Диплом, курсовая, контрольная работа
Помощь в написании студенческих работ

Геолого-технологическое обоснование комплексного использования известняков на карьерах Республики Дагестан

ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Анализ модельных вариограмм по латерали показывает, что принятая плотность разведочных сетей детальной разведки Октябрьского и доразведки Первомайского участков соответствует структуре изменчивости параметров слоистого массива месторождения. По мощности слоистый массив характеризуется зональным типом анизотропии. Дырочный эффект на вариограммах параметров по скважинам имеет размеры дырок 1,5… Читать ещё >

Содержание

  • Глава 1. Анализ горно-геологических условий месторождений строительного камня в регионе
    • 1. 1. Состояние и перспективы развития базы стройматериалов Республики Дагестан
    • 1. 2. Специфика разработки месторождений пильных известняков
    • 1. 3. Геолого-промышленная характеристика объекта исследований
      • 1. 3. 1. Общие сведения
      • 1. 3. 2. Октябрьский участок
      • 1. 3. 3. Первомайский участок
    • 1. 4. Вопросы горнопромышленной разработки объекта и задачи исследований
  • Глава 2. Статистический анализ геолого-технологических показателей
    • 2. 1. Исходные данные и описательные статистики
    • 2. 2. Анализ гистограмм геологических параметров участков
    • 2. 3. Анализ гистограмм физико-механических параметров
    • 2. 4. Корреляционный анализ физико-механических параметров кондиционных известняков
    • 2. 5. Кластеризация данных физико-механических испытаний
  • Глава 3. Компьютерное моделирование участка месторождения
    • 3. 1. Оценка сложности участка месторождения известняков
    • 3. 2. Вариография пильных известняков участков месторождения
    • 3. 3. Трехмерное моделирование Первомайского участка
      • 3. 3. 1. Исходные геологоразведочные данные
      • 3. 3. 2. Каркасное моделирование геологических тел участка
      • 3. 3. 3. Построение блочных ЗО-моделей толщи пильного камня
        • 3. 3. 3. 1. Блочные модели участка доразведки
        • 3. 3. 3. 2. Анализ карт физических параметров блочной модели участка
  • Глава 4. Утилизация отходов добычи и водохозяйственная рекультивация карьеров
    • 4. 1. Анализ направлений возможного использования отходов добычи. 116 4.1.1 Известняки для производства строительной извести
      • 4. 1. 2. Известняки для производства стеновых блоков
      • 4. 1. 3. Известняки для производства бутового камня
      • 4. 1. 4. Известняки для производства щебня
      • 4. 1. 5. Известняки для производства минеральной подкормки птиц
      • 4. 1. 6. Известняки для производства известковой муки
    • 4. 2. Утилизация отходов камнепиления методом гиперпрессования
      • 4. 2. 1. Общие сведения об объемах камнепиления
      • 4. 2. 2. Технология утилизации отходов методом гиперпрессования
    • 4. 3. Водохозяйственная рекультивация карьеров
  • Дербентского месторождения

Геолого-технологическое обоснование комплексного использования известняков на карьерах Республики Дагестан (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Актуальность работы. Анализ состояния сырьевой базы для производства стенового пильного камня показывает, что перспективы ее развития в Республике Дагестан ограничены из-за незначительного распространения известняков необходимого качества. Прирост запасов возможен за счет доразведки смежных участков и более глубоких горизонтов разрабатываемых карьеров.

Рациональная разработка месторождений пильного камня неразрывно связана с совершенствованием добычных технологических процессов, утилизацией отходов пиления известняков (свыше 65% перерабатываемой горной массы), а также эффективным освоением отработанных карьерных полей на площадях массовой жилищной застройки.

Почти шестидесятилетняя' разработка Дербентского месторождения пильных известняков привела, к полной отработке одних участков, обусловила неоднократную переоценку и последующую эксплуатацию других. В настоящее время Дагестанским комбинатом строительных материалов (ДКСМ) эксплуатируются Октябрьский, Первомайский, Заводской и Приморский участки месторождения: Одноименные карьеры расположены в экономически освоенном районе Дагестана, практически в черте г. Дербента.

