Вскрытие и подготовка горизонта –890 м в условиях шахты “Кальинской” СУБРа, страница 3

Для систематизации дизьюнктивов по этому признаку разработана классификация тектонических нарушений, в основу которой положен характер распределения напряжений у плоскости сместителя как наиболее универсальный и определяющий фактор. Выявлено три типа тектонических нарушений, каждый из которых, характеризуется собственным видом напряжённого состояния участка массива горных пород вблизи плоскости сместителя и определёнными геологическими признаками, присущими данному состоянию.

Промышленное оруденение связано с Субровским горизонтом, залегающим среди известняков девона. Подошвой рудного горизонта являются рефогенные массивные известняки Петропавловской свиты с очень неровной поверхностью, в кровле находятся битуминозные известняки, глинистые, местами угленистые сланцы эйфеля. Рудный пласт подразделяется на два пласта: нижний – красных марких, немарких и яшмовидных бокситов и верхний – пестроцветных пиритизированнных бокситов. Мощность красных бокситов колеблется от нескольких сантиметров до 20 м и более  (в карстовых воронках). Мощность подгоризонта пестроцветных бокситов достигает 1м, в среднем 0,5- 0,7 м. Красные маркие бокситы заполняют впадины в  известняках почвы, красные – немаркие и яшмовидные бокситя тяготеют к склонам депрессий и пестроцветные имеют повсеместное рапростронение.

Рудные залежи бокситовых месторождений Североуральской группы имеют сложную пластообразную форму,  которая обусловлена рельефом  подстилающих известняков, пострудной тектоникой и процессами карстообразования. Бокситы залегают на закарстованных известняках, изобилующих крупными котлованами и воронками неправильной формы глубиной от 1 до 25 м., в связи с этим изменяются и мощности рудных тел.

По степени сложности и выдержанности мощности бокситового пласта рудные поля делятся на три типа: непрерывной, непрерывно- прерывистый и прерывистый. Первый тип характеризуется непрерывным оруденением, в котором безрудные окна встречаются спорадически, имеют небольшие размеры: от нескольких квадратных метров до нескольких сот квадратных метров и на их долю  приходится не более 20% всей площади рудного тела. Второй тип – промежуточные, непрерывно-прерывистый,в котором безрудные зоны занимают 20-30% рудного пласта. Третий тип отличается прерывистым оруденением, безрудные окна занимают более 30% общей площади, группируются в вытянутые полосы или в участки иной конфигурации значительных размеров (до нескольких тысяч квадратных метров).

К первому типу рудных полей относится 2-ой и 3-ий Северные участки месторождения Красная Шапочка, ко второму типу – Южный участок месторождения Красная Шапочка, Южный Кедровский участки Черёмуховского месторождения и к третьему типу – остальные.

В настоящее время в бассейне разрабатываются месторождения: Красная Шапочка, Кальинское, Ново-Кальинское и Черёмуховское.

Для всех месторождений характерно:

1.  Меридиальное простирание вмещающих пород и рудных тел;

2.   Восточное моноклинальное падение вмещающих пород и рудных залежей;

3.  Блоковое тектоническое строение месторождений (участков);

4.  Практически единой в своей основе литологический комплекс вмещающих пород.

5.  Наличие (в зависимости от количества безрудных площадей) трёх типов оруденения.

6.  Близости бокситовых разновидностей по минеральному составу.

7.  Двухслойное строение рудной залежи. Верхняя часть сложена пестроцветными бокситами, нижняя часть – преимущественно красными бокситами (маркими, немаркими, яшмовидными).

 Действующими нормативными документами все шахты ОАО «СУБР» отнесены к опасным по проявлению горных ударов.

По состоянию на 01.01.98 на шахтах СУБРа расследовано 319 динамических проявлений горного давления с разрушениями действующих горных выработок и ежегодно регистрируются около 1000 сейсмических явлений с энергией от 102 до 108 Дж. Около 46%  этих явлений происходит в зоне ведения горных работ, 48% - в отработанном пространстве и 46% - впереди линии фронта очистных работ.

С 1984 г. на месторождениях начали проявляться мощные удары горнотехнического типа с энергией 108 Дж, которые регистрируются государственной сейсмической сетью наблюдения в радиусе 500 км  и представляют собой  аналог мелкофокусных землетрясений. Комиссией по горным ударам СУБРа ежегодно определяются критические глубины, ниже которых ведение горных работ должно сопровождаться комплексом профилактических мер по прогнозированию и предупреждению горных ударов.

Рудами, склонными к горным ударам являются бокситы следующих литологических разновидностей: красный немаркий, яшмовидный, пестроцветный, обесцвеченниый, а также переходные формы красного немаркого и маркого боксита. Коэффициенты хрупкости (Кхр) подстилающих  известняков изменяются от 3 до 10; у порфиритов - от 3,2 до 8,1; у туфогенных пород – от 1,8 до 13.  Из бокситов наиболее склонными к хрупкому разрушению  являются яшмовидные  и пестроцветные (Кхр=4,5- 12,8), затем красные немаркие, каменистые (Кхр=2,8-9). Полная информация  о показателях горных пород представлена в таблице 2.

Напряжённое состояние массива горных пород в Североуральском регионе, как установлено результатами многочисленных исследований, определяется происходящими в настоящее время тектоническими процессами, которые находят отражение в рельефе Северного Урала.

По данным инструментальных наблюдений и анализа тектонических деформаций установлено: общее поле напряжений является сжимающим с преобладанием горизонтальных напряжений.

В целом для месторождения СУБРа выявлено:

- Максимальные главные напряжения действуют в субгоризонтальной плоскости и ориентированы в субширотном направлении;

-  Минимальные главные напряжения действуют в плоскости близкой к горизонтальной и ориентированы в субмеридиональном направлении;

-  Промежуточные главные напряжения действуют в направлении близком к вертикали.