинитового состава со средним содержанием K2О в рудах 18,3 % выявлены в пределах трех зон суммарной мощностью около 40 м, залегающих в интервале глубин от 1515 до

1555 м [26].

Проект осуществляет компания Potash One Inc., которая в конце 2010 г. была приобретена известным продуцентом калийных удобрений из Германии – K+S Group. Предполагаемые запасы составляют 852 млн т при среднем содержании хлористого калия 23,8 %. Планируется строительство

252

рудника, который сможет выпустить первую продукцию в конце 2013 г. Ожидаемая мощность – 2,5 млн т хлористого калия в год.

4. В южной части провинции Саскачеван (близ действующего калийного рудника Белл-Плейн) с 2009 г. реализуется калийный проект Майлстон. Руды месторождения сосредоточены в трех сильвинитсодержащих горизонтах: Пейшнс-Лейк, Белл-Плейн и Эстерхези, на глубине около 1800 м. Предполагаемые запасы – 560 млн т. Проектная мощность предприятия – 2,5 млн т хлористого калия в год.

8.9.2. Разработка новых участков в России

Разработка Гремячинского месторождения. На Гремячинском ме-

сторождении калийных солей, расположенном в Волгоградской области, в 2007 г. были завершены геологоразведочные работы, связанные с доразведкой месторождения (рис. 8.40).

Рис. 8.40. Расположение лицензионного участка Гремячинского ГОКа

253

Ввертикальном разрезе выделен один пласт калийных солей, имеющий промышленное значение. По данным сейсморазведки и бурения разведочных скважин, кровля сильвинитового пласта погружается в основном

всеверо-восточном направлении. Глубина залегания пласта достигает око-

ло 1300 м.

Мощность пласта изменяется от 2,3 до 21,6 м, составляя в среднем 12 м. Верхняя часть пласта (в большинстве случаев составляющая не менее половины общей мощности) полностью сложена сильвинитами с содержанием KCl более 40 %. В нижней части сильвинитового пласта содержание KCl снижается до 19–32 % в связи с появлением некондиционных прослоев каменной соли, сильвин-галитовых и сильвин-ангидрит-галитовых пород.

По результатам геологоразведочных работ запасы сильвинитовых руд Гремячинского месторождения для условий шахтной отработки II очереди

оцениваются по категориям В+С1+С2 в 1613,8 млн т. К 2016 г. планируется вывести рудник на проектную мощность 7,3 млн т/год сильвинитовой ру-

ды [27, 28].

Врезультате проведенных гидрогеологических работ на площади Гремячинского месторождения выделены 9 водоносных и слабоводоносных горизонтов и комплексов. В водозащитной толще над сильвинитовым пластом располагаются галитовые отложения, ангидритовые и доломитовые породы.

Разработка новых участков на Верхнекамском месторождении калийных и магниевых солей. На Верхнекамском месторождении калийных солей осуществляются геологоразведочные работы (доразведка) на Палашерском и Балахонцевском участках.

Владельцем участков является компания ОАО «ЕвроХим» [27]. Выполнены геологоразведочные работы на Талицком участке Верхне-

камского калийно-магниевого месторождения. Владельцем лицензии на освоение участка является компания ОАО «Акрон», которая действует через свою дочернюю фирму – ООО «Верхнекамская калийная компания». Талицкий ГОК предполагается ввести в строй в 2018 г. Его производственная мощность составит 7,2 млн т руды или 2 млн т хлористого калия

вгод [29].

254

8.9.3.Разработка месторождений в Бразилии

ВБразилии осуществляются геологоразведочные работы на хлористый калий в пределах Амазонского калиеносного бассейна (штат Амазонас) в 350 км к востоку от г. Манаус. Протяженность бассейна составляет 400 км. Калийные соли здесь в основном имеют сильвинитовый состав. Качество сырья сходно с сырьем канадского бассейна Саскачеван. Работы, начатые в январе 2010 г., осуществляет компания Brazil Potash Corporation.

Согласно последним данным содержание хлористого калия варьиру-

ется от 32,59 (20 % K2О) до 40,02 % (24,5 % K2О). Ресурсы (resources) пре-

восходят 1,0 млрд т. Производство хлористого калия может быть начато

к2016 г. при участии дочерней компании Potassio do Brazil Ltd. Планируемая мощность предприятия – 2 млн т хлористого калия в год.

