способ разработки алмазокалийного месторождения

Формула изобретения

Способ разработки алмазокалийного месторождения, характеризующийся тем, что производят бурение разведочных скважин с поверхности, оконтуривание калийной залежи, зон замещения сильвинита каменной солью, проходку очистных и подготовительных горных выработок комбайнами, в районе распространения зоны замещения осуществляют наземную сейсморазведку по методике общей глубинной точки, затем в подстилающей сильвинитовые пласты каменной соли производят проходку разведочных горных выработок, в кровлю которых осуществляют бурение скважин на сильвинитовые пласты, проводят шахтные сейсморазведочные исследования, далее в оконтуренной зоне замещения производят поисково-разведочные на алмазы работы с отбором проб и последующим растворением их солевой составляющей, обогащением проб методом автоклавного термохимического разложения гидравлической отсадкой, после этого определяют участки с промышленным содержанием алмазов, осуществляют очистную выемку алмазосодержащих солей и транспортировку их на обогатительную фабрику.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной разработке алмазокалийных месторождений.

Первые алмазы в России были найдены на Урале в 1829 г. при промывке золотоносной россыпи Адольфов Лог Крестовоздвиженского прииска (около 40 км к северо-западу от г.Кушвы). В последующие годы находки алмазов были отмечены во многих россыпях Северного, Среднего и Южного Урала. Из 97 мест находок алмазов 92 находятся на Среднем Урале (в т.ч. 73 на западном склоне).

Систематические поисковые работы на алмазы в уральском регионе начались лишь в 1938 г. Работы проводились Всесоюзным научно-исследовательским геологическим институтом и Всесоюзным институтом минерального сырья. Позднее из них выделилась Уральская алмазная экспедиция. Результатом работ явилось начало эксплуатационных работ на аллювиальной россыпи кайнозойского возраста на западном склоне Среднего Урала и возникновение российской алмазной промышленности в 1941 г.

К геолого-генетическим типам коренных месторождений алмазов относят: 1) кимберлитовый; 2) лампроитовый (для обоих предполагается мантийное происхождение); 3) ударно-метаморфогенный; 4) динамометаморфогенный. Нельзя исключить существование и других геолого-генетических типов алмаза.

В настоящее время в мире известно три геолого-промышленных типа месторождений алмаза: эндогенные - 1) в кимберлитах (Африка, Азия, Сев. Америка, Австралия, Европа) и 2) в лампроитах (Австралия); экзогенные - 3) россыпи (в т.ч. морские). Основная масса алмазов добывается из кимберлитов и лампроитов. Например, в 1994 г. из коренных месторождений было добыто 80% общемировой добычи алмазов, из аллювиальных россыпей - 18 и из морских россыпей - 2%.

Алмазы из россыпей характеризуются высоким качеством и меньшими вариациями по размерам. Ювелирные разности здесь достигают 80-90%. Содержания варьируются в широких пределах и могут достигать 100 карат/м³. Крупные месторождения редки.

Все промышленно значимые россыпи алмаза расположены в Предуральской зоне, на западном склоне Среднего и Северного Урала, образуя две субмеридиональные полосы.

Месторождения западной полосы расположены на площади развития преимущественно карбонатных пород, перемежающихся с осадками терригенных фаций девон-нижнекаменноугольного возраста. На севере они представлены россыпями притоков р.Вишеры в ее среднем течении. Южнее расположены россыпи среднего течения р.Яйвы и далее на юг рек Косьвы, Вильвы, Вижая, Койвы, Чусовой вплоть до пос. Староуткинск.

Рассеянная алмазная минерализация носит региональный характер, а промышленная выявлена только в междуречье Вишеры и Чусовой.

Большинство россыпей алмазов в данном районе к настоящему времени полностью отработаны и эксплуатируются лишь несколько месторождений Красновишерского района.

Проблема коренных источников уральских алмазов интересовала исследователей с момента обнаружения алмазоносных россыпей. О находках алмазов в коренных породах сообщений достаточно много: в дунитах Каменушенского массива на Ю.Урале, в пикритах и эксплозивных брекчиях в бассейне р.Кусьи, в брекчии лимбургитов в бассейне р.Косьвы, в вулканической брекчии на р.Березовой на С.Урале, в дунит-клинопироксенитах массива Косьвинский Камень. Довольно много сообщений о находках очень мелких алмазов в высокобарических метаморфических комплексах Центрально- и Восточно-Уральского поднятий.

