Модернизация электроподъемника на руднике 'Октябрьский'
ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ
Модернизация электроподъемника на руднике "Октябрьский"
1. Общие сведения о предприятии
.1 Горно-геологические условия месторождения
Талнахский рудный узел, объединяющий Талнахское и Октябрьское сульфидные медно - никеливые месторождения, является в настоящее время основной сырьевой базой Норильского горно-металлургического комбината. Генетически связанный с крупным, сложным по морфологии, Талнахским интрузивом габбро-долеритов, месторождение представляет собой концентрацию на относительно небольшой площади сульфидных медно-никелевых руд, открытых в 1960-1965 гг. и заканчиваемых (на глубине свыше 1500 метров) разведкой в настоящее время.
Талнахский рудный узел (территория около 100 км2) расположен в Норильском горно-промышленном районе на правобережье Норилки и приурочен к юго-западной оконечности плато Хараелах в области денудации его системами рек Талнах и Хараелах.В пределах рудного узла выделяются два месторождения сульфидных медно-никелевых руд: Талнахское и Октябрьское, приуроченные к различным ветвям Талнахского интрузива габбро-долеритов.
В административном отношении площадь месторождения относит- ся к Дудинскому району Таймырского автономного Красноярского края. Разрабатываемые месторождения связаны между собой железной дорогой НГМК и с морским портом в Дудинке.
По характеру рельефа выделяют горную и равнинные части. Горная восточная часть, занимающая более 60% площади поля, представляет собой плато с абсолютными отметками 500-600 метров, расчленённое на отдельные возвышенности. Поверхность плато пологого (1-3) наклонена на восток. Юго-западные склоны возвышенностей круто обрываются к равнине. В районе месторождения протекают реки и мелкие ручьи с небольшим сбросом в зимнее время и сильно разливающиеся в весенне-летний период, имеются мелкие озера.
Климат района суровый полярный. Снежный покров держится с середины сентября до середины июня. Среднегодовая температура воздуха равна 8,6°. Особенностью климата являются сильные ветры, наиболее частые в зимний период.
Мерзлота распространена повсеместно. Мощность многолетне-мёрзлых пород, в горной части достигает 300-400 метров, в долинной, под руслами рек и озёр, развиты талики.
Источниками промышленного и бытового водоснабжения являются артезианские скважины и р.Норилка.
Промышленное значение имеют Норильск-1, Талнахское и Октябрьское месторождения.
Все месторождения локализуются в сложной по строению зоне Норильско-Хараелахского разлома, в узлах пересечения его с северной частью Норильской и южной частью Хараелахской мульд.
В пределах Талнахского рудного узла выделяются 4 рудоносные ветви: Центральная (юго-западная), Северо-восточная, Северо-западная и Нижняя.
Рудник «Октябрьский» строится на базе запасов богатых и медистых руд западного фланга Октябрьского месторождения, приуроченного к Северо-Западной (Хараелахской) ветви Талнахского рудоносного интрузива габбро-долеритов, локализованного в сульфатно-карбонатно-глинистой толще пород нижне- и средне-девонского возраста
Норильско-Хараелахский глубинный разлом делит южную часть Хара-елахской мульды на два блока. В западном опущенном блоке локализуется Северо-западнаяветвьТалнахской рудоносной интрузии.
Поле рудника «Октябрьский» на западе, севере и юге ограничено геологическими контурами выклинивания залежи, на востоке горным сбросом отделяется от поля рудника «Таймырский». Горный сброс имеет амплитуду около 50м, угол падения плоскости сместителя около 70°. Геологическое строение этой части месторождения осложняется развитием просадочных структур. В окончательном формировании пликативных и дизъюктивных структур месторождения значительную роль сыграло воздействие внедрившейся интрузии.
Залежь богатых руд разбита серией ступенчатых субмеридиальных разрывных нарушений и опирающих их разнонаправленных трещин на узкие вытянутые преимущественно с севера на юг блоки.
