Геологическое обеспечение проектирования горного предприятия на пластовых месторождениях полезных ископаемых

Размещено на http://www.allbest.ru/

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 10,6м.

-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 -37,8м, 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	216562,5
	2	ТРЕУГОЛЬНИК	875	525	229687,5
	3	ТРЕУГОЛЬНИК	525	575	150937,5
	4	ТРЕУГОЛЬНИК	1000	500	250000
	5	КВАДРАТ	1000	1000	100000
	6	КВАДРАТ	975	975	475312,5
В	7	ТРЕУГОЛЬНИК	1050	750	393750
	8	ПРЯМОУГОЛЬНИК	975	1025	999375
	9	ТРЕУГОЛЬНИК	1250	1000	625000
	10	ТРЕУГОЛЬНИК	1625	775	629687,5
	11	ТРЕУГОЛЬНИК	1225	975	597187,5
	12	ТРЕУГОЛЬНИК	1325	900	596250
	13	ТРЕУГОЛЬНИК	1875	900	843750
	14	ТРЕУГОЛЬНИК	1350	375	253125
	15	ТРЕУГОЛЬНИК	1700	1250	1062500
	16	ТРАПЕЦИЯ	1500+1675	1950	6191250
С1	17	ТРЕУГОЛЬНИК	1000	1975	987500
	18	ТРЕУГОЛЬНИК	2625	700	918750
	19	ТРЕУГОЛЬНИК	1750	1875	1640625
	20	ТРЕУГОЛЬНИК	3000	875	1312500
	21	ТРЕУГОЛЬНИК	2375	3000	3562500
	22	ТРЕУГОЛЬНИК	3250	1125	1828125
	23	ТРЕУГОЛЬНИК	2625	2000	2625000
	24	ТРЕУГОЛЬНИК	2500	1125	1406250
	25	ТРЕУГОЛЬНИК	2750	2000	2750000
	26	ТРЕУГОЛЬНИК	2375	2125	2523437,5
	27	ТРЕУГОЛЬНИК	2625	2000	2625000
	28	ТРЕУГОЛЬНИК	3125	1250	1953125
	29	ТРЕУГОЛЬНИК	2125	2000	2125000
	30	ТРЕУГОЛЬНИК	2125	1500	1593750
	31	ТРЕУГОЛЬНИК	2000	1375	1375000
	32	ТРЕУГОЛЬНИК	2375	750	890625
	33	ТРЕУГОЛЬНИК	2150	1725	1854375
	34	ТРЕУГОЛЬНИК	1375	2250	1546875
	35	ТРЕУГОЛЬНИК	2225	2125	2364062,5
	36	ТРЕУГОЛЬНИК	2500	2175	2718750
	37	ТРЕУГОЛЬНИК	2750	2250	3093750
	38	ТРЕУГОЛЬНИК	2625	800	1050000
	39	ТРЕУГОЛЬНИК	875	2250	984375
	40	ТРЕУГОЛЬНИК	2250	2125	2390625
	41	ТРЕУГОЛЬНИК	3250	1500	2437500
	42	ТРЕУГОЛЬНИК	2500	3250	4062500
	43	ТРЕУГОЛЬНИК	3750	1500	2812500
	44	ТРЕУГОЛЬНИК	1000	2500	1250000
С	45	ТРЕУГОЛЬНИК	3500	625	1093750

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=2,135-0,00184*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; m_ср - средняя мощность блока, м;

г - объемный вес руды

Определение запасов хлористого калия производится по формуле:

,

гдеS - площадь блока, м²; m_ср - 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	216562,5	6,5	29,5	2,08072	2928938,5	864036,8
А2	229687,5	7,25	31,01	2,0779416	3460259,7	1073026,5
А3	150937,5	6,4	29,37	2,0809592	2010206,5	590397,6
А4	250000	7,1	31,2	2,077592	3687725,8	1150570,4
А5	100000	6,7	30,5	2,07888	1392849,6	424819,1
А6	475312,5	6,9	30,5	2,07888	6818011,7	2079493,5
В7	393750	7,5	32,2	2,075752	6129955,1	1973845,5
В8	999375	7,5	32,5	2,0752	15554272,5	5055138,5
В9	625000	6,7	31,1	2,077776	8700687	2705913,6
В10	629687,5	6,2	29,3	2,081088	8124697,6	2380536,3
В11	597187,5	5,4	27,6	2,084216	6721205,8	1855052,8
В12	596250	5,5	26,5	2,08624	6841563,3	376285,9
В13	843750	5,6	26,6	2,086056	9856614,6	551970,4
В14	253125	5,9	28,8	2,082008	3109348,8	183451,5
В15	1062500	5,85	28,4	2,082744	12945555,6	757315,0
В16	6191250	5,8	28,0	2,08348	74816204,1	4339339,8
С17	987500	6,3	29,1	2,081456	12949258,1	815803,2
С18	918750	6,2	28,6	2,082376	11861734,2	735427,5
С19	1640625	5,9	27,4	2,084584	20178121,6	1190509,1
С20	1312500	5,3	25,3	2,088448	14527766,4	769971,6
С21	3562500	5	24,6	2,089736	37223422,5	9156961,9
С22	1828125	5,5	26,16	2,0868656	20982781,4	5489095,6
С23	2625000	5,4	25,6	2,087896	29595925,8	7576557,0
С24	1406250	5,5	26,5	2,08624	16135762,5	4275977,0
С25	2750000	5,2	25,3	2,088448	29864806,4	1552969,9
С26	2523437,5	5,0	25,5	2,08808	26345696,8	6718152, 6
С27	2625000	5,35	26,6	2,086056	29296048,9	7792749,0
С28	1953125	5,7	27,5	2,0844	23205234,3	1322698,3
С29	2125000	5,7	26,6	2,086056	25267353,3	6721115,9
С30	1593750	5,7	27,2	2,084952	18940485,8	5151812,1
С31	1375000	5,5	24,9	2,089184	15799454	868969,9
С32	890625	5,9	27,76	2,0839216	10950356,7	3039819,0
С33	1854375	7,2	31,2	2,077592	27738969,5	8654558,4
С34	1546875	5,6	24,2	2,090472	18108713,7	1014087,9
С35	2364062,5	5,75	24,95	2,089092	28397778,3	1632872,2
С36	2718750	6,1	27	2,08532	34583728,8	2109607,4
С37	3093750	6,2	26,4	2,086424	40020220,3	2481253,6
С38	1050000	6,8	28,9	2,081824	14864223,3	1010767,1
С39	984375	6,9	30,2	2,079432	14123892	974548,5
С40	2390625	6,25	28,4	2,082744	31119124,2	8837831,2
С41	2437500	6	29,6	2,080536	30427839	9006640,3
С42	4062500	5,3	26,6	2,086056	44915393,2	11947494,5
С43	2812500	5,3	25,2	2,088632	31133670,7	7845685,0
С44	1250000	5,2	26,4	2,086424	13561756	3580303,5
С45	1093750	5,3	25,3	2,088448	12106472	3062937,4

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 м\сут., 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 4-6^оС, 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. км^2, 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 0^о до 2^о. Западная моноклинальная складка. Максимальная отметка складки -100м. а минимальная -220. Амплитуда складки 120м. Угол падения складки от 1^о до 4^о.

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.

Размещено на Allbest.ru