В 1966 г. Казгипроцветметом выполнено проектное задание "Строительство Орловского рудника" [8]. Мощность Орловского рудника по добыче руды с применением переносного оборудования определена в объеме 1500 тыс. т в год.
В 1980 г. Казгипроцветметом выполнен технический проект "Вскрытие нижних горизонтов для восполнения выбывающих мощностей Орловского рудника" [10], в котором предусмотрены решения по дальнейшей отработке запасов Орловского месторождения до 11 горизонта.
В 1983 г. Казгипроцветмет выполнил корректировку проектного задания "Строительство Орловского рудника" [11]. Проект обосновывал снижение годовой производительности рудника с 1500 до 1300 тыс. т в связи с выявившимися более сложными горно-техническими условиями и связанным с этим переходом на менее производительные подэтажно-камерную и слоевую системы разработки. Вместе с тем в этом проекте показана возможность увеличения годовой производительности рудника до 1500 тыс. т за счет вовлечения в отработку запасов залежи "Новая", вскрытие которой предусматривалось начать в 1986 г.
В 1991 г. Казгипроцветметом разработан проект "Вскрытие и отработка залежи "Новая" [13]. Производительность рудника с подключением к отработке запасов руды залежи "Новая" составляет 1300 тыс. т в год, в том числе с залежи "Новая" – 700 тыс. т в год. Для отработки приняты освоенные на руднике нисходящая слоевая (90 %) и подэтажно-камерная (10 %) системы разработки. Общее расчетное количество воздуха для проветривания определено в объеме 340 м3/с.
В 1997 г. Казгипроцветметом выполнен проект "Вскрытие и отработка нижних горизонтов Орловского месторождения" [14], который является корректировкой горно-технологической части ранее выполненных технических проектов. Необходимость выполнения этого проекта обусловлена отставанием строительства промышленных объектов рудника, изменением технических решений в части вскрытия нижних горизонтов, режима работы рудника и типа применяемого технологического оборудования. Проектом показана возможность увеличения годовой производительности рудника с 1300 до 1500 тыс. т руды.
К настоящему времени Орловское месторождение вскрыто до 11 горизонта центрально расположенными стволами шахт "Орловская" и "Скиповая" и расположенными на флангах стволами шахт "Северная" и "Южная".
Ствол шахты "Орловская" диаметром в свету 6,5 м пройден до 12 горизонта, оборудован двумя одноклетевыми подъемами и служит для спуска-подъема людей, материалов, оборудования и подачи свежего воздуха в количестве до 230 м3/с.
Ствол шахты "Скиповая" диаметром в свету 5 м пройден до 12 горизонта, оборудован двухскиповым рудным и односкиповым породным подъемами.
Ствол шахты "Северная" диаметром в свету 5 м пройден до 11 горизонта, оборудован одноклетевым подъемом и служит для подачи свежего воздуха в количестве до 120 м3/с и аварийного подъема людей.
Ствол шахты "Южная" диаметром в свету 5 м пройден до 10 горизонта, оборудован одноклетевым подъемом и служит для выдачи загрязненного воздуха в количестве до 249 м3/с и аварийного подъема людей.
Ствол шахты "Новая" диаметром в свету 7 м пройден на глубину 100 м от поверхности. Дальнейшая проходка его приостановлена в связи со сложными гидрогеологическими условиями.
2. горно-геологическая и горно-техническая характеристика ОСНОВНОЙ ЗАЛЕЖИ орловского месторождения НА НИЖНИХ ГОРИЗОНТАХ
2.1. Горно-геологические условия месторождения
2.1.1 Запасы месторождения и кондиции
Запасы Орловского месторождения утверждены ГКЗ СССР в 1967 г.
Промышленные кондиции на руды Орловского месторождения утверждены ГКЗ СССР в 1964 г. Они предусматривают:
минимальное промышленное содержание условной меди для оконтуривания балансовых запасов – 1 %;
переводные коэффициенты в условную медь: для меди – 1; для свинца – 0,4, для цинка (с учетом кадмия) - 0,4;
при пересчете в условную медь не учитывать содержания в пробах менее: для меди – 0,2 %; для свинца - 0,1 %; для цинка – 0,5 %;
минимальная мощность рудных тел, включаемых в подсчет запасов, для крутопадающих (более 300) – 1 м и пологопадающих – 1,6 м; при меньшей мощности, но высоком содержании руководствоваться соответствующим метропроцентом;
максимальная мощность внутрирудных прослоев пород и некондиционных руд, включаемых в контур запасов, для крутопадающих и пологопадающих рудных тел – 2 м;
бортовое содержание условной меди для подсчета запасов забалансовых руд – 0,5 %;
Состояние запасов Орловского месторождения по залежи "Основная" на 1.01.2002 г. приведено в таблице 2.1.
