ВВЕДЕНИЕ
Производственная практика является необходимой и весьма важной частью профессионального обучения студентов специальности маркшейдерское дело. Главная задача производственных практик - закрепить теоретические знания и научить студента применять эти знания для решения практических задач производства.
В отчете описаны типичные задачи выполняемых маркшейдерской службой на открытых разработках месторождения, с использованием приборов и инструментов, нового поколения маркшейдерско-геодезических инструментов, а также соответственно программ пост обработки, позволяющие значительно сократить время на камеральные работы, а конкретно обработку измерений.
В отчете представлен материал по Малодегтярскому карьеру, маркшейдерское обеспечение которого производится ООО «Планета-А».
Деятельность ООО «ПЛАНЕТА-А» осуществляется в соответствии с условиями
лицензий на производство маркшейдерских работ, на эксплуатацию горных
производств и объектов и на топографо-геодезическую деятельность, основными
объектами которой являются мелкие предприятия, для которых считается
экономически нецелесообразным организация специализированной
геолого-маркшейдерской службы, такие как Малодегтярский карьер ДСПМК-АРТИ,
который можно отнести к мелким предприятиям.
1.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРЕДПРИЯТИИ И РАЗРАБОТКЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ
карьер месторождение маркшейдерский рудный
Малодегярское месторождение является сырьевой базой для производства щебня, используемого для нужд ДСПМК-АРТИ при строительстве автомобильных дорог.
Месторождение расположено в центральной части Артинского района Свердловской области в 35 км к юго-западу от п.г.т. Арти, с которым его связывает улучшенная шоссейная автодорога со смешанным покрытием. Месторождение расположено на землях Барабинского сельскохозяйственного предприятия в 3,6 км северо-восточнее п. Сажино и в 1,0 км к востоку от д. Малая Дегтярка.
Месторождение площадью 6,2 га представляет собой участок обособленного поля прямоугольной формы. С северной, восточной и южной сторон месторождение граничит с лесным массивом, представленным преимущественно березой.
Месторождение открыто Пышминской ГПП Средне-Уральской ГРЭ в 1989 -1992 г, предварительная и детальная разведка проведены в 1993 - 1994 г. Полезная толща представлена афанитовыми и окремненными известняками мощностью 18,4 - 23,7 м, в среднем 20,5 м. Вскрышные породы представлены почвенно-растительным слоем, четвертичными делювиальными и элювиально-делювиальными глинами и глинисто-щебнистыми образованиями с высоким содержанием щебня выветрелых известняков. Сырье месторождения однородно по петрографическому, химическому составу и физико-механическим характеристикам. По своим радиационным свойствам известняки Малодегтярского месторождения относятся к I классу и могут использоваться без ограничения во всех видах строительных работ. Запасы строительного камня месторождения по категориям А + В + С1 составляют на 01.01.1994 - 908,0 тыс.мЗ.
Рельеф месторождения ровный с интервалом высотных отметок 324 - 330 м.
Климат района континентальный. Зима суровая, продолжительная в 5 - 6 месяцев. Минимальная температура воздуха отмечается в январе, максимальная в июне.
Месторождение эксплуатируется открытым способом с 1994г. Площадь горного отвода составляет 6,2 га, максимальная проектная глубина отработки 26,0 м. В настоящее время глубина карьера составляет 17 м при размерах карьера 100 x 150 м. Карьерный водоотлив отсутствует. По периметру карьера для перехвата склонового стока пройдены водоотводные канавы.
Технологическая схема при отработке известняков Малодегтярского месторождения в связи с небольшим объемом добычных работ предопределена наличием имеющегося на действующем карьере горнотранспортного оборудования: одноковшового экскаватора ЭО 5124 "обратная лопата" с ковшом 1м3, бульдозера ДЗ - 35С (Д -521-А) на базе трактора Т-170 и автосамосвалов КамАЗ-51111, грузоподъемностью 13 т.
