книги из ГПНТБ / Добыча и переработка серных руд Роздольского месторождения

шахтоосушение); Ю. Н. Малюшидкиіі, К. В. Осинцева (УкрНИИпроект). Днепропетровским горным институтом под руководством М. Г. Новожилова проведен комплекс работ по совершенствованию технологии горных работ.

В 1968—1970 гг. Новочеркасский политехнический институт выполнил исследования по разработке оптимальных нормативов и по методике учета потерь серных руд и их разубоживания. Львовский филиал института экономики АН УССР внедрил на комбинате сетевые графики в производстве капитальных и годовых ремонтов больших шагающітх экскаваторов и на строительстве основных объектов Подорожненского карьера (горнокапитальные работы, ком­ плекс осушения и монтаж роторного экскаватора).

Проектирование горных работ первой очереди строительства Роздольского комбината было осуществлено в три стадии — проект­ ное задание, технический проект и рабочие чертежи. Эти работы выполняли Госгорхимпроект и институт ГИГХС. Осуществить про­ ектное задание по реконструкции и расширению комбината (по рудной базе) было поручено институту УкрНИИпроект. Дальней­ шее проектирование рудной базы — строительство Северного и Подорожненского карьеров — выполняли Госгорхимпроект и создан­ ный в 1956 году Львовгорхимпроект. Проектирование объектов гидроыеханизированной разработки вскрышных пород Центрального и Северного карьеров проводил Московский институт Проектгидромеханизация. Гидровскрышные работы на указанных карьерах ведутся с 1963 года подрядной организацией — Львовским спецуправлением треста Укргидромеханизация. Эти работы были пере­ даны специализированной организации в связи с отсутствием на комбинате кадров, оборудования и опыта гидромеханизированных работ. Годовые объемы работ способом гидромеханизации достигают 5—6 млн. м3 горной массы. Целесообразность применения гидроме­ ханизации для разработки четвертичных отложешш подтверждена практикой.

Внастоящее время находятся в стадии эксплуатации Централь­ ный и Северный карьеры Роздольского месторождения, закончено строительство Подорожненского карьера на базе Подорожненского месторождения серных руд.

Воснову переработки серных руд была заложена схема флота­

ции и автоклавной плавки серного концентрата, разработанная

ивнедренная в практику М. А. Менковским, И. Н. Масляницким

идругими специалистами.

Свводом в эксплуатацию комбината и освоением его мощности в нашей стране решена проблема снабжения народного хозяйства природной серой. Это позволило значительно увеличить производ­ ство серной кислоты и минеральных удобрений, развить другие отрасли промышленности, потребляющие самородную серу.

Необходимио отметить, что при освоении технологического процесса производства серы и проектной мощности первой очереди Роздольского комбината возникло много трудностей. Это объяс­

флотации. Для повышения качества этих удобрений и увеличения их выпуска в 1969 году по новой технологии построен цех по выпу­ ску удобрений мощностью 1 млн. тонн в год.

Теоретическими исследованиями и изысканиями новых, более эффективных способов получения элементарной серы из руд зани­ мались институт ГИГХС (В. М. Миронов, В. Ж. Аренс), Москов­

тельская лаборатория (В. Ф. Мельник и др.) и другие организации. В 1969 году на Роздольском горно-химическом комбинате наряду с автоклавным методом внедрен новый способ получения серы — выплавка серы методом фазового обмена, а на Яворовском горно­ химическом комбинате — метод подземной выплавки серы из руды на участках месторождения с глубиною залегания более 150 м.

КРАТКИЙ ОЧЕРК ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ РОЗДОЛЬСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

СЕРНЫХ РУД

Роздольское месторождение серных руд расположено в краевой части юго-западной окраины Русской платформы, близ сопряжения ее с внешней зоной Предкарпатского краевого прогиба. В геологи­ ческом строении месторождения участвуют верхнемеловые, мио­ ценовые (нижний и верхний тортон) и четвертичные отложения (рис. 1, 2).

