Геологическое обеспечение проектирования горного предприятия на пластовых месторождениях полезных ископаемых

Тип работы:
Курсовая
Предмет:
Геология


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

ВВЕДЕНИЕ

Цель курсовой работы -получить геолого-промышленную оценку участка детальной разведки на ВКМКС, которая складывается из решения следующих задач:

1. Составить характеристику основных горно-геологических условий разработки участка детальной разведки (шахтного поля) ВКМКС;

2. Охарактиризовать гидрогеологические и инженерно-геологические условия разработки шахтного поля ВКМКС;

3. Выполнить подсчет запасов сильвинитовой руды и хлористого калия на шахтном поле и по заданным условиям определить обеспеченность проектируемого калийного рудника минеральным сырьем.

Составление сводного литолого-стратиграфического разреза и широтного геологического разреза производилось согласно варианту 3 по скважинам № 18,19,20,21,22,23,17.

Планы изогипс и глубины залегания калиеносных пластов составлены по кровле пласта А.

Построение плана изопахит водозащитной толщи (ВЗТ) произведено согласно варианту 3 по скважинам № 3,8,9,10,11,13,14,15.

Для подсчета сильвинитовой руды в пласте Кр. II исходные данные взяты из варианта 9.

По данным кадастра, результаты опробования руд пласта Кр. II оказались такими:

min мощность- 4,70 max мощность- 7,60 средняя мощность- 5,8

Среднее содержание КСl колеблется от 22,67 до 33,50%.

Курсовая работа выполнялась индивидуально, согласно вариантам задания, в течении семестра.

Графические материалы:

— литолого — стратиграфический разрез шахтного поля;

— геологический разрез на линии скважин;

— план изогипс по кровле пласта;

— план глубины залегания пласта;

— план ВЗТ над пластом КР. — II;

— план подсчета запасов сильвинитовых руд по пласту КР — II.

Табличные материалы:

— таблицы категорийности пород по буримости;

— формуляр расчета площади подсчетных блоков и фигур;

— формуляр расчета средних значений параметров для расчета запасов руды по подсчетным блокам;

— формуляр подсчета запасов сильвинитовых руд.

калийный сильвинитовый рудник минеральный

Общие сведения

Верхнекамское месторождение калийных солей расположено на Урале. Площадь месторождения 6,6 тыс. км2. Разведанные запасы хлористого калия (KCl) превышают 21 млрд. тонн. Это месторождение было открыто в 1925 году, и на его базе организована калийная промышленность. Собственно калийное месторождение располагается внутри контура соляной залежи, несколько смещаясь к ее западной границе. В административном отношении объект находится на территории Пермского края.

Месторождение комплексное: на его базе ведется добыча сильвинитов (сырье для производства калийных удобрений), карналлита (получение искусственного карналлита для магниевой промышленности), каменной соли (технической, пищевой, кормовой) и рассолов (сырьё для производства соды, энергетика). Рассолоподъемные скважины были заложены около 1430 года близ Березников, Ленвы, Дедюхино и других селений. Из скважин выкачивались рассолы.

В настоящее время поваренная соль, каменный уголь, известняк и сера составляют основную часть минерального сырья, необходимого для химической промышленности. В давние времена соль была на вес золота, в наши дни она повсеместно распространена, но ее ценность не уменьшается.

Верхнекамское месторождение калийных солей представляет собой уникальную по запасам и качеству сырья базу для производства минеральных удобрений. Открытие этого месторождения имеет очень большое значение для нашей страны.

Многие считают, что месторождение образовалось за счет усыхания морского бассейна, существовавшего около 200 миллионов лет назад от Урала до низовья Оки и от Каспия до Белого моря. Из-за перемен температур осаждались, то одни соли, то другие. И в результате месторождение имело слоистую структуру.

Промышленное освоение запасов калийных солей Верхнекамского месторождения началось задолго до завершения оконтуривания. 6 ноября 1927 г. в 2 км. к Югу от г. Соликамска была заложена шахта № 1 Первого калийного рудника (теперь СПКРУ-1 ОАО «Сильвинит»). В мае 1930 г. рудник был сдан в эксплуатацию, а с 1936 г. на нем, кроме сильвинитовых руд, ведется добыча карналлита.

28 июня 1931 г. близ деревни Чуртан (около Березников) была развернута проходка ствола № 1 Березниковского калийного рудника (теперь БПКРУ-1 ОАО «Уралкалий»). а в апреле 1944 г. он выдал первые тонны карналлита. С 1954 г. этот рудник начал добычу сильвинита.

Все Березниковские калийные предприятия, базирующиеся на рудах южной части Верхнекамского месторождения, входят в состав ОАО «Уралкалий «(г. Березники), а все Соликамские, эксплуатирующие запасы центральной части месторождения, объединены в ОАО» Сильвинит"(г. Соликамск).