Добычные работы на карьере выполняются с предварительным рыхлением массива взрывом. Буровзрывные работы осуществляются подрядным способом участком «Уралвзрывпрома» с применением бурового станка УРБ -2А2 и передвижного компрессора ДК - 9. Объем взорванной горной массы за один взрыв обеспечивает работу карьера в течение трех месяцев.
На промышленной площадке карьера действует одна нитка дробильно-сортировочного передела камня с производительностью по товарному щебню 40,0 тыс. м3 в год.
Технико-экономические расчеты рентабельности месторождения, выполненные в составе рабочего проекта разработки, утвердили экономическую целесообразность освоения месторождения. Уровень рентабельности к производственным фондам составляет 14,3 %.
2 ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
.1 Геологическая характеристика месторождения
В геологическом строении месторождения принимают участие известняковые отложения лекской и лемазинской свит кунгурского яруса нижней перми, перекрытые четвертичными делювиальными суглинками и глинами.
Отложения лекской свиты залегают в основании разреза и вскрыты скважинами на глубине 10,0 - 16,2 м, пересеченная мощность составляет 16,0 м. Кровля свиты в пределах месторождения довольно ровная, полого погружаются в западном, юго-западном направлениях под углом 2 - 3°. Отметки кровли изменяются от 315,1 - 320,2 м на востоке площади (скв. № 18,20 ) до 308,8 - 310,3 м на западе площади (скв. № 1,5). Представлена свита известняками серого, светло - серого цвета, окремненными в разной степени. Текстура пород неясна: слоистая или флюидальная, обусловленная наличием большого количества пятен, прослойков более темного цвета по сравнению с основной массой породы. Известняки лекской свиты трещиноватые, местами с открытыми трещинами шириной до 20 см, встречаются интервалы с кавернами выщелачивания. На площади месторождения закарстованность не отмечена. За пределами месторождения с глубиной отмечается сильная закарстованность лекских известняков. При этом развиты, как крупные карстовые полости (скв. № 162), так и более мелкие (скв. №161). По данным геологосъемочных работ максимальная мощность лекских известняков составляет 25м. Залегание пород горизонтальное.
Известняки лекской свиты с размывом перекрываются отложениями лемазинской свиты. В районе месторождения отложения лемазинской свиты представлены массивными афанитовыми известняками, слагающими верхнюю часть свиты. Известняки залегают по всей площади месторождения непосредственно под четвертичными отложениями и прослежены на глубину 16,5 м. Мощность толщи лемазинских известняков в пределах месторождения колеблется от 8,5 - 9,5 м на востоке площади (скв. 18,20), до 14,3 - 15,0 м на западе площади (скв. №1,5). Известняки свиты желтовато - серого цвета, афанитовые с примесью терригенного материала, грубослоистые с массивной текстурой. Поры очень мелкие, трудноразличимы невооруженным глазом.
С поверхности известняки затронуты выветриванием, трещиноватые, иногда разрушенные до состояния щебня. При этом с глубиной трещиноватость уменьшается. Мощность зоны пород, затронутых выветриванием, колеблется от 0,4 до 5,7 м.
Закарстованность лемазинских известняков не отмечена. Поверхностный и внутренний карст отсутствует, что подтверждается бурением вскрышных скважин и вскрышными работами, проведенными на месторождении. Залегание пород горизонтальное.
Четвертичные отложения перекрывают известняки лемазинской свиты и представлены делювиальными глинами и элювиально-делювиальными глинами, глинисто - щебнистыми образованиями.
Делювиальные глины серовато - коричневого цвета, вязкие, слабозапесоченные, с единичными мягкими обломками известняков до 5%. Мощность делювиальных осадков колеблется от 0,5 до 1,4м. Элювиально-делювиальные образования залегают в основании разреза четвертичных отложений и представлены глинами, глинисто -щебнистыми материалами желтовато - серого цвета с мелким щебнем выветрелых известняков. Содержание щебня достигает 30 - 50%. Мощность глинисто - щебенистых образований колеблется от 0,6 до 1,7м.
Четвертичные отложения пользуются повсеместным распространением, за исключением участков, подготовленных для отработки. Общая мощность четвертичных отложений колеблется от 0,5 до 2,2м.