В последние годы выявлены коренные источники уральских алмазов, которыми являются "туффизиты и ксенотуффизиты", флюидизатно-эксплозивные производные магм щелочно-базит-ультрабазитового ряда. Первоначально ксенотуффизиты были обнаружены в плотике неоген-четвертичной промышленной россыпи "Рассольнинская депрессия". Прежде эти породы относили к песчаникам и седиментационным брекчиям основания колчимской свиты и рассматривались в качестве промежуточного коллектора. Флюидо-магматогенное вещество внедрилось по зоне пологого надвига (угол падения 20° по аз. 100°). После открытия данных образований, подобные туффизиты стали обнаруживать и прогнозировать по всей российской части Восточно-Европейской платформы, а также на Верхнекамском калийном месторождении [1].

Верхнекамское месторождение является уникальным по запасам соли, имеет протяженность в меридиональном направлении около 200 км, в широтном - около 55 км. Площадь развития калийных солей составляет 3750 км². При отработке калийно-магниевых солей на месторождении часто встречаются зоны замещения сильвинита каменной солью. В зонах замещения осуществлен процесс замены сильвинитов каменной солью в результате выноса калия восходящими по зонам пологих надвигов хлоридно-натриевыми растворами, содержащими также потенциально алмазоносное флюидо-магматогенное вещество: в виде жил, даек, штокверков интрузивных пирокластитов - туффизитов, базис которых претерпел автометасоматическую аргиллизацию. У разных авторов данные зоны имеют различное наименование: "зона галитизации сильвинита", "зона разубоживания", "зона термодинамического разубоживания" и др. [2].

По нашим исследованиям, по набору характерных признаков, подобные зоны генетически относятся к гидротермально- и флюидизантно-эксплозивным образованиям, связанным с активизацией флюидно-магматических колонн щелочно-базит-ультрабазитового состава мантийно-корового заложения.

Максимальное количество зон замещения в настоящее время зафиксировано на вскрытой горными выработками территории шахтного поля Второго Березниковского калийного рудоуправления (БКРУ-2) - около 150. Среди них выделяют крупные с протяженностью по длинной оси более 1 км, средние - от 1,0 до 0,1 км и мелкие - менее 0,1 км. Ксенотуффизиты обнаружены в подсоляной толще БКРУ-2 в виде субпластовых тел в подошве надвигов и в трубообразных зонах прорыва соляной толщи - брекчиях эксплозивного дробления.

Изобретение аналогов не имеет.

Цель изобретения - повышение комплексности отработки горнорудного сырья путем совместной добычи алмазов и калийных солей.

Поставленная цель достигается тем, что после проходки подготовительных выработок оконтуривают алмазоносную зону замещения и после этого осуществляют раздельную добычу калийных солей и алмазов.

Способ осуществляют следующим образом.

Производят бурение разведочных на калий скважин с поверхности, оконтуривают калийную залежь, зоны замещения сильвинита каменной солью, и осуществляют проходку очистных и подготовительных горных выработок комбайнами. В районе распространения зоны замещения осуществляют наземную сейсморазведку по методике общей глубинной точки. Указанная операция осуществляется известным образом [3]. Затем в подстилающей сильвинитовые пласты каменной соли производят проходку разведочных горных выработок, в кровлю которых осуществляют бурение скважин на сильвинитовые пласты для определения границ зон замещения, проводят шахтные сейсморазведочные исследования. Данные исследования осуществляются известным образом [4]. Далее в оконтуренной зоне замещения производят поисково-разведочные на алмазы работы с отбором проб с последующим растворением их солевой составляющей, обогащением проб методом автоклавного термохимического разложения гидравлической отсадкой. После этого определяют участки с промышленным содержанием алмазов, осуществляют очистную выемку алмазосодержащих солей и транспортировку их на обогатительную фабрику.

Источники информации

1. Рыбальченко А.Я., Колобянин В.Я., Лукьянова Л.И. и др. О новом типе коренных источников алмазов на Урале // Докл. РАН. - 1997. - Т.206. - №1. - С.88-91.

2. Зоны разубоживания/замещения. В сб.: Петротектонические основы безопасной эксплуатации Верхнекамского месторождения калийно-магниевых солей / под редакцией д.г.-м.н. Н.М. Джиноридзе // СПб - Соликамск: ОГУП Соликамск, типография, 2000, с.130-153.

3. Эффективность сейсморазведки МОГТ в решении вопросов тектоники. В сб.: Петротектонические основы безопасной эксплуатации Верхнекамского месторождения калийно-магниевых солей / под редакцией д.г.-м.н. Н.М. Джиноридзе // СПб - Соликамск: ОГУП Соликамск, типография, 2000, с.82-105).

4. Санфиров И.А. Рудничные задачи сейсморазведки МОГТ. УрО РАН, Екатеринбург, 1996, 167 с.