Верхнекамское месторождение солей приурочено к центральной части Соликамской впадины Предуральского краевого прогиба. Соляная толща месторождения, имеющая форму линзы площадью около 8,15 тыс. кв. км., прослеживается в меридиональном направлении на 205 км, в широтном — до 55 км. Внутри контура соляной толщи расположена многопластовая залежь калийно-магниевых солей протяжённостью 135 км., при ширине до 41 км. площадь основной части калийной залежи — 3,7 тыс. кв. км.

При обогащении руды используется галургический и флотационный способы.

Галургический способ основан на использовании различной растворимости хлоридов калия и натрия. С повышением температуры растворимость КСl резко возрастает, a NaCI меняется незначительно. При совместном присутствии обеих солей растворимость хлорида натрия с ростом температуры падает, а KCl — сильно возрастает. На этих различиях и построены галургические операции разделения. При получении хлорида калия сильвинит при повышенной температуре обрабатывают насыщенным на холоду раствором обеих солей. При этом раствор обогащается КСl, а часть NaCl переходит в осадок и отделяется фильтрованием. Затем раствор охлаждают; при этом из него выделяются кристаллы КСl, которые отделяют от маточного раствора и высушивают. Маточный раствор снова направляют на растворение сильвинита. Получаемый таким способом технический продукт содержит 52--60% K2O.

Флотационный способ основан на использовании различной смачиваемости водой минералов сильвина и галита. Флотацию с применением в качестве флотореагентов октадециламина, карбоновых кислот ведут из насыщенных растворов сырых калийных солей. Хлорид калия, получаемый флотационным разделением сильвинита, имеет гораздо более крупную кристаллическую структуру, чем полученный кристаллизацией, поэтому он меньше слеживается.

1. Стратиграфия и литология

Пермская система представлена двумя отделами: нижним и верхним, нижний отдел состоит из кунгурского яруса в который входят скважины, а верхний из уфимского, перекрытого четвертичными отложениями (растительный слой, суглинок плотный, глина жирная, плотная, галечник среднегалечный, щебень песчаниковый). Средняя мощность -8,3.

Кунгурский ярус включает в себя березниковскую свиту, уфимский соликамскую и шешминскую. Шешменская свита (представлена пестроцветной толщей). Толща сложена песчаниками и алевролитами бурыми, зеленовато-серыми и серыми, иногда с маломощными пропластками мергеля и известняка. Песчаники и алевролиты известковистые, косослоистые, нередко с медистыми соединениями в виде малахита и азурита-медистые песчаники. Средняя мощность -6,1 м.

Верхняя часть соликамской свиты включает в себя терригенно-карбонатную толщу, представленную песчаником известковым, аргиллитом плотным, алевролитом с прослоями песчаника, средняя мощность которой (51,1) диапазоном (13,3−107,05). Нижняя часть представлена соляно-мергельной толщей со средней мощностью (100,5), диапазоном (84,3−131,1), представлена мергелем с тонкими прослоями гипса, известняком, доломитизированным плотным, глина мергелистая, мергель глинистый, гипс мелкозернистый, глина плотная мергелистая, мергель глинистый.

Верхняя березниковская подсвита включает в себя соляную толщу, которая состоит из следующих литозон:

-Верхняя переходная литозона представлена мергелем, каменной солью и глиной. Средняя мощность -10,2

-Покровная каменная соль распространена на преобладающей площади месторождения, но отсутствует на сводах некоторых поднятий. По внешнему облику она заметна отличается от подстилающей: слоистость более тонкая и не ровная прослои часто выклиниваются, более мелкая структура, окраска светлее. Темно серый перестый галит встречается редко и приурочен, в основном, к верхней части разреза. Более редко отмечаются и стяжения ангидрита. ПКС разделена на две почти равные по мощности пачки: нижнюю (светлая соль) и верхнюю (темная соль). Граница между пачками проходит в основании маркирующего горизонта «галопелитовая пара», который представляет собой пакет каменой соли с двумя глинисто — ангидритовыми прослоями в почве и кровле. В нижних слоях ПКС местами наблюдается редкая вкрапленность карналита и сильвинита. Средняя мощность 10,6 м.

-Сильвинит-карналлитовая зона сложена чередующимися пластами карналлитовой породы и пёстрого сильвинита. В зоне выделяется 8 пластов, разделенных слоями каменной соли, имеющих мощность от 0,1 до 16,4 м. Средняя мощность зоны 64,7.

-Сильвинитовая зона представлена (А-полосчатый сильвинит) Кр. I, Кр. II, Кр. III-(красный сильвинит), разделенных слоями каменной соли. Средняя мощность зоны составляет 27,1 м.

-Подстилающая соль представлена каменной солью, мощность которой 28,4.

-Нижняя соль-пластом каменной соли, мощность которого

Составляет 5,1.

