Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Реконструкция глубоких шахт

..pdf
Скачиваний:
12
Добавлен:
25.10.2023
Размер:
18.29 Mб
Скачать

отдельных шахтах подъемные машины не удовлетворяли требова­ ниям дальнейшей эксплуатации из-за недостаточной канатоемкости барабанов, на других — не удовлетворяли скорости подъема и гру­ зоподъемности сосудов при разработке нижних горизонтов. Во всех случаях с переходом работы на нижележащие горизонты произ­ водительность подъемных установок значительно снижалась.

Перед горняками Кривбасса была поставлена задача изыскать рациональное решение по наращиванию производительности подъ­ емов, а следовательно, и производственных мощностей шахт. На­ зревала необходимость генеральной реконструкции рудников бас­ сейна и строительства новых шахт, оборудованных мощными подъ­ емными установками, рассчитанными на глубину 1000—1500 м.

Однако для проведения такой реконструкции требовалось значительное время, и, чтобы в краткий срок повысить производ­ ственные мощности шахт, была предложена и стала осуще­ ствляться промежуточная, или малая реконструкция шахт бас­ сейна.

Суть малой реконструкции шахт заключалась в замене несо­ вершенных опрокидных скипов грузоподъемностью 5—10 т ски­ пами современной конструкции с донной разгрузкой грузоподъ­ емностью 10, 15, 20 т и увеличении скорости движения скипов с 6—7 до 10—12 м/с. Для замены существующих скипов скипами большей емкости и более совершенной конструкции требовалось нарастить и усилить шахтные копры, заменить частично барабаны или полностью механическую часть подъемных машин, увеличить мощность привода путем установки второго подъемного двигателя на параллельную работу или установки новых двигателей увели­ ченной мощности, усовершенствовать управление подъемной уста­ новкой, работу дозаторных и разгрузочных устройств.

Разработанные институтом Кривбасспроект способы проведения работ по осуществлению малой реконструкции впервые применя­ лись в практике шахтного строительства. Они заключались в том, что почти все работы по осуществлению малой реконструкции ве­ лись без остановки работы шахт, т. е. при действующем подъеме. Была сведена до минимального значения продолжительность оста­ новки шахты для перехода от старого к новому подъему. Фактиче­ ски эти остановки составляли 7—14 дней, что существенно не от­ разилось на добыче руды, так как потери добычи были сравни­ тельно быстро возмещены с пуском более мощных подъемных средств.

Выполнение малой реконструкции позволило к концу ее уве­ личить производственные мощности шахт на 12,9 млн. т. в год при затратах на ее осуществление 4,82 млн. руб. (в ценах 1955 г.).

Наряду с проведением малой реконструкции шахт осуществля­ лось строительство новых шахт, т. е. началась генеральная рекон­ струкция рудников бассейна. К концу 1958 г. были введены в

эксплуатацию следующие новые шахты: «Комсомольская» № 1 рудника им. Р. Люксембург (0,225 млн. т), «Южная» рудника

10

им. XX Партсъезда (1,55 млн. т), «Октябрьская» рудника им. Ко­ минтерна (3,5 млн. т.), «Комсомольская» № 2 рудника им. К. Либкнехта (0,8 млн. т) и «Саксагань» рудоуправления им. Дзержин­ ского (4 млн. т). С 1955 г. начинается промышленное освоение больших запасов Криворожских магнетитовых железистых квар­

цитов,

была введена в эксплуатацию первая очередь ЮГОКа.

За

период 1951 —1958 гг. производственные мощности горни-

рудных предприятий бассейна вместе с предприятиями по обога­ щению магнетитовых кварцитов увеличились на 26,8 млн. т. и составляли на 1/1 1959 г. 48,6 млн. т в год товарной руды.

За период 1959—1966 гг. закончено строительство в порядке осуществления генеральной реконструкции рудников и сданы в

эксплуатацию шахты: им. В. И.

Ленина (2,3 млн. т), «Гвардей­

ская» (3,5 млн. т), им. Фрунзе

(1,85 млн. т), № 1 им. Артема

(2,2 млн. т), «Гигант-Глубокая»

(7 млн. т) и «Южная»

и «Новая»

рудника им. Ильича (1,5 млн. т).

 

 

Кроме того ,вступили в строй действующих четыре новых ГОКа

(НКГОК, ИнГОК, ЦГОК и СевГОК) и расширился

ЮГОК.

Проектные мощности горнорудных предприятий на 1/1 1966 г. достигли 84,9 млн. т товарной руды в год, а на 1/1 1971 г. состави­ ли 102,8 млн. т.

