Технические науки/ 10. Горное дело

К.е.н. Кириченко О.О.,* асп. Мормуль Т.М.

Національний гірничий університет (Україна)

*Таврійський національний університет ім.. В.І. Вернадського

Розвиток гірничих робіт в Нікопольському

марганцеворудному басейні

Нікопольський марганцеворудний басейн розташований на південному-сході України. За розмірами складових його рудоносних площ і пов’язаних з ними промислових запасів руд він займає одне з перших місць серед найбільш осадових родовищ.

Історія геологічного вивчення басейну почалася з 80 років ХIX сторіччя, коли були відкриті марганцеві руди в західній частині Нікопольського родовища. Промислове освоєння басейну почалося з 1886 року.

Родовище представляє собою обширну депресією в кристалічному ложі, покриті стародавньою корою вивітрювання. В ґрунті пласта залягають кварцево-глауконітові, нерідко глибокозернисті піски, які містять домішки глинистих частинок, глини або безпосередньо каоліну.

Особливостями гірничо-геологічних умов залягання рудного пласта є піщано-глинисті породи з включеннями конкреційно-кусковатих, комірчастих і зернистих марганцевих утворень різної форми і розмірів. Марганцевий пласт залягає майже горизонтально, потужність його становить близько 0,5-3,6 м (середня 2,0 м). Надрудні породи представлені пісками, сланцями і зеленувато-сірими або червоно-бурими глинами, місцями – ізвестняками-черепашниками. Потужність покриваючих порід коливається від 15 до 80 м.

Басейн ділиться на дві частини: західну і східну. Розробку басейну здійснюють два гірничо-збагачувальні комбінати: західну частину – Орджонікідзевський ГЗК, східну – Марганецкий ГЗК.

Загальна площа розвіданого родовища Нікопольського марганцеворудного басейну складає 46,7 тис.га земель, з яких 98% є плодородними, придатних для обробітку сільськогосподарських культур.

Видобуток марганцевої руди на Нікопольському марганцеворудному родовищі до 1952 р. проводилося підземним способом. Через складні гірничі і гідрологічні умови залягання рудного пласта (слабкі породи крівлі, високий гірничий тиск, великі втрати руди, наявність пливунів при рясній водонасиченості) здійснено перехід на відкритий спосіб розробки, який покращив техніко-економічні показники гірничодобувних підприємств, раціональне використання надр та рівень безпеки гірничих робітників.

Історія відкритих гірничих робіт в Нікопольському басейні почалася на руднику ім. Орджонікідзе в межах малого Богданівського кар’єру. Розкривні та видобувні роботи здійснювались невеликими екскаваторами з місткістю ковша 0,5-1 м³. Транспортування розкривних порід і руди здійснювалось автосамоскидами ГАЗ – 93 та ЗІЛ – 385.

Успіх відкритих гірничих робіт, не дивлячись на недосконалість гірничо-транспортного обладнання, був очевидним. Продуктивність праці зросла в 2,5 разів. Це сприяло швидкому розвитку відкритих робіт в басейні. Так, в 1954 році почались роботи на Малому Шевченківському, Новоселівському та інших кар’єрах.

Подальший розвиток відкритих робіт невідривно пов'язаний з розвитком в країні екскаваторобудування. Це видно з прикладу будівництва і експлуатації найбільших в басейні кар’єрів: Богданівського, Шевченківського, Запорізьського та інших. Так, на зміну малопродуктивним екскаваторам з’явились більш вдосконалені ЕКГ – 4 з ковшем місткістю 4; 4,6 м³ ЕКГ – 8, на зміну 1,5 та 3 тонних автосамоскидів прийшли 10 та 25 тонні (ЯАЗ – 210 Е; МАЗ – 525; КрАЗ – 222), але у зв’язку із збільшенням потужності розкривних порід на розроблювальних кар’єрах ці екскаватори стали неефективними. З 1957 року на кар’єри Нікопольського басейну стали надходити потужні крокуючі драглайни виробництва НКЗ: Уралмашзавода: ЕШ – 6/60; ЕШ – 14/75; ЕШ – 15/90; а на Богданівському кар’єрі почав працювати крокуючий гігант вітчизняного машинобудування ЕШ – 25/100.

