Горно-геологическая характеристика месторождения

В Стрельцовское рудное поле входят около 19 основных урановых и молибденово-урановых месторождений, которые являются уникальными по запасам полезного ископаемого и содержанию металла в руде и характеризуются весьма разнообразными типами рудных залежей и сложными горно-геологическими условиями залегания.

Формы рудных залежей месторождений Стрельцовского рудного поля определила структурная подготовка. Так мощные рудные залежи (30 % от общих запасов руды), как правило, имеют форму крутопадающих рудных столбов и штокверкоподобных залежей с высоким коэффициентом рудоносности, при средней мощности рудных тел более 5м. Остальная часть запасов руды находится в рудных телах имеющих жилообразную форму. В целом по Стрельцовской группе месторождений руды относятся в большинстве случаев к неустойчивым, и лишь у штокверкоподобных залежей руды характеризуются как среднеустойчивые. Вмещающие породы вне зон тектонических нарушений среднеустойчивые. Для рудных залежей характерна высокая изменчивость элементов из залегания (угла падения, мощности, длины по падению и простиранию).

В геологическом строении южного Приаргунья выделяют два структурных этажа: нижний (палеозойский) и верхний (мезозойский). Порода нижнего структурного этажа представляют метаморфизованные осадочные породы. Отложение верхнего структурного этажа образованы в мезозойский этап развития. Они заполняют впадины и слагают отдельные блоки среди пород нижнего структурного этажа. В верхнем структурном этаже выделяют два яруса – нижний (представлен верхнеюрскими осадочно-вулканическими образованиями) и верхний (представлен нижнемеловыми осадочными образованиями).

Наиболее крупные разрывные нарушения возникли частично в палеозое, но наиболее проявившиеся в мезозойское время имеют северо-восточное и близмеридиальное направление. Наряду с крупными разломами и зонами разломов имеется очень большое количество более мелких разрывных нарушений и многочисленных зон повышенной трещиноватости.

Месторождение представлено жилообразными залежами мощностью от нескольких сантиметров до нескольких метров. Протяжённость колеблется от 75 до 1000 метров, по падению они прослеживаются от 500 до 900 метров.

Временное сопротивление сжатию пород месторождения колеблется в пределах от 900 до 3500 кг/см². категория пород по шкале крепости М.М. Протодьяконова составляет от 10 до 16. Породы относятся к устойчивым и средней устойчивости, тем самым позволяют допускать обнажение кровли и бортов выработки на некоторое время. Площадь допустимого обнажения кровли составляет 200…400 м².

Руды характеризуются значительно худшими горнотехническими условиями. Коэффициент крепости руд составляет от 6 до 16. Руды обладают средней устойчивостью, а в зоне крупных тектонических швов являются неустойчивыми. Коэффициент разрыхления руды – 1,5.

Месторождение относится к уникальному по запасам полезного ископаемого и его содержанию, характеризуется весьма разнообразными типами рудных залежей и сложными горногеологическими условиями залегания. Особое значение придаётся вопросам рационального использования запасов недр, что определяется географо-экономическим положением рудника, содержанием полезного ископаемого и масштабами производимых работ.

Условия залегания рудных тел характеризуется отличительными особенностями, т.к. основные рудные тела приурочены к тектоническим нарушениям, представляющих собой трещины шириной от 0,2 до 1,8 м, выполненную брекчией вмещающих пород, на флюоритовом и кварцевом цементе, интенсивно передробленной рыхлой гематизированной и карбидированной массой. Раздробленность пород распространяется на 3…5м в сторону лежачего и висячего боков. Ширина же общей зоны сильнотрещиноватых пород составляет до 25м. Орудинение по восстанию выклинивается на 18…50м от поверхности выходит по наносы. По простирание орудинение прослеживается по 500…800м с отдельными перерывами. В глубину проникают до 800м, а также с отдельными пережилками. Тектонические нарушения контролирую положение основных рудных тел и ряда субпараллельных или опережающих их более мелких нарушений с которыми связаны небольшие залежи и раздувы основных рудных тел. Эта связь оказывает отрицательное влияние на устойчивость руд и вмещающих пород и контролирует структурную и текстурную их особенности. По морфологическим особенностям рудные тела характеризуются наличием в них нескольких разобщённых или сложно сочленённых мелких залежей, которые и образуют рудную зону.

Отдельные рудные тела имеют сложную жилообразную или неправильную форму с крайне невыдержанными извилистыми границами при высокой степени прерывистости и с мощностью 0,5…20м при коэффициенте рудоносности К_р = 0,6…0,7. Это бедные руды.

