Месторождение огнеупорных дунитов «Гора Соловьева» находится в Пригородном районе Свердловской области, в 40 км к юго-западу от г. Нижний Тагил, на западной окраине пос. Уралец.
Впервые оценка дунита как огнеупорного материала была дана в 1935-1938 годах, когда из карьера Александровского лога была отобрана проба весом 600 тонн, из которой изготовлена и испытана на Часов-Ярском заводе опытная партия форстеритового кирпича. Испытания проведены Украинским институтом огнеупоров и дали положительные результаты.
В 1939 году месторождение разведывалось Нижне-Тагильской ГРП в связи с поиском коренной платины.
В 1939-1940 годах испытания дунитов были продолжены Ленинградским институтом огнеупоров по 10 пробам массой по 100 кг, отобранным из дражного отвала (1 проба) и из керна скважин, пройденных на участках «Александровский Лог» и «Высота 455 м». Испытания показали, что из дунитов месторождения «Гора Соловьева» возможно получение высокоогнеупорного кирпича хорошего качества и рекомендована технология его получения.
Впервые запасы дунитов месторождения «Гора Соловьева» в качестве сырья для огнеупорной промышленности утверждены ВКЗ в 1941 году.
В 1955 году проведена доразведка Соловьевогорского месторождения Высокогорской ГРП на участках «Высота-455» и «Александровский лог» с целью увеличения производительности карьера до 100 тыс.т в год и обеспечения Нижнетагильского огнеупорного завода форстеритовым сырьем сроком на 25 лет.
В 1956 году запасы огнеупорных дунитов утверждены ГКЗ в качестве сырья для огнеупорной промышленности в количестве 9163 тыс. т, в том числе: по кат. А2 – 3751 тыс. т, В – 2540 тыс. т и C1 – 2872 тыс. т. Статистически подсчитаны запасы некондиционных дунитов в количестве 755 тыс. т.
Оценка дунитов производилась в соответствии с кондициями технического управления МЧМ СССР, предусматривающими содержание окиси магния в прокаленном веществе не менее 42%, окиси кальция не более 0,4%, при весовом соотношении окиси магния к кремнезему не менее 1:1 и огнеупорности не ниже 1750°С.
При утверждении запасов дунитов в качестве попутного компонента рассматривался вопрос о содержании платины в дунитах. Однако впоследствии было установлено, что в пределах разведанного участка промышленные концентрации платины отсутствуют.
В 1965 году на огнеупорном производстве Нижнетагильского металлургического комбината была пущена технологическая цепочка, использующая в качестве сырья соловьевогорские дуниты, хромиты Донского ГОКа и периклаз (обожженный магнезит) Саткинского месторождения или импортный из КНР.
Форстеритовые изделия успешно используются на НТМК для кладки облицовки шлаковиков, регенераторов, частично вертикальных каналов мартеновских печей, а форстеритохромитовые вместо периклазхромитовых – для кладки сводов шлаковиков, регенераторов и верхних рядов насадок. Дунитовые бетоны успешно заменили хромбетоны при обмазке сталевыпускных желобов. В семидесятые годы на НТМК отработана технология производства безобжиговых сталеразливочных изделий. Получены обнадеживающие результаты по использованию плавленого дунита, обогащенного периклазом, по металло- и шлакоустойчивости не уступающего плавленым периклазам, которые в настоящее время закупаются за рубежом. Последние широко применяются для кладки печь-ковшей и конвертеров.
Месторождение огнеупорных дунитов «Гора Соловьева» было введено в эксплуатацию в 1963 году для обеспечения огнеупорного производства Нижне-Тагильского металлургического комбината магнезиальным сырьем для производства форстеритовых огнеупоров с годовой потребностью в сырье 100 тыс. т в год.
За период с 1963 по 2001 год на месторождении добыто 4035 тыс. т дунитов, в том числе потеряно 125 тыс. т. Максимальная годовая добыча сырья за этот период достигала 230 тыс. т дунитов, в последующем снизилась до 50-60 тыс. т.
В геологическом отношении месторождение приурочено к Нижнетагильскому дунитовому массиву, входящему в состав платиноносного пояса, протягивающегося на 950 км внутри Тагильского мегасинклинория.
Месторождение «Гора Соловьева» располагается в южной эндоконтактовой части массива дунитов в 400-500 м от их контакта с пироксенитами. Дуниты отделены от пироксенитов полосой верлитов, ширина которой достигает 150 м. Западный контакт интрузива падает на восток под углом 50°, восточный – склоняется субвертикально к востоку. Вдоль западного контакта массива проходит зона сближенных нарушений северо-западной ориентировки, по которой развиваются протяженные тела шурпихитов-брусит-антигоритовых серпентинитов.
В пределах разведанного участка дуниты слагают горизонтально залегающее тело дискообразной формы диаметром 500-700 м с вертикальной мощностью от 50 до 130 м.
Минеральный состав дунитов представлен: главные минералы – лизардит, хризотил, оливин, серпентин и брусит (в сумме составляющие до 95%), магнезит, гидромагнезит, хромит, магнетит (4-5% по сумме), и малораспространенные – диоксид, кальцит, хлорит, флогопит, гетит и гидрогетит.
Среднее содержание основных компонентов в первичных дунитах (не серпентинизи- рованных) следующее (в %): MgO – 48,9; Si02 – 39,9; Fe20 – 3,03; Ге20з – 6,48; CaO – 0,19; п.п.п. – 14,4 и Mg0/Si02- 1,22.
