Главная | Новости | Аналитика | Служба поддержки | Контакты | О нас

ПАРТНЕРЫ Горнодобывающие предприятия Научно-исследовательские институты Учебные заведения Общественные организации СОТРУДНИЧЕСТВО Информационное Исследовательское Методички Учебники Журналы Авторефераты

СОБЫТИЯ


образовательные

научные производственные

КОНКУРСЫ


гранты стипендии премии награды

призы программы обмены студии

тренинги стажировки летние школы

ФОТОГАЛЕРЕИ


научно-образовательные и горнодобывающие центры Украины

КОНТАКТЫ


koordinator_rudana
analitik_rudana
tehnolog_rudana
consultant_ua
gemmolog_rudana
innovacii_rudana
filolog_rudana
secretar_rudana


ПРОГРАММЫ

ССЫЛКИ


?????????????? ??????????
???????????? «?????? ???????»

??????????? ?????????????? ???????: ???????? ????? – ?? ?????, ? ????? ???? ??????!

Главная   

Образовательно-научно-производственный портал «Рудана»

:: Показать последние записи ::

Как борются с водой запорожские горняки?

автор: Олег Хоменко

А.Б. Владыко

 

Раскрыта проблематика повторной отработки запасов, оставленных на отработанных горизонтах шахт ЗАО «Запорожский железорудный комбинат». Представлены результаты исследований по отработке запасов очистных камер в сложных гидрогеологических условиях, даны рекомендации по отработке таких запасов.

 

Как не крути, а с водой бороться нужно! 

 

Проблемы влияния сложных гидрогеологических условий на эффективность подземной разработки месторождений и связанные с этим аспекты прогнозирования водопритоков в горные выработки в последние десятилетия активно изучались и нашли отражение в работах Бабушкина В.Д., Лебедянского З.П., Леви Л.З., Мироненко В.А, Норватова Ю.А., Сердюкова Л.И., Румынина В.Г., Учаева В.К., Жука С.Г. В то же время прогноз гидродинамического режима в период эксплуатации с целью обоснования технологических решений требует предварительного анализа и адаптации к условиям конкретных месторождений.

 

Копры центральной группы стволов ЗАО «ЗЖРК» Южно-Белозерское месторождение богатых железных руд разрабатывается ЗАО «Запорожский железорудный комбинат». В последние годы из-за ряда объективных причин на комбинате сократились объемы горно-капитальных работ. Это не позволило своевременно вскрыть и подготовить запасы руды на горизонте 940 м взамен погашаемого этажа 640–740 м, что и предопределило спад производства на ближайшее время. Осложняющими факторами, влияющими на своевременное развитие горно-капитальных работ, является большая глубина, значительный водоприток в горные выработки, эксплуатация выемочной и проходческой техники с отработанным ресурсом, сложная система проветривания и значительные затраты на производство закладочных работ на больших глубинах.

 

Самоходная техника комбината Для ритмичной работы комбината и повышения его производственной мощности было принято решение по вовлечению в отработку временно неактивных запасов на вышележащих горизонтах 400, 480 и 640 м и, в первую очередь, части запасов рудной потолочины выше горизонта 340 м под предохранительным целиком. Возможность отработки этих запасов потребовала анализа гидрогеологических условий месторождения и прогноза изменений гидродинамического режима в ходе ведения горных работ.

 

Вмещающие породы месторождения Гидрогеологические условия района Белозерских аномалий определяются перекрытием кристаллического массива докембрия толщей песчано-глинистых отложений, в которых содержатся 8 водоносных горизонтов. Верхние водоносные горизонты, залегающие в интервале глубин 5–120 м, отделены от водоносных пластов нижнего гидродинамического комплекса мощной толщей слабопроницаемых глин, достигающих 100 м. В результате перетока через водоупор образовалась региональная депрессионная воронка, охватывающая территорию в несколько десятков квадратных километров. Наиболее водообильным из верхних горизонтов над шахтным полем являются сарматский горизонт, залегающий на глубине 70–80 м, сложенный известняками мощностью до 14 м с высокой проницаемостью – 14–70 м/сут. Однако этот водоносный горизонт не оказывает значительного влияния на обводненность горных выработок, поскольку гидравлически слабо связан с пластами нижнего комплекса.

 

Водоприток через дренажную скважину Бучакский горизонт, входящий в нижний водоносный комплекс, почти повсеместно распространен в пределах шахтного поля. Он один из самых водообильных на месторождении, а область его питания находится на северо-востоке Причерноморской впадины. Бучакский горизонт приурочен к разнозернистым пескам мощностью около 15 м, залегающим на глубине 200–250 м от поверхности. По данным откачек, этот водоносный горизонт, к настоящему времени осушенный в пределах шахтного поля, обладает неравномерной проницаемостью, с коэффициентом фильтрации в пределах от 0,8 до 20 м/сут. Значительные колебания проницаемости объясняются неоднородностью гранулометрического состава пород, как по площади, так и в вертикальном разрезе. Проницаемость пород мелового водоносного горизонта изменяется в более узком диапазоне – от 0,35 м/сут в слабообводненных мергелях и известняках до 3–5 м/сут в более водообильных песках.