Другие рудные тела характеризуются наличием одной основной залежи и несколькими мелкими субпараллельными близкостями с общей мощностью 2…20м и К_р = 0,8…0,9. Есть группа рудоносных зон до 30м шириной из мелких рудных линз мощностью 0,5…3м с богатым содержанием. Падение рудных тел во всех случаях крутое – 65…90°. Граница руд устанавливается опробыванием. Текстура руд вкрапленная, редко – прожилко-вкраплённая. Устойчивость руд и вмещающих пород зависит от степени их нарушенности. Наиболее неустойчивые породы, приуроченные к плоскостям и зонам тектонических швов. При вскрытии приконтактных участков наблюдаются вывалы.

Крепость руд и пород: плагиоклазовых андезитов f=6…8 для руд, f=14…16 для вмещающих пород: фельзиты и конгломераты f=9…12. Объёмный вес – 2,37…2,68 т/м³ и в среднем принят 2,5 т/м³. Вмещающими породами являются граниты фундамента и осадочно-вулканогенные образования верхнего структурного типа: базальные конгломераты, трахидоциты, андезито-базальты, фельзиты, туфы, конгломераты, гравилиты и песчаники. Гидротермальные изменения пород, сопровождающие рудообразование, изменчиво сказались на контактных разностях пород. Генетически тектонические трещины связаны с тектоническими движениями массива пород, слагающие рудное поле в эпоху Юрской активизации. В результате образовались зоны разломов по 10…15 км с мощностью до нескольких сотен метров. С этими зонами и связано орудинение. Наличие зон разломов является важнейшим фактором, влияющим на разность.

Рудные тела обладают сложным строением, высокой изменчивостью мощности, крайне неравномерным распределением полезного компонента и по классификации относятся к 3-й группе. Их детальная разведка осуществляется бурением и горными выработками систем разрезов с плотностью сети (50-25х/10-20)м. Достоверность детально разведанных запасов позволяет вести проектирование горных работ на уровне проекта, но недостаточна для составления рабочих проектов отработки блоков, поэтому производятся эксплуатационные разведочные работы. Установлено, что значительная часть запасов – 60% находятся в маломощных рудных телах, против 20%, принятых за основу проектирования горных работ.

 

Рисунок  1 - Геологическая карта Стрельцовского месторождения

Рисунок 2 - Схема вскрытия рудника ПУР 1

ГОРНАЯ ЧАСТЬ

Высота этажа

 

Высота этажа является одним из важнейших параметров вскрытия. В связи с тем, что в условиях ПУР1 основной системой является нисходящая слоевая выемка с твердеющей закладкой, высота этажа составляет 60 м. Эта высота является наиболее приемлемой по горно­техническим и экономическим соображениям.

 

Способ и схема вскрытия

Вскрытие урановых месторождений Стрельцовской группы, отрабатываемых ПУР 1 осуществляется шахтными стволами 1К, 3Р, 3В, 2В, 12В, 5В, 8К и 9К (остальные стволы законсервированы). Схема вскрытия ПУР 1 показана на рисунке 2. Месторождение рассматривается как одно шахтное поле и вскрывается выдачными 5В, 9К, 8К и одним вспомогательным 1К стволами шахт. Существующие шахтные стволы 3В,3Р и 12В предусматривается использовать в качестве вентиляционных.

Выдачные стволы №8К и №9К располагаются с западной стороны месторождения между Западным и Глубинным участками. Глубина стволов соответственно 370 и 430 м. Оба ствола проходятся диаметром в свету 6 м с бетонным креплением с двухэтажными клетями на вагонетку емкостью 2,2м³. Производительность каждого ствола по горной массе 800 тыс. т. в год, в том числе по руде 600 тыс. т. в год.

Основной вспомогательный ствол шахты 1К располагается над Центральным участком и предназначается для спуска-подъема людей, подачи материалов и оборудования. Ствол имеет диаметр в свету 6 м, бетонное крепление и оборудован двухклетьевым подъемом на вагонетку емкостью 2,2 м³. Глубина ствола 460 м.

К стволам шахт 8К и 9К транспортируется горная масса со всех участков. От ствола 1К до рабочих мест участков люди доставляются в специальных вагонетках. Для проветривания участков рудника свежий воздух подается по стволам 1К и 2В, а исходящая струя выдается через стволы 3В, 3Р и 9К, 8К.

 

Горно-капитальные работы

В настоящий момент основная часть горно-капитальных работ закончена, в этом разделе приводим основные характеристики вскрывающих выработок:

1. Ствол 9К: глубина Н = 735м; назначение – главный грузовой; размеры сечения в свету: S = 28,3м²; d = 6м; форма – круглый; вид крепи – бетон; производительность подъема по горной массе максимум 850 тыс. т./год; вентиляционный режим – выдача воздуха Q = 340 м³/сек.; подъемные машины 2Ц6×2,8; подъемные сосуды – 2КН 3,6×3 (2 взаимноуровнавешанных двухэтажных клети); вагонетки – ВГ – 4 м; колея – 750 мм; надшахтные здания – эстакады, опрокиды; бункера.

