Разведка пластовых месторождений железа

Сидеритовые руды одного из типичных железорудных месторождений осадочного происхождения представляют собой образования прибрежных областей юрского моря или озер. Площадное их распространение контролируется извилистой линией древнего берега бассейна, в котором происходило отложение.

Разрез вмещающих пород следующий:

1) растительный слой — около 0,5 м;

2) надрудная юрская толща песков и глин — 10—20 ,и;

3) рудная юрская толща песков и глин — 12—15 м;

4) подрудная (пермо-триасовая) пестроцветная толща.

Руды представлены двумя морфологическими типами:

а) пропластками сидерита средней мощностью 18—26 см (максимум до 50 см);

б) сидеритовыми конкрециями размером от 5 см до 1 м (в среднем 25—40 см). Конкреции группируются в прослойки, представляющие собой наиболее чистый, высококачественный сорт руд, содержащий мало песка и глины.

Прослои того и другого сорта руды концентрируются в зоны оруденения, обычно имеющие мощность 2—3 м. Каждая такая зона может содержать от 1 до 7 прослоев, которые располагаются бессистемно внутри зоны. Выход руды достигает 1000 кг с 1 м2, в среднем — 350 кг. Промышленный минимум, 250 кг с 1 м2, соответствует рудному слою мощностью 12 см. Отношение рудных площадей к площадям с непромышленным оруденением и пустым в контурах, выделенных разведкой рудных участков, составляет около 3:1.

Среднее содержание железа в руде около 33%; преобладает закисная форма. Содержание окисного железа редко превышает 3—4% и увеличивается только в окисленных рудах, выходящих на поверхность. Содержание серы изменяется от следов до 0,36%, содержание фосфора около' 0,41%. Сера и фосфор являются вредными примесями. Для этого типа руд допустимое максимальное содержание серы 0,3%, фосфора 1,5%. Все пробы анализируются на Fe, S, Р, SiО2, CaO; определяется потеря при прокаливании и влажность. 10% проб анализируют на окислы марганца и магния, титан, ванадий, закисное и окисное железо.

Горно-технические условия: залегание рудных пластов горизонтальное, глубина залегания не более 50 м., в среднем 20—25 м; приток воды в шахтах 8—15 м3/час. Ha контакте надрудной и рудной толщ залегает слой пластичной водонепроницаемой глины мощностью 30—60 см, образующий водоупорное ложе верхнего водоносного горизонта. В связи с этим требуется водонепроницаемое крепление выработок после проходки надрудной толщи и слоя глины.

Поиски и предварительная разведка проведены скважинами ручного ударно-вращательного бурения с обсадкой трубами: начальный диаметр 6", диаметр подсечения руды 4,5'', применять, меньший диаметр не рекомендуется. Средняя глубина скважин 35 м. Производительность бурения на комплект более 150 м в месяц. Интервал применявшейся поисковой сетки скважин. 800—900 м.

Предварительная разведка осуществлялась путем последовательного сгущения выработок по сеткам 400, 200 и 100 м. До сих поp разведка по сетке 100x100 м и даже 50x50 м не давала запасов выше категории C1 в связи с низким выходом керна.

Предполагается рудоносные породы затирать вручную обсадной трубой, диаметром 4,5'' что даст возможность получать от 50 до 100% выхода рудного керна. В случае хорошего выхода есть основания для сгущения сетки до 50x50 м и даже до 25х25 м (такая сетка применяется при разведке некоторых осадочных железных руд) для получения запасов категории В. Если же не удастся получить достаточный выход керна, то дальнейшее сгущение скважин бесцельно, так как оно все равно не дает запасов по категориям выше Q.

Для получения запасов категорий А и В требуется проведение горных выработок. На 1 км2 рудоносной площади проходятся две разведочные шахты, средней глубиной по 25 м. Так как шахты должны пересечь плывуны надрудного водоносного горизонта и перекрыть его для предотвращения попадания воды в рудный горизонт, при их проходке применяется сплошная венцовая крепь в комбинации с забивной. Начальное сечение шахты принимается 4,40х3,60 м в расчете на возможность забивки двух звеньев шпунтового крепления для перекрытия плывунов, имеющих максимальную мощность 6 м. После забивки двух шпунтов шахта имеет сечение 2,16х1,36 м. Водоотлив осуществляется паровыми пульзометрами.

Из вертикальных выработок проходятся штреки. Опробование в горных выработках валовое. В пробу включается материал с 0,5 м уходки штрека. Расстояние между валовыми пробами 4,5 м. Если мощность рудосодержащей зоны больше сечения штрека, в почве последнего на опробованном интервале длиной 0,5 м пробивается шурф-канава такой же длины, т. е. 0,5 м. Руда отсортировывается от пустой породы и составляется проба со средним начальным весом около 400 кг.

Сравнительно небольшие размеры отдельных рудных участков, сложные горно-технические условия (значительная глубина залегания и водоносность) чрезвычайно удорожают детальную разведку и вынуждают итти на повышенный риск при организации добычи. В этих условиях не исключена возможность проектирования и постройки рудников на запасах в основном категории C1 с небольшой долей запасов категории В, прилегающих к разведочным шахтам.