СТРАТИГРАФ ИЯ

Стратиграфическая схема отложений Роздольского месторожде­ ния (по А. С. Соколову и последующим исследователям) предста­ вляется в следующем виде.

В е р х н е м е л о в ы е о т л о ж е н и я (Сг2) сложены кампанским и маастрихтским ярусами. Мощность отложений 400—500 м. Они представлены песчано-мергелистой толщей, состоящей из песча­ нистых мергелей и известковистых аргиллитов, тонкослоистых и тонкоплитчатых, с маломощными прослоями глин. Отложения содер­ жат обильную микрофауну, на основании которой установлен их возраст. Поверхность верхнемеловых пород сильно эродирована в результате длительного послемелового перерыва в осадконакоплении и образует в пределах месторождения два поднятия — южное и северное. Таким образом, месторождение расположено в пологой эрозионной впадине верхнемеловых пород.

О т л о ж е н и я н и ж н е г о т о р т о н а (А ^і) предста­ влены двумя горизонтами: известняково-песчанистым, или барановским, и литотамниевым, или нараевским.

Известняково-песчанистый горизонт (Аг1і) несогласно залегает на размытой поверхности верхнемеловых пород. Он сложен песча­ нистыми известняками, кварцево-глауконито-известковыми песчани­ ками и кварцевыми песками. Мощность его колеблется от нескольких

сантиметров до (50 м. Местами, в участках поднятия кровли верхнемеловых пород, горизонт выпадает из разреза.

Литотамниевый горизонт (N ^1) согласно залегает на известня­ ково-песчанистом горизонте и литологически представлен кварце­ выми песками, известковистыми песчаниками и песчанистыми извест­ няками с разным количеством литотамниевых водорослей. В преде­ лах месторождения литотамниевый горизонт встречается лишь в центральной его части, имея мощность около 2 м, и распростра­ няется в северном направлении, увеличиваясь в мощности до 25 м.

О т л о ж е н и я в е р х н е г о т о р т о н а (N J 2 ) подразде­ ляются на гипсоангидритовый и известняковый горизонты и гли­ нистую толщу.

Гипсоангидритовый горизонт (N it2Kr) залегает трансгрессивно на верхнемеловых и нижнетортонских отложениях и подстилает рудный пласт. В восточном направлении он прослеживается далеко за пределы месторождения, в южном, западном и северном напра­

п среднекристаллическим гипсом и ангидритом, часто с примесью глинистого и карбонатного материалов. Встречается вторичный волокнистый гипс, заполняющий трещинки в гипсоангидритовом горизонте. Содержание серы в гипсоангидритах составляет 1,13%. Она преимущественно сплошная скрытокристаллическая, реже явно­ кристаллическая, образует прожилки, либо гнезда. Мощность гип­ соангидритового горизонта колеблется от нескольких метров в юго-

средственно на размытой поверхности нижнего тортона и верхнего мела (см. рис. 2). Площадь распространения известняков данного горизонта значительно больше, чем подстилающих гипсов. Мощность горизонта от 2—3 до 30 м. К известнякам приурочены промышлен­ ные скопления самородной серы, хотя встречаются мощные извест­ няки и без серы. В пределах Роздольского месторождения это обычно чистый, пелитоморфный, светло- и темно-серый известняк. Его строение микрозернистое, местами мелко- и среднезернистое. Известняки часто бывают пористые, кавернозные, иногда трещино­ ватые с развитыми карстовыми полостями. Пустоты и трещинки в них частично или полностью заполнены вторичным кальцитом, серой, целестином, баритом. Сера распространена в известняках по всему разрезу месторождения, за исключением верхней его части, где обычно наблюдается неосерненный известняк, мощность которого иногда достигает 10 м.