2.2 Форма, размеры, мощность рудного тела
Полезная толща Малодегтярского месторождения строительного камня характеризуется пластовой формой залегания. Месторождение имеет в плане близкую к прямоугольной форму, обусловленную границами земельного отвода, с размерами: ширина 195 - 230м, длина 240 - 300м, площадь по контуру запасов 5,8 га. Глубина разведки ограничена горизонтом с абсолютной отметкой 305м (максимальная глубина 26,0м). Верхняя граница полезной толщи проходит по кровле лемазинских известняков на глубине от 0,0м (скв. №9,11) до 2,2м (скв. №2,10). Мощность полезной толщи до горизонта 305м и колеблется от 18.4 (скв. №1) до 23,7м (скв. №20). Изменение в мощности полезной толщи в пределах месторождения постепенное с уменьшением в западном направлении в сторону понижения современного рельефа.
Строение полезной толщи однородно, в ее составе постоянно присутствуют пласты известняков лемазинской свиты в верхней части разреза и известняков лекской свиты в основании разреза, причем их процентное соотношение в составе полезной толщи практически равное. Залегание пластов горизонтальное.
Полученные данные геологического строения месторождения и количественной
характеристики пород полезной толщи позволяют отнести, согласно классификации
ГКЗ, как горизонтально залегающие или пологозалегающие пластообразные тела с
выдержанными физико-механическими свойствами, ненарушенные или слабонарушенные
тектоническими процессами, Малодегтярское месторождение к первой группе.
2.3 Гидрогеологическая характеристика месторождения
Малодегтярское месторождение известняков приурочено к плоской возвышенности с высотными отметками 324 -330м. Рельеф местности ровный с небольшим понижением на запад. В непосредственной близости от месторождения ручьи и другие естественные водотоки отсутствуют. В 1,5км западнее протекает р.Бугалыш с отметкой уреза воды 272,0 м.
Полезная толща месторождения не обводнена и расположена выше водоносного горизонта, зеркало подземных вод которого залегает на отметках 272,0 м, повторяя рельеф дневной поверхности. Величина уклона не превышает 0,02%, мощность зоны аэрации изменяется от 5 - 6 м в долинах рек до 50-100 м на водоразделах.
Отсутствие подземных вод в разведочных скважинах, пройденных на местности до отметки 303,0 м, подтверждает, что зеркало подземных вод приурочено к отметкам уреза воды в р.Бугалыш. Полезная толща известняков находится в зоне аэрации. Отработка месторождения до горизонта 305,0 м горизонта подсчета запасов) будет вестись в сухих условиях.
Дебиты гидрогеологических скважин изменяются от 0,9 до 9 л/сек, в среднем составляя 2 л/сек. Понижение не превышает 11м. Повышенная трещиноватость пород вблизи крупных рек обуславливает производительность скважин до 8-10 л/сек.
По химическому составу подземные воды гидрокарбонатные, кальциево - магниевые; жесткость 4 - 6 мг/экв, окисляемость колеблется от 1,5 до 3 мг кислорода на литр; вредные компоненты в воде отсутствуют; РН - 7 - 7,3; азотные соединения (NH4, NO2, NO3) находятся в допустимых пределах; воды пресные с минерализацией 0,2 - 0,5 мг/л.
Санитарное состояние вод хорошее (колититр >300). Подземные воды описываемого периода удовлетворяют требованиям ГОСТ и вполне пригодны для хозяйственно питьевых целей.
Прогнозируемые водопритоки в будущий карьер ожидаются за счет поверхностных вод (дождевых, ливневых, талых). В результате проведенных расчетов установлено, что нормальный водоприток дождевых вод составит 3,4м3/час, талых вод - 2,9 м3/час, ливневых вод - 61,7 м3/час.
В реальных условиях ливневые водопритоки обычно в несколько раз меньше расчетных, а, вследствии того, что в подошве дна карьера обычно имеются изолированные углубления, в них могут аккумулироваться карьерные стоки. В дальнейшем эти стоки дренируются в массив подстилающих пород и частично испаряются в атмосферу.
