Высокогорский ГОК: Шахта «Естюнинская»

Естюнинское месторождение входит в Тагильскую группу железорудных месторождений и расположено в 8 км северо-западнее г. Нижнего Тагила. Месторождение было открыто в 1900 году на горе Естюниной и первоначально периодически отрабатывалось в 1901-1902 годах несколькими карьерами на северном склоне горы. Добыча велась в небольшом объеме и данных о ней не сохранилось. При этом на глубину разведок совершенно не производилось. Лишь с 1929 года, после открытия новых крупных магнитных аномалий, месторождение подверглось детальной разведке.
Высокогорский ГОК: Шахта «Естюнинская»

В 1930-х годах вся площадь месторождения была покрыта детальной топографической и магнитометрической съемкой. Это позволило определить запасы месторождения и приступить к проектированию карьера. Первый этап разведки месторождения проводился с 1929 по 1952 год.

С 1950 года на Естюнинском месторождении началась систематическая добыча руд Высокогорским рудоуправлением.
В 1952 году на Естюнинском карьере было добыто 420 тыс тонн руды. Проектную мощность карьера 800 тыс. тонн рудной массы в год достигли в 1959 году.

В конце 1960-х годов был утверждён проект подземной разработки до гор. –240 м (470 м от поверхности), и в апреле 1970 года началась проходка стволов шахт.
В конце 1976 года шахта «Естюнинская» была сдана в эксплуатацию, что позволило перейти с открытых работ на подземные. Задержка в строительстве шахты обуславливалась тем, что ШСУ №5 треста «Востокшахтопроходка» не обладало данными по строительству наземных сооружений.
29 апреля 1977 года на шахте «Естюнинская» был поднят первый скип с рудой.
Вскрытие месторождения до горизонта –240 м (540 м от поверхности) осуществляется по фланговой схеме тремя вертикальными стволами. Главный подъёмный ствол имеет диаметр в свету 6,5 м, закреплён монолитным бетоном, оборудован клетью с противовесом на глухую вагонетку емкостью 4 м3 и двумя скипами емкостью 4,4 м3.
Проветривание рудника осуществляется нагнетательно-всасывающим (комбинированным) способом по фланговой схеме. Свежий воздух подается в шахту по стволу шахты «Вентиляционно-Нагнетательная» вентилятором ВОКД-2,4. Вентиляционно-калориферная установка при этом стволе оборудована калориферами. Отработанный воздух из подземных выработок выдается вентилятором ВОКД-2,4 по стволу шахты «Вентиляционно-Вытяжная» на поверхность. Вентиляционные стволы имеют диаметр в свету 4,0 м.
В 1983 году разработка руд открытым способом была прекращена в связи с попаданием карьера в зону горных работ шахты. Карьером были отработаны запасы месторождения до горизонта +130 м.
Первый концентрационный горизонт шахты был на отметке ±0 м, на котором располагался дробильный комплекс.
К настоящему времени полностью отработаны горизонты –60 м и –120 м, основная добыча ведется по горизонту –180 м и –240 м. Горизонт –240 м является концентрационным, на нем расположен дробильный комплекс и главная водоотливная установка.
Руддвор горизонта -240 м.
Высокогорский ГОК: Шахта «Естюнинская»

 

Высокогорский ГОК: Шахта «Естюнинская»

 