8.9.4.Разработка месторождения в Аргентине

ВАргентине, в северной части калиеносного бассейна Неукен (провинция Мендоса), осуществляется проект К-4. В этом регионе существует потенциал обнаружения соляных горизонтов на глубинах от 500 до

2000 м [31].

8.9.5.Разработка месторождения в Перу

ВПеру, на северо-западе страны, в пустыне Сечура, осуществляется одноименный калийный проект – Байовар. Здесь локализованы калийсо-

держащие поверхностные рассолы и эвапоритовые залежи. Площадь изучаемого объекта – 821 км2.

Начать производство удобрений планируется в 2012 г. На первом этапе мощность предприятия составит 250 тыс. т в год хлористого калия, а впоследствии будет увеличена до 500 тыс. т.

8.9.6.Разработка месторождения в Эритрее

ВЭритрее, в 100 км к югу от порта Мерса Фатма, в пределах депрес-

сии Данакиль осуществляются геолого-разведочные работы по калийному проекту Коллули (Colluli) на лицензионной площади в 906 км2. Здесь выявлены погребенные эвапоритовые залежи, в которых установлено наличие двух калиеносных горизонтов. Верхний горизонт мощностью 1,7 м,

255

залегающий на глубинах от 23 до 180 м, имеет сильвинитовый состав и среднее содержание K2О 12,5 %. В нижнем горизонте, преимущественно карналлитового состава, залегающем на глубине около 390 м, содержание K2О около 17 %; его средняя мощность – 17 м.

Выявленные запасы сильвинитовых, карналлитовых и каинитовых руд составили 547,62 млн т при среднем содержании 18,58 % KCl.

Запасы наиболее высококачественных сильвинитовых и карналлитовых руд, входящие в это количество, составляют 119,21 млн т при среднем содержании KCl 23,14 %. Первичные геологоразведочные работы осуществляются на площади 20 км2 [32].

Производство хлористого калия планируется начать в 2016–2017 гг. Мощность предприятия может составить от 2 до 10 млн т/год хлористого калия.

8.9.7.Разработка месторождения в Эфиопии

ВЭфиопии, на северо-востоке страны, в 100 км от побережья Красно-

го моря, в депрессии Данакиль осуществляется калийный проект Даллол на площади 150 км2. Лицензионная площадь локализована в пределах ка-

лиеносного эвапоритового бассейна, развитого в депрессии и имеющего общую площадь 1 тыс. км2.

Калийные соли сосредоточены в отложениях мелководных морских эвапоритов. Выявлены предполагаемые запасы хлористого калия в количестве 105,2 млн т с содержанием KCl 20,8 %. Мощность рудника для добычи методом подземного растворения может составить 2 млн т в год калийного сырья.

8.9.8.Разработка месторождения в Конго

ВКонго (Браззавиль), на западе страны, австралийской компанией осуществляется калийный проект Синтукола.

Выявленные запасы для участка Кола составяют 804 млн т руды со

средним содержанием 19,53 % K2О (31 % KCl). Эти ресурсы включают также зону высококачественных руд (бортовое содержание 20 % K2О), на долю которой приходится 337 млн т руды со средним содержанием

25,19 % K2О (39,86 % KCl) [33].

256

8.9.9.Разработка новых участков месторождения

вВеликобритании

ВВеликобритании, на восточном побережье страны, в графстве Кливленд (Северный Йоркшир) в зоне между населенными пунктами Скарбороу и Вайтби близ действующего калийного рудника «Боулби» предполагается осуществить калийный проект, пока не имеющий конкретного наименования. В этом регионе локализованы калиеносные пласты, зале-

гающие под Северным морем и его побережьем. Лицензионная площадь составляет 600 км2. Согласно предварительной оценке потенциал для организации производства сульфата калия по этому проекту может составить несколько миллионов тонн в год [34].