2. Тектоника

ВКМКС приурочено к центральной части Соликамской впадины Предуральского краевого прогиба (Краевой прогиб- глубокий прогиб земной коры, возникающий на границе платформ и геосинклинальных областей в орогенный этап развития геосинклинали). Предуральский краевой прогиб расположен между Восточно-Европейской платформы и Складчатым Уралом. Он представляет собой синклинальную структуру, переходную от Русской платформы (Платформа Предуральский краевой прогиб представляет собой крупную — обширный участок земной коры материков, сложенный кристаллическими породами и характеризующийся малой интенсивностью тектонических Движений в послекембрнйское время) к складчатому Уралу. Большая часть прогиба, в том числе Соликамская впадина, характеризуется более глубоким залеганиям докунгурских отложений, чем на платформе и складочном Урале, а так же развитием солей в кунгурских отложениях. Переход между платформой и прогибом является постепенным, т. к в ходе формирования последнего в раннепермскую эпоху происходила его миграция к западу, с наложением на восточную часть Русской платформы.

Соликамская впадина представляет собой меридионально вытянутую структуру протяженностью около 240 км и шириной до 70−75 км. С севера она ограничена Колвинской седловиной, которая выделяется по выходам артинских и более древних отложений среди кунгурских. Ограничивающая впадину на юге Косьвинско-Чусовская седловина отличается повышенным уровнем залегания кунгурских и артинских отложений.

По плану изогипс описываю тектонику участка. На плане изогипс по кровле пласта, А замыкаем -90 горизонталь. Максимальная длина складки в меридиальном направлении 5500 м, максимальная ширина складки в широтном направлении 4000 м. Отношение этой длины к ширине равно 1,3,что не превышает 2, значит это положительная антиклинальная складка в виде купола. Максимальная отметка -37,8 м, минимальная -90 м. Амплитуда купола составляет 52,2 м.

В восточном направлении угол падения равен 1 градус. Максимальная отметка -90,минимальная -180. Амплитуда соответственно 90 м. Моноклинальная складка.

В западном направлении положительная моноклинальная складка. Угол падения равен 2 градуса. Максимальная отметка-100. Минимальная -220. Амплитуда 120 м.

3. Подсчет запасов полезного ископаемого

Участок детальной разведки, который в процессе проектирования горного предприятия преобразуется в шахтное поле, расположен в южной части ВКМС. Залегание пластов можно считать горизонтальным. Участок разведан буровым способом. Мощность ВЗТ на всей площади участка удовлетворяет требованиям (т.е. более 50 м над пластом Кр II).

Процедура подсчета запасов способом геологических блоков состоит в следующем:

1. Составляется план изучения участка Кр II и на основе его составляется план подсчета запасов.

2. Проводится деление запасов по блокам по промышленным категориям (А, В, С1) на основании действующей инструкции по применению классификации запасов месторождением ископаемых солей. В ней приведены ориентировочные расстояния между разведочными скважинами для запасов категорий А, В, С1 разных типов месторождений солей. Расстояние между скважинами для запасов категории, А принимались от 800 до 1000 м, в категории В от 1000 до 2000 м и категории С1 — 2500 м. В итоге план опробования с выделенными геологическими блоками и подсчетными фигурами превращается в план подсчета запасов ископаемого.

3. Определение площадей блоков проводится при помощи простых геометрических фигур. Площадь блока разбивается на ряд простых геометрических фигур (квадраты, прямоугольники, треугольники, трапеции), размеры которых снимаются с плана согласно масштабу карты. Результаты площадей вносятся в соответствующий формуляр.

4. Расчет средней мощности и среднего содержания в блоке производится способом среднего арифметического. В расчет включаются скважины, расположенные как на внутреннем, так и на внешнем контуре блока, а также находящиеся внутри блока. Результаты расчета средней мощности и среднего содержания хлористого калия по каждому блоку вносятся в соответствующий формуляр.

Формуляр для подсчета площади по подсчетным блокам

Наименование блока по категориям запасов

Номер подсчетной фигуры

Геометрическое наименование фигуры

Размеры величин, м

Площадь,

Тыс. кв. м

ОСНОВ.