Запасы отходов, пиления, накопленные в карьерах Дербентского месторождения известняков, превышают 2 млн. м3 и ежемесячно пополняются на 3000 м³. Освоение такого количества вторичного сырья, во-первых, будет способствовать комплексной переработке известняков месторождения, во-вторых, существенно продлит работу ДКСМ на перспективу, что особенно важно в условиях интенсивной жилищной застройки, в-третьих, решит важную социальную задачу — создание новых рабочих мест в условиях непрерывного роста численности населения г. Дербента.

Пильные известняки — высококачественный стеновой материал, характеризующийся невысокой себестоимостью добычи, в связи, с чем рациональная разработка месторождений пильных известняков и утилизация отходов камнепиления являются важными и приоритетными* задачами современного производства.

Цель работы состоит в геолого-технологическом обосновании комплексного использования известняков и отходов камнепиления на карьерах Республики Дагестан.

Идея работы заключается в установлении закономерностей пространственно-качественной изменчивости главных геологотехнологических параметров в пределах карьерных полей на основе трехмерных моделей участков месторождений известняков Республики Дагестан.

Защищаемые научные положения:

1. Известняки отдельных участков Дербентского месторождения следует считать частью единого слоистого массива карбонатных пород на основании сравнительного статистического анализа геолого-технологических параметров.

2. Установлены зависимости между объемной массой, водопоглощением и пределом прочности известняков на сжатие в сухом состоянии, которые позволяют сократить количество полных испытаний физико-механических свойств.

3. Созданные трехмерные модели геолого-технологических параметров, главным из которых является предел прочности на сжатие в сухом состоянии, участка Дербентского месторождения позволяют оперативно рассчитать объемы, занимаемые блоками известняков разного качества в различных участках карьерного поля.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций работы подтверждаются: представительным объемом геологоразведочных и экспериментальных данных, характеризующих изменчивость слоистого массива известняковприменением статистических и геостатистических методов обработки геологоразведочных данныхудовлетворительной сходимостью расчетных и фактических данных по геолого-технологическим параметрам пильных известняковположительной апробациейрезультатов геостатистического подсчета запасов известняков Первомайского участка месторождения.

Методы исследований. Для реализации идеи работы использованы следующие методы исследований:

— геолого-литологическое и структурное картирование известняков в контурах карьерных полей;

— построение карт в изолиниях геолого-технологических параметров на основе пакетов компьютерных программ MicroMine и Surfer;

— статистический анализ геолого-технологических параметров с помощью программ Statistica и Excel;

— трехмерное каркасное и блочное моделирование геологических и физико-механических параметров пильных известняков на* основе программного комплекса интегрированной системы MicroMine.

Научная новизна работы состоит в следующем: доказана принадлежность известняков отдельных участков Дербентского месторождения к единому слоистому массиву карбонатных пород;

— установлены корреляционные и регрессионные зависимости между объемной массой, водопоглощением и пределом прочности на сжатие пильных известняков.

— выявлена пространственно-качественная изменчивость геолого-технологических параметров слоистого массива известняков на основе трехмерного моделирования;

— установлена зависимость объемной массы известняков от глубины залегания.

Научное значение работы заключается в установлении пространственно-качественной структуры слоистого массива известняков и построении на ее основе трехмерных блочных моделей физических параметров известняков, которые являются основой рационального обоснования заложения панелей селективно разрабатывающих различные марки пильного камня на одном или нескольких уступах карьера.

Практическое значение работы состоит в разработке методики выделения технологически однородных зон на основе объемного компьютерного моделирования предела прочности на сжатие и его стандартных отклонений, обосновании подсчета запасов известняков геостатистическим методом, утилизации отходов камнепиления для производства строительного кирпича методом гиперпрессования и освоении отработанных карьеров путем водохозяйственной рекультивации.

Реализация выводов и рекомендаций работы. Для доработки недопиленных уступов массива известняков низкоуступными машинами СМР-26, СМ-89М в настоящее время ДКСМ применяет высокоуступные камнерезные машины МКД-1, МКД-2у, что позволит извлечь дополнительно 944 тыс. м3 пильного камня только в контуре Первомайского карьера.