При изучении состава дунитов, в них установлены редкие выделения платины размером менее 1-2 мм (содержание менее 100-200 мг/т). Извлечение платины такого типа не эффективно, так как для получения одного грамма платины потребуется измельчить до размера частиц менее 1-2 мм около 20 т дунитов и провести ряд других операций. Затраты при этом более чем в два раза превысят стоимость продукта. Содержание хромитов в дунитах до 0,8-1% при размере зерен 0,1-0,2 мм. Их попутное извлечение также неэффективно.
Отработка месторождения «Гора Соловьева» ведется открытым способом по углубочной бортовой системе с применением на выемочно-погрузочных работах экскаватора цикличного действия ЭКГ-4,6Б с ковшом емкостью 4,6 м3. Разработка ведется уступами высотой 10 м. Предварительная подготовка пород к выемке осуществляется с применением буровзрывных работ скважинными зарядами. Бурение скважин ведется станком шарошечного бурения 2СБШ-200. Добытые дуниты после «сортировки» автосамосвалом БелАЗ 7522 грузоподъемностью 30 т доставляются на ДСФ, расположенную на расстоянии 0,7 км.
Технологическая схема ДСФ включает двухстадийное дробление в щековой и конусной дробилке среднего дробления с сортировкой на инерционном грохоте среднего типа.
Транспортировка дробленого до крупности 20-250 мм дунита осуществлялась от ДСФ до промплощадки Высокогорского ГОКа в г. Нижний Тагил по узкоколейной железной дороге до ст. Гальяновская, где перегружалась на широкую колею и отправлялась либо потребителям, либо на Лебяжинскую аглофабрику для получения более мелких фракций (5-40, 5-20, 0-12 и 0-5 мм).
Разобщенность карьера и комплекса по мелкому дроблению (на площадке Лебяжинского аглоцеха) определило необходимость перевозки всего добытого дунита в г. Нижний Тагил, в том числе и не имеющего товарной принадлежности.
Поскольку затраты на перевозку себестоимости мелких фракций дунита составляли 54,3%, а полная реализация их не гарантирована (в 2001 году была не реализована фракция 0-13 мм в количестве около 8 тыс. т), при этом возможно замораживание больших объемов затрат, что и имело место в 2000 и 2001 годах.
Этого возможно избежать с помощью строительства комплекса по мелкому дроблению на площадке карьера производительностью до 150 тыс. т в год. Для снижения стоимости перевозки дунитов необходим переход на транспортировку его автомобилями. При этом одновременно будет уменьшаться возможность засорения дунитов другими породами.
Основными потребителями дунитов являются Нижне-Тагильский комбинат и другие металлургические предприятия Урала, а также (периодически) металлургические, машиностроительные ц прочие предприятия, как в других регионах России, так и за ее пределами.
В 1991-1993 годах Высокогорской геологоразведочной партией Тагильской экспедиции ПГО «Уралгеология» выполнена доразведка Соловьевогорского месторождения огнеупорных дунитов в пределах участка «Высота-455 м». Заданием предусматривалось проведение доразведки участка месторождения с целью увеличения запасов огнеупорного сырья до 25 млн. т, пригодного для отработки открытым способом и увеличение производства обожженного дунита до 500-600 тыс. т в год.
Однако, в связи с изменением социально-экономической ситуации в стране, произошел значительный спад производства и потребность в дуните резко сократилась, а выпуск обожженного дунита прекращен. Так в 1997-1999 годах было добыто 66 тыс. т; в 2000 г. добыча составила 62483 т дунита, а реализовано всего 24235 т в виде дробленого дунита фракций 20-250 мм и 22771 т – фракций 5- 20 мм и 0-13 мм.
Карьер имеет большой резерв мощности, но объемы производства регулируются потребительским спросом. Обеспеченность доразведанными запасами действующего предприятия превышает 100 лет. При этом, предприятие имеет низкую рентабельность производства сырого дунита.
В настоящее время добыча дунитов ведется селективно, в незначительных количествах, с размещением в отвалы некондиционных дунитов. Месторождение разрабатывается ООО «Соловьевогорский карьер».
Откачка воды осуществляется из зумпфа глубиной 5 м, пройденного на горизонте 420 м в восточной прибортовой части карьера. Сброс производится в выездную траншею, пройденную в 1963 году при строительстве карьера. Откачка ведется периодически одноступенчатым центробежным насосом производительностью 90 м3/ч по мере накопления воды.
В настоящее время он имеет длину в меридиональном направлении 380 м при ширине 280 м и глубине более 50 м. Высота уступа принята в 10 м.
Пустая порода вывозится в отвалы, расположенные рядом со старым карьером.
Старый затопленный карьер, им разрабатывали скопление платиноносных рудных тел среди дунитов.
По словам местных жителей, со дна карьера в начале Отечественной войны была пройдена шахта для добычи коренной платины.
Погуляв по окрестностям, я обнаружил в лесу старинной надшахтное здание.
Внутри все заросло молодым лесом.
В одном из углов располагалась бурозаправочная мастерская. Тут затачивали буры для перфораторов.
Труба для подачи сжатого воздуха к перфораторам.
В середине здания была пройдена шахта «Александровская», которая сейчас завалена мусором.
Спустившись вниз, я уперся в заваленный штрек.
Крепь разрушена, а штрек завален пустой породой и мусором. Единственное что меня удивило, так это массивная железная дверь, которая, очевидно, раньше тут стояла.
Поблизости на поверхности можно обнаружить еще много заваленных шурфов и скважин.
Использованная литература и источники:
Иванов О.К. Нижне-Тагильский пироксенит-дунитовый массив. Экскурсионный маршрут. // «Известия высших учебных заведений. Горный Журнал». 1993, №3.
Соловьевогорский дунитовый карьер на карте:
