Патент на изобретение №2286456

(54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ АЛМАЗОКАЛИЙНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной разработке алмазосодержащих месторождений калийных солей. 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, 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. 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. Изобретение направлено на повышение комплексности отработки сырья.

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

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

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.