Данные прироста проектных мощностей по предприятиям при­ ведены в табл. 4.

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

4

 

 

 

Проектная мощность предприятий,

млн. т

Прирост

про­

 

 

 

 

в год товарной

руды

 

изводственной

 

Предприятия

 

 

 

 

 

мощности по

 

на

 

 

 

на

сравнению с

 

 

 

 

1/1 "эбб г.

 

1959 г.,

млн.

 

 

 

] / I ] 959

г.

1/1

1971 г.

т

 

Рудники

треста

Ленинруда .

21,83

 

25,87

24,72

2,9

Рудники

треста

Дзержинск-

18,805

22,05

19,85

1,05

 

 

 

ИнГОК

 

 

 

 

4,57

12,50

12,50

ЮГОК

 

 

4,50

 

11,90

15,75

11,25

НКГОК

 

 

 

 

4,10

 

6,10

6,10

ЦГОК

 

 

 

 

7,10

 

7,10

7,10

СевГОК

 

 

 

 

5,90

13,35

13,35

Первомайский рудник . . .

2,72

 

2,72

 

2,75

 

 

ВостГОК

 

 

0,70

 

0,70

 

0,70

 

 

 

Итого . . . .

48,555

84,910

102,79

54,235

Производство

товарной

железной

руды в 1945—1970 гг

приведено

в табл. 5.

 

 

 

 

 

 

 

 

Капитальные вложения на строительство, расширение, рекон­

струкцию и для поддержания

мощностей горнорудных

предприя­

тий бассейна

приведены в табл. 6.

 

 

 

 

 

11

Т а б л и ц а

 

Производство

железной ру­

Среднее содер­

Отношение

произ­

 

ды, тыс. т

водства

железной

Годы

 

 

 

жание железа

руды в

Кривбассе

 

общее по

в железной ру­

к общему

произ­

 

по Кривбассу

де по Кривбас­

водству в СССР,

 

СССР

 

су. %

 

 

%

 

1945

3 740

15 900

 

57,80

 

23,70

1950

21 033

39 700

 

57,43

 

53,00

1955

36 809

71 900

 

55,50

 

51,20

1960

54 755

105 900

 

55,14

 

51,70

1965

79 514

153 600

 

57,95

 

51,90

1970

103 805

196 000

 

59,86

 

53,00

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 6

 

 

 

 

Капитальные

вложения

 

 

 

 

(млн. руб .) за период

 

Предприятия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1959-1965 гг-

1966—1970 гг.

 

 

 

 

277,7

 

 

163,9

 

 

 

 

147,7

 

 

128,4

Первомайский

рудник

 

 

 

 

3,5

 

 

 

 

156,7

 

193,1

 

 

 

 

209,4

 

 

89,0

 

 

 

 

169,4

 

 

88,4

 

 

 

 

118,6

 

 

57,7

ИнГОК

 

 

 

104,5

 

171,8

Общебассейновские подсобные предприя-

 

 

 

 

 

 

 

 

, .

 

 

9,6

 

 

Итого . . . .

1134,0

 

905,4

§3. ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ

ИГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЙ БАССЕЙНА

Криворожский железорудный бассейн расположен в центральной части Украинского кристаллического массива.

Полоса метаморфических пород шириною 0,5—10 км, вытяну­ тая меридионально от г. Ингулец до г. Желтые Воды, прослежи­ вается на протяжении более 130 км. К востоку от этой полосы развиты мощные поля гранитов и к западу — мигматитов. С по­ верхности кристаллические породы покрыты песчано-глинистыми отложениями мощностью от нескольких до 70—80 м.

12

Метаморфические породы бассейна стратиграфически разде­ лены на четыре свиты: нулевую Ко, нижнюю К\, среднюю К2 и верхнюю Кз (рис. 1).

Промышленное

значение имеет

средняя

(железорудная) сви­

та К2, с которой

связаны

почти

все месторождения богатых и

бедных (железистых кварцитов) железных руд.

Средняя железорудная

свита Кг состоит

из семи железистых и

сланцевых пластов (горизонтов), перемежающихся между собой. Местами некоторые пласты выклиниваются или срезаются текто­ ническими нарушениями.

Железистые пласты представлены мартитовыми, гематитомартитовыми. гематитовыми, мартито-магнетитовыми, силикато- карбонато-магнетитовыми и другими минералогическими разновид­ ностями железистых кварцитов. Коэффициент крепости железистых кварцитов по шкале проф. M . М. Протодьяконова / = 124-14. Го­ ризонтальная мощность пластов колеблется от 20—30 до 300— 5Q0 м. Содержание железа в железистых кварцитах достигает 30— 40%. В подавляющем большинстве случаев с железистыми пла­ стами связаны залежи богатых руд.

