Геологическое обеспечение проектирования горного предприятия на пластовых месторождениях полезных ископаемых

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство общего и профессионального образования РФ

Пермский национальны исследовательский

политехнический университет

Кафедра геологии нефти и газа

Курсовая работа на тему:

«Геологическое обеспечение проектирования горного предприятия на пластовых месторождениях полезных ископаемых»

Работа защищена Работу выполнил

с оценкой студент гр. МД-12

Кенарский Е.В.

Работу проверил

Иванов А.Г.

Пермь 2013



Оглавление

Введение

1. Общие сведения

2. Стратиграфия и литология

3. Тектоника

4. Подсчет запасов

5. Гидрогеологические условия и соляной карст

Заключение



Введение

Курсовая работа выполнена на базе теоретических знаний и навыков, накопленных в процессе изучения геологических дисциплин: «Основы геологии», «Геология и разведка месторождений полезных ископаемых», «Основы горнопромышленной геологии».

Тема работы: Геологическое обеспечение проектирования горного предприятия на примере Верхнекамского месторождения калийных солей.

Цель работы: получить геолого-промышленную оценку пластового месторождения полезных ископаемых

Курсовая работа выполнена по варианту №8 и представляет собой комплект графических материалов (планов, геологических разрезов, литологических колонок), расчетных таблиц, формуляров и пояснительной записки к ним.

Литолого-стратиграфический и геологический разрезы (скважины: 2,8,11,14,22,24,32);

Планы изогипс и глубины залегания пласта (пласт Б);

План изопахит ВЗТ (скважины: 12,18,19,25,26,29);

Подсчет запасов сильвинитовой руды ;

Расчет срока обеспеченности горного предприятия запасами ;

Курсовая работа содержит:

Пояснительная записка 17 страниц

Графические приложения-5 шт.:

- литолого - стратиграфический разрез шахтного поля;

- геологический разрез на линии скважин;

- план изогипс по кровле пласта Б;

- план глубины залегания пласта Б;

- план изопахит ВЗТ над пластом КР. - II;

- план подсчета запасов сильвинитовых руд по пласту КР - II.

Табличные приложения 4шт.:

-Горные породы, распространенные на Верхнекамском месторождении калийных солей;

- таблица для подсчета площади по подсчетным блокам;

-формуляр для подсчета средней мощности и среднего содержания хлористого калия;

-формуляр для подсчета запасов.

пластовый месторождение литология стратиграфия



1. Общие сведения

Верхнекамское месторождение калийных солей расположено на Урале. Площадь месторождения 6,6 тыс. км2. Разведанные запасы хлористого калия (KCl) превышают 21 млрд. тонн. Это месторождение было открыто в 1925 году, и на его базе организована калийная промышленность.

Калийное месторождение располагается внутри контура соляной залежи, несколько смещаясь к ее западной границе. В административном отношении объект находится на территории Пермского края.

Геологические запасы месторождения огромны и оцениваются по карналлитовой породе в 96,4 млрд. т, по сильвинитам - 113,2 млрд. т, по каменной соли - 4650 млрд. т. Общая площадь детально разведочных участков составляет 1055 км2, или чуть больше ј площади калийной залежи.

Месторождение комплексное: на его базе ведется добыча сильвинитов (сырье для производства калийных удобрений), карналлита (получение искусственного карналлита для магниевой промышленности), каменной соли (технической, пищевой, кормовой) и рассолов (сырьё для производства соды, энергетика). Рассолоподъемные скважины были заложены около 1430 года близ Березников, Ленвы, Дедюхино и других селений. Из скважин выкачивались рассолы.

Многие считают, что месторождение образовалось за счет усыхания морского бассейна, существовавшего около 200 миллионов лет назад от Урала до низовья Оки и от Каспия до Белого моря. Из-за перемен температур осаждались, то одни соли, то другие. И в результате месторождение имело слоистую структуру.

Промышленное освоение запасов калийных солей Верхнекамского месторождения началось задолго до завершения оконтуривания. 6 ноября 1927 г. в 2 км . к Югу от г. Соликамска была заложена шахта № 1 Первого калийного рудника (теперь СПКРУ-1 ОАО "Уралкалий"), а через 3 года рудник был сдан в эксплуатацию. Далее на нем, кроме сильвинитовых руд, ведется добыча карналлита.

Верхнекамское месторождение солей приурочено к центральной части Соликамской впадины Предуральского краевого прогиба. Соляная толща месторождения, имеющая форму линзы площадью около 8,15 тыс. кв. км., прослеживается в меридиональном направлении на 205 км, в широтном - до 55 км. Внутри контура соляной толщи расположена многопластовая залежь калийно-магниевых солей протяжённостью 135 км., при ширине до 41 км. площадь основной части калийной залежи - 3,7 тыс. кв. км.

ВКМКС расположено на севере Пермского края и связано автомобильными и железными дорогами с центром края. Месторождение раскинулось на север от озера Нюхти в Красновишерском районе и до бассейна реки Яйва на юге.

Добыча солей ведется подземным горным способом. Вскрытие шахтных полей производится в центре 2-3-шахтными стволами. Система разработки камерная с оставлением междукамерных ленточных целиков. Способ отработки руды в основном комбайновый (80%), реже буровзрывной.

Используется шахтный способ разработки полезных ископаемых, и два метода обогащения руд: метод флотации (для получения удобрений) и галургический метод ( для химической промышленности).

Говоря о предприятиях, то в Пермском крае есть два основных горнодобывающих предприятия: ОАО «Еврохим» (г.Березники) и ОАО «Уралкалий» (г.Березники и г.Соликамск).

2. Стратиграфия и литология

Из графических материалов (геологический и литолого-стратиграфический разрезы) видно, что продуктивные пласты залегают на большой глубине, которые подразделяются на сильвинитовую и сильвинит-карналлитовую зоны. Над продуктивной толщей находится покровная соль, верхняя переходная ,соляно-мергельная, терригенно-карбонатная и пестроцветная толщи и четвертичные отложения. Под продуктивной толщей лежат пласты подстилающей и нижней каменной солей, между которыми проходит маркирующий горизонт.

Четвертичные отложения состоят из растительного слоя и торфа, лессовидного суглинка, суглинка с примесью мелкой гальки (30-35%), гравия глинистого. Диапазон: 4,20-17,00 м, средняя мощность: 8,97 м.Пласт входит во все скважины. Данные отложения относятся к Четвертичному периоду Кайнозойской эры.

Пестроцветная толща состоит из среднезернистого известковистого песчаника, тонкослоистого плотного аргиллита. Диапазон: 0-52,75 м, средняя мощность: 7,54 м. Пласт входит в 32 скважину. Данные отложения составляют часть Уфимского яруса Верхнего Пермского периода.

Терригенно-карбонатная толща состоит из глинистого алевролита, среднезернистого известковистого песчаника, тонкослоистого плотного аргиллита . Диапазон: 0-108,15 м, средняя мощность: 46,7 м. Пласт входит во все скважины кроме 14. Принадлежит Верхней подсвите Соликамской свиты и входит в Уфимский ярус Верхнего Пермского периода.

Соляно-мергельная толща состоит из плотной мергелистой глины, известковистой плотной глины, глинистого плотного мергеля, глинистого мергеля с включениями гипса. Диапазон: 47,50-115,4 м, средняя мощность: 84,68 м. Пласт входит во все скважины. Принадлежит нижней подсвите Соликамской свиты и входит в Уфимский ярус Верхнего Пермского периода.

