1.4.4 Общие выводы по гидрогеологическим условиям отработки Сибайского месторождения

1. Водопонизительная система Сибайского месторождения формировалась на протяжении 65 лет параллельно с развитием рудника. В настоящее время она хорошо сбалансирована и имеет значительный инженерный запас. Это позволяет ей справляться с водопритоками даже в годы с трехкратным превышением нормы атмосферных осадков, когда водопритоки возрастают в 2-3 раза относительно среднемноголетних значений.

2. Согласно прогнозным модельным расчетам, сооружение новых подземных горных выработок, предусмотренных в ТЭО, практически не отразится на величине водопритоков. В случае параллельной отработки расположенного севернее Камаганского месторождения, водопритоки к выработкам Сибайского месторождения могут даже немного уменьшиться. Таким образом, существующая водопонизительная система Сибайского рудника может оставаться прежней. Необходимо лишь предусмотреть отвод воды от вновь сооружаемых подземных горных выработок. По этой же причине нет оснований для пересмотра действующих систем водоотведения и водоснабжения. Модернизация существующих дренажных систем для реализации проектных решений не требуется.

3. Увеличение размеров депрессии при отработке Нижней залежи будет незначительным, поэтому увеличения влияния разработки Сибайского рудника на подземные и поверхностные воды района не произойдет. Депрессия несколько увеличится только в северном направлении за счет отработки Камаганского месторождения. Значимого ущерба подземным, поверхностным водам и водохозяйственным объектам различного назначения не будет.

1.5 Инженерно-геологические условия разработки месторождения

Месторождение сложено вулканогенными породами карамалыташской свиты, представленными преимущественно дацитовыми порфиритами и их обломочными разностями, в меньшей степени туфами смешанного состава и базальтовыми порфиритами. Метасоматические изменения широко развиты и выражены преимущественно окварцеванием, в меньшей степени хлоритиза-цией, серицитизацией и гематитизацией.

Физико-механические свойства вмещающих пород участка отличаются большим разнообразием, их характеристика по основным четырем типам пород приведена в таблице 1.1.

Таблица 1.1 – Физические, прочностные, упругие и акустические свойства пород

Свойства пород	Дацитовые порфириты		Туфы дацитовых, базальтовых порфиритов	Базальты и базальтовые порфириты		Серицит-хлорит-кварцевые породы
1	2		3	4		5
Плотность, т/м^3( ρ0 )	2,59÷2,77		2,67÷2,50	2,69÷2,82		2,72÷2,78
среднее	2,69		2,73	2,75		2,75
Пористость, % (η )	0,37÷1,77		0,37÷1,41	0,7÷1,45
среднее	1,05		0,72	1,01		-
Водопоглащение, %	0,20÷1,16		0,11÷0,60	011÷0,61		0,22÷0,38
среднее	0,36		0,25	0,29		0,28
Предел прочности на сжатие в сухом состоянии, (МПа)	147,3÷266,7		127,5÷300,7	128,8÷237,5		126,9÷198,8
среднее	222,7		206,1	170,2		157,2
Предел прочности на сжатие в водонасы-щенном состоянии, (МПа)	120,8÷254,0		133,8÷202,0	90,7÷147,5		82,4÷159,2
среднее	208,0		178,3	115,1		120,8
Предел прочности на растяжение, Мпа	16,8÷35,0		13,9÷29,6	16,3÷31,3		13,6÷18,4
а) вдоль оси керна	26,06	24,7		21,6			15,0
б) в водонасыщен-ном состоянии	-	-		-	11,6÷16,8
среднее	15,6	-		-	13,3
Коэффициент крепости	6,3÷17,2	6,7÷12,3		7,7÷11,9	8,0÷14,7
среднее	11,1	9,5		10,7	10,5
Предел прочности при чистом сдвиге (сцеплении) МПа	31,3÷54,5	27,7÷52,5		28,5÷45,3	24,9÷32,1
среднее	43,6	40,2		34,2	27,5
Свойства пород	Дацитовые порфириты	Туфы дацитовых, базальтовых порфиритов		Базальты и базальтовые порфириты	Серицит-хлорит-кварцевые породы
Угол внутреннего трения, град.	48÷56	45÷58		41÷56	47÷64
среднее	51	52		50	54
коэффициент размягчаемости ( m)	0,82÷1,0	0,96÷1,0		0,69÷0,85	0,58÷0,99
среднее	0,95	0,98		0,77	0,77
Показатель хрупкости (Пхр)	6,9+11,4	5,7+11,8		4,8+10,1	7,3+19,9
среднее	8,5	8,5		7,9	11,0
Скорость продоль-ных волн, м/сек ( Vр)	5318+6122	5497+6065		5497+6059	5133+5549
Среднее	5760	5874		5777	5359
Скорость попереч-ных волн, м/сек (Vs)	2928+3356	3115+3426		2728+2240	3149+3381
среднее	3179	3242		3081	3297
Акустическая жест-кость 10^-3, кг/м^2 с (А)					14204+15260
среднее					14723
Коэффициент Пуас-сона (динамический)	0,24+0,32	0,21+0,31		0,25+0,33	0,17+0,21
среднее	0,31	0,27		0,3	0,19
Модуль Юнга (динамический) 10^-2 МПа	605,97+732,67	688,48+ 782,02		547,48+ 758,30	658,65+ 762,09
среднее	739,95	733,51		687,78	714,92