• Сланцевые пласты сложены кварцево-хлоритовыми, хлорито­ выми, хлорито-серицитовыми, графититовыми, гетито-гематито-

мартитовыми, эгириновыми и другими минералогическими

разно­

видностями

сланцев с прослоями кварцитов. Содержание

железа

в

сланцах

колеблется от 6—12 до 25—35%; /

изменяется

от 4—7

до

10—12 по шкале проф. M . М. Протодьяконова. Горизонтальная

мощность сланцевых пластов достигает 200—300 м.

 

 

Прочие свиты сложены амфиболитами (Ко), аркозовыми пес­

чаниками,

филлитами, тальковыми

сланцами

(К\), песчаника­

ми, кварцево-карбонатными породами

и сланцами различного ми­

нералогического состава (Кз)-

 

 

 

Породы бассейна собраны в сложноскладчатые структуры син­ клинально-антиклинального типа, среди которых выделяют Основ­ ную, Саксаганскую, Лихмановскую, Западную и Восточную Ингу-

лецкие синклинали, Саксаганскую, Ингулецкую и другие

антикли­

нали. Геологический разрез

по одному

из месторождений

(рудник

им. Кирова) приведен на

рис. 2.

В

структурно-тектоническом

отношении Кривбасс делят

на четыре

района, отличающихся друг

от друга своим строением, морфологией рудных залежей и рудоносностью: Северный, Саксаганский, Центральный и Южный.

В Северном районе расположено Первомайское месторождение богатых магнетитовых руд, разрабатываемое Первомайским рудо­ управлением. Месторождения этого района отличаются весьма сложным глыбовым строением. Рудные залежи характеризуются следующими величинами:

длина по простиранию,

м

90—430

средняя горизонтальная

мощность, м

8—60

горизонтальная рудная площадь залежей, м 2

1200—32 000

общая рудная площадь

на горизонтах, м2 . . . . . .

19500—62800

среднее содержание железа, %

54,5—50,3

13

Рудные залежи обычно имеют неправильную пластообразную,

штокообразную

и

столбообразную

формы.

Рудные

тела

падают

на юго-восток под углами 65—85°,

/ = 84-10. Вмещающими

поро­

дами со стороны

висячего бока

являются сланцы с / = 7-=-9 и с со­

держанием

железа

19—20%

и

частично

амфиболо-магнетитовые

кварциты с / = 10-ъ14 и содержанием

железа 38%- Лежачий бок

рудных залежей

представлен амфиболо-магнетитовыми кварцита­

ми, которые

по

содержанию

железа,

связанного с

магнетитом

Рис.

1. Геологический разрез

месторождения

/ — конгломераты; 2 — песчаники; 3 — сланцы,

кварциты; 4 — карбонатные

породы; 5 — по-

 

аркозы;

10 — амфиболиты;

14

(FeM ( 1 I ? = 294-30%), являются бедными рудами, требующими маг­ нитного обогащения.

Глубина распространения богатых

магнетитовых руд более

17С0 м.

 

 

 

 

 

 

В

Саксаганском

районе

бассейна расположены

месторождения

богатых

железных

руд рудников

им. В. И. Ленина,

им. Р. Люк­

сембург,

им. XX

Партсъезда,

им. Фрунзе, им.

Коминтерна,

им.

К.

Либкнехта

треста

Ленинруда,

а также им. Кирова и

им. Дзержинского треста Дзержинскруда. Запасы руд района со­ ставляют более 90% общих запасов бассейна. Подавляющее боль­ шинство рудных залежей этого района приурочено к восточному крылу и шарниру синклинальной складки. В антиклинальной ча­ сти складки рудные залежи распространяются преимущественно

рудника им.

Коминтерна:

 

лезныо руды;

6'— железистые

кварциты; 7 — слачцы; Ä — сланцы тальковые: 9 — филлиты

/ / - - г р а н и т ы ;

12 — гѵгнгматиты

Рис. 2. Геологический разрез месторождений рудника им. Кирова

на контакте пород средней и верхней свит. Основными продуктив^ ными пластами района являются пятый и шестой железистые пла­ сты. В южной части района (рудники им. Кирова и им. Дзержин­ ского) оруденению подвержены также четвертый железистый й пятый и шестой сланцевые пласты. Породы первого, второго и седьмого железистых пластов обладают меньшей рудоносностью. Рудные залежи этого района представляют собой крутопадающие тела столбообразной, пластообразной и гнездообразной форм. В южной части синклинали отмечается шарнирный тип залежей. Как правило, рудные тела залегают согласно с вмещающими поро­