Верхняя переходная состоит из глинистого мергеля, каменной соли. Диапазон: 0-99,45 м, средняя мощность: 22,29 м. Пласт входит в скважины №2,24,32. Относится к соляной толще верхней подсвиты Березниковской свиты и входит Кунгурский ярус Нижнего Пермского периода.

Покровная соль состоит из каменной соли. Диапазон: 0-21,15 м, средняя мощность: 9,27 м. Пласт входит в скважины №2,22,24,32. Относится к соляной толще верхней подсвиты Березниковской свиты и входит в Кунгурский ярус Нижнего Пермского периода.

Сильвинит-карналлитовая и сильвинитовая литозоны считаются продуктивными толщами. Сильвинит-карналитоваялитозона.

Эта литозона представлена чередованием пластов карналитовой породы пестрого сильвинита и каменной соли. В составе литозоны участвуют 9 калиеносных пластов (К,И,З,Ж,Е,Д,Г,В,Б) и 8 пластов межпластовой каменной соли (И-К,З-И,Ж-З,Е-Ж,Д-Е,Г-Д,В-Г,Б-В). Нижняя граница проходит в основании пласта Б, который непосредственно залегает на пласте полосчатого сильвинита А, верхняя граница- в кровле пласта К. Литологический состав каменных пластов сильвинит-карналитовой зоны литозоны изменчив: карналитовая порода на площади изменяется пестрым сильвинитом. Пестрый сильвинит характеризуется массивной или массивно-сложной текстурой. Структура их неравнозернистая, среднезернистая и крупнозернистая. Зерна сильвинита белые и молочно-белые с бурыми каемками по периферии, галит бесцветный и голубой с синими гнездами. Многие пласты карналлитового состава являются сложными и состоят из оттенков красного и реже желтого цвета карналитовой породы и слоев тонкозернистой, мелкозернистой и среднезернистой каменной соли, светло-серой или желто-серой с прослойками гаполемитов.

Верхние пласты: К, И, З, Ж - маломощные, из них верхние два сложные, содержат в средней части по одному галитовому слою.

Средняя мощность пласта К составляет 0,59 м

Средняя мощность пласта И составляет 0,53 м

Средняя мощность пласта З составляет 0,27 м

Средняя мощность пласта Ж составляет 0,37 м

Многие пласты карналитового состава (Е, Д, Г, В, Б) являются сложными и состоят из слоев разных оттенков красного и реже желтого цвета карналлитовой соли и слоев тонкозернистой, мелкозернистой и среднезернистой каменной соли светло-серой и желтовато-серой с прослойками галопелитов, а так же пестрого сильвинита.

Средняя мощность пласта Е составляет 12,8 м

Средняя мощность пласта Д составляет 9,68 м

Средняя мощность пласта Г составляет 9,15 м

Средняя мощность пласта В составляет 8,01 м

Средняя мощность пласта Б составляет 3,11 м

Сильвинитовая литозона состоит из 7 пластов (А, А-I,КР-I, I-II, КР-II, II-III, КР-III). Пласт А состоит из полосчатого сильвинита. Пласты КР-I, КР-II, КР-III состоять из сильвинита. Промежуточные пласты А-I, I-II, II-III состоят из каменной соли. Сильвинитовая литозона входит во все скважины.

Средняя мощность пласта А составляет 1,89 м

Средняя мощность пластаКр. I составляет 1,61 м

Средняя мощность пласта Kp.II составляет 6,32 м

Средняя мощность пласта Kp.III составляет 8,42 м

Подстилающая и нижняя соли состоят из каменной соли. Диапазон подстилающей соли: 21,35-42,75м, средняя мощность: 30,84 м. Диапазон нижней соли: 40 -55 м, средняя мощность: 50 м. Подстилающая и нижяя соли вошли во все скважины геологического разреза.

В общем, литология ВКМКС по данному геологическому разрезу очень разнообразна. Из инженерно-геологических свойств в данной курсовой работе была определена категорийность горных пород по буримости бурительными молотками и электросверлами (шкала Продьяконова) для нормирования горнопроходческих работ и по буримости для нормирования колонкового бурения. Результаты определения горных пород, распространенных на ВКМКС согласно геологическому разрезу на линии скважин 2-32, занесены в таблицу 1.



Таблица 1 - Горные породы, распространенные на Верхнекамском месторождении калийных солей

Наименование породы	Краткая характеристика	Суммарная мощность, м	Категория крепости для нормирования
			горнопроходческих работ	колонкового бурения
Карналлит		34,59	VIII	IV
Соль	Каменная	30,60	VII	IV
Глина	Мергелистая, плотная	28,4	VIII	III
Сильвинит	Красный	16,35	VII	IV
Глина	Плотная	16,1	VII	V
Мергель	Глинистый, плотный	15,4	V	III
Мергель	Глинистый, с включением гипса	10,4	V	III
Сильвинит	Пестрый	9,63	VII	IV
Известняк	Глинистый	5,8	VII	III
Глина	Мергелистая	5,3	VI	VII
Глина	Мергелистая	5,2	VII	IV
Пески	Плотные, крупнозернистые	5,1	I	II
Гравий	Глинистый	4,3	VI	VII
Глина	Песчанистая	2,8	III	VII
Сильвинит	Полосчатый	1,89	VII	IV
Порода	Галечно - щебнистая	1,5	V	V
Суглинок	Легкий	1,2	II	II
Доломит	Тонкослойный	1,2	VII	VIII
Доломит	Известковый	0,6	IX	V
Галечник	С размером галек до 100 мм.	0,5	IV	IV
Гипс	Белый, тонкозернистый	0,4	VI	III

3. Тектоника

ВКМКС расположено в Соликамской впадине Уральского краевого прогиба. Соликамская впадина представляет собой меридионально вытянутую структуру протяженностью около 240 км и шириной до 70-75 км.

Уральский краевой прогиб - это крупная синклинальная структура, которая расположена между Восточно-Европейской платформы и Складчатым Уралом. Эта структура характеризуется более глубоким залеганием докунгурских отложений, чем на платформе и складчатом Урале, а также развитие солей в кунгурских отложениях. Переход между платформами и прогибом является постепенным, т.к. в форме формирования последнего в ране-пермскую эпоху происходила его миграция к западу, с наложением на восточную часть Русской платформы.

Восточно-Европейская платформа - это один из крупнейших относительно устойчивых участков земной коры, относящийся к числу древних платформ. Она занимает всю территорию Восточной Европы. Складчатый Урал является частью Урала-Монгольского складчатого геосинклинального пояса. Урало-Монгольский тектонический пояс - тектонически подвижный пояс земной коры и занимающий внутриконтинентальное расположение. Он протянулся от Урала через Центральную Азию к побережью Тихого океана.

На плане изогипс по кровле пласта Б замыкаем -90 горизонталь, у нас получилась складка. Она находится на севере шахтного поля. Измеряем длину и ширину складки. Длина складки в меридиональном направлении составляет 5625 м, а ширина в широтном направлении составляет 3400 м. Отношение длины к ширине равно 1,65. По этому соотношению у нас получилась куполообразная складка. Самая высокая точка складки находится в 11 скважине, а самая низкая проходит по -90 горизонтали. Высота складки равна 55,2 м. На флангах шахтного поля, то есть на западе, юге, севере и востоке наблюдается падение продуктивного пласта. Наибольший угол падения складки наблюдается в юго-западном направлении между 11 скважиной и -90 горизонталью, составляет 4°12', наименьший. В среднем угол падения складки на всём шахтном поле прослеживается от 0°55'34''- 4°12'.

