Скальные грунты на месторождении представлены доломитами, характеризующимися высокими прочностными свойствами. Объемная масса их в целике 2.5 т/м3. В рыхлом состоянии 1,56 т/м (См. рис. №4).
Коэффициент разрыхления доломитов при взрыве -1,6. Крепость по шкале профессора Протодьяконова 6-16.
Средняя мощность вскрыши на месторождении составляет 17,8 м, а полезной толщи –20-22 м.
Инженерно-геологические условия на месторождении благоприятны для проведения горных работ открытым способом.
Исходя из крепости и устойчивости вскрышных пород и полезного ископаемого, углы откосов нерабочих уступов карьеров приняты по скальным породам 60°. По мягким -45° и на конец отработки при погашении карьеров – 35°.
В проекте плана горных работ готовые к выемке запасы подсчитаны при ширине рабочей площадки в 46 метров.
Горно-геологические условия участков планируемых к отработке в 2006 году, характеризуются параметрами близкими к среднему по месторождению. Нa карьере «Центральный» мощность рыхлой вскрыши изменяется от 4,5 до 8 м, составляя в среднем 6,9 м. В восточном борту карьера мощность нижнего добычного горизонта (+132 м) склююется от 10,2 м до 11,0 м, составляя в среднем – 0,6 м; мощность среднего горизонта (+144 м) изменяется от 9,0 м до 11,0 м, в среднем – 10,3 м; мощность верхнего добычного горизонта изменяется от 5.6 м до 8,7 м, составляя в среднем – 7,0м. На западном фланге карьера мощность нижнего горизонта изменяется от 3.0 м до 12,0 м, составляя в среднем 7,82 м, мощность верхнего горизонта изменяется от 2,0 м до 6,8 м – в среднем 4,0 м
На карьере «Бигильдинского» рудника мощность рыхлой вскрыши изменяется от 11,6 до 13,0 м, составляя в среднем 12,2 м. Мощность карбонатной (скальной) вскрыши составляет в среднем 2,5 м, изменяясь от 1,1 м до 4.0 м. Мощность нижнего добычного горизонта (+130 м) изменяется от 10,0 м до 12,0 м; в среднем 12,0 м, мощность верхнего горизонта (+142 м) изменяется от 8,1 до 12,4 м, составляя в среднем 10.6 м. Нижний горизонт будет отрабатываться двумя подступами мощностью 2.0 м и 10.0 м для исключения потерь в подошве.
В пределах месторождения распространены два водоносных горизонта: окско-днепровский и данковский водоносный подгоризонт. Воды окско-днепровского горизонта не эксплуатируются и осложнений при разработке месторождения не вызывают (См. рис. №5).
Мощность данковского водоносного горизонта изменяется от 36 до 40 м. Воды горизонта безнапорные. Пресные, гидрокарбонатные, кальциево-магниевые с минерализацией 0.17-0,57 г/л. Уровневая поверхность водоносного горизонта залегает на абсолютных отметках + 130 м, + 142 м. Поток подземных вод дренируется р. Дон.
Основное питание осуществляется за счет инфильтрации атмосферных осадков.
Притоки воды в карьер по срокам отработки составляют: на Бигильдинском участке 59 м/ч (на 30 лет) и 232 м/ч на конец отработки, с учетом ливневых вод, соответственно 809 м'/ч и 983 м3/ч; на Прикарьерном участке – 30 м /ч (на 15 лет) и 533 м/ч; на конец отработки, с учетом ливневых вод, соответственно 1300 м/ч и 1533 м/ч.
Запасы дренажных вод на Бигильдинском и Прикарьерном участках составляют 15 тыс м /сут. По категориям А+В для технического водоснабжения.
В целом по месторождению уровень поверхности водоносного горизонта повышается в восточном направлении от русла р. Дон. В этом же направлении идет развитие карьеров. На данный момент фронт работ в карьере Бигильдинского рудника проходит в районе, где уровень подземных вод находится на отметке 131,3 м. В Центральном карьере по фронту работ уровень водоносного горизонта находится на абсолютной отметке 132, 134 м.
В 2001-2002 г.г. на Бигильдинском руднике и Центральном карьере введены в действие водоотливные установки. В результате откачки дренажных вод на Бигильдинском руднике уровень воды в районе добычных работ понижен до отметки 129,8 м, на Центральном карьере уровень понижен до отметки 133.8 м. что позволило извлекать запасы полезного ископаемого до некондиционных пород и практически склюючить потери в подошве¹ (См. рис. №6).
3. Качество полезного ископаемого
Доломиты Данковского месторождения имеют сложный состав и представлены
___________
¹Данные отдела маркшейдеров
доломитами, глинистыми доломитами, известковыми и известняковыми доломитами, доломитовыми мергелями, доломитовой мукой со щебнем, кварц-алевритовыми доломитами. По текстурно-структурным признакам и обогатимости на месторождении выделяются шесть основных литолого-генетических типов доломитов: массивные, конгломерато-брекчиевые, полосчатые, кавернозные, органогенные, пятнистые. Доломиты 1 пачки озерской толщи обогащаются хорошо: снижение содержания оксида кремния составляют в среднем 2,07%. Плотные массивные доломиты пятой пачки кудеяровской толщи при обогащении снижают содержание оксида кремния на 2,6%. Несколько ниже степень обогатимости у кавернозных, пятнистых доломитов второй и четвертой пачек этой толщи (содержание SO2 снижаются на 1,33-1,72%).