В целом породы достаточно крепкие и не создают осложнений при проходке горных выработок, за исключением отдельных интервалов локальной тектоники, представленных зонами повышенной трещиноватости, дробления, рассланцевания и милонитизации, требующих крепления.

По периферии залежь сложена устойчивыми рудами, в центральной части залежи – слабосцементированными колчеданами с малой крепостью и устойчивостью. Контакты рудной залежи с вмещающими породами, как правило, резкие. Мощность ореола вкрапленных руд в зоне контакта не превышает 2–5 м. Около рудного тела наблюдается серитизация вмещающих пород до 5–10 м. В лежачем боку залежи отмечается карбонитизация и хлоритизация пород.

Ненарушенные тектонической деятельностью горные породы и руды залежи, по шкале Протодъяконова имеют коэффициент крепости 10-14 для базальтов, серицит-хлорит-кварцевых и хлорит-кварцевых пород, 8-10 для сплошных сульфидных руд и 18-20 для липарито-дацитовых и дацитовых порфиритов.

По содержанию свободного кремнезема во вмещающих породах участок подземной разработки является силикозоопасным (табл. 1.2).

Согласно заключению лаборатории горных ударов института «Унипромедь» Сибайское месторождение в пределах промышленного оруденения является неудароопасным [1]. Во время ведения горных работ на Нижней залежи проявлений горного давления не зафиксировано.

Лабораторией по борьбе с эндогенными рудничными пожарами института «Унипромедь» дано заключение о потенциальной пожароопасности и склонности к самовозгоранию руд Нового Сибая [1]. Тем не менее, за долгие годы работы карьера и подземного рудника на месторождении возникновение самовозгорания руд не было. Случаи газовыделения на участке единичные и связаны с дегазацией трещинных вод. Содержание газов незначительно, а такие как H₂S, NO₂ и SO₃ не обнаружены, в связи с этим месторождение можно отнести к неопасным по содержанию вредных газов. Проявлений аномалий естественной радиоактивности не выявлено [1].

Таблица 1.2 – Физико-механические свойства руд и вмещающих пород

№№ п/п	Наименование пород и руд	Объемная масса, т/м^3	Коэффициент разрых-ления	Естественная влаж-ность, %	Порис-тость, %	Коэффициент крепости	Содерж. свобод. кремнезе-ма, %
1	Медный, медно-пирротиновый колчедан	4,2	1,4	0,2-0,6	5,6	6-8
2	Цинковый колчедан	4,0	1,4	0,2-0,6	5,6	8-10
3	Медный вкрапленник	2,9	1,5	2,0	8,8	8-10	2-6
4	Медно-цинковый и цинковый вкрапленник	3,0	1,5	2,0	8,8	8-10
5	Серный колчедан	4,0	1,3	0,2-0,6	7,0	5-8
6	Базальты	2,8	1,5	0,8-2,0	-	8-12	34
7	Дациты и их туфы	2,7	1,5			8-10
8	Дациты окварцованные	2,7	1,5			12-18	более 40
9	Порфириты диабазовые	2,6	1,5			8-12