Куполообразная складка продолжает свое падение на всем шахтном поле. Самая высока отметка складки шахтного поля находится в 11 скважине, она равна -33 м. Самая низкая отметка складки шахтного поля находится в 32 скважине и равна -285,75 м. В среднем крылья складки наклонены под углом от 1°12`-2°43`.

4. Подсчет запасов

Участок детальной разведки, который в процессе проектирования горного предприятия преобразуется в шахтное поле, расположен в южной части ВКМКС. Залегание пластов можно считать горизонтальным. Участок разведан буровым способом. Для целей разведки данный участок относится к I-й группе МТПИ. Мощность ВЗТ на всей площади участка удовлетворяет требованиям (т.е. более 50 м над пластом Кр-II). Для определения балансовых запасов минимальное содержание хлористого калия в подсчетном блоке и разведочном пересечении должно быть не менее 22%, а минимальная мощность не менее 2м.

Процедура подсчета запасов способом геологических блоков состоит в следующем:

Составляется план изучения участка Кр-II и на основе его составляется план подсчета запасов, на котором возле каждой скважины дробью проставляются значения мощности (в числителе) и содержание хлористого калия (в знаменателе). Данные берутся из журнала опробования пласта Кр-II соответственно варианту курсовой работы.

Проводится блокировка запасов по промышленным категориям (А, В, С1) на основании действующей инструкции по применению классификации запасов месторождениям ископаемых солей. В ней приведены ориентировочные расстояния между разведочными скважинами для запасов категорий А, В, С1 разных типов месторождений солей. Для ВКМКС расстояние между скважинами для запасов категории А до 1000 м, в категории В до 2000 м и категории С1 до 4000 м. В итоге план опробования с выделенными геологическими блоками и подсчетными фигурами превращается в план подсчета запасов полезного ископаемого.

Определение площадей блоков проводится при помощи простых геометрических фигур. Площадь блока разбивается на ряд простых геометрических фигур (квадраты, прямоугольники, треугольники, трапеции), размеры которых снимаются с плана согласно масштабу карты. Результаты площадей вносятся в соответствующий формуляр (Таблица 2).

Таблица 2 - Формуляр для подсчета площади по подсчетным блокам

Наименование блока по категориям запасов	Номер подсчетной фигуры	Геометрическое наименование фигуры	Размеры величин, м	Площадь, тыс. м2
			Основание	Высота
А	1	Четырехугольник	1000,00	1000,00	1000
А	2	Треугольник	975,00	547,50	266,91
А	3	Треугольник	975,00	500,00	243,75
А	4	Треугольник	1037,50	725,00	376,09
А	5	Треугольник	1045,00	250,00	259,38
А	6	Треугольник	1045,00	250,00	130,63
А	7	Четырёхугольник	1000,00	975,00	975,00
А	8	Четырёхугольник	1000,00	1050,00	1050,00
Общая площадь по категории А составляет 4301750,00 м2
В	9	Треугольник	1700,00	775,00	658,75
В	10	Треугольник	1712,00	750,00	642,19
В	11	Треугольник	1600,00	800	640,00
В	12	Треугольник	1250,00	975,00	609,38
В	13	Треугольник	1987,50	950,00	944,06
В	14	Трапеция	1750,00	1975,00	2715,63
В	15	Треугольник	1000,00	1975,00	987,50
В	16	Четырехугольник	1625,00	1987,50	3105,47
В	17	Треугольник	1625,00	1250	1015,63
В	18	Треугольник	1350,00	362,50	244,69
Общая площадь по категории В составляет 10904531,25 м2
С1	19	Треугольник	2475,00	800,00	990,00
С1	20	Треугольник	2475,00	2200,00	2722,50
С1	21	Треугольник	2725,00	2212,50	3014,53
С1	22	Треугольник	1875,00	2225,00	2447,50
С1	23	Треугольник	2225,00	2200,00	2447,50
С1	24	Треугольник	3175,00	1500,00	2381,25
С1	25	Треугольник	3725,00	1450,00	2700,63
С1	26	Треугольник	3175,00	2450,00	3889,38
С1	27	Треугольник	2675,00	950,00	1270,63
С1	28	Треугольник	3400,00	625,00	1062,50
С1	29	Треугольник	3750,00	1350,00	2531,25
С1	30	Треугольник	3787,50	1225,00	2319,84
С1	31	Треугольник	3250,00	1050,00	1706,25
С1	32	Треугольник	2600,00	2000,00	2600,00
С1	33	Треугольник	2725,00	2000	2725,00
С1	34	Треугольник	3375,00	875,00	1476,56
С1	35	Треугольник	2400,00	2137,50	2565,00
С1	36	Треугольник	2575,00	2000,00	2575,00
С1	37	Треугольник	2975,00	1450,00	2156,88
С1	38	Треугольник	2037,50	2137,50	2177,58
С1	39	Треугольник	2975,00	925,00	1375,94
С1	40	Треугольник	1325,00	2200,00	1457,50
С1	41	Треугольник	2425,00	2025,00	2455,31
С1	42	Треугольник	2200,00	1525,00	1677,50
Общая площадь по категории С1 составляет 52364453,125 м2

4. Расчет средней мощности и среднего содержания в блоке проводится способом среднего арифметического. В расчет включаются скважины, расположенные как на внутреннем, так и на внешнем контуре блока, а также находящиеся внутри блока. Результаты расчета средней мощности и среднего содержания хлористого калия по каждому блоку вносятся в соответствующий формуляр (Таблица 3).

Таблица 3 - Формуляр для подсчета средней мощности и среднего содержания хлористого калия