Разработанные рекомендации по утилизации внутрикарьерных отвалов скальной вскрыши и отходов пиления камня реализованы в организации ряда попутных производств комовой извести, щебня и, главным образом, в пуске технологической линии производства маломерного кирпича методом полусухого прессования с твердением в естественных условиях. При выходе технологической линии на проектную мощность 4 млн. штук кирпича в год будет утилизироваться ежегодно около 8000 м отходов камнепиления, что существенно продлит работу ДКСМ на перспективу, с учетом запасов накопленных отходов.

Предложения по водохозяйственной рекультивации Приморского карьера, разрабатывающего пильный камень на глубине 5,1 м ниже уровня Каспия и отстоящего менее 100 м от уреза воды, учтены в рабочем проекте «Дагморниипроект» по созданию гавани с причалами для яхт и катеров и спортивно-оздоровительного комплекса «Чайка» г. Дербента.

Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались и получили одобрение на семинарах кафедры геологии МГГУ (2009;2010 гг.), в Министерстве природных ресурсов Республики Дагестан (2009 г.) и ежегодной научной конференции «Неделя горняка» (Москва, 2009;2010гг.).

Публикации. По теме диссертации опубликованы 4 научные работы.

Объем и структура диссертации. Работа состоит из введения, 4 глав и заключения, содержит 22 таблицы, 62 рисунка и список литературы из 85 наименований.

Основные выводы и рекомендации, полученные лично автором, заключаются в следующем:

1. Анализ состояния сырьевой базы для производства стенового пильного камня показывает, что перспективы ее развития в Республике Дагестан и Дербентском районе ограничены ввиду незначительного распространения известняков необходимого качества. Возможности прироста запасов за счет разведки смежных участков и более глубоких горизонтов разрабатываемых участков по существу нереальны, так как. перевод земель смежных участков в промышленную категорию влечет огромные выплаты на возмещение потерь. Важный резерв комплексного использования известняков Дербентского месторождениявыпуск строительного кирпича, методом1 гиперпрессования из отходов камнепиления и камнеобработки.

2. Анализ описательных статистик, гистограмм, корреляционных матриц и дендрограмм показывает, что структуры и взаимосвязи параметров Октябрьского и Первомайского участков имеют значительные черты сходства, что позволяет сделать вывод о том, что участки являются частью. единого целого — Дербентского месторождения пильных известняков. Установленные корреляционные и регрессионные зависимости между геолого-технологическими параметрами известняков позволяют сократить количество полных испытаний физико-механических свойств, заменив их сокращенными, и применять к другим, имеющим самостоятельное промышленное значение, участкам месторождения.

3. Анализ модельных вариограмм по латерали показывает, что принятая плотность разведочных сетей детальной разведки Октябрьского и доразведки Первомайского участков соответствует структуре изменчивости параметров слоистого массива месторождения. По мощности слоистый массив характеризуется зональным типом анизотропии. Дырочный эффект на вариограммах параметров по скважинам имеет размеры дырок 1,5 — 3,3 м. Обобщенная вариограмма параметра 8, описанная двумя модельными, функциями сферической и смешанной Паддингтона, имеет соответственно зону влияния 3,1 м и цикличность 2,0 м. Это свидетельствует о периодических колебаниях качества добываемых известняков по мощности и определяет размер пустого блока по мощности в 1,0 м.

4. Каркасная модель участка месторождения позволяет определить объемы горных работ по каждому геолого-технологическому типу горных пород с учетом необходимого количества горно-добычного оборудования.

5. Блочные 3−0 модели параметров Б, У, 8 кондиционных известняков участка доразведки, примыкающего к Первомайскому карьеру, являются основой рационального обоснования заложения панелей, разрабатывающих различные марки пильного камня на одном уступе, и перспективного планирования его разработки на различных уступах. Геостатистическим подсчетом запасов кондиционных известняков получена качественно новая информация о строении и характеристике запасов месторождения. Расхождение в количестве запасов по сравнению с методом геологических блоков +4,2%.

6. Использование отходов камнепиления для производства комовой извести, бутового камня, щебня, известняковой муки, малоразмерного кирпича методом гиперпрессования способствует наиболее полному освоению добываемых объемов известняков, увеличивает доходность комбината и создает дополнительные рабочие места, улучшая социальную обстановку в регионе.