Первая очередь горизонта –240 м была введена в эксплуатацию в 2002 году. В 2005 году возобновлены горно-капитальные работы по проходке выработок 2-й очереди горизонта –240 м.
Основные запасы сосредоточены в рудном теле №1, имеющем невыдержанную мощность и пологое падение. Такая горно-геологическая обстановка обусловила в первоначальном проекте применение системы разработки с подэтажной отбойкой слоями на зажатую среду. Для выпуска и доставки руды к рудоспускам предусматривалось самоходное оборудование. Однако из-за отсутствия высокопроизводительного отечественного самоходного оборудования эта система на шахте не применялась. На участках с крутым падением рудного тела были проведены испытания системы разработки с доставкой руды взрывом, но эта система по ряду причин не нашла широкого применения на шахте.
В последующем перешли на систему открытых камер с этажной отбойкой. Существенным недостатком этой системы являлось то, что на междукамерный целик и потолочину приходилось более половины запасов очистного блока. При массовом их обрушении, когда взорванная рудная масса контактировала с обрушенными породами висячего бока отработанных соседних блоков, получались большие потери. К тому же крепкие породы Естюнинского месторождения оказались в сильном напряженно-деформированном состоянии (НДС), что обусловило необходимость иметь целики значительных размеров. Группой инженерно-технических работников Высокогорского комбината и учеными Института горного дела было предложено оставлять «податливые» целики трапециевидной формы, в которых по мере продвигания очистных работ происходит срез, одновременно резко снижается НДС рудного массива и пород висячего бока. Это позволило увеличить пролеты камер с 35-40 до 260 м, создать значительные активные камерные запасы, обеспечить снижение потерь руды и более безопасные условия работы.
В настоящее время на шахте «Естюнинская» применяется этажно-камерная система разработки с податливой потолочиной и междукамерными целиками шириной 15-25 м, длина камер в зависимости от напряженно-деформированного состояния массива достигает 150 м. Высота этажа принята 60 м.
Отбитая руда доставляется на откаточный штрек с помощью скреперных лебедок.

Добытая руда в вагонетках ВГ-4,5 транспортируется электровозами К-14 до капитального рудоспуска, оборудованного круговым вагоноопрокидывателем.
Высокогорский ГОК: Шахта «Естюнинская»

 

Состав состоит из 10 вагонеток ВГ-4,5.
Высокогорский ГОК: Шахта «Естюнинская»

 

Круговой вагоноопрокидыватель на горизонте –180 м.
Высокогорский ГОК: Шахта «Естюнинская»

 

Высокогорский ГОК: Шахта «Естюнинская»

Руда из вагонов перепускается в бункер дробильного комплекса на горизонте –240 м.
Высокогорский ГОК: Шахта «Естюнинская»

На горизонте -240 м также имеется круговой вагоноопрокидыватель.
Высокогорский ГОК: Шахта «Естюнинская»

 

Высокогорский ГОК: Шахта «Естюнинская»

 

Состав из 10 вагонов заезжает в опрокидыватель и поочередно вагоны опорожняются в бункер.
Высокогорский ГОК: Шахта «Естюнинская»

 

Высокогорский ГОК: Шахта «Естюнинская»

 

Высокогорский ГОК: Шахта «Естюнинская»

 

Разгрузка вагона.
Высокогорский ГОК: Шахта «Естюнинская»

 

Через рудоспуск руда перепускается в дробильный комплекс, расположенный на горизонте –240 м.
Высокогорский ГОК: Шахта «Естюнинская»

 

Дробленная руда скипами выдается на поверхность, через бункер грузится в думпкары и электровозами транспортируется до УД ВОЦ или на открытый склад сырой руды шахты «Магнетитовая».
Высокогорский ГОК: Шахта «Естюнинская»

 

На шахте проделана большая работа по механизации и автоматизации производства. При проходке выработок используются самоходные и стационарные агрегаты: СБКН, 2УПН-2П, ПТ-4, скреперные лебедки, полки КПВ. Бурение скважин осуществляется станками НКР-100. Полностью механизирована зарядка скважин, используются зарядные машины ЗМБС-2А, МТЗ-2, МЗКС-160.
Крепление выработок в основном производится легкими видами крепи: набрызг-бетоном и штангами с использованием агрегатов БМ-60 и ПН-1.
Арочная податливая крепь.
Высокогорский ГОК: Шахта «Естюнинская»

 