Номер блока (категории).	Номера скважин, входящие в блок.	Мощность, м.	Содержание хлористого калия, вес.%	Среднее значение.
				Мощность, м.	Содержание KCL,%
А-1	13	6,15	29,49	6,75	30,46
	14	7,7	32,71
	20	6,5	29,72
	21	6,65	29,92
А-2	11	7,5	31,94	7,12	31,38
	13	6,15	29,49
	14	7,7	32,71
А-3	8	6,8	29,31	7,30	30,96
	9	7,6	31,64
	11	7,5	31,94
А-4	9	7,6	31,64	7,60	32,10
	11	7,5	31,94
	14	7,7	32,71
А-5	8	6,8	29,31	6,20	19,60
	12	5,65
	13	6,15	29,49
А-6	8	6,8	29,31	6,82	30,25
	11	7,5	31,94
	13	6,15	29,49
А-7	14	7,7	32,71	6,89	30,32
	15	7,45	30,47
	21	6,65	29,92
	22	5,75	28,16
А-8	9	7,6	31,64	7,55	32,06
	10	7,45	33,4
	14	7,7	32,71
	15	7,45	30,47
В-9	10	7,45	33,4	6,82	30,96
	15	7,45	30,47
	16	5,55	29,01
В-10	15	7,45	30,47	6,25	29,21
	16	5,55	29,01
	22	5,75	28,16
В-11	16	5,55	29,01	5,63	27,45
	22	5,75	28,16
	23	5,6	25,17
В-12	22	5,75	28,16	5,62	26,27
	23	5,6	25,17
	24	5,5	25,48
В-13	22	5,75	28,16	5,62	26,57
	24	5,5	25,48
	28	5,6	26,08
В-14	21	6,65	29,92	6,03	27,83
	22	5,75	28,16
	27	6,1	27,17
	28	5,6	26,08
В-15	20	6,5	29,72	6,42	28,94
	21	6,65	29,92
	27	6,1	27,17
В-16	19	6,05	27,41	5,90	27,75
	20	6,5	29,72
	26	4,95	26,71
	27	6,1	27,17
В-17	12	5,65	5,65	6,07	20,93
	19	6,05	27,41
	20	6,5	29,72
В-18	12	5,65	5,65	6,10	21,62
	13	6,15	29,49
	20	6,5	29,72
С1-19	7	5,9	26,64	6,12	20,53
	8	6,8	29,31
	12	5,65	5,65
С1-20	2	5,95	24,6	6,22	26,85
	7	5,9	26,64
	8	6,8	29,31
С1-21	2	5,95	24,6	6,20	26,52
	3	5,85	25,64
	8	6,8	29,31
С1-22	3	5,85	25,64	6,70	29,45
	8	6,8	29,31
	10	7,45	33,4
С1-23	3	5,85	25,64	6,27	28,62
	4	5,5	26,81
	10	7,45	33,4
С1-24	4	5,5	26,81	6,17	29,74
	10	7,45	33,4
	16	5,55	29,01
С1-25	4	5,5	26,81	5,37	18,78
	5	5,45	24,38
	17	5,15	5,15
С1-26	4	5,5	26,81	5,40	20,32
	16	5,55	29,01
	17	5,15	5,15
С1-27	16	5,55	29,01	5,43	19,78
	17	5,15	5,15
	23	5,6	25,17
С1-28	17	5,15	5,15	5,42	18,60
	23	5,6	25,17
	24	5,5	25,48
С1-29	24	5,5	25,48	5,18	25,09
	28	5,6	26,08
	32	4,45	23,7
С1-30	28	5,6	26,08	4,75	24,68
	31	4,2	24,25
	32	4,45	23,7
С1-31	27	6,1	27,17	5,30	25,83
	28	5,6	26,08
	31	4,2	24,25
С1-32	27	6,1	27,17	5,23	25,45
	30	5,4	24,92
	31	4,2	24,25
С1-33	27	6,1	27,17	5,60	25,52
	29	5,3	24,48
	30	5,4	24,92
С1-34	26	4,95	26,71	5,45	26,12
	27	6,1	27,17
	29	5,3	24,48
С1-35	25	4,7	25,12	4,98	25,44
	26	4,95	26,71
	29	5,3	24,48
С1-36	19	6,05	27,41	5,23	26,41
	25	4,7	25,12
	26	4,95	26,71
С1-37	18	5,25	26,89	5,33	26,47
	19	6,05	27,41
	25	4,7	25,12
С1-38	6	5,35	22,72	5,55	25,67
	18	5,25	26,89
	19	6,05	27,41
С1-39	6	5,35	22,72	5,77	25,59
	7	5,9	26,64
	19	6,05	27,41
С1-40	1	5,6	23,45	5,62	24,27
	6	5,35	22,72
	7	5,9	26,64
С1-41	1	5,6	23,45	5,82	24,90
	2	5,95	24,6
	7	5,9	26,64
С1-42	7	5,9	26,64	5,87	19,90
	12	5,65	5,65
	19	6,05	27,41

5. Определение объемного веса производится аналитическим путем по графику зависимости объемного веса сильвинитовой руды от содержания хлористого калия, или по формуле: ? = 2,135 - 0,00184*С, где ? - объемный вес, С - среднее содержание хлористого калия (%) по блоку.

6. Подсчет запасов руды по блокам и категориям А, В и С1 и подсчет запасов хлористого калия производится по соответствующим формулам и результаты вносятся в соответствующий формуляр (Таблица 4).

Запасы руды = площадь блока*средняя мощность*объемный вес

Таблица 4 - Формуляр для подсчета запасов

Номер блока (категории)	Площадь блока, м2	Средняя мощность, м	Содержание хлористого калия, %	Объемный вес, т/м3	Запасы руды, млн.т	Запасы хлористого калия, млн.т
А-1	1000000,00	6,75	30,46	2,08	14,03	4,27
А-2	266906,25	7,12	31,38	2,08	3,95	1,24
А-3	243750,00	7,30	30,96	2,08	3,70	1,14
А-4	376093,75	7,60	32,10	2,08	5,93	1,90
А-5	259375,00	6,20	28,78	2,08	3,35	0,96
А-6	130625,00	6,82	30,25	2,08	1,85	0,56
А-7	975000,00	6,89	30,32	2,08	13,96	4,23
А-8	1050000,00	7,55	32,06	2,08	16,46	5,28
В-9	658750,00	6,82	30,96	2,08	9,33	2,89
В-10	642187,50	6,25	29,21	2,08	8,35	2,44
В-11	640000,00	5,63	27,45	2,08	7,52	2,06
В-12	609375,00	5,62	26,27	2,09	7,14	1,88
В-13	944062,50	5,62	26,57	2,09	11,06	2,94
В-14	2715625,00	6,03	27,83	2,08	34,09	9,49
В-15	987500,00	6,42	28,94	2,08	13,19	3,82
В-16	3105468,75	5,90	27,75	2,08	38,18	10,60
В-17	1015625,00	6,07	28,22	2,08	12,83	3,62
В-18	244687,50	6,10	28,91	2,08	3,11	0,90
С1-19	990000,00	6,12	27,83	2,08	12,62	3,51
С1-20	2722500,00	6,22	26,85	2,09	35,30	9,48
С1-21	3014531,25	6,20	26,52	2,09	38,99	10,34
С1-22	2085937,50	6,70	29,45	2,08	29,08	8,56
С1-23	2447500,00	6,27	28,62	2,08	31,94	9,14
С1-24	2381250,00	6,17	29,74	2,08	30,55	9,08
С1-25	2700625,00	5,37	25,03	2,09	30,28	7,58
С1-26	3889375,00	5,40	26,57	2,09	43,81	11,64
С1-27	1270625,00	5,43	26,02	2,09	14,41	3,75
С1-28	1062500,00	5,42	24,85	2,09	12,02	2,99
С1-29	2531250,00	5,18	25,09	2,09	27,41	6,88
С1-30	2319843,75	4,75	24,68	2,09	23,03	5,68
С1-31	1706250,00	5,30	25,83	2,09	18,88	4,88
С1-32	2600000,00	5,23	25,45	2,09	28,41	7,23
С1-33	2725000,00	5,60	25,52	2,09	31,86	8,13
С1-34	1476562,50	5,45	26,12	2,09	16,79	4,39
С1-35	2565000,00	4,98	25,44	2,09	26,69	6,79
С1-36	2575000,00	5,23	26,41	2,09	28,12	7,43
С1-37	2156875,00	5,33	26,47	2,09	24,00	6,35
С1-38	2177578,13	5,55	25,67	2,09	25,23	6,48
С1-39	1375937,50	5,77	25,59	2,09	16,57	4,24
С1-40	1457500,00	5,62	24,27	2,09	17,11	4,15
С1-41	2455312,50	5,82	24,90	2,09	29,84	7,43
С1-42	1677500,00	5,87	27,19	2,08	20,52	5,58
Сумма А	4301750,00	56,22	246,29	16,62	63,23	19,59
Сумма В	10905431,25	53,63	251,16	18,75	135,48	37,74
Сумма С1	52364453,13	134,97	630,10	50,08	613,45	161,70

7. Подсчет запасов выполнен способом геологических блоков. Запасы балансовые.