Плохо обогащаются массивные и узловато-ячеистые доломиты с кремневыми конкрециями: снижение SiO2 на 0.75%. Также плохо обогащаются конгломерато-брекчиевые доломиты, содержащие терригенную примесь кварца в самой породе. Плохо обогащаются доломиты с кварц-алевритовой примесью (IX пачка тургеневской толщи). Сравнительно легко обогащаются пятнистые доломиты VIII и VII пачек нижнего горизонта – в среднем на 2,5% снижается содержание кремнезёма.1
Закономерности обогащения оксида магния от литолого-структурных особенностей в процессе переработки доломита в настоящее время не выявлены. Чаще всего содержание оксида магния при обогащении не изменяется. Содержание оксида кальция при сухой схеме обогащения в большинстве случаев увеличивается с уменьшением класса готового продукта.
Различия в литолого-структурных особенностях доломитов обуславливают различное поведение их в процессе обжига. В целом для всех доломитов, отличающихся низким содержанием полуторных окислов и высоким значением оксида кальция характерна плохая спекаемость. Наилучшей спекаемостью отличаются доломиты кудеяровской толщи, пригодные для конвертерных огнеупоров.
По химическому составу доломиты в пределах эксплуатационных горизонтов более однородны.
На Бигильдинском участке по гор. + 130 м содержания оксидов в доломите в среднем составляют:
СаО- 30,96%. MgO – 18,42%, SiO2 – 4,56%. R2O3- 1,27%
На гор. + 140 м содержания оксидов в доломите составляют:
СаО – 32,69%, MgO – 17,54%, SiO2 – 3,28%, R2O3 – 1,04%
___________
¹Данные отдела маркшейдеров
На Прикарьерном участке гор. –г 132 м доломиты характеризуются следующим химическим сосавом:
СаО-30,92%. MgO- 18.59%. SiO2 -4.06%, R2O3-1,62%
На гор. + 142 м среднее значение оксидов в доломите:
СаО – 31,376%, MgO – 18,62%, SiO2 – 3,38%, R2O3 – 1,43%
В полезной толще встречаются от 4 до 30% рыхлых разностей доломитов в форме мучнистых доломитов, в том числе с включением мелких кусков доломита, отличающихся худшим химическим составом по сравнению с плотными.
Более высоким качеством отличаются доломитовые породы Прикарьерного участка. Здесь преобладают доломиты пригодные для производства доломита марки ДО и ДК с подчиненным значением других марок.
Доломиты Бигильдинского участка отличаются повышенной известковистостью и высоким содержанием кремнезёма до 6,7%. Здесь преобладают доломиты пригодные для производства доломита сырого марки ДФ и некондиционные (кварц-алевритовые).
Более высококачественное сырьё на всех участках залегает в виде отдельных небольших залежей, которые выявляются при плотной сети разведки. В качестве строительного щебня доломиты Данковского месторождения пригодны для получения щебня марок 400-800 на всех участках и горизонтах за исключением доломитов озерской толщи (См. рис №7).
4. Этапы развития производства по добыче сырья
Истоки разработок Данковского месторождения доломитов уходят своими корнями в семидесятые – восьмидесятые годы XIX века, к началу строительства Рязано – Уральской железной дороги (Станция Данков в составе РУЖД находилась до марта 1932 года).¹ Камень брали везде, где это было возможно, где его слои выходили наружу, на берегах рек и оврагов. Большое количество его забучено в фундаменты железнодорожного моста через реку Дон. Камень для этих целей брали чуть ниже моста, на правом берегу Дона, где была плотина казачьей мельницы, а затем плотина Данковской ГЭС, построенная в 1949 – 1951 годах. В 1929 – 1933 гг. Воронежский облкоммунхоз имел в Данкове артель «Красный трудовик». Данковский район в то время входил в Воронежскую область. В артели работали около 100 человек. Работы велись по берегу реки Дон, где сейчас расположен жилой посёлок АО «Доломит».
В 1938 – 1939 гг. здесь добывали камень для строительства завода «Расткаучук» (ныне химзавод). Эти рытвины сохранились до начала строительства посёлка доломитчиков, строительство которого началось в 1951 году. Открытие первого карьера в Данкове происходило в июне 1932 года. В овраге Борки (в районе 57-го км железнодорожного пути), восточнее ст. Данков, были видны пласты камня. Рабочими были отобраны пробы со всех пластов, их уложили в ящики и отправили в Москву для лабораторных исследований.
Пробы были признаны годными для путевого щебня и строительного камня. И началась бурная работа – первая ударная стройка на данковском месторождении.
В 1934 году в Центральном управлении было принято решение о строительстве в Данкове нового щебёночного завода и карьера.
В предвоенные 1936 – 1940 гг. щебёночный завод оформился в предприятие со всеми производственными циклами горного производства. Вскрышные работы производились паровым экскаватором с погрузкой грунта в узкоколейные самосвальные вагонетки, которые мотовозом отвозились на грунтовый отвал.