Общую тектоническую ситуацию поля определяют грабеногореподобные локальные структуры, состоящие обычно из нескольких клиновидных блоков, неоднократно смещенных относительно друг друга на расстоянии от 5 до 20-25м по круто наклонным плоскостям.
Норильский район относится к северо - западной окраине Тунгусского артезианского бассейна и приурочен к зоне многолетней мерзлоты. Основные черты гидрогеологий Норильского района определяются геолого- тектоническим строением северо - западной части Сибирской платформы, схемой формирования, движение и разгрузки подземных вод и характером распределения многолетней мерзлоты. Многолетняя мерзлота распределена весьма неравномерно, отсутствует в зона распространения глубоких водоёма (талики) и достигает максимальной величены на высокогорье (до 300 метров).
Надмерзлотные воды в течение 8-9 месяцев образую твёрдую фазу (лёд) и, заполняя рыхлые отложения, играют роль цемента. В летнее время из них формируется фильтрационный поток в поверхности отложения, представленных валунно - галечными грунтами, супесями и суглинками. Эти воды характерны для долин, рек и подножий склонов, глубина их залегания 0,2-1,5 метров от поверхности, мощность водоносного горизонта колеблется от 0,4-1,2 до 2,4-3,6 метров. Водообильность низкая (0,03-0,1 л/с до 0,4-0,65 л/с). Кф для супесей и суглинков 0,003-0,02 м/сут. В летнее время надмерзлотные воды характеризуются безнапорным режимом, а в период частичного промерзания водного почвенного слоя - напорным, при этом возможно образование наледей. Общим стоком намерзлотных и поверхностных вод является озеро Пясино. Для хозяйственно - питьевых целей эти воды интереса не представляют.
Подмерзлотные воды Норильского рудного района образуют единый водоносный комплекс, в пределах которого выделяются в несколько взаимосвязанных тектоническими трещинами водоносных блоков. В выделении водоносных зон, кроме этого, важное значение имеет литолого - стратиграфический характер пород, последний обусловливает разделение всего водоносного комплекса на две зоны. В верхнюю зону входят поровые воды четвертичных отложений, горизонты трещено - пластовых вод в туфолавовых породах и в породах тунгусской серии. Эти воды отличаются гидрокарбонатно - кальциево - натриевым составом общей минерализацией 0,1-1,0 г/л. Мощность верхней зоны в пределах плато достигает 250-1100 метров в долинах рек Норильской, Рыбной, Талнах - не более 35-90 метров. В долинах верхняя зона образована четвертичными гравийно - галечными породами.
Воды нижней водоносной зоны распространены в карбонатной - сульфатных и галогенных породах девона, силура, ордовика и верхнего кембрия. Режим этого горизонта застойный, что объясняется весьма незначительной водопроницаемостью пород. Важным источником водоснабжения Талнахского рудного поля является гравийно - галечный водоносный горизонт, заполняющий глубокую эрозионную впадину, совпадающую с долиной реки Талнах. Это воды напорные в южной части плато (h=70¸80 м) и безнапорные в северной. Гидрогеологические условия месторождений Талнахского рудного поля весьма благоприятны - рудники сухие.
Hа месторождении развиты три водоносных горизонта Горизонт верхнечетвертичных и современных аллювиальных отложений приурочен к гравийно-галечным супесчано-суглинистым отложениям, имеет мощность от 5 до 25м. Коэффициент фильтрации п*10 м/сут. водопритока п*100м.куб./сут. Характер потока -безнапорный. Подземные воды горизонта пополняются атмосферными осадками. Воды гидрокарбонатные, пресные.
Горизонт ниже-среднечетвертичных аллювиальных отложений локализуется в валунно-гравийно-галечных отложениях. Коэффициент фильтрации пород -п*100м/сут. и коэффициент водопритока п*1000м. куб./сут. Воды напорные, гидрокарбонатные, с минерализацией до 0,5г/л. Водоносный горизонт коренных пород приурочен к комплексу водовмещающих пород: базальтом, осадком тунгусской сериив девоне, а также интрузивным образованиям. Коэффициент фильтрации 4,4м/сут, коэффициент водопроводимости 1161м.куб./сут. Проницаемость коренных пород с глубиной уменьшается. Воды по химическому составу относятся к гидрокарбонатно-кальциевому, ас глубины 315м- хлоридно-сульфатно-натриевым. Минерализация достигает 17,9г/л. Руда и рудоносная интрузии не обнаруживают значительной проницаемости. По данным гидрогеологической службы для рудника "Октябрьский" максимальный водоприток составляет 3-5 м.куб./ч.