ВЫСОТа

А

1

ТРЕУГОЛЬНИК

825

525

216 562,5

2

ТРЕУГОЛЬНИК

875

525

229 687,5

3

ТРЕУГОЛЬНИК

525

575

150 937,5

4

ТРЕУГОЛЬНИК

1000

500

250 000

5

КВАДРАТ

1000

1000

100 000

6

КВАДРАТ

975

975

475 312,5

В

7

ТРЕУГОЛЬНИК

1050

750

393 750

8

ПРЯМОУГОЛЬНИК

975

1025

999 375

9

ТРЕУГОЛЬНИК

1250

1000

625 000

10

ТРЕУГОЛЬНИК

1625

775

629 687,5

11

ТРЕУГОЛЬНИК

1225

975

597 187,5

12

ТРЕУГОЛЬНИК

1325

900

596 250

13

ТРЕУГОЛЬНИК

1875

900

843 750

14

ТРЕУГОЛЬНИК

1350

375

253 125

15

ТРЕУГОЛЬНИК

1700

1250

1 062 500

16

ТРАПЕЦИЯ

1500+1675

1950

6 191 250

С1

17

ТРЕУГОЛЬНИК

1000

1975

987 500

18

ТРЕУГОЛЬНИК

2625

700

918 750

19

ТРЕУГОЛЬНИК

1750

1875

1 640 625

20

ТРЕУГОЛЬНИК

3000

875

1 312 500

21

ТРЕУГОЛЬНИК

2375

3000

3 562 500

22

ТРЕУГОЛЬНИК

3250

1125

1 828 125

23

ТРЕУГОЛЬНИК

2625

2000

2 625 000

24

ТРЕУГОЛЬНИК

2500

1125

1 406 250

25

ТРЕУГОЛЬНИК

2750

2000

2 750 000

26

ТРЕУГОЛЬНИК

2375

2125

2 523 437,5

27

ТРЕУГОЛЬНИК

2625

2000

2 625 000

28

ТРЕУГОЛЬНИК

3125

1250

1 953 125

29

ТРЕУГОЛЬНИК

2125

2000

2 125 000

30

ТРЕУГОЛЬНИК

2125

1500

1 593 750

31

ТРЕУГОЛЬНИК

2000

1375

1 375 000

32

ТРЕУГОЛЬНИК

2375

750

890 625

33

ТРЕУГОЛЬНИК

2150

1725

1 854 375

34

ТРЕУГОЛЬНИК

1375

2250

1 546 875

35

ТРЕУГОЛЬНИК

2225

2125

2 364 062,5

36

ТРЕУГОЛЬНИК

2500

2175

2 718 750

37

ТРЕУГОЛЬНИК

2750

2250

3 093 750

38

ТРЕУГОЛЬНИК

2625

800

1 050 000

39

ТРЕУГОЛЬНИК

875

2250

984 375

40

ТРЕУГОЛЬНИК

2250

2125

2 390 625

41

ТРЕУГОЛЬНИК

3250

1500

2 437 500

42

ТРЕУГОЛЬНИК

2500

3250

4 062 500

43

ТРЕУГОЛЬНИК

3750

1500

2 812 500

44

ТРЕУГОЛЬНИК

1000

2500

1 250 000

С

45

ТРЕУГОЛЬНИК

3500

625

1 093 750

Формуляр для подсчета средней мощности и среднего содержания хлористого калия

Номер блока (категории)