В дистанционном и автоматическом режиме работают: насосы водоотлива, вентиляторы шахтного проветривания, калориферные, скиповые и клетевые подъемные установки, дозаторы, вентиляционные двери, вагоноопрокиды, стрелочные переводы.
Автоматическая вентиляционная дверь в штреке.
Высокогорский ГОК: Шахта «Естюнинская»

 

Клетевая подъемная машина.
Высокогорский ГОК: Шахта «Естюнинская»

 

Высокогорский ГОК: Шахта «Естюнинская»

 

Скиповая подъемная машина.
Высокогорский ГОК: Шахта «Естюнинская»

 

Высокогорский ГОК: Шахта «Естюнинская»

 

Для ремонта и технического обслуживания подвижного состава на горизонте -240 м расположено вагоноремонтное депо.
Высокогорский ГОК: Шахта «Естюнинская»

 

Высокогорский ГОК: Шахта «Естюнинская»

 

В 2008 году шахта «Естюнинская» вышла на проектную производительность 1,2 млн. тонн рудной массы в год.
Основным потребителем железных руд «Естюнинского» месторождения является Нижнетагильский металлургический комбинат.
Высокогорский ГОК: Шахта «Естюнинская»

 

Естюнинское месторождение представлено несколькими пластообразными рудными залежами мощностью от 5 до 50 м, в отдельных случаях до 120 м, и падением 30-45°. Размеры залежей по простиранию – до 2 км.
Рудная зона Естюнинского месторождения в горизонтальном сечении имеет форму пласта с плавными изгибами, залегающего на контакте сиенитов и габбро. Ширина рудной зоны от 40 до 220 м.
Геологический разрез Естюнинского месторождения.
Высокогорский ГОК: Шахта «Естюнинская»

 

На Естюнинском месторождении в соответствии с кондициями выделено 34 рудных тела. Основное количество (91%) балансовых запасов месторождения сконцентрировано в рудном теле №1. Морфология и пространственное положение его согласное со всей рудной зоной месторождения. Юго-восточная часть его и центральный раздув сложены богатыми магнетитовыми рудами. Для северо-западной части тела характерны бедные вкрапленные руды.
По форме рудное тело №1 представляет собой пластообразную залежь, вытянутую по простиранию на 1385 м, по падению на 1600 м. Средняя мощность 25 м, максимальная мощность 72,3 м отмечена в центральной части рудного тела.
Рудное тело №8 является вторым по величине рудным телом месторождения, содержащим 6,5% балансовых запасов месторождения промышленных категорий. Залегает стратиграфически выше рудного тела №1. Рудное тело прослежено от поверхности до горизонта –780 м. Форма тела пластообразная, осложненная раздувами и пережимами. Максимальная мощность рудного тела – 46,4 м. Падение северо-восточное под углами 30–40°. Тело сложено преимущественно вкрапленными бедными рудами.
По минералогическому составу и химическому составу все руды относятся к магнетитовому типу.
По текстурно-структурным особенностям и содержанию железа руды месторождения подразделяются на сплошные (Fe более 50%), богатые полосчатые и пятнистые (Fe – 30-50%), бедные вкрапленные руды (Fe – 16-30%) и оруденелые породы (Fe менее 16,0%). На месторождении преобладают бедные вкрапленные руды.
Балансовые запасы на 01.01.2007 г. по разрабатываемой части Естюнинского месторождения составляют по категориям А+В+С1 157,8 млн. тонн.
Высокогорский ГОК: Шахта «Естюнинская»

 