дами: простирание северо-восточное

(21—28°),

падение

западное

(30—70°), склонение северное

(50—80°). В этом

районе

Криворож­

ского

бассейна

встречаются

как

мелкие

(рудная

площадь

до

500 м2 ), так и весьма

крупные рудные залежи

(рудная

площадь

более 200 тыс. м2 ). Общая

рудная

 

площадь

в

пределах

 

горных

отводов рудников равна 28 тыс. м2 (рудник

им. В. И. Ленина),

220 тыс. м2 (рудник им. Кирова).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В настоящее время общая рудная площадь

на

эксплуатируе­

мых

горизонтах

в

Саксаганском

районе

оценивается

в

660—

700 тыс. м2 . Длина

рудных залежей

по простиранию от 10-до 800 м

и более,

а горизонтальная

мощность

200

м. Преобладают

залежи

с горизонтальной мощностью 30—40 м.

Содержание

железа

по

залежам

колеблется

от 46%

(бортовое)

до

65—69%-

В

среднем

содержание железа в массиве составляет

54—63%.

Вмещающими

породами для рудных залежей Саксаганского района

являются

железистые кварциты

с содержанием

железа

35—38%

и f = 1 Он-14

и значительно

реже

сланцы

с содержанием

железа

15—19%

и

/ = 7ч-9.

Руды имеют

f = 34-4,

реже

f = 74-9. Богатые

руды

в Сак­

саганском районе

распространяются

на

глубину свыше

2000

м.

В настоящее время в этом

районе

Кривбасса

пробурено

более

12 скважин глубиною 1700—2000 м, которые подсекли рудные тела

мощностью 5—40 м с содержанием железа 55—58% (рис. 3).

К Центральному району относят участок

замыкания

основной

Криворожской синклинали. В этом районе

сосредоточено около

5% всех запасов богатых руд бассейна. Рудные залежи

представ­

лены пластообразными, линзообразными

и реже гнездообразными

телами, расположенными на контакте

пород

верхней

и средней

свит. В меньшей степени рудные залежи встречаются в толще по­ род верхней свиты. Богатые руды этого района разрабатываются шахтами рудника им. Ильича. Длина залежей по простиранию колеблется в широких пределах (от 10—30 до 1500—4000 м). За­ лежи падают на запад под углами 20—65° и погружаются на север под углами 5—10°. Горизонтальная мощность рудных залежей не превышает 5—35 м. Рудная площадь на горизонтах отработки от­

дельных

шахт

равна 6—20 тыс. м2 . Среднее содержание

железа

в

рудах

этого

района составляет 50—53%- Коэффициент крепости

руд / = 7ч-9. Вмещающие

породы представлены

со стороны

лежа­

щего бока железистыми

кварцитами с / = 10ч-14

и с содержанием

2

Ю. Я Власенко

и др.

 

 

17

- і 4 "<'<L чіеі О С Of

2

железа 37% и в меньшей степени

сланцами.

 

Висячий бок залежей

слагают

сланцы с f =

S

= 4 ч - 6 и кварциты с f=10 - M4 .

Содержание

I

железа в породах висячего бока

колеблется

I

от 25 до 35%.

 

 

 

К Южному району

относят

Лихманов-

II

скую синклиналь. В

шарнире

и

крыльях

этой структуры располагаются рудные зале­ жи, отрабатываемые шахтами рудников

 

 

 

«Ингулец» и им. Ильича

(шахта

«Новая»).

 

 

 

Форма залежей обычно пластообразная', ос­

 

о

I

ложненная

складчатыми

образованиями.

 

о •* Длина их по простиранию 700—6000 м; го­

 

 

 

ризонтальная

мощность

2—30 м.

Рудные

 

 

 

площади на отдельных горизонтах

дости­

 

 

 

гают

10—24 тыс. м2 . Падение

залежей

вос­

 

 

 

точное под углами

45—60° с пологим

погру­

 

 

 

жением на север под углами 5—10°. Содер­

 

 

 

жание железа в рудах не превышает 53—

 

>,

п

59%,

a / = 3-і-8. Вмещающие породы

со сто­

 

О ,

ai

роны

висячего

бока — железистые кварци­

 

 

 

ты с

f == 10-=-14 и

содержание

железа

25—

 

г

I

30%,

со стороны лежачего бока — охристые

 

о

5

сланцы с / = 2-=-3

и

содержанием

железа

 

£

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

«S

 

17—18%.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ен1

*

Гидрогеологические

условия

Криворож-

 