Гидрогеологическая карта района Малодегтяркого месторождения
предоставлена в Приложении А.
2.4 Характеристика вмещающих пород и добываемого полезного ископаемого
Вмещающие породы - вскрышные горне породы, в которые включены полезные ископаемые
Вскрышные породы, подлежащие удалению в процессе разработки месторождения представлены почвенно-растительным слоем, глинами с суглинками с примесью щебня, в отдельных случаях до 30 - 35%.
Объемная масса почвенно-растительного грунта составляет 1,2 т/м3, рыхлых отложений 1,8 т/м3. По трудности разработки почвенно- растительный слой отнесен к I категории грунтов (ЕНВ - 79), рыхлые отложения - ко II категории грунтов (ЕНВ-79).
Мощность почвенно-растительного грунта, в среднем, по площади месторождения составляет 0,3 м, мощность рыхлых отложений - 0,8 м, и с учетом тщательной зачистки кровли добычного уступа - 0,9 м.
Удаление почвенно-растительного грунта производится отдельно от рыхлых глинисто - щебенистых отложений.
Известняки Малодегтярского месторождения оценены в качестве сырья для получения строительного щебня согласно, действующих стандартов на основании полученных показателей физико-механических свойств и химическому составу.
Физико - механические свойства известняков следующие:
Средняя плотность, г/см3 2,26 - 2,46;
Водопоглощение, % 1,7 - 4,68;
Пористость, % 5,94 - 12,07;
Предел прочности при сжатии, МПа
в воздушно-сухом состоянии 94 - 175;
в водонасыщенном состоянии 72-126
после 25-кратного вымораживания 75 - 125;
Истираемость на круге, г/см2 0,19 - 1,93.
Химический состав известняков:
SiO2: 1.63 - 30.5; TiO2: 0.23 - 0.47;
Al2O3: 0.42 - 2.67; Fe2O3: 0.61 - 1.52;
СаО: 21,8 - 51,16; МgО: 0,94 - 12,78;
К2О: 0,38 - 0,52 Na2O: 0,24 - 0,26;
SO3: 0,05 - 0,26.
В целом лабораторными и техническими испытаниями установлено, что фракционированный щебень из пород Малодегтярского месторождения характеризуются следующими показателями:
марка по прочности - "400" - "800";
марка по износу - "И - 1" - "И - Ш";
марка по сопротивлению удару - "У - 50" "У - 75";
содержание зерен слабых и выветрелых пород 0,0 -18,0 %;
содержание пылевидных и глинистых частиц-0,2 - 7,0 %;
содержание лещадных и игловатых зерен - - 20,4 -48,0%;
марка щебня по морозостойкости - Мрз15 - Мрз25.
В результате проведенных испытаний установлено, что:
1. Щебень из известняков зоны выветривания отвечает требованиям ГОСТ 23845-86 и ГОСТ 25607-83 и может использоваться для устройства покрытий переходного типа на дорогах IV и V категорий и оснований автомобильных дорог 1 -V категорий по способу заклинки. Щебень фракции 20 -40мм отвечает требованиям ГОСТ 8267-82 и может использоваться для строительных работ.
. Щебень из известняков, не затронутых выветриванием, отвечает требованиям ГОСТ 23845-86 и ГОСТ 25607-83 и может использоваться для устройства покрытий переходного типа на дорогах IV и V категорий и основании автомобильных дорог I -V категорий по способу заклинки. Щебень фракций 10 - 20мм и 20-40мм соответствует требованиям ГОСТ 8267-82 и ГОСТ 9128-84 и может использоваться для строительных работ и асфальтобетонных смесей горячих марки II -IV типа Б,В, холодных марки II типа Бх, Вх.
Отсевы дробления (фракция 0 - 5мм) отвечают требованиям ГОСТ 25607 - 83 и могут использоваться в качестве готовой смеси №9 для устройства оснований автодорог I - V категорий по способу заклинки и покрытий переходного типа на дорогах IV -V категорий, для благоустройства и планировочных работ.