Глинистая толща (N^^ls) залегает несогласно на известняковом горизонте или на более древних отложениях. Она представлена

ков, бентонитовых глин. Мощность толщи неодинакова и увеличи­ вается с юга на север от 0,5 м до 80 м.

Ч е т в е р т и ч н ы е о т л о ж е н и я (Q) имеют повсеместное распространение и представлены аллювиальными и аллювиально­ делювиальными песками, галечником, супесями, суглинками, песча­ нистыми глинами с линзами торфа и сапропелита. Мощность их достигает 40 м.

ТЕКТОНИКА

Роздольское месторождение находится в сравнительно спокой­ ных геоструктурных условиях. Залегание пород на месторождении практически горизонтальное. Лишь вблизи района месторождения А. С. Соколов выявил два тектонических нарушения: к югу — сброс с амплитудой 80 м; у северной границы—флексура, обусловли­ вающая резкий наклон слоев. И. В. Качковский в пределах место­ рождения установил тектонические нарушения типа сбросов с ам­ плитудой до 20 м. Эти сбросы с простиранием СЗ 295—3253 и СВ 25—55° разбивают месторождение на серию блоков различных размеров. Блоковая структура известнякового горизонта повто­ ряется в отложениях покрывающей глинистой толщи, где маркиру­ ющими прослоями служат туффиты. Образование или обновление сбросов, по мнению И. В. Банковского, произошло в конце верх­ него тортона, а окончательное формирование — в нижнем сармате, когда опускание Внешней зоны прогиба сменилось поднятием.

Морфология и строение рудной залежи

Сероносные известняки Роздольского месторождения образуют неправильной формы пластообразную рудную залежь, вытянутую с юго-запада на северо-восток. Мощность залежи колеблется от 0,6 до 28 м при средней мощности 11—13 м и среднем 25%-ном содержа­ нии серы. По осевой линии месторождения, с юга на север, тянется полоса максимальной мощности сероносных известняков. Минималь­ ная мощность сероносного пласта приурочена к контуру его, причем к востоку выклинивание пласта происходит более резко, а к западу— постепенно. Вычисленный нами коэффициент вариации мощности, равный 46,5%, свидетельствует о том, что месторождение по измен­ чивости мощности стоит на границе морфологически равномерных и неравномерных залежей.

Залегание сероносного пласта в основном горизонтальное, глу­ бина залегания колеблется от 3 до 82 м.

Рудная залежь приурочена к участку перекрытия гипсоангид­ ритовой толщи горизонтом ратынских известняков. Сера образует промышленные скопления лишь на тех участках известняков, где они подстилаются гипсоангидритами. На востоке серное месторо­ ждение четко отграничивается контуром распространения известня­ кового горизонта, а на западе залежь постепенно выклинивается, причем западный контур распространения залежи почти совпадаетг-

с границей распространения гипсоаигидритов. Контакт рудной зале­ жи с подстилающим гипсоангидритовым горизонтом четкий, сравни­ тельно ровный, лишь местами он осложнен карстовыми формами.

Покрывающими рудную залеж ь породами являются неосерненный известняк, глинистая толща верхнего тортона и четвертичные отложения. Мощность неосѳрненного известняка от 0,2 0,о до

Рис. 3. Схема расположения Роздольского месторождения от­ носительно р. Днестр и древних речных русел:

10—15 м. Граница осерненного и неосѳрненного известняка четкая, ровная, местами она образует в осерненном известняке линзообраз­

ные, согласные с напластованием, заливы.

Глинистая толща покрывает все месторождение, за исключением юго-восточной части Южного участка, где глины отсутствуют и чет­ вертичные отложения ложатся непосредственно на рудную залежь. Мощность глинистой толщи достигает 50 м.

Серовмещающий известняковый пласт в общем однороден, однако местами его однородность нарушают карстовые полости, либо ско­ пления, пропластки и линзы осерненных сингенетических глин мощностью от одного до 20—30 см и, редко, согласные линзы неосерненного известняка.