« ского бассейна определяются тремя водонос­

 

з

ными горизонтами, связанными с четвертич-

 

яI

â

ными

и третичными рыхлыми

отложениями

 

 

s

и докембрийскими метаморфическими

поро-

 

Ic*S

дами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

к §

В четвертичных

суглинках

распростра-

 

g „

нен безнапорный

водоносный горизонт, при-

 

§ 2

токи

колодцев

в

котором

не

превышают

 

s

о

0,5—1,2 м3 /ч. Вблизи зон обрушения

водо­

 

 

 

носный горизонт сдреыирован и существен­

 

 

 

ного влияния на обводнение горных выра­

 

*3 ci ^

боток не оказывает. Воды горизонта

мало-

 

минерализованы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

С третичными песками и известняками

 

£

связан второй водоносный горизонт, прито-

 

кI

ки водозаборов которого

достигают

1,3—

 

4,5 м3 /ч. Минерализация

вод этого

горизон-

 

та повышается

до 2,3—4 г/л. Как и первый

 

gI

водоносный горизонт, он практически не

 

оказывает влияния

на

ведение

горных

ра-

 

I0 бот.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18

1

В докембрийских

метаморфических

по-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

родах развит третий водоносный горизонт. Водоносность кристал­ лических пород зависит от степени трещиноватости, закарстованности и тектонической нарушенное™. В этих породах выделяют пластово-трещинные и карстово-пластово-трещинные воды.

Пластово-трещинные воды циркулируют по породам желези­ стых и сланцевых пластов и являются основным источником обвод­ нения горных выработок.

Минерализация шахтных вод достигает 25—30 г/л. По химиче­ скому составу это в основном сульфато-хлоридные и хлоридно-нат-

риево-кальциевые воды. Они обладают

агрессивными

свойствами

по отношению к металлам и несульфатостойким бетонам.

 

Карстово-пластово-трещинные воды

приурочены

к

пластам

кварцево-карбонатных пород верхней свиты, залегающих

в вися­

чем боку рудных залежей. Эти породы обладают высокой трещи-

новатостью

и закарстованностью,

проявления

карста установлены

на глубинах

1000—1100 м. Удельные притоки скважин,

вскрывших

кварцево-карбонатные породы, достигают 100

м3 /ч. При вовлече­

нии этих пород в зону сдвижения создается

угроза

затопления

шахт, поэтому для обеспечения

безопасных

условий

отработки

рудных залежей в настоящее время осуществляется осушение по­ род висячего бока. Общая минерализаци этих вод не превышает 2,4—8 г/л.

На отрабатываемых горизонтах притоки воды в горные выра­ ботки шахт бассейна колеблются от 20 до 730 м3 /ч.

По минералогическому составу среди богатых железных руд Кривбасса выделяют следующие разновидности или типы: мартитовые, гетито-гематито-мартитовые, гетито-гематитовые, магнетитовые и гетито-гидрогетитовые (бурые известняки).

Мартитовые руды составляют 51,2% общих запасов. Главными рудными минералами этих руд являются мартит (70—75%), гема­

тит (1 —1,5%)

и магнетит (1—4%). Нерудные минералы

представ­

лены

кварцем

(5—15%), карбонатом

(0,2—2%),

каолинитом

(1%),

апатитом

(0,1—0,2%), пиритом и алунитом (0,01%). Содер­

жание основных химических компонентов в мартитовых

рудах

достигает следующих величин: Fe 46—68,9%, Si0 2

0,70—29,2%,

А1 2 0 3 0,50—0,83%, СаО 0,01—0,1%, MgO 0,01—0,07%,

Р 0,017—

0,055%, S 0,016—0,017%.

 

 

 

 

 

Удельный

вес гетито-гематито-мартитовых руд в

общих

запа­

сах бассейна

оценивается в 27,3%. Железосодержащие

минералы

в этом

типе

руд представлены

мартитом

(40—50%),

гематитом

(20—30%) и

гетит-гидрогетитом

(15—20%). Нерудные

минералы

представлены кварцем (5—10%), карбонатом "(0,2—2%), каоли­ нитом (10%), апатитом (1%), пиритом и алунитом (0,01%). Эти руды содержат: Fe 48,5—68,5%, Si0 2 3,8—18,1%, А12 03 3,92— 5,63%, СаО 0,02—0,10%, MgO 0,01—0,073%; Р 0,112—0,019%, S 0,008—0,009%.

Гетито-гематитовые руды занимают около 10% общих запасов руд. Железосодержащие минералы в них представлены гематитом

2* 19

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