В 1982–1985 годах стратиграфически ниже на 600 м Естюнинского месторождения выявлена Ново-Естюнинская зона. В 1985–1988 годах выполнена предварительная, а в 1988–1991 годах – детальная разведка.
Размер зоны по простиранию от 90 до 280 м, угол залегания 55–60°, сложена относительно богатыми разностями сернисто-магнетитовых руд с содержанием железа 35,3%. Балансовые запасы Ново-Естюнинской зоны составляют 107635 тыс. тонн. В пределах зоны выявлено и разведано два слепых рудных тела: верхнее – рудное тело №21 и нижнее – №22.
Рудное тело №21 залегает согласно с вмещающими кислыми метаморфическими породами. Имеет северо-восточное падение под углом в среднем 37° с колебаниями от 26° до 44°.
В плане оно имеет вид короткой линзы с тупым выклиниванием на северо-западе и постепенным – на юго-востоке, в разрезе тело представляет собой пластообразную залежь, погружающуюся на север под углом 50°. Длина в направлении склонения до гор. –1020 м составляет 1500 м, длина по простиранию – до 280 м, по падению – до 400–500 м, мощность варьирует от 7 до 72 м и составляет в среднем 35,4 м. Рудное тело №21 содержит 28,8% балансовых запасов железных руд Ново-Естюнинской зоны.
Рудное тело №22 залегает в пироксен-плагиоклазовых породах, аналогичных Естюнинской зоне, на 100–190 м ниже рудного тела №21. По форме оно представляет сложную столбообразную залежь, погружающуюся на север под углом 53°. Длина его по простиранию возрастает от верхних горизонтов к нижним от 40 до 360 м (гор. –860 м). Размеры в направлении падения также возрастают с глубиной от 75 до 600 м. Мощность по пересечениям колеблется от 8 (краевые части) до 145 м (раздув в центральной части). Средняя мощность составляет 61,2 м. Рудное тело №22 содержит 61,2% разведанных запасов месторождения. Для него характерны резкие тупые выклинивания. Со стороны висячего бока рудной залежи выделено самостоятельное тело №22а со средней мощностью 28,4 м, длина его по простиранию 100–120 м, по падению 190–465 м.
Минеральный и химический состав руд Ново-Естюнинской зоны аналогичен таковым собственно Естюнинской зоны.
По текстурно-структурным и минеральным особенностям, а также содержанию железа руды подразделяются на сплошные (массивные), богатые (скарновые густовкрапленные, полосчатые и пятнистые пироксен-плагиоклаз-магнетитовые), бедные (вкрапленные тонкополосчатые пироксен-плагиоклаз-магнетитовые) и оруденелые (пироксен-плагиоклазовые) породы. Сплошные руды слагают 19,3%, богатые – 43,2%, бедные – 27,1% и оруденелые породы – 10,4% объема рудных тел. Руды сложены магнетитом (42,2%), пироксеном (25%), плагиоклазом (15%), эпидотом (8,0%), гранатом (5%) и кварцем (2%). Пирит и гематит соответственно представлены в количестве 0,88 и 0,60%, гидроокислы железа и апатит – 0,30%, пирротин, халькопирит и ильменит – по 0,10%, мушкетовит, сфалерит, борнит, шпинель и сфен – в сумме не более 0,1%.
Гидрогеологические условия Ново-Естюнинской зоны характеризуются развитием трещинных вод. Прогнозные водопритоки в горные выработки гор. –1020 м составят 570 м3/ч, кратковременные притоки могут превышать 1000 м3/ч.
Массив относится к комплексу устойчивых пород, ограниченно устойчивые и неустойчивые породы занимают подчиненное положение и характерны для приповерхностных горизонтов и зон нарушений. Породы и руды Ново-Естюнинской зоны склонны к динамическим проявлениям горного давления.
По результатам проведенных исследований руды Ново-Естюнинской зоны отнесены к легкообогатимым и установлена возможность обогащения их по схеме, принятой на обогатительной фабрике ОАО «Высокогорский ГОК», по которой обогащаются руды собственно Естюнинского месторождения. Из Ново-Естюнинских руд возможно получение концентрата с содержанием железа 64,8%. Имеющиеся в рудах попутные компоненты медь и кобальт не имеют промышленного значения из-за их низкого содержания в руде.
Запасы железных руд Ново-Естюнинской залежи Естюнинского месторождения утверждены ГКЗ и являются резервом шахты «Естюнинская» ОАО «Высокогорский ГОК».
Высокогорский ГОК: Шахта «Естюнинская»

