Маркшейдерське забезпечення робіт при рекультивації порушених земель при розробці родовища корисних копалин на ПАТ «Південний ГЗК»

    Середні  показники вмісту PRІ SX4s, Fe заг. – 23,0 %, Fe – 20,0 %, O2 – 35,5 %, CO2 – 6,0 %, Fe магн. - 5,0 %.

 

 

Четвертий залізистий горизонт (PRІ SX4f).

 

    Є  основною продуктивною товщею  родовища. Горизонтальна потужність ІV залізистого горизонту в східній частині родовища коливається від 300 до 500м, у західній частині коливається від 300 до 800 м. Істинна (нормальна) потужність ІV залізистого горизонту становить 240м.

    ІV залізистий горизонт характеризується неоднорідністю мінерального складу й текстурно – структурних особливостей по простяганню, вкрест простягання й на глибину. По речовинному складу, структурно – текстурним особливостям, що визначають збагачуємість, серед залізистих кварцитів PRІ SX4f виділяються наступні різновиди :

    1. Силікат-магнетит-карбонатні кварцити  лежачого боку. Потужність зазначеного  різновиду коливається від 10 до 25м. Кварцити широкошаруватої  і грубошаруватої текстури. Рудні й змішані прошарки мають підлегле значення. Переважають нерудні прошарки, що становлять 60-70% і представлені кварцовим, кварц – карбонатним,  силікат - карбонатним матеріалом.         
    Зрідка попадаються сланцеві прошарки, потужністю 2-4мм, що складаються з біотиту з густою вкрапленністю дрібних зерен магнетиту,  розміром від 0,01 до 0,04мм.     

    Зазначений  мінералогічний різновид характеризується  порівняно невисоким змістом  заліза в концентраті 66,2%, низьким  виходом концентрату - 24,5 %. Залізо, зв'язане  у формі магнетиту, коливається  в межах 10 - 16 %.

    2. Карбонат – магнетитові й силікат  – карбонат – магнетитові  кварцити лежачого і висячого боку горизонту PRІ SX4f.

    Різновид  характеризується середньо - і широко - шаруватою текстурою. Сумарна потужність рудних шарів вар’ює від 45 до 55 %, становить у середньому 46,0 %. Склад рудних прошарків - магнетит (70 - 80 %), карбонати типу пистомезита, сідероплезита, кварц.

    Структурний  тип зрощень магнетиту, в основному, стрічковий, полиэдрично - зростковий. Форма зерен магнетиту - полиэдрична. У рудно - роговикових прошарках, що мають обмежене поширення, магнетит утворює зернистий - вкраплений характер виділення.

    Для  кварцитів різновиду характерні  середні показники : Fe у концентраті - 65,7 %, вихід концентрату 42,6 %.

     3. Магнетитові кварцити широко - , середньо - і тонкошаруватої текстури. Переважають середньо - і тонкошаруваті різниці. Сумарна потужність рудних прошарків становить 54,3 %, рудно - роговикових - 15,4 %, роговикових - 30,3 %.

     Мінеральний склад магнетитових кварцитів - магнетит - 40,5 %, гематит - 4 %, силікати - 3,5 %, залізисті карбонати - 5,9 %, незалізисті карбонати - 5,0 %, кварц - 41,1 %, мінерали - домішки - 0,1%.

  Показники збагачення : залізо в концентраті - 65,2 %, вихід концентрату - 48,3 %.

     4. Гематит - магнетитові кварцити  становлять центральну частину четвертого залізистого горизонту. Кварцити сіросмугасті, тонкошаруваті, ділянками мікроскладчасті. Сумарна потужність рудних (магнетитових) прошарків становить 48 %, кварцево - гематитових 33 %, нерудних - 19 %. Мінеральний склад : магнетит - 39,8 %, силікати - 2 %, залізисті карбонати - 4,1 %, кварц - 39,6 %, мінерали - домішки - 6,2 %.

     Магнетит у рудних прошарках утворює полиэдрично - зростковий і суцільний тип агрегації. У магнетиті рудних шарів іноді спостерігається включення гематиту у вигляді окремих плям. Рудно - роговикові прошарки складаються з дрібнотаблитчастого гематиту, дрібнозернистого кварцу з домішкою карбонатів (в основному, типу пистомезита й доломіту).

 Показники збагачення - залізо в концентраті - 65,3 %, вихід концентрату - 47,5 %.

     5. Слабко окислені, напів окислені й окислені різниці - ІV залізистого горизонту просторово присвячені до ділянок поширення зони окислення лінійного й майданного характеру які спостерігаються на уступах гірничих робіт +42, +30, +15, 0, -15. Вміст Fe магн. дозволяє використати їх як сировину для збагачувальної фабрики.