На участке выделено 3 блока: А, В, С1.

P=A+B+C1 (A=63,23 млн.т.; В=135,48 млн.т.; C1=613,45 млн.т.)

P A+B+С =812,164 млн. т.

Для подсчета срока обеспечения горного предприятия рудой используется формула:

,

где T - срок обеспечения [год], P - сумма запасов руды по категориям А, В и , Ki - коэффициент использования (=1-потери), Kr - коэффициент разубоживания (=1-разубоживание), А - годовая производительность.

Ki=1-0,46=0,54;

Kr=1-0,138=0,862;

A=8 млн. тонн;

В работе ведётся подсчет запасов по пласту Кр-II, в котором содержание хлористого калия варьируется от 24,27 до 32,10 %, а мощность - от 4,75 до 7,60 м. Запасы рудой соответственно категориям получились следующие: категория А - 63,23 млн.т, категория В - 135,48 млн.т, категория С1 - 613,45 млн.т. Согласно процедуре подсчета запасов способом геологических блоков получились соответствующие таблицы, который расположены выше. Тогда, подсчет срока обеспечения горного предприятия рудой будет составлять:

? 64 года

8. Подсчет извлекаемой ценности запасов производится по следующей формуле:

Ризв = РKCL*(1-Кi)*12000,

где Ризв - это извлекаемая ценность запасов, Кi - это коэффициент использования, 12000 - ценность хлористого калия. Тогда:

Ризв = 219,04*0,54*12000 = 1419377 рублей.

5. Гидрогеологические условия и соляной карст

СТРАТИГРАФИЧЕСКОЕ ПОЛОЖЕНИЕ:

ВКМКС находится в пределах Предуральского артезианского бассейна, основными областями питания которого в Прикамье являются Уфимское плато, Тиманская гряда и частично передовые складки Урала, а зонами разгрузки является р. Кама и её крупные притоки. Сама соляна толща месторождения является водоупорной.

Разделяют подземные воды на два гидрогеологических этажа - нижний (подсолевой) и верхний (надсолевой). В соответствии с этим на месторождении выделяются надсолевые и подсолевые воды.

Сама же соляная толща содержит небольшое количество рассолов, которые называются внутрисолевыми водами. Надсолевые воды относят к атмосферным инфильтрационным водам. Делятся на водоносный горизонт четвертичных отложений, шешминский водоносный горизонт, верхнесоликамский водоносный горизонт, нижнесоликамский водоносный горизонт. Подсолевые воды делятся на нижнепермско-верхнекаменноугольные карбонатные, московские, башкирско-верхневизейские, средне-нижневизейскиетерригеные, турнейско-верхнедевонские карбонатные, верхне-среднедевонские терригенные.

Количество водоносных горизонтов, их мощность, химический состав воды, проницаемость и дебиты:

Характеристика надсолевого водоносного горизонта является очень важной. Водоносный горизонт четвертичных отложений представлены пресными водами (минерализация не выше 0,5 г/л) и гидрокарбонатно-кальциевыми. Дебиты источников достигают 5,6 л/с.

Шешминский водоносный горизонт развит незначительно. Представлены гидрокарбонатно-кальциевые воды (минерализация 0,2-0,5 г/л). Питание происходит за счет инфильтрации атмосферных осадков.

Верхнесоликамский водоносный горизонт является основным коллектором пресных подземных вод. Этот горизонт распространен не повсеместно. В основном это гидрокарбонатно-кальциево-магниевые и гидрокарбонатно-кальциево-сульфатная фация. Минерализация 0,2-0,5 л/г.

Нижнесоликамский водоносный горизонт представлен пресными гидрокарбонатно-кальциевыми и сульфатно-кальциево-магниевыми водами. Средний дебит источников 0,2-0,5 л/с.

Для разработки месторождения следует учитывать фактор затопления шахтного поля. Чтобы предотвратить затопление используют план изопахит ВЗТ над участком пласта КР-II. ВЗТ - водозащитная толща, предотвращающая от затопления. Она состоит из водоупорных пород и не должна быть в мощности меньше 50 м. За отметку нижней границы ВЗТ берется отметка кровли отрабатываемого пласта (КР-II). Верхняя отметка ВЗТ скользящая. При наличии верхней переходной толщи, за отметку берется отметка кровли второго сверху пласта каменной соли. Если отсутствует верхняя переходная толща, то за отметку берется кровля покровной каменной соли. Если же покровная каменная соль тоже отсутствует, то за отметку берется отметка кровли сильвинит-карналлитовой литозоны. По плану ВЗТ можно сказать, что данный участок месторождения можно разрабатывать и в ходе эксплуатации его не затопит. Рассмотрим план ВЗТ, мы наблюдаем падение складки с юго-запада на северо-восток. Наибольшая мощность ВЗТ находится в скважине 18, она равна 158,65 м, наименьшая - в скважине 12, она равна 72,45 м. Данный участок шахтного поля удовлетворяет условиям разработки, то есть мощность ВЗТ на всем участке не превышает 50 м.

СОЛЯНОЙ КАРСТ:

Соляные породы повсеместно претерпели постседиментационные преобразования под действием инфильтрационных вод - от избирательного выщелацивния до полного растворения солей. Глинистые непосредственно перекрывающие соляную залежь, следует рассматривать как древнюю кору выветривания - палеошляпу.

Основной границей между картогенными и соляными породами не притерпевщими постседиментационных преобразований, является соляное зеркало (представлена малым количеством пластов каменной соли).

На месторождении выделяется два вида соляного карста: зоны сплошного и локального карстообразования. Карстовые зоны локального развития пространственного распространяются на сводах положительных структур, а зоны сплошного развития карстов - вблизи западной и восточной границы северной части калийной залежи.

Карстовые процессы протекали неравномерно. На отдельных этапах в зависимости от тектонической обстановки и физико-географических условий они затухали или почти полностью останавливались. В периоды активизации карста выщелачивание солей происходило в основном на одних и тех же участках. В пределах положительных соляных структур растворение солей имело место в течение всей последующей истории геологического развития Соликамской впадины и продолжается в настоящее время.

На данном участке подземными водами вымыло часть калийной залежи. В скваже №8 вымыло верхнюю переходную, покровную толщи, пласты К,И-К, И, З-И, З, мощностью вымывания 39,49 м. В скважине №11 и 14 вымыло верхнюю переходную, покровную толщи, пласты К, И-К, И, З-И, З, Ж-З, Ж, мощностью вымывания 39,19 м. В скважине №22 вымыло верхнюю переходую. Мощность вымывания 22,29 м.

По плану ВЗТ можно считать данный участок месторождения пригодным для отработки продуктивных пластов.



Заключение

В данной работе выполнена важная документация для работы предприятия на ВКМКС. В ней представлены как графические, так и табличные материалы по запасам месторождения. Также дана характеристика залегания продуктивного пласта. Характеристика калийных солей. Характеристика подземных вод на месторождении. Разобрана стратиграфия и тектоника месторождения. Посчитаны сроки обеспечения горного предприятия.