Номера скважин, входящих в блок

Мощность, м

Содержание хлористого калия, вес. %

Среднее значение

Мощности, м

Содержание KCl %

А1

8

11

12

6,70

7,50

5,35

29,42

31,29

27,74

6,5

29,5

А2

8

9

11

6,7

7,55

7,50

29,42

32,32

31,29

7,25

31,01

А3

11

12

13

7,50

5,35

6,25

31,29

27,74

29,08

6,4

29,37

А4

11

13

14

7,50

6,25

7,60

31,29

29,08

33,21

7,1

31,2

А5

13

14

20

21

6,25

7,60

6,20

6,70

29,08

33,21

29,68

29,88

6,7

30,5

А6

14

15

21

22

7,60

7,50

6,7

5,75

33,21

31,02

29,88

28,13

6,9

30,5

В7

9

11

14

7,55

7,50

7,60

32,32

31,29

33,21

7,5

32,2

В8

9

10

14

15

7,55

7,20

7,60

7,50

32,32

33,50

33,21

31,02

7,5

32,5

В9

10

15

16

7,2

7,5

5,4

33,5

31,02

28,78

6,7

31,1

В10

15

16

22

7,5

5,4

5,75

31,02

28,78

28,13

6,2

29,3

В11

6

22

23

5,4

5,75

5,2

28,78

28,13

25,91

5,45

27,6

В12

22

23

24

5,75

5,2

5,45

28,13

25,91

5,5

26,5

В 13

22

24

28

5,75

5,45

5,75

28,13

25,53

26,12

5,65

26,6

В14

12

13

20

5,35

6,25

6,20

27,74

29,08

29,68

5,9

28,8

В15

12

19

20

5,35

6,00

6,20

27,74

27,75

29,68

5,85

28,4

В16

19

20

26

27

6,00

6,20

5,05

6,10

27,75

29,68

26,79

27,97

5,8

28,0

С17

20

21

27

6,20

6,70

6,10

29,68

29,88

27,97

6,3

29,1

С18

21

22

27

6,70

5,75

6,10

29,88

28,13

27,97

6,2

28,6

С 19

22

27

28

5,75

6,10

5,75

28,13

27,97

26,12

5,9

27,4

С 20

24

28

31

5,45

5,75

4,7

25,53

26,12

24,39

5,3

25,3

С 21

24

31

32

5,45

4,7

4,8

25,53

24,39

23,84

5

24,6

С 22

27

28

31

6,1

5,75

4,7

27,97

26,12

24,39

5,5

26,1

С23

27

30

31

6,1

5,35

4,7

27,97

24,63

24,39

5,4

25,6

С24

26

27

30

5,05

6,1

5,35

26,79

27,97

24,63

5,5

26,5

С 25

26

29

30

5,05

5,15

5,35

26,79

24,75

24,63

5,2

25,38

С26

25

26

29

4,9

5,05

5,15

24,98

26,79

24,75

5,0

25,5

С27

18

25

26

6,10

4,90

5,05

27,97

24,98

26,79

5,35

26,6

С28

18

19

26

6,10

6,00

5,05

27,97

27,75

26,79

5,7

27,5

С29

7

18

19

5,85

5,25

6,00

26,12

25,98

27,75

5,7

26,6

С30

7

12

19

5,85

5,35

6,00

26,12

27,74

27,75

5,7

27,2

С31

6

7

18

5,3

5,85

5,25

22,67

26,12

25,98

5,5

24,9

С32

7

8

12

5,85

6,7

5,35

26,12

29,42

27,74

5,9

27,7

С33

8

14

15

6,70

7,60

7,50

29,42

33,21

31,02

7,2

31,2

С34

1

6

7

5,55

5,30

5,85

23,89

22,67

26,12

5,6

24,2

С35

1

2

7

5,55

5,85

5,85

23,89

24,32

26,64

5,75

24,9

С36

2

7

8

5,85

5,85

6,7

24,89

26,64

29,42

6,1

27

С37

2

3

8

5,85

6,15

6,7

24,89

25,01

29,42

6,2

26,4

С38

3

8

9

6,15

6,7

7,55

25,01

29,42

32,32

6,8

28,9

С 39

3

9

10

6,15

7,55

7,2

25,01

32,32

33,5

6,9

30,2

С40

3

4

10

6,15

5,40

7,20

25,01

26,72

33,50

6,25

28,4

С41

4

10

16

5,40

7,20

5,40

26,72

33,50

28,78

6

29,6

С42

4

16

17

5,40

5,40

5,20

26,72

28,78

24,51

5,3

26,6

С43

4

5

17

5,40

5,35

5,20

26,72

24,59

24,51

5,3

25,2

С44

16

17

23

5,40

5,20

5,20

28,78

24,51

25,91

5,2

26,4

С45

17

23

24

5,20

5,20

5,45

24,51

25,91

25,53

5,3

25,3

5. Определение объемного веса производится аналитическим образом по графику зависимости объемного веса сильвинитовой руды от содержания хлористого калия или по формуле: г=2,135−0,184*С,

где г — объемная масса, С — среднее содержание хлористого калия (%) по блоку.

6. Подсчет запасов руды и хлористого калия производится по соответствующим формулам и результаты вносятся в соответствующий формуляр.

Определение запасов руды производится по формуле:

,

гдеS — площадь блока, м2; mср — средняя мощность блока, м;

г — объемный вес руды

Определение запасов хлористого калия производится по формуле:

,

гдеS — площадь блока, м2; mср — средняя мощность блока, м;

г — объемный вес руды, С — среднее содержание хлористого калия (%) по блоку

Формуляр для подсчёта средней мощности и среднего содержания хлористого калия

Номер блока (категории)

Площадь блока, кв м.