 

Бурение шпуров по сланцам Рудно-кристаллический горизонт, распространенный во всей толще докембрийского комплекса пород (богатые железные руды, кварциты, сланцы и др.), также характеризуется неравномерной водообильностью как по площади, так и по глубине. Если в южной части шахтного поля рудовмещающие породы слабоводоносные, то на северном фланге рудно-кристаллическая толща обладает высокой водообильностью. Коэффициент фильтрации изменяется в пределах водоносного горизонта от 0,0007 м/сут для серпентинитов до 6 м/сут – для железной руды.

 

Выработка на нижележащий горизонт С увеличением глубины ведения горных работ произошло перераспределение составляющих водопритока, приходящихся на подземную и поверхностную системы осушения. В последние десять лет практически весь шахтный водоприток, превышающий 2100 м3/ч, обеспечивался подземной системой осушения. Более детальный анализ динамики водопритока показывает, что его большая часть приходится на горизонты 640 и 840 м, приуроченные к рудно-кристаллическому комплексу. Влияние более глубокого горизонта 940 м пока не успело проявиться, что обусловлено относительно небольшим объемом выработок и низкой проницаемостью вмещающих пород. К настоящему времени суммарный вклад верхних горизонтов 340 и 400 м, где были оставлены запасы, не превышает 12% от общего водопритока.

 

Невысыхающие лужи в выработках Сложность гидрогеологических условий месторождения обусловила применение этажно-камерной системы с твердеющей закладкой. Рудная залежь «Главная» входит в наносы, образуя прогибы в их напластовании с висячего и лежачего боков, тем самым, увеличивая обводненность вмещающих пород. Помимо этого, более точная разведка месторождения перед отработкой оставшихся запасов на верхнем горизонте 340 м показала, что границы зоны выветривания, установленные с помощью разведочных скважин, оказались неточными, что увеличило фильтрационные характеристики подработанного массива. Нарушение сплошности пород висячего бока при отработке очистных камер, уплотнение закладочного массива и расслоение пород привело к образованию мульды прогиба на поверхности и к увеличению локальной обводненности в местах интенсивного трещинообразования вмещающего массива пород.

 

Доработку неактивных запасов предполагается осуществлять в условиях вторичной отработки месторождения. Эти факторы могут существенно увеличить водоприток через предохранительный целик месторождения – охранную потолочину под водоносными горизонтами. Вовлечение в эксплуатацию части запасов потолочины предусматривает отработку запасов в направлении с севера на юг. Первым пусковым участком 11с – 0, вскрываемый рампой № 1 с перепуском горной массы и руды по рудоспускам и породоспуску, проведенных до откаточного горизонта 640 м. При этом предполагается использовать ранее проведенные рудоперепуски этажей 400–480, 480–580 и 580–640 м. Проведение выработок по этому участку предусматривается только по руде и кварцитам без выхода в породы лежачего бока. Высокое качество руды в массиве, превышающее по содержанию железа 60% и кварцитов с содержанием Fe 37,5% при совместном выпуске обеспечивают получение товарной руды с содержанием железа 48,5%.

 

Инфильтрация воды через закладочную перемычку Доработка запасов, оставленных на вышележащих горизонтах Южно-Белозерского месторождения, производится в измененных горно-геологических, горнотехнических условиях по отношению к первоначальным. Это потребует выполнения кратко- и среднесрочных гидрогеологических прогнозов на основе применения разномасштабных гидродинамических и геотехнологических моделей шахтного поля, отражающих изменения уровневого режима подземных вод и динамику водопритока в соответствии с порядком отработки запасов и планами проведения горных работ. При разработке гидродинамических моделей за основу могут быть использованы результаты моделирования динамики подземных и шахтных вод на примере района Центрального Донбасса, а также локальные модели, воспроизводящие инфильтрационный приток к выработкам в сдренированном массиве.

 

Критический анализ опытно-фильтрационных работ свидетельствует о неравномерном уменьшении проницаемости пород с глубиной. На основных отрабатываемых горизонтов месторождения наибольшая проницаемость характерна для железных руд, наименьшая – для вмещающих пород. Основной водоприток в настоящий период отработки, превышающий 2100 м3/сут, обеспечивается подземной системой осушения. Наиболее водообильными являются горизонты 640 и 840 м, на которые приходится около 2/3 общешахтного водопритока. Интенсивное вовлечение в разработку запасов предохранительной потолочины, вызванное технологической необходимостью, может привести к значительному изменению гидродинамического режима и нежелательному увеличению водопритока в горные выработки. Это требует обоснования планов ведения горных работ путем совместного применения геотехнологических и гидродинамических моделей.