В поле рудника выделяются три промышленных типа руд: богатые, медистые и вкрапленные. Все типы руд пространственно тесно связаны и образуют общую субгоризонтальную по форме рудную зону, тяготеющую к подошве интрузива, к контакту его с вмещающими породами. Оруденение принадлежит интрузиву, что определило объединение всех различных типов и разновидностей руд в принципиально единую систему, в которой по условиям кондиций выделяются несколько горизонтов и залежей промышленных типов руд.
Богатые руды представлены 1-й Хараелахской залежью (основной), представляющей собой плитообразное тело шириной до 1 км, имеющее протяженность в субширотном направлении до горного сброса 1,7 км и полого (6-10°) погружающееся в восточном направлении от 550 м до 1170 м. Положение залежи четко контролирует плоскость контакта подошвы интрузива и вмещающих осадочных пород среднедевонской толщи. В поперечном сечении залежь слегка наклонена к северу. Кровля имеет ровную поверхность, для подошвы фиксируется перепад отметок до 25 м. Установлено значительное количество разноамплитудных смещений рудного тела. На флангах залежь расщепляется на отдельные прожилки и линзы. Мощности залежей богатых руд достаточно устойчивы и изменяются от 0,5 м до 45м, составляя в среднем 20 м. Внутри залежи имеются безрудные ксенолиты пород мощностью до 3 м. Контакты сплошных руд с вмещающими породами обычно четкие, кроме отдельных случаев подошвы интрузива.
Запасы медистых руд сосредоточены в горизонте, кулисообразно продолжающим в западную зону локализации богатых руд. Залежь имеет длину 1000м, ширину 800м. Глубина залегания 350м, глубина распространения 1100 м при средней мощности 40-100м. Морфология тел медистых руд определяется конфигурацией и пространственным положением блоков, вмещающих пород и интрузивных инъекций.
Главной текстурой медистых руд является брекчиевидная обусловленная наличием обломков осадочно-метаморфических пород, сцементированных массивными сульфидами.
Вкрапленные руды прослеживаются по всей площади распространения рудного интрузива и локализуются в зоне нижнего эндоконтакта последнего. В поле рудника выделяются несколько горизонтов вкрапленных руд, из которых выделяется основной. Ширина залежи по простиранию от 400 до 1200 м, длина по падению -800-1000 м. Глубина залегания-800 м, глубина распространения - 1000 м. Мощность горизонтов вкрапленных руд достигает 40м.
Пирротиновыеруды являются наиболее распространенной минеральной разновидностью. Главные минералы представлены: пирротином - 40-70%, халькопиритом - 10-30%, пенландитом - 10-15%, магнетитом - 5-10%. Отношение содержания меди к сере в рудах составляет менее 0,3. Имеются платиноиды.
Халькопиритовые руды сложены: халькопиритом, талнахитом - 40-70%, кубанитом - 10-40%, петландитом - 8-13%. Медь к сере составляет 0,6. Имеются платиноиды.
Кубанитовые руды - вторая по распространенности минеральная разновидность богатых руд. Эти руды характеризуются следующим составом: кубанита - 35-55%, троилита - 20-40%, петландита - 10-15%, халькопирита - 5-15%, магнетита - 5-8%. Отношение содержания меди к сере 0,3 - 0,45. Имеются платиноиды. Основным концентратом никеля во всех разновидностях богатых руд является петландит (98% всего никеля). Кобальт рассеян в рудообразующих минералах (73-82% в петландите, 5-20% в ипрротине, 21%вхалькопиритовыхрудах). Всямедь содержится в халькопирите и кубаните (99%). Железо входит во все главные минералы богатых руд. Среднее содержание никеля- 2,8%, меди- 3,8%. Богатые руды находятся в подошве интрузива.