8.9.10.Разработка месторождений в Китае

Китайские производители извлекают большую часть добываемого ими хлористого калия из соленых озер. Объем производства составил всего лишь 2,5 млн т K2О в 2007 г. Внутренний спрос составляет более 4,0 млн т K2О. Поскольку Китай является с большим отрывом крупнейшим импортером хлористого калия, спрос на него быстро растет. Предполагается, что увеличение производственных мощностей внутри страны будет продолжаться. Вероятно, что оно увеличится до 6–8 млн т [35].

Калийные месторождения в Китае оценивают в 147 млн т. Однако руда имеет низкое качество. Местоположение месторождений относительно удаленное. Но для Китая дешевле добывать собственные калийные соли, чем покупать импортные. Большие надежды Китай связывает с возможной разработкой месторождений в Таиланде.

8.9.11. Разработка месторождений в Таиланде

На северо-востоке Таиланда, в Сомбуне, открыты значительные запасы калийсодержащих пород. Канадская компания Asia Pacific Resources Ltd, которой на 90 % принадлежит данное месторождение, оценивает запасы в 180 млн т сильвинитовой руды. Второе месторождение расположено в Удоне, которое примерно в три раза больше месторождения в Сомбуне. Содержание K2О в руде составляет 24 %. Сильвинитовые пласты залегают на глубине 350 м [35].

257

Месторождение может стать базой для нового рудника производительностью 1–2 млн т/год. Однако месторождение находится в труднодоступном районе с экстремальным климатом и в зоне, требующей охраны экологии, поэтому неясно, будет ли такой рудник когда-либо построен.

8.9.12.Разработка месторождения в Узбекистане

ВРеспублике Узбекистан началась эксплуатация Тюбегатанского месторождения калийных солей (рис. 8.41).

Разработка начата подземным способом с применением камерной системы разработки. Месторождение вскрыто двумя наклонными стволами. Запасы месторождения оцениваются в 247,6 млн т, содержание KCl 36,58 %. На базе этого месторождения построен Дехканабадский завод калийных удобрений (ДЗКУ) [36].

Месторождение простирается с юго-запада на северо-восток на 24 км (в том числе в Узбекистане на 14 км), при ширине в районе Лялимканской антиклинали (Туркменистан) до 7 км. Ширина месторождения на территории Узбекистана колеблется от 1,5 до 3,0 км.

Проектная мощность рудника составляет 700 тыс. т/год. Разработка месторождения начата комбайновым способом с использованием камерной системы разработки. Транспортировка руды осуществляется из забоя самоходными вагонами 5ВС-15. Далее руда перемещается конвейерами на поверхность. В конвейерно-вентиляционном стволе и в главных конвейерно-вентиляционных штреках установлены ленточные конвейеры с жестким ставом типа 2Л1000А, а в панельных конвейерных штреках установлены ленточные конвейеры с канатным ставом типа Л1000КУ.

258

Рис. 8.41. Схема расположения узбекской части Тюбегатанского месторождения калийных солей и объектов ДЗКУ

259

8.9.13. Добыча калийных солей из Мертвого моря

Компания Israel Chemicals Ltd. производит еще 3 млн т на Мертвом море.

Рассолы Мертвого моря содержат в себе около 2 млрд т KCl, а также ряд других минеральных солей (табл. 8.2).

Таблица 8.2 Количество твердых веществ, растворенных в Мертвом море

Мертвое море расположено на 395 м ниже уровня Балтийского моря, размер в длину составляет 76 км, в ширину – 16 км. Площадь составляет 930 км2. Средняя глубина – 330 м. Концентрация солей в рассолах 30 %.

Наиболее экономичным процессом переработки рассолов с целью выделения хлористого калия является естественное солнечное испарение. Метод обогащения – флотационный. Получают продукт с содержанием K2О не менее 60 % разных сортов по крупности. Попутно извлекают бром

иего соединения, окиси магния и его побочные продукты.

Втечение 3–4 лет компания ICL намерена увеличить производственные мощности на Мертвом море на 1 млн т.

Контрольные вопросы по главе 8

1.Мировые лидеры по производству калийных удобрений.

2.Где расположен Саскачеванский калийный бассейн?

3.Глубина залегания калийных пластов на Саскачеванском бассейне.

4.Промышленные пласты и их мощность на Саскачеванском месторождении.

260