Разработку на месторождении ведется подземным шахтным способом. Обогащают руду галургическим и флотационным способами. Литология по данному геологическому разрезу очень разнообразна. Входят четвертичные отложения, терригенно-карбонатная толща, соляно-мергельная толща, верхняя переходная толща, покровная соль, сильвинит-карналлитовая и сильвинитовая литозоны, подстилающая соль и нижняя соль.

Месторождение расположено в Соликамской впадине Уральского краевого прогиба. Уральский краевой прогиб это крупная синклинальная структура, которая расположена между Восточно-Европейской платформой и Складчатым Уралом. Шахтное поле представляет вид куполообразной складки, которая имеет наивысшую точку в скважине №11 и равную -33 м. Наименьшая точка находится в скважине №32 скважине и равна -285,75 м. Высота складки шахтного поля равна -226,14 м. В среднем крылья складки наклонены под углом от 1°56`-2°16`.

Подсчет запасов осуществляется методом блокировки. В работе рассчитываются запасы хлористого калия по пласту КР-II. Общие запасы руды равны 812,16 млн. т. Запасы хлористого калия равны 219 млн. т. Срок обеспечения предприятия на 64 года.

Гидрогеологическая характеристика очень важна так, как воды могут способствовать затоплению шахтного поля. ВКМКС находится в зоне Предуральского артезианского бассейна. Над продуктивными пластами рассматриваются четыре водоносных горизонта, которые важны для предотвращения затопления. Это водоносный горизонт четвертичных отложений, шешминский водоносный горизонт, верхнесоликамский и нежнесоликамский водоносный горизонт. В основном это атмосферные инфильтрационные воды. По плану ВЗТ можно считать данный участок месторождения пригодным для отработки продуктивного пласта КР-II. Вычисленные значения мощностей удовлетворяют инструкции. На месторождении также распространены карстовые процессы. На данном участке вымыло часть калийной залежи.

Данный участок месторождения по данной курсовой работе полностью пригоден и удовлетворяет экономическим и горно-промышленным условиям для разработки месторождения.



Министерство общего и профессионального образования РФ

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Кафедра подземной разработки месторождений полезных ископаемых

Курсовая работа

На тему: «Геологическое обеспечение проектирования горного предприятия на примере Верхнекамского месторождения калийных солей»

Работа защищена

Студентка гр. РМПИ-11 Опарина Ю.А.

Работу проверил Иванов А.Г.

Пермь 2012 г.



Введение

Курсовая работа выполнена на базе теоретических знаний и навыков, накопленных в процессе изучения геологических дисциплин: «Основы геологии», «Геология и разведка месторождений полезных ископаемых», «Основы горнопромышленной геологии».

Тема работы: Геологическое обеспечение проектирования горного предприятия на примере Верхнекамского месторождения калийных солей.

Цель работы: Знакомство, составление геологической документации, которая необходима для обеспечения проектирования горного предприятия

Курсовая работа представляет собой комплект графических материалов (различных планов, геологических разрезов, литологических колонок), расчетных таблиц, формуляров и пояснительной записки к ним.

Графические материалы:

-литолого-стратиграфический разрез шахтного поля;

-геологический разрез на линии скважин;

-план изогипс по кровле пласта;

-план глубины залегания;

-план изомощностей ВЗТ над пластом КР-II;

-план подсчета запасов сильвинитовых руд по пласту Кр-II.

Табличные материалы:

-таблицы категорийности пород по буримости;

-формуляр расчета площади подсчетных блоков и фигур;

-формуляр расчета средних значений параметров для расчета запасов руды по подсчетным блокам;

-формуляр подсчета запасов сильвинитовых руд.

Курсовая работа выполнена по 1 варианту, содержит в себе… страницы.



1. Общие сведения

Верхнекамское месторождение солей находится в пределах Пермской области на левобережье р. Камы. На его базе ведется добыча сильвинитов, карналлита, каменной соли.

Открытие Верхнекамского месторождения солей тесно связано с историей уральского солеварения. Первые рассолоподъемные скважины и солеварни были заложены в начале XV в. Выходцами из Балахны братьями Калинниковыми на берегах р. Боровой. Около 1430 г. Калинниковы перенесли свои солеварения с р. Боровой на берега р. Усолки в Усолье Камское, ставшее впоследствии г. Соликамском. В целях добычи более крепких рассолов глубина труб постепенно увеличивалась, и в 1825г. произошло вскрытие каменной соли, когда при проходке одной из скважин на р. Усолке был встречен пласт этой породы на глубине 79 м. 3 сентября 1925г. Началось бурение скважин. Скважиной №1 в каменной соли на интервале глубин 91,7-92,3 м был обнаружен первый пласт калийных солей. Затем была вскрыта вся калийная залежь мощностью более 110 м. все скважины, пройденные в 1926г., одна за другой вскрывали мощную калийную залежь, что говорило об открытии крупного калийного месторождения. Верхнекамское месторождение калийных солей связано с именем П. И. Преображенского.

ВКМКС расположено на севере Пермского края и связано автомобильными и железными дорогами с центром края. Месторождение раскинулось на север от озера Нюхти в Красновишерском районе и до бассейна реки Яйва на юге. В недрах месторождения сосредоточено калийно-магниевых солей категорий А+В+С1 15,010 млрд т, категории С2 - 107,034 млрд т, забалансовых - 39,546 млрд т; натриевых солей кат. А+В+С1 - 0,747 млрд т. ВКМКС представляет собой многопластовую соляную толщу линзовидной формы мощностью до 550 м. Мощность перекрывающих отложений 190-270 м. Соляная толща подразделяется на подстилающую каменную соль, калийную залежь и покровную каменную соль. Калийная залежь состоит из сильвинитовой и карналлитовой зон общей мощностью от 41 до 120 м, средней - 71,2 м. В целом из полезных ископаемых наиболее распространены сильвинитовые (81,3 %), в меньшей степени - карналлитовые (16,7 %) и смешанные породы (2,0 %). Содержание К2О в солях изменяется от 11,03 до 24,41 %, MgО - от 1,69 до 10,36 %. Основными промышленными пластами на месторождении являются сильвинитовые пласты Кр-II и АБ, а также пласт В сильвинитового и карналлитового состава.

Добыча солей ведется подземным горным способом. Вскрытие шахтных полей производится в центре 2-3-шахтными стволами. Система разработки камерная с оставлением междукамерных ленточных целиков. Способ отработки руды в основном комбайновый (80 %), реже буровзрывной. Глубина отработки рабочих пластов солей в 2007 г. составила 240-380 м.

На сегодняшний день разработку на ВКМКС ведёт предприятие ОАО «Уралкалий».

Разработку на месторождении ведется подземным шахтным способом. Обогащают руду галургическим и флотационным способом.

2. Стратиграфия и литология

Из графических материалов (геологический и литолого-стратиграфический разрезы) видно, что продуктивные пласты залегают на большой глубине, которые подразделяются на сильвинитовую и сильвинит-карналлитовую зоны. Над продуктивной толщей находятся четвертичные отложения, терригенно-карбонатная и пестроцветная толщи, соляно-мергельная и верхняя переходная толщи и покровная соль. Под продуктивной толщей лежат пласты подстилающей и нижней каменной солей, между которыми проходит маркирующий горизонт.

Четвертичные отложения состоят из растительного слоя и торфа, лессовидного суглинка, суглинка с примесью мелкой гальки (30-35%), пластичной глины. Диапазон: 1-6,9 м, средняя мощность: 4,7 м. Пласт входит во все скважины. Данные отложения относятся к Четвертичному периоду Кайнозойской эры.