     Конфігурація зони окислення в просторі має складну геометричну неправильну форму, оконтурения її проводиться по дуже густій мережі експлуатаційного геологічного випробування.

     До групи окислених кварцитів відносять руди зі вмістом заліза, пов'язаного з магнетитом до 10 %. При вмісті заліза, пов'язаного з магнетитом від 10 до 25 %, руди умовно відносять до напів окислених, а при вмісті від 25 до 28 % - до слабко окислених різниць.

     У слабко окислених, напів окислених кварцитах міцність руди різко знижується.

 

 

П'ятий сланцевий горизонт (PRІ SX5s)

 

        Складений безрудними роговиками, що перешаровуються зі сланцевими прошарками кварц - хлоритового, хлорит - біотитового, хлорит - амфіболітового складу.

     Сланцеві прошарки у середньому становлять 74,5 %, роговикові - 25,5 % всієї потужності горизонту. Усередині горизонту в центральній частині родовища виділяються пачки кварцитів, потужністю до 8м. Потужність п'ятого сланцевого горизонту зменшується з 60м на сході до 14м на заході.

 

П'ятий – Шостий залізистий горизонт (PRІ SX5-6f)

 

     Представлений, в основному, мартитовими, мартит - гематитовими й гематит - мартитовими кварцитами. У лежачому боці п'ятого залізистого горизонту виділяється перехідна товща порід, складена мартитовими, мартит - магнетитовими, силікат - магнетитовими кварцитами середньо - і грубошаруватими із прошарками кварц - хлорит - амфіболових сленцен.

     Потужність горизонту не витримана, коливається від 0,0 до 230м (проф. ХІІ). У західному крилі синклиналі породи горизонту PRІ SX5f простежуються від замикання профілю ХІ, далі на північ вони виклинцьовуються.

     У замку синклиналі потужність їх змінюється від 40 до 140м, у східному крилі - від 60 до 220м. Максимальна глибина залягання порід горизонту коливається від 185м (проф. ІV) до 735м (профіль ХV - ХІ).

     Середній вміст Fe = 38,2 %.

 

П'ятий залізистий горизонт (PRІ SX5f)

 

     Складений сіро - синє - смугастими мартитовими, мартит - гематитовими, гематит - мартитовими джеспілітами. Перехід до порід, що підстилають, V сланцевий горизонт поступовий, через грубосмугасті, окислені або слабко окислені малорудні кварцити, що мають потужність 5 - 23м.

     Істинна потужність V залізистого  горизонту становить 50 - 300м.

     VІ залізистий горизонт представлений червоно - і сіро - смугастими джеспілітами мартит - гематитового складу й кварцитами гематит - мартитовими, мартитовими, мартит - залізно - слюдковими. Максимальна глибина залягання порід становить 225м і має поширення в північній частині родовища.

     VІ сланцевий горизонт перекриває товщу порід V залізистого горизонту, розповсюджений у північній частині родовища. Простежується горизонт не повсюдно, місцями виклинцьовується. Істинна потужність змінюється від 3 до 40м. Товща К26с представлена гематит – гематитовими й малорудними мартит – гематит – гематитовими кварцитами.

     На розмитій поверхні докембрійських порід горизонтально залягають осадові кайнозойські утворення, представлені відкладеннями неогенового й четвертинного віків. Потужність цих відкладень від 3 до 50м.

     Неогенові відкладення представлені  глинами сіро - зеленими, бурувато - сірими, жовто - бурими, червоно - бурими, кварцовими пісками у вигляді окремих лінз, вапняками.

     Четвертинні відкладення плащеподібно покривають нижлежачі неогенові відкладення або при відсутності останніх, кристалічні породи. У межах родовища четвертинні відкладення характеризуються наявністю буровато - жовтих, палево - жовтих, жевто - бурих і темно - бурих суглинок. Потужність ліссовидної товщі змінюється від 1 до 25м.

 

 

1.2.3 Гідрогеологічна характеристика родовища

 

     Як відзначалося вище, у структурному  відношенні ділянка Скелеватсько - Магенетитового родовища представляє південну (замкову) частину Західно - Інгулецькой мульди. Родовище складене двома комплексами порід - пухкими відкладеннями третинного й четвертинного віку й кристалічних утворень Криворізької серії.

    Третинні  й четвертинні відкладення в  межах родовища безводні. Обводненими  є тріщинуваті породи кристалічного  комплексу.

     Як у роговикових, так й у сланцях переважають тріщини розривів і розламів, ширини яких нерідко досягають декількох сантиметрів. Великий розвиток мають тріщини волосного типу й тріщини кліважу течії (у сланцях).

     Залежно від інтенсивності тріщинуватості й литологічного складу породи Криворізької серії мають різну водопроникність і водообільність.