На зміну гірничо-транспортному обладнанню циклічної дії на Шевченківському та Грушевському кар’єрах було впроваджено унікальне обладнання безперервної дії. Так, на Шевченківському кар’єрі були змонтовані і введені в експлуатацію в 1964 році два комплекси продуктивністю 3000 м³/год; на нижньому уступі – транспортно-відвальний комплекс в складі екскаватора ЕРГ–1600 , на передовому уступі транспортний комплекс, в складі екскаватора ЕРГ–1600 , системи стрічкових конвеєрів, та двох від валоутворювачів ОШ–4500/90 конструкції Новокраматорського машинобудівного заводу.

Основним принципом ведення гірничих робіт на ОГЗК, пов'язаних із видобутком марганцевої руди, раціональною розробкою надр та охороною природи є з'єднання їх в єдину високоефективну технологічну схему. Створення в свій час (ХХ ст.) могутнього вітчизняного гірничорозкривного устаткування – комплексів безперервної дії і крокуючих екскаваторів сприяло швидкому розвитку і вдосконаленню відкритих гірничих робіт.

Зараз видобуток руди здійснюється на семи кар'єрах, сумарна виробнича потужність яких – 5050 тис.т марганцевої руди на рік [1]. Її балансові запаси по категоріях А+В+С₁ складають близько 380 млн.т., з них експлуатовані (в межах діючих кар'єрів) – 116,5; резервні – 244,3; не плановані до відробітку – 19,1 млн. т. На сьогоднішній день на стадії доопрацювання знаходяться три кар'єрні поля. Порядок і інтенсивність доопрацювання кар'єрних полів ОГЗКа встановлено з урахуванням результатів виконаних досліджень та приведено в табл. 1.

На більшості кар'єрів розроблена і вперше в світовій практиці застосована трьохуступна комбінована система розробки з використанням сучасного гірничотранспортного устаткування: безтранспортна з використанням високопродуктивних крокуючих драглайнів; транспортно-відвальна з використанням роторних екскаваторів в поєднанні з консольним відвалоутворювачами; транспортна з використанням залізничного, автомобільного та конвеєрного транспорту. Принциповою особливістю технології гірничих робіт по комбінованій системі є відробіток наносів трьома уступами при перехресному переміщенні і розміщенні розкривних порід у внутрішній відвал.

Таблиця 1

Динаміка видобутку сирої марганцевої руди на кар'єрах Орджоникідзевського ГЗКа, тис. т

Кар'єри		1992	1993	1994	1996	1998	1999		2000		2002		2003		2005
Богданівський		1000	850	800	600	600	600		600		300		300		300
Шевченківський		1500	1500	1500	1500	1500	1500		1500		1500		1500		1500
Північний		1400	1400	1400	1400	1400	1400		1400		1400		1400		1400
Запорізький		600	900	900	800	300	-		-		-		-		-
Чкалівський 1		1600	1600	1600	1400	1400	1400		1400		1400		1400		1400
Чкалівський 2		1200	1200	1200	1400	1400	1400		1400		1400		1400		1400
Олександрівський		1000	100	1000	1000	1000	1000		1000		1000		1000		1000
Покровській	200		200	200	500	1000		1300		1300		1500		1500		1500
Усього по ГЗКу	8500		8650	8600	8600	8600		8600		8600		8500		8500		8500

Від порядку укладання порід у відвал залежить ефективність роботи по рекультивації. Спочатку розкривні роботи проводилися по найпростішій схемі, при якій верхні шари породи укладали в нижній ярус відвалів, а нижній - у верхній. Таке укладання суперечило вимогам рекультивації. Після перегляду технології відвальних робіт упроваджені схеми, які дозволяють укладати гірничі породи пошарово в тій же послідовності, в якій вони залягали в природному масиві.

Формування складу основного гірничотранспортного устаткування для кар'єрів здійснюється за принципом максимального використання наявного в теперішній час та введенні мінімальної кількості додаткових машин, які переводяться з інших кар'єрів комбінату.

Література.

1. Постоловський В.В. ОАО «Орджоникидзевский ГОК» - ведущее предприятие Украины по добыче и обогащению марганцевых руд // Горный журнал. – 2005. - №5 - С.43-45.