7. Освоение нарушенных горными работами земель путем водохозяйственной рекультивации ряда карьеров определяется социально-экономическим развитием района, комплексным использованием известняков и необходимостью организации в черте г. Дербента объектов культурно-бытового и спортивно-оздоровительного направления.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

На основании выполненных исследований в диссертационной работе дано решение актуальной научной задачи геолого-технологического обоснования комплексного использования известняков на карьерах Республики Дагестан, что вносит существенный вклад в теорию и практику горнопромышленной геологии.

Показать весь текст

Список литературы

  1. В.В., Ручкин Г. В., Шатагин H.H. и др. Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых. М.: Фонд «Мир», Академический проект, 2007, 540 с.
  2. Е.М., Васильев Н. Г., Лыгина Т. З., Садыков Р. К. Сырьевая база неметаллических полезных ископаемых России — состояние и перспективы развития // Разведка и охрана недр, 2008, № 9, с. 108−113.
  3. H.H., Карасев Ю. Г., Федотов Н. Е. Отраслевая инструкция по определению трещиноватости и блочности на разрабатываемых карьерах облицовочного камня М., МПС СССР, 1986, 56с.
  4. Г. И. Отчет о доразведке эксплуатируемого Первомайского месторождения известняков в Дербентском районе Дагестанской АССР за 1985−1987гг. МПСМ РСФСР, Республиканский трест «Росгеонерудразведка», ЮКГЭ, Ростов на Дону, 1987, 77с.
  5. Н. И. Седелецкий В.И., Талпа Б. В. Прогнозирование неметаллических полезных ископаемых на Северном Кавказе. Изд-во РГУ, 1986, 255с.
  6. В.М. Разведка и промышленная оценка месторождений неметаллических полезных ископаемых. М-.: Недра, 1982, 272с.
  7. В.А. Геометрия недр. М.: Недра, 1985, 527с.
  8. Вероятность и математическая статистика (энциклопедия). М., Научное издательство «Большая Российская Энциклопедия», 1999, 546−552с.
  9. A.M. Отчет о доразведке Первомайского месторождения известняков-ракушечников в Дагестанской АССР ЮКГЭ, Ростов на Дону, 1974, 262с.
  10. К.Е. Оптимизация технологических процессов на открытых разработках. -М.: Недра, 1976,280с.
  11. П.Волуев И. В., Сычев Ю. И., Ткач В. Р. Безотходная технология добычи и обработки блочного природного камня. -М.:. Недра, 1994, 192с. Ы
  12. Геологическая изученность СССР, том 13, Дагестанская АССР, выпуск 1, опубликованные работы, М., Недра, 1978, 312с.
  13. В.Д. Рекультивация земель на карьерах -М.,"Недра", 1981, 261с.
  14. ГОСТ 14 050 84 «Мука известняковая».
  15. ГОСТ 15 884 85 «Блоки стеновые из природного камня».
  16. ГОСТ 22 132 -76 «Камень бутовый».
  17. ГОСТ 8267 82 Щебень из естественного камня для строительных работ.
  18. ГОСТ 8736 85 Песок для строительных работ. Технические условия.
  19. ГОСТЮ268 70 «Бетон тяжелый. Технические требования к заполнителям».
  20. М. Геостатистические методы при оценке запасов руд. JL: Недра, 1980,360 с.
  21. Дж. Ту, Р. Гонсалес Принципы распознавание образов. М., Мир, 1980.
  22. Дж. Статистический анализ данных в геологии. М.: Недра, 1990, кн. 1,2,749 с.
  23. ., Оделл П. Кластерный анализ. М., Статистика, 1977.
  24. В.А. Геология часть II «Разведка и геолого-промышленная оценка месторождений полезных, ископаемых». М.: МГГУ, 2005, 394с.
  25. В.В. Геолого-маркшейдерское обеспечение управления качеством руд. М.: Недра, 1986, 262с.
  26. В.В. Основы горнопромышленной геологии. Учебник для вузов, М.: Недра, 1988, 328с.
