Принципиальные решения по осушению месторождения

Широкомасштабное освоение месторождений Курской магнитной аномалии (КМА) запущено в начале 50-х годов прошлого столетия. Суммарные запасы разведанных богатых руд оцениваются в 30 миллиардов тонн. Одним из предприятий, добывающих железную руду в бассейне КМА, является Михайловский горно-обогатительный комбинат (МГОК). Объем запасов на Михайловском железорудном месторождении составляет более 11 миллиардов тонн. Отработка данного участка ведется открытым способом.

В геологическом строении Михайловского железорудного месторождения выделяют два структурных этажа: нижний – кристаллический фундамент, сложенный породами архея и протерозоя, к которым приурочено полезное ископаемое, и верхний – осадочный чехол, сложенный породами палеозоя, мезозоя и кайнозоя. В литологическом отношении породы верхнего (осадочного) этажа, мощностью 210÷240 м, представлены песками, суглинками, глинами, алевролитами, мергелями, доломитами, известняками и песчаниками. Гидрогеологические условия месторождения характеризуются как сложные. Подземные воды приурочены ко всем возрастным подразделениям осадочного чехла и трещиноватым зонам кристаллического фундамента. Коэффициенты фильтрации водовмещающих пород изменяются в широких пределах от 10-4 м/сут в кристаллических породах до 20 м/сут в отложениях осадочного чехла.

ООО НТЦ «НОВОТЭК» с 1998 года плодотворно сотрудничает с МГОКом. За этот период времени нами выполнена корректировкапроекта осушения месторождения на период до 2025 года. По рабочей документации НОВОТЭК, в соответствии с годовыми программами развития дренажной шахты, пройдено более 10 километров горных выработок. НОВОТЭК разработал для МГОКа регламенты на технологические процессы, методику проветривания дренажной шахты, специальный способ проходки горных выработок в сложных горно-геологических условиях; также запроектирован водозабор на реке Чернь.

Одним из параметров оценки эффективности горнодобывающего предприятия, ведущего добычу полезного ископаемого открытым способом, является коэффициент вскрыши. Устойчивость бортов карьера и угол его заложения оказывают непосредственное влияние на данный параметр. Наличие обводненных осадочных отложений приводит к значительному выполаживанию бортов. В данных условиях обеспечение безопасности ведения горных работ становится первоочередной задачей. Водоносные горизонты в перекрывающей толще также оказывают влияние на исходную влажность добываемой руды.

В связи со значительными размерами защищаемого объекта (размеры карьера в плане 2,5х7 км) для уменьшения объема вскрыши и повышения экономической эффективности добычи руды на МГОКе принята подземная система осушения с использованием восстающих дренажных скважин и водосбросных скважин. Для этого на предприятии построена Дренажная шахта. Суммарная протяженность всех сооруженных выработок с момента начала её строительства составила более 60 километров. Для обслуживания выработок построено шесть стволов. В настоящее время за счет расширения карьера часть выработок и стволов подработаны. Протяженность действующих выработок составляет более 30 километров, также осталось три действующих ствола, два из которых – вентиляционные. Суммарная длина пробуренных по документации НОВОТЭК восстающих дренажных скважин составила более 18 километров, а водосбросных скважин – более 24 километров.

Отличительной особенностью системы водозащиты карьера МГОКа является использование заглубленного карьерного водоотлива, что позволило исключить работы по эксплуатации насосных станций, расположенных в рабочей зоне карьера. Это сократило время простоя добычного оборудования на дне карьера и подтопление нижних уступов в ливневый и паводковый периоды.

В настоящее время на бортах карьера МГОКа практически отсутствуют водопроявления. Это заслуга Дренажной шахты. Суммарный объем дренажных вод, выдаваемых на поверхность, составляет 20÷22 миллиона м3 в год. При этом потребность электроэнергии Дренажной шахты составляет 36,5 ГВт в год. Эффективность принятых решений по работе системы осушения подтверждается выполнением МГОКом годовых планов по добыче 47 миллионов тонн руды в год. Достигнутые результаты по осушению месторождения стали возможны благодаря тесному сотрудничеству специалистов Михайловского ГОКа и ООО НТЦ «НОВОТЭК».

Заглавное фото: 
На бортах карьера МГОКа практически отсутствуют водопроявления