Средняя мощность, м

Среднее содержание хлористого калия,%

Объемный вес, т/куб. м

Запасы руды, млн. т

Запасы хлористого калия, млн. т

А1

216 562,5

6,5

29,5

2,8 072

2 928 938,5

864 036,8

А2

229 687,5

7,25

31,01

2,779 416

3 460 259,7

1 073 026,5

А3

150 937,5

6,4

29,37

2,809 592

2 010 206,5

590 397,6

А4

250 000

7,1

31,2

2,77 592

3 687 725,8

1 150 570,4

А5

100 000

6,7

30,5

2,7 888

1 392 849,6

424 819,1

А6

475 312,5

6,9

30,5

2,7 888

6 818 011,7

2 079 493,5

В7

393 750

7,5

32,2

2,75 752

6 129 955,1

1 973 845,5

В8

999 375

7,5

32,5

2,0752

15 554 272,5

5 055 138,5

В9

625 000

6,7

31,1

2,77 776

8 700 687

2 705 913,6

В10

629 687,5

6,2

29,3

2,81 088

8 124 697,6

2 380 536,3

В11

597 187,5

5,4

27,6

2,84 216

6 721 205,8

1 855 052,8

В12

596 250

5,5

26,5

2,8 624

6 841 563,3

376 285,9

В13

843 750

5,6

26,6

2,86 056

9 856 614,6

551 970,4

В14

253 125

5,9

28,8

2,82 008

3 109 348,8

183 451,5

В15

1 062 500

5,85

28,4

2,82 744

12 945 555,6

757 315,0

В16

6 191 250

5,8

28,0

2,8 348

74 816 204,1

4 339 339,8

С17

987 500

6,3

29,1

2,81 456

12 949 258,1

815 803,2

С18

918 750

6,2

28,6

2,82 376

11 861 734,2

735 427,5

С19

1 640 625

5,9

27,4

2,84 584

20 178 121,6

1 190 509,1

С20

1 312 500

5,3

25,3

2,88 448

14 527 766,4

769 971,6

С21

3 562 500

5

24,6

2,89 736

37 223 422,5

9 156 961,9

С22

1 828 125

5,5

26,16

2,868 656

20 982 781,4

5 489 095,6

С23

2 625 000

5,4

25,6

2,87 896

29 595 925,8

7 576 557,0

С24

1 406 250

5,5

26,5

2,8 624

16 135 762,5

4 275 977,0

С25

2 750 000

5,2

25,3

2,88 448

29 864 806,4

1 552 969,9

С26

2 523 437,5

5,0

25,5

2,8 808

26 345 696,8

6 718 152, 6

С27

2 625 000

5,35

26,6

2,86 056

29 296 048,9

7 792 749,0

С28

1 953 125

5,7

27,5

2,0844

23 205 234,3

1 322 698,3

С29

2 125 000

5,7

26,6

2,86 056

25 267 353,3

6 721 115,9

С30

1 593 750

5,7

27,2

2,84 952

18 940 485,8

5 151 812,1

С31

1 375 000

5,5

24,9

2,89 184

15 799 454

868 969,9

С32

890 625

5,9

27,76

2,839 216

10 950 356,7

3 039 819,0

С33

1 854 375

7,2

31,2

2,77 592

27 738 969,5

8 654 558,4

С34

1 546 875

5,6

24,2

2,90 472

18 108 713,7

1 014 087,9

С35

2 364 062,5

5,75

24,95

2,89 092

28 397 778,3

1 632 872,2

С36

2 718 750

6,1

27

2,8 532

34 583 728,8

2 109 607,4

С37

3 093 750

6,2

26,4

2,86 424

40 020 220,3

2 481 253,6

С38

1 050 000

6,8

28,9

2,81 824

14 864 223,3

1 010 767,1

С39

984 375

6,9

30,2

2,79 432

14 123 892

974 548,5

С40

2 390 625

6,25

28,4

2,82 744

31 119 124,2

8 837 831,2

С41

2 437 500

6

29,6

2,80 536

30 427 839

9 006 640,3

С42

4 062 500

5,3

26,6

2,86 056

44 915 393,2

11 947 494,5

С43

2 812 500

5,3

25,2

2,88 632

31 133 670,7

7 845 685,0

С44

1 250 000

5,2

26,4

2,86 424

13 561 756

3 580 303,5

С45

1 093 750

5,3

25,3

2,88 448

12 106 472

3 062 937,4

Подсчет запасов выполнен способом геологических блоков. Запасы балансовые. На участке выделено 3 блока А, В, С1. Запасы руды и полезного компонента составляют соответственно (в млн. т.) категории:

Была сделана горнопромышленная оценка участка детальной разведки на ВКМКС. На основании чего можно сделать расчет срока обеспечения горного предприятия запасами полезных ископаемых:

К1=1-П;

К2 = 1-R;

К1 — коэффициент использования;

К2 — коэффициент разубоживания;

П — потери полезного ископаемого в процессе добычи;

R — разубоживание, %;

П= 45,5%;

R=13,6%;

К1=0,545%

К2=0,864%;

А — годовая производительность горного предприятия

А = 8 500 000 т;

Р = А+В+С1;

Р — запасы руды (млн. т);

Т = (Р*К1)/(А*К2);

P=857 324 085,1

T=63,6 лет

4. Гидрогеология

Первые сведения о гидрогеологии ВКМС появились в работах П. И. Преображенского. Систематическое изучение гидрогеологии ВКМСК началось с начала 50-х годов. Воды подсолевых отложений исследуется около 35 лет в связи с поисковыми и разведочными работами на нефть и бурением Березниковской опорной скважины (1-ОП).

ВКМСК находится в пределах Предуральского артезианского бассейна, основными областями питания которого в Прикамье являются Уфимское плато, Тиманская гряда и частично передовые складки Урала, а зонами разгрузки — р. Кама и ее крупные притоки. На территории прикамья И. Н. Шестов вделяет 3 гидрологических области: Уральскую, Предуральскую и Камскую.

Водоносные горизонты

Водоносный горизонт четвертичных отложений.

Моренные отложения, покровные суглинки и аллювиально-делювиальные наносы слабо водоносны. Флювиогляциальные пески, расположенные на водоразделах, при наличии водоупоров водоносны, а при залегании на трещиноватых породах- водоносны лишь в периоды весеннего снеготаяния и дождей. Коэффициент фильтрации колеблется от 0,5 до 25м/сут. Дебиты источников достигают 5,6л/с. Воды пресные (минерализация не выше 0,5 г/л), гидрокарбонатно-кальциевые. Содержание отдельных ионов колеблется (в мг/л): НСО3 — 12−300; SO42 от следов до 27; Са2 — до 80; Mg-2— 18−36.