  27. В.В., Дремуха A.C., Трость В. М. и др. Автоматизация геолого-маркшейдерских графических работ. М.: Недра, 1990, 351с.
  28. К.Е. Геологическое моделирование 3D. М.: ООО «ИПЦ «Маска», 2009, 375 с.
  29. А.Б., Гуськов О. И. Математические методы в геологии. М.: Недра, 1990, 251с.
  30. Капутин Ю. Е. Геостатистическое исследование месторождений полезных ископаемых Карел, филиал АН СССР, Петрозаводск, 1988,
  31. Ю.Г., Анощенко H.H. Планирование объемов горных пород на карьерах природного камня на основе горно-геометрического анализа структуры массива М., МГИ, 1990, 264с.
  32. Г. А., Караулов А. Г., Чернов Э. В. Пути повышения эффективности освоения Редутовского месторождения. Добыча, обработка и применение природного камня. — Магнитогорск, 2005, № 5,
  33. Г. К. Карта месторождений карбонатных пород Дагестана, среднемасштабная. Объяснительная записка. 1текст. прил., ДГФ- Институт Геологии Махачкалы, 1962, 27с.
  34. Керимов Г. К. Генезис и геологические условия размещения карбонатных отложений Дагестана и перспективы их использования в народном хозяйстве ДГФ, ТГФ, СКГУ, Институт Геологии Махачкалы, 1963,
  35. Г. К. Карбонатные породы Дагестана канд. дис., т. 1−3, М., библиотека им. В. И. Ленина, 1961, 264с., 396с. текстовых приложений.49с.с.10−20.505с.
  36. Г. К. Основные типы- карбонатных пород верхнемелового возраста Дагестана и их физико-механические свойства. Известия вузов «Геология и разведка», 1966, № 8, с. 76 — 84.
  37. Классификация запасов и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых, — МПР России, приказ № 278 от 11.12.06, ГКЗ РФ, 2007.
  38. B.C., Штейнцайг P.M., Голик Т. В. Рекультивация нарушенных земель на карьерах М., Издательство МГГУ, 2003, 63с.
  39. Р.И. Интервальные оценки в геологических исследованиях М.: Недра, 1986.
  40. Р.И., Белов Ю. П., Родионов Д. А. Статистические ранговые, критерии в геологии. — М., Недра, 1983, 321с.
  41. Г. К. Богатства недр Кавказа. «Советская геология», 1968, №>1,с.З- 13.
  42. А.И. Исследование и обоснование технологии разработки нагорных месторождений облицовочного мрамора: Дис.. д-ра техн. Наук. Красноярск, 1993, 284с.
  43. А.И. Технология добычи облицовочного камня. -Красноярск, Изд-во Красноярского университета, 1990.
  44. У., Грейбилл Ф. Статистические модели в геологии. М.: Мир, 1969, 398с.
  45. Ш. А. Отчет о детальной разведке Таркитауского месторождения известняков (участок 1,4) за 1960 год (ВГФ- ДГФ- М., Росстромтрест- ТГФ СКГУ), 1961, 61., 181с. текст, приложений.
  46. Ш. А. Отчет о детальной разведке на Первомайском месторождении пильных известняков в 1961 году, (ВГФ- ДГФ, М, Росстромтрест- ТГФ СКГУ), 1961, 57с., 105с. текст, приложений.
  47. В.В. Обоснование производственной мощности карьера по добыче блочного камня на основе геометрического анализа карьерного поля Добыча, обработка и применение природного камня: Сб. науч. тр. -Магнитогорск, МГТУ, вып.7, 2007, с. 27 — 31.
  48. . Основы прикладной геостатистики. М.: Мир, 1968, 408 с.
  49. Н.В. Краткий справочник по открытым горным работам. -М.: Недра, 1964, 316с.
  50. В.В., Мусаев Н. М. Вопросы горнопромышленной геологии разработки Дербентского месторождения пильных известняков М., ГИАБ, МГГУ, № 12,2009, с. 143−149.
  51. Н.М. Утилизация- отходов разработки Дербентского месторождения пильных известняков М., ГИАБ, МГГУ, № 11, 2009, с.138−141.