Пестроцветная толща состоит из глинистого алевролита, среднезернистого известковистого песчаника, тонкослоистого плотного аргиллита. Диапазон: 0-7 м, средняя мощность: 54,8 м. Пласт входит в 31 скважину. Данные отложения составляют часть Уфимского яруса Верхнего Пермского периода.

Терригенно-карбонатная толща состоит из глинистого алевролита, среднезернистого известковистого песчаника, тонкослоистого плотного аргиллита . Диапазон: 9,2-102,8 м, средняя мощность: 54,8 м. Пласт входит во все скважины. Принадлежит Верхней подсвите Соликамской свиты и входит в Уфимский ярус Верхнего Пермского периода.

Соляно-мергельная толща состоят из доломитизированного плотного известняка, известковистого плотного мергеля, плотной мергелистой глины, глинистого плотного мергеля, известковистой плотной глины, мелкокристаллистого гипса, мергелистой глины. Диапазон: 80-103,95 м, средняя мощность: 88,1 м. Принадлежит нижней подсвите Соликамской свиты и входит в Уфимский ярус Верхнего Пермского периода.

Верхняя переходная состоит из глинистого мергеля, каменной соли и мергеля. Диапазон: 0-30,55 м, средняя мощность: 8,89 м. Пласт входит в скважины №31, 28. Относится к соляной толще верхней подсвиты березниковой свиты и входит Кунгурский ярус Нижнего Пермского периода.

Покровная соль состоит из каменной соли. Диапазон: 0-23,15 м, средняя мощность: 11,4 м. Пласт входит в скважины №31, 28, 22, 3. Относится к соляной толще верхней подсвиты березниковой свитыи входит в Кунгурский ярус Нижнего Пермского периода.

Сильвинит-карналлитовая и сильвинитовая литозона считаются продуктивными толщами. Сильвинит-карналитовая литозона разделена на 17 пластов и именуемыми от К до Б. Пласты именуемые одной буквой состоят в основном из карналлитовой породы и пестрого сильвинита, а промежуточные пласты именуемые двумя буквами состоят из каменной соли. Диапазон: 0-18,4м, средняя мощность: 69,11 м. В скважине №3 нет пластов К, И-К В скважине №10 нет пластов К, И-К, И. В скважине №15 нет пластов К, И-К, И, З-И, З, Ж-З, Ж. В остальных скважинах имеются все пласты сльвинит-карналлитовой литозоны.

Сильвинитовая литозона состоит из 7 пластов (А, А-I, I, I-II, КР-II, II-III, КР-III). Пласты КР-I, КР-II, КР-III состоять из сильвинита. Пласт А состоит из полосчатого сильвинита. Промежуточные пласты А-I, I-II, II-III состоят из каменной соли. Диапазон: 1,2-11,2 м, средняя мощность: 25,5м. Сильвинитовая литозона входит во все скважины

Подстилающая и нижняя соль состоят из каменной соли. Диапазон подстилающей соли: 21,75-41,2 м, средняя мощность: 29,03 м. Диапазон нижней соли: 47 -55 м, средняя мощность: 50,5 м. Подстилающая и нижяя соли вошли во все скважины геологического разреза.

В общем, литология ВКМКС по данному геологическому разрезу очень разнообразна. Горные породы, распространенные на ВКМКС, приведены в Таблице 1.

3. Тектоника

ВКМКС расположено в Соликамской впадине Уральского краевого прогиба. Уральский краевой прогиб это крупная синклинальная структура, которая расположена между Восточно-Европейской платформы и Складчатым Уралом. Эта структура характеризуется более глубоким залеганием докунгурского яруса. Восточно-Европейская платформа - это один из крупнейших относительно устойчивых участков земной коры, относящийся к числу древних платформ. Она занимает всю территорию Восточной Европы. Складчатый Урал является частью Урала-Монгольского складчатого геосинклинального пояса. Урало-Монгольский тектонический пояс - тектонически подвижный пояс земной коры и занимающий внутриконтинентальное расположение. Он протянулся от Урала через Центральную Азию к побережью Тихого океана.

На плане изогипс по кровле пласта А замыкаем -100 горизонталь, у нас получилась складка. Она находится на севере шахтного поля. Измеряем длину и ширину складки. Длина складки в меридиональном направлении составляет 7000 м, а ширина в широтном направлении составляет 5375 м. Отношение длины к ширине равно 1,3. По этому соотношению у нас получилась куполообразная складка. Самая высокая точка складки находится в 11 скважине, а самая низкая проходит по -100 горизонтали. Высота складки равна -78,8 м. На флангах шахтного поля, то есть на западе, юге, севере и востоке наблюдается падение продуктивного пласта. Наибольший угол падения складки наблюдается в западном направлении между 11 скважиной и -100 горизонталью, составляет 3°. В среднем угол падения складки на всём шахтном поле прослеживается от 1°10` - 3°.

Куполообразная складка продолжает свое падение на всем шахтном поле. Самая высока отметка складки шахтного поля находится в 11 скважине, она равна -21,22 м. Самая низкая отметка проходит по -210 горизонтали. Высота складки шахтного поля равна -188,78 м. В среднем крылья складки наклонены под углом от 0°7`-1°44`.

4. Подсчет запасов

На ВКМКС ведётся разработка каменной соли, карналлита и сильвинитовых руд. Минимальное содержание хлористого калия 22% и мощностью продуктивного пласта не менее 2 м для отработки пласта. На месторождении отрабатываются два сближенных пласта А, Б и Кр-II. Продуктивный пласт Б состоит из карналлита и пестрого сильвинита. Пласт А состоит из полосчатого сильвинита. Пласт Кр-II состоит из красного сильвинита.

Сильвинитовые руды, добываемые на разных месторождениях и их участках, различаются вкрапленностью минералов, размерами их зерен, содержанием основных компонентов и примесей, в частности количеством и характером глинистых шламов. Сильвинитовая руда, добытая в шахте, содержит куски размером более 500 мм. Сильвинитовые породы содержат 0,04-0,08% брома, а карналлитовые - 0,06-0,15%. В Верхнекамском месторождении пласты желтой карналлитовой породы, содержащей 50 - 85 % карналлита, прослаиваются каменной солью. В верхней и нижней части карналлитовой зоны местами залегает сильвинитовая порода. Верхний горизонт этой зоны состоит из пестрого сильвинита - смеси кристаллов молочно-белого сильвина с серыми, голубыми и синими кристаллами галита. Содержание КСl изменяется в зоне пестрых сильвинитов от 40 до 55 %, в зоне красных сильвинитов от 10 до 35 %. Под сильвинитовой зоной залегает мощный пласт каменной соли. Соляная залежь имеет форму большой линзы, вытянутой в меридианальном направлении. Добыча калийных руд Верхнекамского месторождения производится из пласта пестрых сильвинитов.

Карналлитовая порода слагает пласты карналлитовой зоны. Она состоит из карналлита и галита. В качестве примесей карналлитовой породы содержит сильвин и несоляные минералы (ангидрид, карбонаты, глинистые минералы и др.). Окраска этой породы чаще всего имеет темно-красный, реже жесто-бурый и ещё реже лимонно-желтый цвет. Структура средне- и крупнозернистая. Зерна неправильной формы, немного вытянутые вдоль слоистости.