 

Руды и вмещающие породы очень крепкие (коэффициент крепости по Протодьяконову 12-16), устойчивые. Особенностью месторождения является аномально высокая величина горного давления с преобладанием горизонтальных тектонических напряжений. По этой причине месторождение отнесено к опасным по горным ударам.
Прогнозирование и предупреждение динамических проявлений осуществляется согласно плану работы службы ППГУ, утверждаемому главным инженером ОАО «Высокорский ГОК».
Служба прогноза и предупреждения горных даров (ППГУ) была организована в 1978 году, после ввода в эксплуатацию шахты «Естюнинская». Служба ППГУ осуществляет контроль за геодинамическим состоянием массива горных пород.
Для контроля за изменением геодинамической ситуации по шахте «Естюнинская» службой ППГУ применяются следующие методы контроля:
• наблюдение за конвергенцией горных выработок в районах очистной выемки;
• измерение уровня акустической эмиссии по потенциально опасным горным выработкам;
• наблюдение за изменением кажущегося электрического сопротивления в районах интрузивных тел и крупных тектонических нарушений;
• для выявления зон потенциально опасных по проявлениям горного давления используется метод контроля по дискованию керна (распадение на линзовидные плашки толщиной 0,5-4 см) скважин разведочного бурения.
За период с 1986 года на Естюнинском месторождении зафиксировано 27 случаев интенсивного проявления горного давления в виде толчков и микроударов.
С целью снижения нагрузок, действующих на контуре горных выработок и границах выемочных блоков на шахте применяются мероприятия, рекомендованные Институтом горного дела УрОРАН: проведение выработок специального сечения, камуфлетное взрывание на участках с высоким уровнем динамических нагрузок, формирование разгрузочных щелей в днище выемочных блоков.

Шахта «Естюнинская» входит в состав ОАО «Выскогорский ГОК», является самой молодой и наиболее перспективной для развития местной сырьевой базы Нижнетагильского металлургического комбината. Запасы месторождения до глубины 1200 м составляют около 274 млн. тонн магнетито-скарновых руд с содержанием железа 27-35%.
Срок окончания отработки вскрытых запасов по действующему проекту – 2020 г.
В связи с возможным выбытием мощностей шахты «Естюнинская» к 2020 году для ОАО «Высокогорский ГОК» становится необходимостью строительство новой шахты для отработки запасов нижних горизонтов Естюнинского месторождения. Однако для этого требуются серьезные инвестиции, т.к. за счет собственных средств строительство новой шахты невозможно.
Для вскрытия нижних горизонтов месторождения предложено несколько вариантов:
1. Углубка существующих стволов и проходка двух новых – «Скипо-Клетьевого» на центральной промплощадке и «Вентиляционно-Вспомогательного» на фланге.
2. Проходка вместо скипового ствола наклонного конвейерного ствола с поверхности.
3. Проходка транспортного квершлага протяжённостью 12200 м до шахты «Магнетитовая» с реконструкцией ее подъёмной машины.
В качестве промежуточного может быть рассмотрен один из возможных вариантов вскрытия горизонта –300 м на существующий дробильно-скиповой комплекс горизонта –240 м.
Наряду с вопросами вскрытия необходимо определить рациональную технологию добычи руды. Значительная часть запасов глубоких горизонтов попадает в охранную зону пос. Баранчиха, реки Баранча и магистральной автодороги, и может быть отработана только системами с закладкой выработанного пространства или с оставлением не извлекаемых целиков.
Для отработки глубоких горизонтов шахты «Естюнинская» предложена технология добычи руды с применением самоходного технологического оборудования – погрузочно-доставочных машин (ПДМ) типа TORO-500 и буровых станков типа SOLO 1009RZ для бурения глубоких скважин диаметром 102 мм.
На основании технико-экономического сравнения для условий шахты «Естюнинская» выбраны три основные системы разработки: этажно- (подэтажно-) камерная система, подэтажное обрушение с торцовым выпуском руды и этажно- (подэтажно-) камерная система с гидравлической закладкой выработанного пространства.
Вскрытие запасов предусматривается сдвоенными горизонтами с расположением концентрационных горихонтов на отметках –300 м, –420 м, –540 м, –660 м, –780 м, –900 м и –1020 м
При производительности новой шахты 4 млн. тонн срок отработки составит более 67 лет, а при работе одновременно двух горизонтов мощность шахты составит 8,4 млн тонн.