 

Кора выветривания Высокая проницаемость коры выветривания и отсутствие точных данных о глубинах ее распространения существенно влияет отработку запасов предохранительной потолочины горизонта 340 м. Рекомендуется производить подготовку выемочных блоков с минимальным нарушением вмещающих пород, т.е. проведения подготовительных и нарезных выработок по контуру рудных залежей или по руде. Низкая проницаемость вмещающих пород на глубоких горизонтах комбината и незначительный водоприток обусловливают заложение подготовительных и нарезных выработок с учетом доминирующего фактора – горное давление, с дальнейшим уточнением технологических параметров по гидродинамическим данным.

 

Литература

 

1. Прогноз водопритоков в горные выработки и водозаборы подземных вод в трещиноватых и закарстованых породах / В.Д. Бабушкин, З.П. Лебедянская, Л.З. Леви и др. – М.: Недра, 1972. – 196 с.
2. Гидрогеологические исследования в горном деле / В.А. Мироненко, Ю.А. Норватов, Л.И. Сердюков и др. – М.: Недра, 1976. – 352 с.
3. Мироненко В.А., Румынин В.Г., Учаев В.К. Охрана подземных вод в горнодобывающих районах – Л.: Недра, 1988. – 277 с.
4. Жук С.Г. Закономерности формирования водообмена в Криворожском железорудном бассейне. Дисс. … канд. геол.-мин. наук. – К., 1987. – 248 с.
5. Белохин В.Н. и др. Отчет о гидрогеологических и инженерно-геологических исследованиях при производстве буровых, горнотехнических работ и производственного водопонижения на шахтном поле Запорожского железорудного комбината. №1, 1976 г. – 191 с.
6. Рудаков Д.В., Садовенко І.О. Прогнозування гідродинамічного режиму при відпрацьовуванні й затопленні шахтного поля // Вісник ЖДТУ, Житомир. – 2006. – №1 (36). – С. 151-157.
7. Рудаков Д.В., Садовенко И.А. Обоснование модели инфильтрационных потоков в неоднородном подработанном массиве горных пород // Сб. науч. трудов ДНТУ, №13. – 2005. – С. 3-15.
8. Хоменко О.Е., Владыко А.Б. Влияние гидрогеологических факторов на расконсервацию запасов железных руд в условиях Криворожского бассейна // Науковий вісник НГУ. – 2006. – № 2. – С. 12-14.
9. Владыко А.Б., Хоменко О.Е., Козлов С.А. Прогнозирование устойчивости очистных камер в условиях фильтрации для ЗАО “Запорожский железорудный комбинат» Науковий вісник НГУ. – 2007. – № 2. – С. 13-15.
10. Хоменко О.Е. Усовершенствованный способ подготовки очистных блоков для шахт Южно-Белозерского месторождения железных руд // Науковий вісник НГУ. – 2007. – № 6. – С. 38-40.

 

Что? Где? Когда?

ЗЖРК  СЕГОДНЯ

ЧТО  БЫ  УЛУЧШИЛО  ОБСТАНОВКУ  НА  ЗЖРК?

:: Архив аналитик ::

Сделать стартовой
Добавить в избранное
Поиск по порталу
Поиск по заглавиям, описаниям, ключевым словам страниц
Поиск по заглавиям, описаниям, ключевым словам и телу страниц
Новости

07.11.12
Пополнение библиотеки портала «Рудана»
Вышло из печати новое учебное пособие (Физико-химическая геотехнология / Н.М. Табаченко, А.Б. Владыко, О.Е. Хоменко, Д.В. Мальцев – Д.: НГУ, 2012. – 310 с.). Рецензентами выступили М.С. Четверик, доктор технических наук, старший научный сотрудник, профессор, заведующий отделом геомеханических основ разработки месторождений ИГТМ им. Н.С. Полякова НАН Украины и В.В. Цариковский, доктор технических наук, старший научный сотрудник, заведующий отделом подземных горных работ и геомеханики ГП «Научно-исследовательский горнорудный институт».


Аналитика

С. Исаченко
Оффшоры урановых миллионов
Из всех составляющих глобальной задачи по созданию собственного производства ядерного топлива в Украине реально есть одна — сырьевая база. Природа щедро наделила нас ураном. Правда, руда не такая богатая, как в Канаде и Австралии, зато ее много, как ни в одной другой европейской стране. Сколько именно — неизвестно: из-за хронической нехватки средств геологоразведочные работы по урановым залежам не проводились с момента распада Советского Союза.

Ответы на Ваши вопросы
Будьте в курсе всех новинок портала
Подпишитесь на рассылку
E-mail:
  Подписаться
Сообщить о неточностях
на сайте

????????????????? «??????»

Контактные лица по проекту:

Олег, e-mail: koordin@rudana.in.ua

Наталья, e-mail: romah-v@mail.ru

Page Rank Icon Rambler's Top100
Дизайн и поддержка: http://inter-biz.info/
Программирование: Пуляев Ю.А.