Медистые руды по основным рудным минералам выделяются пять минеральных разновидностей: пирротиновая, пирротин-халькопиритовая, пиритовая и валлериитовая. Первыедве являются промышленными залежами. В распределении минеральных разновидностей наблюдается зональность: пирротиновые руды располагаются ближе к контакту интрузива, по удалении от него сменяются халькопиритовыми рудами, затем идут пиритовые руды. Минеральный состав пирротиновых руд: пирротин, халькопирит, петландит, магнетит. Нерудными минералами являются пироксены, плагиоклаз, карбонаты, граниты, серпентины, ангидрит, хлорит.
Халькопиритовой разновидности характерны халькопирит,петландит, миллерит, борнит, кубанит, пирит, магнетит. Нерудные минералы те же, что и в пирротиновых рудах. Среднее содержание никеля- 2,65%, меди-6,6%.
По минеральному составу вкрапленные руды в интрузиве относятся к пирротиновой разновидности и располагаются между богатыми рудами и медистыми. Содержание металлов в руде колеблется по никелю от 0 до 1,5%, по меди от 2,2%. По всем сортам руд содержание металлов увеличивается по мощности вниз.
Породы всех горизонтов разреза поля рудника в ненарушенном состоянии имеют высокую прочность f = 8-14. По мере приближения к зонам тектонических нарушений прочностные свойства их снижаются. В целом породы обладают интенсивной тектонической нарушенностью при трещиной пустотности в нарушенных участках в среднем 5-10%.
Нарушенность сплошных руд в зоне ведения очистных работ оценивается на 60-70% как сильная, в остальной части - средняя. Устойчивость руды средняя. Нарушенность габбро-долеритов, залегающих в кровле залежи богатых руд такая же, как и в рудах. В породах подошвы, представленных ороговикованными аргиллитами и мергелями, трещины крутопадающие открытого типа. Нарушенность от сильной дослабой. Устойчивость пород соответственно средняя и слабая. Контакт кровли рудной залежи с перекрывающими ее габбро-долеритами по всему полю изобилует многочисленными ответвлениями прожилков сульфидов, образующих на отдельных участках штокверковые зоны богатого оруденения, зачастую переходящего во вкрапленные.
По трещинам в породах кровли развиваются ослабляющие минералы тальк, хлорит, серпентин. Выше, в зоне вкрапленного оруденения габбро-долериты разбиты трещинами отдельности на блоки от 1 м3 и более.
В интервале до 10 м ниже контакта подошвы рудной залежи почти всегда происходит обрушение подстилающих пород до плоского контакта.
Халькопиритовые разности сульфидных руд в отбитой массе склонны к быстрому окислению с выделением тепла. Случаев самовозгорания вкрапленных в интрузиве и медистых руд до сих пор не наблюдалось.
Все породы рудника руды газоносны. Абсолютная метаноносность примерно 200 м3/сут. В этой связи рудник «Октябрьский» работает на индивидуальном газовом режиме безотнесения к определенной категории по газу.
.2 Вскрытие месторождения
Вскрытие залежи, отрабатываемых богатых руд, осуществляется одиннадцатью вертикальными стволами и главными квершлагами откаточных и вентиляционно-закладочных горизонтов -600м, -700м, -750м, -800м, -850м, -900м, -950м.
На основной площадке рудника находится четыре ствола. Клетевые стволы КС-1 и КС-2 и скиповые стволы СС-1 и СС-2.На вспомогательной площадке рудника находится три ствола. Вспомогательно-закладочный ствол (ВЗС), грузовой ствол (ГС) и вспомогательно-скиповый ствол (ВСС). На промплощадке вентиляционных стволов находится четыре вентиляционных ствола. ВС-1, ВС-2, ВС-3, ВС-4. Отработка месторождения ведется расходящимися фронтами - от центра к флангам.