Наряду с подземными работами в августе 2016 года возобновились добычные работы в Естюнинском карьере на отметке +295 м. В карьере планируется добыть оставшиеся запасы магнетитовых руд до горизонта +155 м. Срок отработки составит 4 года, за которые планируется добыть примерно 475 тысяч тонн с содержанием железа 26%.
В 2010 году возле АБК шахты «Естюнинская» был установлен памятник горнякам, погибших при взрыве 23 декабря 2009 года.
Высокогорский ГОК: Шахта «Естюнинская»

 

Выражаю благодарность и признательность редакции газеты «Высокогорский горняк» и руководству шахты «Естюнинская» за организацию и проведение экскурсии по предприятию.

 

Использованная литература:
Барышев B.М. Служба прогноза и предупреждения горных ударов по шахте «Естюнинская». // «Неделя горняка-2002». 2003.
Богданович К.И. Железные руды России. 1911.
Волков Ю.В., Соколов И.В., Смирнов А.А., Антипин Ю.Г. Направления развития технологии добычи руды при отработке глубоких горизонтов Естюнинского месторождения. // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). Выпуск №7, 2005.
Геология СССР. Том 12. Полезные ископаемые. Пермская, Свердловская, Челябинская и Курганская области. 1973.
Гидрогеология СССР. Том XIV. Урал. 1972.
Горшколепов И.М., Пыхтин Г.Ф., Зубрилов Л.Е. Железорудная промышленность Урала к юбилею Октября. // «Горный журнал». 1977, №6.
Клейменов Д.А., Альбрехт В.Г., Коротеев В.А., Нурмухаметов Ф.М., Сакулин Е.А., Григорьев В.В. Знаменитые месторождения Урала. Часть II. 2007.
Крупин М.А., Сайтбурханов В.Ю. Высокогорский горно-обогатительный комбинат – один из родоначальников горнозаводского дела на Урале. // «Известия вузов. Горный журнал». 2004, №3.
Минеральные ресурсы Урала. Под ред. Медникова Н.И., Мирмельштейна А.Н., Ушакова Н.А. и др. 1934.
Ручкин В.И. Мониторинг напряжённо-деформированного состояния массива горных пород на участках превышающих размеры разрабатываемых месторождений. // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). Выпуск №12, 2010.
Ручным В.И. Мониторинг за геодинамической активностью и развитием процесса сдвижения горных пород на Естюнинском месторождении. // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). Выпуск №5, 2005.
Скакун Г.П. Высокогорский горно-обогатительный комбинат. // «Известия вузов. Горный журнал». 1993, №6.
Устюжанин С.Л. Высокогорский горно-обогатительный комбинат. // «Известия вузов. Горный журнал». 2000, №3.
Устюжанин С.Л., Осламенко В.В., Фуксман Ф.Б. Высокогорский горно-обогатительный комбинат. // «Известия вузов. Горный журнал». 2000, №3.
Хачай О.А., Хачай О.Ю., Барышев В.М., Ухарская О.Ю. Оценка влияния взрывных работ в шахте «Естюнинская» на устойчивость прилегающего к ней борта карьера по данным активного электромагнитного мониторинга. Вестник КРСУ. 2016. Том 16. №1.
http://gazeta-vgok.ru/factory/1058-vtoroe-dyhanie-estyuninskogo-karera.html

Комментариев нет

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Календарь записей

Октябрь 2017
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
« Авг    
 1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
3031  

Присоединяйся

Реклама