Наиболее распространенными являются карналлитовые породы, а наиболее ценными - сильвинитовые породы.

В работе ведётся подсчет запасов по пласту КР-II, в котором содержание хлористого калия варьируется от 22,85 до 33,05 %. Мощность же продуктивного пласта КР-II находится в интервале от 4,5 до 7,7 м.

Методика подсчетов запасов в данной работе осуществляется путем блокировки запасов по промышленным категориям (А, В, ). Расстояние между скважинами для запасов категорий А принимаются от 800 - 1000 м, категория В - от 1000 - 2000 м и категория от 2500 - 4000 м. Блоки составляются таким образом, чтобы при меньших затратах на их разведку перевести из низкой категории блока в высокую. Данные блоки могут иметь разную форму простых геометрических фигур (треугольник, квадрат, прямоугольник, трапеция). После блокировки запасов подсчитывается площадь, размеры которых снимаются с плана согласно масштабу. Результаты подсчета площадей вносятся в Таблицу 2. Затем проводится подсчет средних мощностей и среднего содержание хлористого калия в блоке. Для этого по блоку берется сумма всех содержаний хлористого калия, сумма мощностей пласта и делится на количество скважин, входящих в блок. Результаты подсчета вносятся в Таблицу 3. . В Таблицу 4 вносятся данные площадей, среднее содержание хлористого калия и средняя мощность блоков.

Определение объемного веса производится аналитическим путем по графику зависимости объемного веса сильвинитовой руды от содержания хлористого калия или по формуле:

Объемная масса = 2,135 - 0,00184*С, где С - среднее содержание хлористого калия (%) по блоку.

Затем вычисляются запасы руды по формуле:

и вносятся в Таблицу 4. В конце вычисляют содержание хлористого калия по блоку. Оно вычисляется по формуле:



Результаты заносятся в Таблицу 4.

Суммарные запасы руды по категории А =… млн. т, В = …млн. т, С = … млн. т. Запасы хлористого калия равны … млн.т.

Для подсчета срока обеспечения горного предприятия рудой используется формула:

,

где P - сумма запасов руды по категориям А, В, .

Ki - коэффициент использования.

Kр - коэффициент разубоживания.

T - срок обеспечения.

5. Гидрогеология и соляной карст

ВКМКС находится в пределах Предуральского артезианского бассейна, основными областями питания которого в Прикамье являются Уфимское плато, Тиманская гряда и частично передовые складки Урала, а зонами разгрузки является р. Кама и её крупные притоки. Сама соляна толща месторождения является водоупорной. Разделяют подземные воды на два гидрогеологических этажа - нижний (подсолевой) и верхний (надсолевой).

Сама же соляная толща содержит небольшое количество рассолов, которые называются внутрисолевыми водами. Надсолевые воды относят к атмосферным инфильтрационным водам. Делятся на водоносный горизонт четвертичных отложений, шешминский водоносный горизонт, верхнесоликамский водоносный горизонт, нижнесоликамский водоносный горизонт. Подсолевые воды делятся на нижнепермско-верхнекаменноугольные карбонатные, московские, башкирско-верхневизейские, средне-нижневизейские терригеные, турнейско-верхнедевонские карбонатные, верхне-среднедевонские терригенные.

Характеристика надсолевого водоносного горизонта является очень важной. Водоносный горизонт четвертичных отложений представлены пресными водами (минерализация не выше 0,5 г/л) и гидрокарбонатно-кальциевыми. Дебиты источников достигают 5,6 л/с. Шешминский водоносный горизонт развит незначительно. Представлены гидрокарбонатно-кальциевые воды (минерализация 0,2-0,5 г/л). Питание происходит за счет инфильтрации атмосферных осадков. Верхнесоликамский водоносный горизонт является основным коллектором пресных подземных вод. Этот горизонт распространен не повсеместно. В основном это гидрокарбонатно-кальциево-магниевые и гидрокарбонатно-кальциево-сульфатная фация. Минерализация 0,2-0,5 л/г. Нижнесоликамский водоносный горизонт представлен пресными гидрокарбонатно-кальциевыми и сульфатно-кальциево-магниевыми водами. Средний дебит источников 0,2-0,5 л/с.

Для разработки месторождения следует учитывать фактор затопления шахтного поля. Чтобы предотвратить затопление используют план изопахит ВЗТ над участком пласта КР-II. ВЗТ - водозащитная толща, предотвращающая от затопления. Она состоит из водоупорных пород и не должна быть в мощности меньше 50 м. За отметку нижней границы ВЗТ берется отметка кровли отрабатываемого пласта (КР-II). Верхняя отметка ВЗТ скользящая. При наличие верхней переходной толщи, за отметку берется отметка кровли второго сверху пласта каменной соли. Если отсутствует верхняя переходная толща, то за отметку берется кровля покровной каменной соли. Если же покровная каменная соль тоже отсутствует, то за отметку берется отметка кровли сильвинит-карналлитовой литозоны. По плану ВЗТ моно сказать, что данный участок месторождения можно разрабатывать и в ходе эксплуатации его не затопит. Рассмотрим план ВЗТ, мы наблюдаем падение складки с юга на север. Наибольшая мощность ВЗТ находится в скважине 19, она равна 113,05 м, наименьшая - в скважине 12, она равна 72,45 м. Данный участок шахтного поля удовлетворяет условиям разработки, то есть мощность ВЗТ на всем участе не превышает 50 м.

Соляные породы повсеместно претерпели постседиментационные преобразования под действием инфильтрационных вод - от избирательного выщелацивния до полного растворения солей. Глинистые непосредственно перекрывающие соляную залежь, следует рассматривать как древнюю кору выветривания. На данном участке подземными водами вымыло часть калийной залежи. В скважине №22 вымыло верхнюю переходную толщу. Мощность вымывания составляет 8,89 м. В скважине №15 вымыло, покровную соль, пласты К, И-К, И, З-И, З, Ж-З, Ж. Мощность вымывания составляет 19,88 м. В скважине №10 вымыло покровную соль. Мощность вымывания составляет 11,4 м.

По плану ВЗТ можно считать данный участок месторождения пригодным для отработки продуктивных пластов.



Заключение

В данной работе выполнена важная документация для работы предприятия на ВКМКС. В ней представлены как графические, так и табличные материалы по запасам месторождения. Также дана характеристика залегания продуктивного пласта. Характеристика калийных солей. Характеристика подземных вод на месторождении. Разобрана стратиграфия и тектоника месторождения. Посчитаны сроки обеспечения горного предприятия.

Разработку на месторождении ведется подземным шахтным способом. Обогащают руду галургическим и флотационным способом. Литология по данному геологическому разрезу очень разнообразна. Входят четвертичные отложения, терригенно-карбонатная толща, соляно-мергельная толща, верхняя переходная толща, покровная соль, сильвинит-карналлитовая и сильвинитовая литозоны, подстилающая соль и нижняя соль.

Месторождение расположено в Соликамской впадине Уральского краевого прогиба. Уральский краевой прогиб это крупная синклинальная структура, которая расположена между Восточно-Европейской платформы и Складчатым Уралом. Шахтное поле представляет вид куполообразной складки, которая имеет наивысшую точку в скважине №11 и равную -21,2 м. Наименьшая точка находится в скважине №25 и равна -213,19 м. В среднем крылья складки наклонены под углом от 0°7`-1°44`.