Воды аллювиальных отложений достаточно обильны. Коэффициент фильтрации в пределах 2,6−4,5 м/сут. Воды пресные, по составу сходы с водами рек. По химическому типу — бикарбонатно-кальциевые. SO42— до 10мг/л. Питание происходит засчет атмосферных осадков и разгрузки вод других толщ.

Шешминский водоносный горизонт.

Приурочен к отложениям ПЦТ, водоносность которой незначительна. Наиболее водообильными являются трещиноватые разности алевролитов и песчаников. Слабо водоносны аргиллиты. Мощность водосодержания прослоев составляет 0,1−3,0 м.

Питание горизонта обычно осуществляется через четвертичные отложения, но в ряде мест происходит инфильтрация атмосферных осадков. Коэффициенты фильтрации редко превышают 1м/сут. Дебит может достигать нескольких литров в секунду. Воды преимущественно гидрокарбонатно-кальциевого состава с минерализацией 0,2−0,5 г/л.

Верхнесоликамский водоносный горизонт.

Развит в породах ТКТ, является основным коллектором пресных подземных вод. Водовмещающими породами являются известняки, мергели, песчаники, тонкослоистые алевролиты. Питание горизонта происходит за счет атмосферных осадков, проникающих через четвертичные пески, и лишь изредка путем непосредственной инфильтрации. Дебит скважин возрастает от водоразделов к долинам и достигает в зонах поддолиной циркуляции более 60 л/с. Коэффициенты фильтрации пород толщи на участках брахиантиклинальных изменяются от 25 до 70 мсут., достигая иногда 215 м/сут. В синклинальных участках коэффициенты фильтрации резко снижаются до 0,1м/сут. Удельный дебит скважин 7−8л/(с*м). Дебит источников обычно колеблится в пределах 10−12л/с.

Нижнесоликамский водоносный горизонт.

Развит в породах СМТ и имеет повсеместное распространение. Наиболее водообильными являются мергели верхних горизонтов. Питание горизонта происходит за счет поступления вод из плитняковой толщи и в редких случаях путем прямой инфильтрации атмосферных осадков. Удельный дебит скважин составляет 0,02−0,5 л/(с*м), в редких случаях- больше. Коэффициенты фильтрации пород изменяются почти от нуля до 21м/сут. Удельный дебит скважин может достигать 14,5л/(с*м). В верхней части обычно циркулируют пресные гидрокарбонатно-кальциевые воды (0,25−0,7г/л), которые ниже сменяются более минерализованными сульфатно-кальциево-магниевыми (0,8- 12,2 г/л), а еще ниже- хлор-натриевыми рассолами (до 320г/л).

Непосредственно в кровле соленосной толщи или в близи нее встречаются рассолообильные участки с общими характерными чертами. Воды напорные: высота напора составляет 120−150м. Дебит скважин — 1,5−4,2л/с., удельный дебит 0,05−0,2 л/(с*м). Коэффициент фильтрации- 0,2−10 м/сут. Температура рассолов 4−6оС, состав (%): хлор- 49−60, натрий- 28−38, сульфат-ион — 1−8, кальций 1−5, калий — 0,05−1.

Водозащитная толща — это совокупность горных пород, залегающих над рабочими пластами, не содержащих и не проводящих подземных вод. Полный объем развит в мульдах и синклиналях, а сокращенный на сводах соляных куполов. В зонах соляного карста ВЗТ уменьшается в объеме и на отдельных участках отсутствует совсем. Верхняя граница ВЗТ представляет собой скользящую границу и проводится по поверхности соляного карста, на котором обнажаются породы сильвинит-карналитовой литозоны и покровной соли, или же по кровле второго сверху пласта каменной соли, залегающей в верхней переходной литозоне или нижней части соляно-мергельной толщи.

Мощность ВЗТ на всей площади участка удовлетворяет требованиям (т.е. более 50 м над пластом Кр II). Максимальная мощность изопахит ВЗТ не более 100 м, а минимальная -75,1. Средняя мощность ВЗТ на участке скважин № 3,8,9,10,11,13,14,15 составляет 75,8 м.

Соляной карст

Карст- совокупность процессов и явлений, связанных с деятельностью воды и выражающихся в растворении горных пород и образовании в них пустот, а также своеобразных форм рельефа, возникающих на местностях, сложенных сравнительно легко растворимыми в воде горными породами.

Соляной карст замечен в скважинах 21. Его мощность составляет 20,3.

Заключение

В курсовой работе составлена характеристика основных горно-геологических условий разработки участка детальной разведки ВКМКС; охарактеризованы гидрогеологические и инженерно-геологические условия разработки шахтного поля ВКМКС; выполнены подсчеты запасов сильвинитовой руды и хлористого калия на шахтном поле и по заданным условиям определена обеспеченность проектируемого калийного рудника минеральным сырьем.