  52. Н.М., Мосейкин- В.В., Пуневский С. А. Водохозяйственная рекультивация карьеров Дербентского месторождения известняков -Горный информационно-аналитический бюллетень, МГГУ, 2010, № 5, с. 37−42.
  53. Неметаллические полезные ископаемые СССР Под редакцией В. П. Петрова — М.: Недра, 1984, 408с.
  54. Нормы технологического проектирования предприятий промышленности по добыче и обработке облицовочных материалов из природного камня. JI., Союзгипронеруд, 1976.
  55. Нормы технологического проектирования предприятий промышленности нерудных строительных материалов. Л., Стройиздат, Л.О., 1977.
  56. Объяснительная записка к «Карте геолого-экономической оценки ресурсов каменных строительных материалов СССР», том II -Справочник месторождений строительного камня, Новосибирск, 1976, 412с.
  57. A.M. Добыча и обработка природного камня. М.: Стройиздат, 1977.
  58. ОСТ 21−27−76 «Породы карбонатные для производства строительной извести».
  59. Д.В., Беляков H.H., Аникин К. В. Основы проектирования карьеров с помощью пакета программ SURPAC VISION. М.:МГГУ, 2005, 93с.
  60. В.Н., Бадамсурэн X., Буянов М. И., Руденко В. В. Квалиметрия недр. М.: Издательство Академии горных наук, 2000, 295с.
  61. В.Н., Руденко В. В., Бадамсурен X., Экгарт В. И. и др. Оценки недропользования. М.: Издательство Академии горных наук, 2001, 296 с.
  62. В.В. Процессы открытых горных работ. М.: Недра, 1978, 544с.
  63. Д.А., Коган Р. И., Голубева В. А. и др. Справочник по математическим методам в геологии. М., Недра, 1987, 335с.
  64. В.В. Информационные технологии управления качеством руд на основе геометризации месторождений: дис. док-pa техн. наук. -М.:МГГУ, 1996, 385с.
  65. Сборник руководящих материалов по геолого-экономической оценке месторождений полезных ископаемых. М., ГКЗ СССР, том 2, 1986, 528с.
  66. A.A. Геоэкологическая обстановка в городах Каспийского побережья Дагестана Геоэкология, 1999, № 6, с. 541 — 554.
  67. Дж. Линейный регрессионный анализ. М., Мир, 1980.
  68. А.Г. Добыча и обработка природного камня М.: Недра, 1990, 448с.
  69. Справочник «Открытые горные работы» К. Н. Трубецкой, М. Г. Потапов, К. Е. Винницкий, H.H. Мельников М., Горное бюро, 1994, 590с.
  70. Справочник по математическим методам в геологии. М., Недра, 1987, 337с.
  71. В.И. Белый камень М., Издательство «Горная книга», 2010, 153с.
  72. Ю.И. Оборудование для распиловки камня. М.: Стройиздат, 1983.
  73. .В. Безобжиговый кирпич из техногенного карбонатного сырья Юга России. Строительные материалы, 2003, с.50−51.
  74. К.Н. и др. Комплексы мобильного оборудования на открытых горных работах М.: Недра, 1990, 255с.
  75. К.Н., Краснянский Г. Л., Хронин В. В. Проектирование карьеров М.: Изд-во Акад. горн, наук, 2001, т.1 519с., т.2 535с.
  76. ТУ 5741 — 021 — 284 753 — 99 «Кирпич строительный прессованный».
  77. ТУ 21 РСФСР 839−82 «Ракушка и известняк для минеральной подкормки птиц».
  78. A.C. Добыча и переработка строительных горных пород М., Издательство МГГУ, 2005, 623с.
  79. H.H., Мосейкин В. В., Мусаев Н. М., Пуневский С. А. Анализ вариограмм известняков Дербентского месторождения Маркшейдерия и недропользование, 2010, № 6, с.54−61.
  80. H.H., Мосейкин В. В., Мусаев Н. М., Пуневский С. А. 3-D моделирование массива известняков Дербентского месторождения -Маркшейдерия и недропользование, 2010, № 4, с.41−48.
  81. Journel A.G., Huijbregts Ch.j. Mining geostatistics. L.: N. -Y.- S.F.: Academic press, 1979,600 p. h
Заполнить форму текущей работой