2. Ствол 1К: глубина Н = 580 м; назначение – вспомогательный грузо – людской; размеры сечения в свету S = 28,3 м²; d = 6 м; форма – круглый; вид крепи – бетон; производительность подъема по горной массе максимум 400 тыс. т./год; вентиляционный режим – подача воздуха; проекты Q_в = 220/280 м³/сек., факт. Q_ш = 100/150 м³/сек.; вентиляционная установка – ВОКД – 30; подъемная машина – 2Ц6×2,4; подъемный сосуд – 2КН 3,6×3 (2 двухэтажных, взаимноуравновешанных клети); вагонетки – ВГ 4 м; колея – 750 мм; надшахтные здания – 2 опрокида.

3. Ствол 2В: глубина Н = 450 м; назначение – вентиляционный; размеры сечения в свету S = 28,3 м²; d = 6 м; форма – круглый; вид крепи – бетон; вентиляционный режим – подача воздуха; проекты Q_в = 340/550 м³/сек., факт. Q_ш = 280/430 м³/сек.; вентиляционная установка – ВРЦД– 4,5.       

4. Ствол 3В: глубина Н = 445,6 м; назначение – вентиляционный; размеры сечения в свету S = 28,3 м²; d = 6 м; форма – круглый; вид крепи – бетон; вентиляционный режим – выдача воздуха; Q_в = 425 м³/сек.; подъемная машина – 2Ц3,5×1,7; подъемный сосуд – 2КН 3,6×3.       

5. Ствол 3Р: глубина Н = 380 м; назначение – вентиляционный, грузовой; размеры сечения в свету S = 19,6 м²; d = 5 м; форма – круглый; вид крепи – бетон; вентиляционный режим – выдача воздуха; Q_в = 232 м³/сек.; подъемная машина – 2Ц-4×2,3; подъемный сосуд – 2КН 3,6×3.    

6. Ствол шахты 12В (вспомогательно-вентиляционный, грузо-людской) пройден глубиной 962 метра до отметки (-180 м) XV горизонт, диаметр ствола 8 м, сечением S=50,2 м² имеет бетонное крепление и оборудуется двухклетьевым подъемом. Имеет вентиляционную установку ВЦД-47У Q=550 м³/сек.

7. Ствол шахты 5В (грузовой) пройден глубиной 920 м до отметки (-180 м) XV горизонт, диаметр 6 м, сечение S=28,3 м², имеет бетонное крепление и оборудуется двухклетьевым подъемом для вагонеток ВГ-4М.                     Производительность ствола 500 тыс.т/год.

8. Основные квершлага: прямоугольно – сводчатой формы; площадь сечения в свету S = 8,6 м²; тип крепи – набрызг – бетон, в местах ослаблений применяется анкерная крепь в сочетании с набрызг – бетоном. Оборудован однопутевым рельсовым путем, состоит из рельс Р = 33, уложенных на деревянные шпалы.

9. Околоствольный двор ствола 1К собственной конструкции предприятия, объем V_од = 24900 м³.; его состав: подъемная двухпутевая выработка, объездная 1К – 800; подстанция, камера ожидания, подстанция, электровозное депо; электроподстанция, насосная; водосборник.    

Рисунок  3 - Сечения горно-капитальных выработок

Таблица 1 - Характеристика стволов и шурфов

 

Наимен. Объекта	Глубина,м	Диаметр, м	Крепление	Клеть	Применение
Ствол 1К	573	8	Бетон	2КОВ-2 2Ц6х24	грузо-людской
Ствол 12В	947	6	–//–	–//–	вентиляц.
Ствол 2В	450	6	–//–	–//–	вентиляц.
Ствол 2К	270	6	–//–	–//–	грузовой
Ствол 3В	446	6	–//–	–//–	вспом. вент.
Ствол 3Р	395	6	–//–	–//–	грузовой
Ствол 5В	932	6	–//–	–//–	грузовой.
Ствол 9К	500	6	–//–	–//–	грузовой
Ствол 8Р	395	5	–//–	–//–	вентиляц.
Шурф 5-«Го»	163	5	–//–	Выдача исходящей струи воздуха
Шурф 9-«В»	241	4	–//–	–//–
Шурф 10-«3»	236	4	–//–	–//–

 

Таблица 2 -Слияние стволов на горизонтах

 

Наименование ствола	Г о р и з о н т ы
	3	4	5	6	7	8
	Высотные отметки, м
	+542	+482	+422	+362	+302	+242
1К, Г., Л., В. 2В, В. 2К, Г. ЗВ, В. 3Р, Г. 5В, Г. 8Р, В. 8К, Г. 9К, Г. 12В, В.	+ – + + + + + – – –	+ + + + + – + – + –	+ + – + + – – + + –	+ + – + + – + – + +	+ + – – – + – – + –	+ – – – – – – – + +

Г. – грузовой, В. – вентиляционный, Л. – людской.

(+) - ствол входит в горизонт, (–) - ствол не входит.