Верхнекамское месторождение калийных солей является одним из самых крупных месторождений солей в мире, расположено на Урале, в пределах Пермской области, открытое в 1926 г. Соляная толща месторождения, имеющая форму линзы площадью около 8,15 тыс. км2, геологические запасы месторождения огромны. Разработка месторождения ведется подземным шахтным способом с использованием буровых машин «Урал». После извлечения руда поступает на обогатительные предприятия. Обогащение руды на ВКМКС ведется двумя способами. Это флотационный и голумбический способ.

Верхнекамское месторождение калийных солей находится в пределах Пермского края на левобережье р. Камы. Геологические запасы месторождения огромны и оцениваются по карналитовой породе в 96,4 млрд. т, по сильвинитам — 113,2 млрд. т, по каменной соли — 4650 млрд. т.

Промышленная зона, включает рабочие пласты Кр. II, А, Б, В охватывает сильвинитовую литозону и нижнюю часть сильвинит-карналитовой литозоны. Пласт Кр. II на оставшейся части шахтного поля представлен сильвинитом красным. Мощность рабочих пластов изменяется 2−10 м и в среднем для пластов сильвинитового состава, составляют 4,5−7 м и карналитового 6−8 м. Мощности междупластья составляют 2−3 м. Среднее содержание КСl колеблется от 25,53 до 33,5%. Пласт, А и Б представлен, в основном, сильвинитом пестрым и полосчатым.

Карналитовые пласты относятся к группе забалансовых запасов. Шахтное поле разведано вертикальными буровыми скважинами по квадратной сети, Максимальная глубина скважин 476,0 м. Количество скважин 32.

Все Березниковские калийные предприятия, базирующиеся на рудах южной части Верхнекамского месторождения, входят в состав ОАО «Уралкалий „(г. Березники), а все Соликамские, эксплуатирующие запасы центральной части месторождения, объединены в ОАО“ Сильвинит» (г. Соликамск).

По плану изогипс описала тектонику участка. В центе участка находится положительная антиклинальная складка в виде купола. С максимальной отметкой -37,8 м и минимальной -90 м. Амплитуда купола 52,2 м. На востоке моноклинальная складка. Максимальная отметка складки -90м, а минимальная -180. Амплитуда этой складки 90 м. Угол падения складки колеблится от 0о до 2о. Западная моноклинальная складка. Максимальная отметка складки -100м. а минимальная -220. Амплитуда складки 120 м. Угол падения складки от 1о до 4о.

Подсчет запасов выполнен способом геологических блоков. Запасы балансовые. На участке выделено 3 блока А, В, С1. Запасы руды и КCI соответственно (в млн. т.) категории:

А — 63 532 392 19 330 223

В — 141 992 685,5 41 993 272,6

С1 — 622 797 125 173 709 680

Сильвинитовые руды на данном участке могут разрабатываться подземным способом, вскрытие рабочих горизонтов — шахтными стволами с применением тампонажа и замораживания. Калийный рудник при производительности 8,5 млн. тонн в год руды, разубоживанием 13,6% и потерями полезного ископаемого 45,5% обеспечен минеральным сырьем на 63 года.

ВКМСК находится в пределах Предуральского артезианского бассейна, основными областями питания которого в Прикамье являются Уфимское плато, Тиманская гряда и частично передовые складки Урала, а зонами разгрузки — р. Кама и ее крупные притоки. На территории прикамья И. Н. Шестов вделяет 3 гидрологических области: Уральскую, Предуральскую и Камскую.

Верхний водоносный горизонт составляют четвертичные отложения, шешминская свита, верхнесоликамская и нижнесоликамские подсвиты.

Список литературы

1. Борзунов В. М., Гроховский Л. М. «Поиски и разведка месторождений минерального сырья для химической промышленности». М.: Недра, 1978. С. 167−182 и с. 249−257.

2. «Геологическое обеспечение проектирования на месторождениях твердых полезных ископаемых»: Метод. Указания к курсовой работе для спец. 0902 и 0901/ Сост. В. И. Копнин; Перм. политехн. ин-т, 1992. 19 с.

3. Ершов В. В. «Основы горнопромышленной геологии». М.: Недра, 1988. 328 с.

4. Копнин В. И. «Верхнекамское месторождение калийных, калийно-магниевых и каменных солей и природных рассолов"/ Изв. ВУЗов, Горный журнал, 1995, № 6. С. 10−43.

5. «Подсчет запасов твердых полезных ископаемых способом геологических блоков»: Метод. Указания/ Сост. В. И. Копнин; Перм. политех. ин-т. Пермь, 1981. 23 с.

6. Пособие к лабораторным работам по общей геологии/В.Н. Павлинов и др. Изд. 4-е М.: Недра, 1988. 165 с.

7. А. И. Кудряшов «Верхнекамское месторождение калийных солей» 2001.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой