Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Бурению скважин ТПИ

ВВЕДЕНИЕ

Полиметалли́ческие ру́ды (от поли… и металлы) — комплексные руды, содержащие целый ряд химических элементов, среди которых важнейшими являются свинец и цинк. Кроме этого полиметаллические руды могут содержать медь, золото, серебро, кадмий, иногда висмут, олово, индий и галлий. Основными минералами, формирующими полиметаллические руды, являются галенит, сфалерит, в меньшей степени пирит, халькопирит, арсенопирит, касситерит.

Породы, содержащие Полиметаллические руды, часто интенсивно изменены гидротермальными процессами — хлоритизация, серицитизация и окварцевание. Некоторое значение имеют также гидротермальные месторождения. Они образуются в результате процессов выветривания приповерхностных частей рудных тел (до глубины 100—200 м). Данные месторождения обычно представлены гидроокислами железа, содержащими церуссит PbCO3, англезит PbSO4, смитсонит ZnCO3, каламин Zn4[Si2O7][OH]2×H2O, малахит Cu2[CO3](OH)2, азурит Cu3[CO3]2(OH)2. В зависимости от концентрации рудных минералов различают сплошные или вкрапленные руды. Рудные тела полиметаллических руд отличаются разнообразием размеров (имея длину от нескольких м до км), морфологии (пластообразные и линзообразные залежи, штоки, жилы, гнёзда, сложные трубообразные тела) и условий залегания (пологие, крутые, согласные, секущие и прочие).

Полиметаллические руды преимущественно добывают в Канаде, Австралии, США, Бразилии, России, Казахстане, Индии и Ирландии. Месторождения руды разрабатываются подземным и открытым способами, причём удельный вес открытых разработок с каждым годом возрастает и составляет около 30%. При переработке полиметаллической руды получают два основных вида концентратов, содержащих соответственно 40—70% свинца и 40—60% цинка и меди. В процессе механического обогащения серебро уходит в свинцовый концентрат. При металлургическом переделе, кроме основных, извлекаются остальные (попутные) компоненты.

1 ГЕОГРАФО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТ

1.1 Физико-географические сведения

1.1.1 Местоположение

Ново-Лениногорское месторождение расположено на территории Глубоковского района ВКО, на расстоянии 10 км к востоку от г. Лениногорска (ныне Риддер).

1.1.2 Рельеф

Морфологически этот рельеф представлен сочетанием пологих уплощенных гряд и увалов, ориентированных согласно простиранию мезозойских структур и широких межгрядовых повышений. Абсолютные отметки поверхности равнин 1050-1200 м. Относительные превышения рельефа 150-170 м при высокой крутизне склонов.

1.1.3 Гидросеть

Географически площадь месторождения представляет собой преимущественно левобережную часть широкой долины реки Быструхи в её среднем течении. Кроме р. Быструхи, на площади месторождения протекает ряд мелких ручьев, впадающих в неё по левому берегу и берущих начало на северном склоне Ивановского хребта, ограничивающих долину с юга.

1.1.4 Климат

Климат района резко континентальный, с колебаниями температур зимой до -50˚, летом до +35˚. Среднегодовое количество осадков составляет 667мм. Глубина промерзания почвы достигает 1,5м при мощности снежного покрова до 2-3м.

1.1.5 Растительность

В пределах территории района работ имеют место ландшафтные зоны злаковых степей при возвышенных участках на темно-каштановых почвах и зонах злаково-разнотравных лугов долинах рек, почва – среднегумусный чернозем. На темно-каштановых почвах встречаются ковыль, типчак, а также тимофеевка, степной мятлик и некоторые виды полыни.

Растительность второй зоны в основном холмистая, она используется под пастбище.

1.2 Географо-экономические данные

1.2.1 Население

Население 49,7 тыс. жителей. Из общего числа: 88,1 % — русские, 6,1 % — казахи, 1,6 % — немцы, 1,3 % — украинцы, 1,1 % — татары, 0,4 % — белорусы, другие — 1,4 %.

1.2.2 Экономическое развитие

Экономика района характеризуется развитой горнодобывающей и металлургической промышленностью, сосредоточенной в г. Лениногорске. Кроме производства цветных металлов, г. Лениногорск является крупным производителем древесины и лесоматериалов, что обеспечивается Абайским и Лениногорским леспромхозами. В городе также развита легкая и пищевая промышленности. Основное направление сельскохозяйственного производства в окрестностях города – мясомолочное и овощеводство.

1.2.3 Транспортные условия

Участок месторождения связан с г. Лениногорском грунтовой дорогой, эксплуатируемой круглый год и поддерживаемой в рабочем состоянии Абайским и Лениногорским леспромхозами. В пределах города расположена железнодорожная станция «Лениногорск» Алма-Атинской железной дороги, связывающей город с Усть-Каменогорском, Семипалатинском, Алма-Атой и другими городами страны.

1.2.4 Обеспеченность участка работ энергией, топливом, стройматериалами

Энергетическими источниками служат Ульбинская и Хариузовская ГЭС и Лениногоская ТЭЦ, входящие в состав единой системы «Алтайэнерго».

Запасы известных в окрестностях Лениногорска месторождений строительных материалов (кирпичные глины, эксплуатируемое для строительства промышленных и жилищных объектов с годовой производительностью до 25 млн. штук кирпича), а также запасы крепежного леса являются достаточными для удовлетворения нужд горнодобывающей промышленности.

2 ГЕОЛОГО-ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ УЧАСТКА

2.1 История геологического изучения

История геологического изучения Ленигорскогорудного поля, включающего Центрально-Лениногорский участок, начинается со времени открытия Ф.Риддером (1786г.) по следам «чудских» выработок выходов богатых окисленных золото-серебросодержащих руд. Проявившейся в свзи с этим интерес к району в последствии привел к выявлению практически всех выходящий на эразионный срез месторождений и рудопроявлений как Крюковское (1811), Филипповское (1817), Сокольное (1820) и др., которые в настоящее время известны как единое Риддер-Сокольное месторождение.

Планомерные геофизические иследования в пределах Лениногорского района (в т.ч. и отчетной площади) проводятся с начала 50-х годов. В результате проведения в этот период гравиметрической и магнитной съемок масштаба 1:200000 и позднее геофизических исследований масштаба 1:5000 были установлены общие особенности тектонического строения района. В 1954-67гг проводились детальные иследования масштаба 1:10000 комплексом методов, включающим магниторазведку, естественное электрическое поле, электрическое профилирование и зондирование. С 1968 года на площади выполняютсся работы методами вызванной поляризации, переходных процессов и заряда.

В районе Долинного месторождения при проверке в 1980 году скважиной 1403 природы аномалий метода заряда МЗ-ХУ и МЗ-ХУШ была вскрыта зона полиметаллической минерализации в интервале 680-702 м. В процессе составления проекта поисков на Центральном участке геохимические данные по скважинам 1322 и 1403 были учтены. В частности, по скважине 1403 в интервале 685,6-727, 0м была установлена аномалия комплексных ореолов свинца, меди, молибдена, серебра, цинка и бария с региональным Кзр 1*10³ и масштабностью 1*10⁵, что позволило сделать предположение о том, что данная аномалия является фланговой частью более крупной аномалии. Для разработки направления поисков за основу были приняты геофизические данные. Поэтому большая часть проектных скважин была размещена непосредственно в контурах аномалий МПП и МЗ. При реализации проекта бурение было начато со скважины 13/58 – 1799, предусмотренной для проверки природы аномалии МПП, расположенной в 0,5 км восточнее скважины 1322.

В начале 1987 года эта скважина вскрыла в разрезе крюковской свиты бедное существенно жильное полиметаллическое оруденение.

В результате оперативной корректировки направления поисково-оценочных работ на юго-западных флангах Ново-Лениногорского месторождения в соответствии с протоколами ТС ВК ПГО от 27.02.85г. и НТС ВК ПГО от 26.09.85г., с учетом полученных здесь геолого-геофизических предпосылок (аномалия заряда от скважин 1870, 1864, и 1747), при бурении дополнительных скважин 1777, 1778, 1779 и 1788 во второй половине 1986 года были выявлены зоны интенсивной гидротермальной проработки с рассеянной полиметаллической минерализацией и единичными маломощными бедными рудами (22). Эти данные были учтены при оценки прогнозных ресурсов категории Р₂ на юго-западном продолжении структур Ново-Лениногорского месторождения, которые составили: по руде - 2,2 млн. т., меди – 4,4 т. т., свинцу – 17,6 т. т., цинку – 70,4 т. т., (34).

Проведенные в 1989-90гг работы в районах оруденения скважин 1799 (Долинное месторождение) подтвердили высокие перспективы и позволили произвести по ним к концу 1990 года подсчет запасов и металлов категории С₂ и прогнозных ресурсов категории Р₁. Эти данные были взяты за основу при составлении ТЭСов о целесообразности проведения на месторождениях предварительной разведки (16, 17). Рассчитанные по ним технико-экономические показатели позволили сделать вывод о промышленной ценности оруденения и достаточно высокой эффективности отработки запасов этих месторождений.

2.2 Стратиграфия

В строении участка Ново-Лениногорского месторождения принимает участие вулканогенно-осадочные образования нижнедевонского и среднедевонского возраста, подразделяющиеся на лениногорскую, крюковскую, ильинскую и сокольную свиты, а также экструзивно-субвулканические и интрузивные образования кислого и основного состава. Породы нижнего палеозоя скважинами не достигнуты.

Лениногорская свита. Образования этой свиты являются наиболее древними на участке месторождения и вскрыты скважинами номер 1864, 1870, 1713 и другими. Свита сложена пестроцветными чередующимися вулканомиктовыми гравелитами, песчаниками, иногда с прослоями алевролитов сургучно-красного цвета. Для пород этой свиты характерно наличие неравномерной гематитизации, присутствующей как в обломках, так и в прослоях алевролитов, имеющих вишневый до сургучно-красного цвет. Это указывает на формирование пород свиты в близповерхностных субаэральных условиях. По некоторым чертам она напоминает базальные образования песчано-сланцевой толщи нижнего девона, вскрытые в центральной части рудного поля скважиной номер 1322. Нижнеэмсский возраст свиты, установлен по фаунистическим определениям. Неполная мощность свиты достигает 250м.

Крюковская свита. Терригенно-осадочные отложения свиты с прослоями вулканомиктовых гравелитов в южной и юго-западных частях участка месторождения довольно резко снимают вулканомиктовую пачку лениногорской свиты. В отложениях крюковской свиты выделяется две контрастные по составу пачки: нижняя терригенная, известковистая и верхняя – вулканомиктовая.

Ильинская свита имеет вулканомиктовый и вулканогенный состав и согласно залегает на образованиях крюковской свиты. В районе залежей Богатой, Баритовой и Буровской разрез её начинается неравномерно гематитизированными известковистыми и кремнистыми алевролитами, которые переслаиваются с пеперитами, преобладающими вверх по разрезу.

Сокольная свита. На относительно выровненную в процессе эмсского размыва поверхность ильинской свиты после прогибания структур участка отлагаются сначала известковистые алевролиты серого цвета мощностью 30-100м, содержащие остатки фауны. Дальнейшее погружение структур обусловило накопление и мощной флишоидной формации, представленной кремнисто-глинистыми, углисто-глинистыми темно-серыми алевролитами с редкими прослоями песчаников, гравелитов, пеперитов, мощность которых не превышает первых десятков метров. Отложения сокольной свиты выполняют ядерную часть Быструшинской синклинали, в которой их мощность достигает 750-800м, уменьшаясь до нуля на крыльях и воздымающихся к юго-западу частях. В пределах Успенского блока породы сокольной свиты выполняют ядерную часть откартированной здесь килеобразой синклинальной складки.

Кайнозойские образования. Выходящие на эрозийных срез палеозойские образования перекрыты неравномерным по мощности чехлом кайнозойских отложений. Последние в южной части площади участка представлены валунно-галечниковыми моренно- ледниковыми отложениями, являющимися продуктами разрушения воздымавшихся по Южному взбросу гранитоидов Синюшинского массива. Обломки, имеющие размеры от десятков см до нескольких метров, представлены гранитами и метаморфическими породами, цементируются песчано-глинистым материалом. Мощность этих отложений закономерно уменьшается от подножья Ивановского белка к долине р. Быструхи от 380-400 до 50-70 метров. В правобережье долины реки и на возвышенных участках рельефа в Успенско-Каралинской зоне мощность рыхлых образований, представленных здесь суглинками, дресвой, делювиальными отложениями, не превышает 10-50м.

2.3 Тектоника

Современная структура Ново-Лениногорского месторождения формировалась длительное время в результате последовательного проявления додевонской, тельбесской и саурской фаз тектогенеза, которые обусловили образование складчатой и разрывных структур, различных по возрасту, направлению и форме проявления.

Структурно-тектонические особенности участка месторождения определяются положением его на стыке пологолежащих структур Лениногорского рудного поля и крутопадающих, дислоцированных – Успенско-Карелинской зоны. При этом, в структурах первого выделяется Южная антиклиналь северо-восточного простирания, которая на участке месторождения, из-за очень пологих углов падения крыльев, выражена нечетко, а в структурах Успенско-Карелинской зоны – Успенская антиклиналь северо-западного простирания. Обе эти складчатые структуры осложнены складками более высоких порядков.

Для участка меторождения характерно отчетливое проявление двух основных разнонаправленных деформаций: ранней, обусловившей образование пликативных структур северо-восточной ориентировки, и поздней, связанной с формированием Северо-Восточной зоны смятия и обусловившей образование пликативных структур северо- западного простирания, накладывающихся на ранние северо-восточные.

Разрывными структурами – Босяковским взбросом и Успенским разломом участок месторождения разделен на три блока (Лениногорский, Успенский и Восточный).

Пликативные структуры, проявленные на участке месторождения, разделяются на четыре группы:

1. Брахиформные минвулканогенные складки;

2. Складки северо-восточного простирания;

3. Складки северо-западного простирания;

4. Приразломные складки.

2.4 Формы и размеры рудных тел

В соответствии с промышленными кондициями на Ново-Лениногорском месторождении по всем семи залежам выделено 43 рудных тела и 42 мелкие линзы (по одиночным пересечениям), содержащие запасы балансовых руд категории С₁ и С₂, в том числе в контуре детальной разведки – 36 рудных тел и 31 мелкая линза. По количеству запасов в них руды они условно подразделяются на: крупные (более 1000р.т.), средние (от 100т.т. до 1000т.т.) и мелкие (менее 100т.т.).

В контуре детальны разведочных работ на крупные тела приходится 83,4% разведанных балансовых запасов категории С₁+С₂.

Факторы, определяющие локализацию и характер внутреннего строения рудных залежей и выделяемых в них рудных тел, достаточно подробно описаны выше. Формальное применение параметров кондиции с учетом этих факторов и фактических геологических и геофизических данных позволил о достаточно достоверно и однозначно увязать большинство рудных пересечений каждой из основных залежей, в единые, схожие по форме «медузообразные» рудные тела, характеризующиеся в целом значительной неоднородностью внутреннего строения и сложной конфигурацией их нижних границ, устанавливаемых исключительно по данным опробования. В то же время установлено закономерное, приближенное к «ступенеобразному», изменение характера внутреннего строения этих тел от кровли к подошве и выявлены факторы, определяющие его – особенности проявления дорудной тектоники и гидротермально-метасоматической проработки вмещающих пород, изменяющиеся с глубиной.

С целью соблюдения основного принципа методики подсчетов запасов – однородности подсчетных объемов, авторы, используя выявленные закономерности, прибегли в ряде случаев к искусственному выделению в «медузообразных» телах подсчетных рудных объемов, характеризующиеся более и менее однородным и схожим внутренним строением по сравнению с общим объемом тела залежей. В эти искусственно выделенные объемы авторами вложено понятие рудного тела, под которым они и фигурируют при дальнейшем описании.

Основным критериями увязки рудных пересечений рудных пересечений в рудные тела и отнесения к тому или другому морфологическому типу являлись сходство внутреннего строения и приуроченность к определенным геолого-структурным позициям (зонам) внутри рудовмещающих структур залежей, выделяемым по характеру дорудной тектоники и степени изменения вмещающих пород

2.5 Характеристика полезных ископаемых

Основным природным типом руд месторождения являются вкраплено-прожилковые полиметаллические (существенно галенит-сфалеритовые) разности, которые составляют до 97% от общей массы руд и характеризуются соотношением меди, свинца и цинка равным 0,3 : 1 : 1,7.

Главные рудные минералы: сфалерит, галенит, халькопирит, пирит, второстепенные – блеклые руды, редкие – электрум, самородное золото. Нерудные – кварц, карбонат, барит, серицит, хлорит.

Сфалерит – главный сульфид в рудах. Цвет его от коричнево-бурого до чистого янтарного. Характерной формой выделения являются порфировидные зерна изометрические, округлые и даже оолитоподобные, размером до 1 см в диаметре. Размер зерен 0,05-1 мм, наиболее крупных порфиробласт – 10 мм. Из других элементов примесей с помощью лазерного микроанализатора установлены кадмий, медь, титан, свинец. Резко понижено содержание серебра.

Галенит совместно со сфалеритом слагает прожилки, гнезда, вкрапленность, образуя петельчатые и субграфические структуры срастания, характерные каймы с халькопиритом вокруг порфиробласт сфалерита, самостоятельные прожилковидные выделения, выполняет тонкие интерстиции между зернами кварца и карбоната, мелкие вкрапления в барите. Размер зерен галенита от 0,03 до 1,5 мм. Из элементов примесей в галените установлены медь, железо, цинк, серебро, незначительное количество титана, марганца.

Халькопирит в прожилково-вкрапленных рудах образует в сфалерите отдельные неправильные выделения, в порфиробластах – тонкую или укрупненную эмульсионную вкрапленность и оторочку вокруг них совместно с галенитом и блеклой рудой. Размер зерен 0,03-1,8 мм. В халькопирите присутствуют элементы - примеси: серебро, цинк, титан, марганец и чрезвычайно низки содержания кобальта и никеля.

Пирит – основная масса виде метакристаллов кубической и скелетной форм размером от 0,03 до 2 мм с множеством пойкилитовых включений других сульфидов. В пирите установлены элементы – примеси: серебро, цинк, свинец, титан.

Блеклые руды в сравнении с другими сульфидами встречаются в гораздо меньших количествах, но достаточно постоянно. В сплошных рудах их количество повышено. Обычно в них выделяются неправильные участки, полоски, метаморфогенные секущие жилки халькопирит-блеклорулного, галенит-сфалерит-блеклорудного состава, с весьма сложными структурами срастания и тесными взаимопрорастаниями.

Электрум и самородное золото отчетливо связаны с прожилково-вкрапленными и сплошными полиметаллическими рудами. Есть находки электрума в карбонат-кварцевых жилах. Наибольшее количество выделений электрума устанавливается в сфалерите, меньше – галените, блеклой руде, халькопирите и нерудных минералах. Они имеют размеры от нескольких микрон до 25-70, иногда 100 микрон. Форма зерен разнообразна, чаще неправильная, округлая, пластинчатая. В некоторых золотинках есть зональность: от центра зерен к их краям происходит увеличение содержания серебра и снижение концентрации золота. Лишь центральные части некоторых зерен по своему составу могут считаться самородным золотом. Нерудные минералы. Кварц – наиболее распространен в рудах. Строение мелкозернистое, размер зерен составляет десятые доли мм, входит в состав прожилков и гнезд, а также участвует в образовании оторочек вокруг порфиробласт сфалерита.

Карбонат – в виде мелкозернистого полиситетически сдвойникованного агрегата присутствует в рудных прожилках и гнездах, образует гнезда и полоски. Представлен кальцитом, в сплошных рудах встречаются ромбики доломита.

Барит – крупнозернистый серовато-белый агрегат входит в состав брекчевидных карбонат-баритовых, баритовых пород, барит-полиметаллических и колчеданно-барит-полиметаллических руд, залегающих под известковистыми алевролитами крюковской свиты.

Серицит мелкочешуйчатый в составе метасоматитов и более крупный серебристо-белый образует кайму вокруг порфиробласт сфалерита.

2.6 Гидрогеологические условия

Гидрогеологические исследования в районе месторождения проведены с целью изучения общих гидрогеологических условий, оценки обводненности и выявления источников водоснабжения будущего горнорудного предприятия.

Для решения указанных вопросов выполнены следующие виды и объемы работ:

а) специализированная некондиционная гидрогеологическая съемка района месторождения масштаба 1:10000 – 24км²;

б) шесть гидрогеологических скважин на месторождении колонковым способом глубиной 250-1235м (4147 п.м) и 25 скважин в основном по долине реки ударно-механическим способом;

в) опытные и пробные откачки из 12 геологоразведочных и 23 гидрогеологических скважин;

г) стационарные гидрогеологические наблюдения за режимом подземных и поверхностных вод в среднем по 15 точкам;

д) отобраны и проанализированы 268 пробы подземных и поверхностных вод;

ж) гидрогеологические наблюдения по всем разведочным скважинам.

В соответствии с заявкой полиметаллического комбината проведены также детальные поиски подземных вод для хозпитьевого водоснабжения будущего рудника и начата предварительная разведка.

Район месторождения относится к Саяно-Алтайской гидрогеологической складчатой зоне с системами бассейнов трещинных вод и межгорных бассейнов поровых вод. Практически все литологические и возрастные разности пород содержат подземные воды.

2.7 Горнотехнические условия

Учитывая большую глубину залегания рудных тел, наличия водоносной толщи рыхлых отложений и поверхностных водоемов, отработка Долинного месторождения будет осуществляться подземным способом с закладкой выработанного пространства.

Относительная близость Долинного месторождения (2,5 – 3км) к залежам Риддер-Сокольного месторождения и расположение его в основном на уровне уже вскрытых 16 и 18 горизонтов предопределили совместное вскрытие обоих месторождений.

Вопросы вскрытия и отработки месторождения с технической характеристикой намечаемых горных выработок приведены в материалах пректного института «Казгипроцветмет»

С поверхности проходятся шахты РЭШ и «Вентиляционная» круглого сечения диаметрами в свету соответственно 6 и 4,5м. Углубка их намечалась до 20 горизонта. В связи с пересчетом запасов глубины стволов могут измениться. РЭШ служит для спуска – подъема людей, матералов, выдачи руды, породы и подачи свежего воздуха. Шахта «Вентиляционная» служит для выдачи загрязненного воздуха и является аварийным подъемом.

Долинное месторождение соединяется с Риддер-Сокольным месторождением (шахты «Новая», «Скиповая») квершлагом на уровне 16 горизонта (абс.отм. 385м). Конструктивно квершлаг представляет собой две параллельные однотутевые выработки (грузовая и порожняковая) сечением в свету 8,5м², длинной соответственно 3,35 и 3,65 км, направленный в подъемом 0,004 к РЭШ. Предназначен для доставки на Долинный рудник людей, материалов, а с Долинного месторождения горной массы к рудовыдачным стволам Риддер-Сокольного месторождения. Северо-Восточная и Юго-Западная залежи Долинного месторождения соединяются между собой квершлагом на уровне 18 горизонта (абс.отм.305м).

Запасы руды вскрываются этажными квершлагами и штреками, высота этажа – 40 метров. При освоении запасов Долинного месторождения предусматривается полная закладка выработанного пространства.

3 МЕТОДИКА РАЗВЕДКИ И ОБЪЕМ ПРОЕКТИРУЕМЫХ РАБОТ

3.1 Описание ранее проведенных геологоразведочных работ

В районе Ново-Лениногорского месторождения при проверке в 1980 году скважиной 1403 природы аномалий метода заряда МЗ-ХУ и МЗ-ХУШ была вскрыта зона полиметаллической минерализации в интервале 980-1090 м. В процессе составления проекта поисков на Центральном участке геохимические данные по скважинам 1322 и 1403 были учтены. В частности, по скважине 1403 в интервале 985,6-1027, 0м была установлена аномалия комплексных ореолов свинца, меди, молибдена, серебра, цинка и бария с региональным Кзр 1*10³ и масштабностью 1*10⁵, что позволило сделать предположение о том, что данная аномалия является фланговой частью более крупной аномалии. Для разработки направления поисков за основу были приняты геофизические данные. Поэтому большая часть проектных скважин была размещена непосредственно в контурах аномалий МПП и МЗ. При реализации проекта бурение было начато со скважины 13/58 – 1799, предусмотренной для проверки природы аномалии МПП, расположенной в 0,5 км восточнее скважины 1322.

Бурению скважин ТПИ 📙 Курсовая → 🆔 41351