     У товщі порід Криворізької  серії виділяється три типи  вод.

     Перший тип присвячений до  верхньої тріщинуватої зони, так званій зоні аерації, створеної процесами вивітрювання.

     Другий етап розповсюджений у  зоні активної циркуляції.

     Води першої й другої зон  дренуються місцевою гідрографічною  мережею.

     Третій тип вод пов'язаний з нижлежачею зоною масивних вод або зоною гідроцементації. Циркуляція води відбувається по тріщинах нашарування.

     Потужність і поширення зон  перебуває в прямій залежності від літологічного складу порід і тектонічних порушень.

     У сланцях : зона аерації коливається від 2 до 4м, у джеспілітах близько 4м. У зонах тектонічних порушень зона аерації опускається до 9-10м.

     Найбільш водоносними є джеспіліти, що відрізняються великою пористістю й тріщинуватістю. Коефіцієнт фільтрації джеспілітів близько 2,8 м/добу.

     Коефіцієнт фільтрації залізистих  роговиків змінюється від 0,004 до 0,256 м/добу. Сланці відрізняються високою водоупорністю й навіть при малій потужності служать надійним протифільтраційним екраном.

     У межах проективного кар'єру  води третинних і четвертинних відкладень дреновані глибоко, що урізається долиною р.Інгулець.

     Рівень тріщинних вод має ухил до р.Інгулець.

     Між підземними водами, присвяченими  до метаморфічної товщі й поверхневими  водами  р.Інгулець існує гідравлічний зв'язок. Тому при відпрацьовуванні роговиків, розташованих нижче рівня  р.Інгулець

/ меженний  рівень дорівнює +28м /, відбувається інфільтрація вод ріки в діючий кар'єр. З огляду на цю обставину, а також те, що на ділянці можуть бути зустрінуті тріщинуваті зони, заповнені водою, необхідно проводити регулярні гідрогеологічні спостереження.

     Відпрацьовування роговиків у  східному крилі до ХІ профілю  буде можлива тільки у випадку  віднесення русла  р.Інгулець.

     У цей час приплив води в кар'єр становить 350-400 м3/годину.

 

 

1.2.4 Тектоніка родовища

 

Західно-Інгулецька синкліналь уявляє собою відкриту складку, складену осадочно-метаморфічними породами Криворізької серії. Падіння крил складки різноманітне: східного крила 30-50º - на півдні та 70-75º - на півночі дільниці; західного крила 55-60º, занурюванням 18-20º.

В районі родовища Західна - Інгулецька синкліналь ускладнена трьома зонами тектонічних порушень надвигового типу з падінням площин недвигу на захід під кутом 50 - 60°, Тарапаківського, Валявського, Скелеватського.

Промислова зацікавленість на родовищі представляють залізисті роговики горизонту К42ж.

Вміщаючими породами є сланці на кварцитах із сланцями у висячих та лежачих боках прослоюються приконтактні пачки магнетито - силікатна -карбонатних та магнетито - силікатних роговиків, так називається оторочка перехідних пачок, потужністю від 5 до 18 м.

Залізисті роговики К42ж залягають у ядрі синклінальної складки безпосередньо під сланцевим горизонтом, в крилах складки під товщею кайнозойських відкладень, в крилах складки представлених лессовидними суглинками, пісками та вапняковими ракушняками.

1.2.5 Фізичні властивості порід та руд родовища

 

Родовище „Скелеватсько-магнетитове" приурочено до замикання Західна - Інгулецької мульди та представляє собою асиметричну складку з падінням західного крила на схід під кутом 60 - 80°, східного крила на захід під кутом 40 - 60°, поглибленням 18 - 20°.

Коефіцієнт міцності за шкалою професора Протодьякова порід IV сланцевого горизонтів 10 - 14 балів. Четвертий залізистий горизонт є основною продуктивною товщею родовища. Горизонтальна потужність в східній частині родовища від 300 до 800 м. Дійсна потужність складає 240 м.

На п 'ятому - шостому залізистих горизонтах в теперішній час значна частина кварцитів відпрацьована повністю. Дійсна потужність змінюється від 30 -40 м до 170 м. Середній зміст заліза - 39,1 %.

Експлуатаційна розвідка Скелеватсько - магнетитового родовища проводилась за системою розвідувальних профілів, орієнтованих в хрест простягання продуктивної товщі порід та розташованих за простяганням на відстані 50 - 100 м. Відстань між: свердловинами в профілі, забезпечує складання перекритого геологічного розрізу в межах не більш двох уступів, складає 30 - 50 м. Відстань між: свердловинами, у дільницях розповсюдження зони окислення може бути зменшено до 25 м.