Таблица 2.1 Состояние запасов по залежи "Основная"
| Горизонт | Руда, тыс.т |
| 1 | 853,4 |
| 2 | 88,1 |
| 3 | 41,4 |
| 4 | 371,9 |
| 5 | 263 |
| 7 | 400,2 |
| 8 | 231,4 |
| 9 | 1700,2 |
| 10 | 1937,7 |
| 11 | 3933,5 |
| 12 | 2850,4 |
| 13 | 1391,1 |
| 14 | 137,9 |
| Итого | 14200,2 |
К проектированию дипломным проектом приняты запасы 11-14 горизонтов – 8312,9 тыс. тонн руды Основной рудной залежи.
2.1.2 Горно-геологическая характеристика, условия залегания рудных тел и качественная характеристика руд
Орловское месторождение расположено в юго-западной части Золотушинско-Орловского рудного поля в висячем боку Иртышского глубинного разлома.
Месторождение сложено метаморфизованными образованиями верхнего ордовика и вулканогенно-осадочными отложениями среднего и верхнего девона. Преобладающее развитие имеют породы среднего девона, которые подразделяются на лосишинскую и таловскую свиты.
Лосишинская свита сложена алевролитами и алевропилитами с прослоями туфогенных алевролитов, туфов, туффитов, альбит-порфиров и лавобрекчий кислого состава. Мощность свиты меняется от 200-250 до 800 м.
Таловская свита представлена преимущественно эффузивами кислого состава: кварцевыми порфирами, лавобрекчиями кварцевых альбит-порфиров, реже туфами кислого состава. Мощность свиты – 500 м.
Повсеместно распространены кайнозойские отложения, представленные суглинками, песками и глинами. Суммарная мощность рыхлых отложений достигает 120 м.
Интрузивные образования представлены субвулканическими фельзитовидными альбит-порфирами средне-верхнедевонского возраста и плагиогранит-порфирами, гранодиорит-порфирами змеиногорского комплекса. Ряд интрузивных пород завершается комплексом малых интрузий постзмеиногорского возраста – дайками диабазовых, диоритовых порфиритов и микрогранодиорит-порфиров.
Структура месторождения представляет собой тектонический блок горст-антиклинарного типа. Восточной границей месторождения служит крутопадающий субмеридиональный Восточный разлом, с севера месторождение обрамлено массивом гранодиоритов, юго-западной границей является Березовский надвиг.
Рудоконтролирующим на Орловском месторождении является контакт лосишинской и таловской свит. В процессе рудоотложения вмещающие породы подверглись гидротермальному метаморфизму, выразившемуся в образовании хлоритовых, серицитовых, хлорит-карбонатных и кварцевых метасоматитов. Мощность измененных пород колеблется от первых метров до 100-150 м и более. Зона околорудных метасоматитов имеет асимметричное строение: мощность ее в лежачем боку рудных тел в 3-10 раз превосходит мощность в висячем боку. Длина зоны околорудных метасоматитов по простиранию превышает длину рудных тел не менее чем на 600-700 м, а в ширину она примерно в 1,5 раза больше мощности рудных тел. Характерна частая перемежаемость пород: лав и лавобрекчий риолитов, туфов и туффитов кислого состава, серицитов, хлоритолитов по лавам андезито-базальтового состава. Общее субмеридиональное простирание рудовмещающей зоны к северу сменяется на северо-восточное.
Рудные тела представлены сложными межпластовыми залежами, залегающими на глубине от 70 до 1200 м от поверхности.
Продуктивный контакт и подстилающая рудную зону толща пород осложнены дополнительной складчатостью и двумя основными системами тектонических нарушений субмеридионального и субширотного направлений. Наиболее крупный широтный разлом проходит между Вторым и Третьим рудными телами, ограничивая в то же время Первое рудное тело и залежь "Новую" с юга.
В пределах Орловского месторождения разведаны рудные залежи "Основная", "Новая", "Громовская" и ряд обособленных линз (линзы №№ 45, 46 и другие).
Основная залежь состоит из четырех сопряженных через тектонические нарушения рудных тел, залегающих на глубине от 70 до 700 м. Залежь имеет северо-восточное простирание.
Первое рудное тело расположено в прикупольной части антиклинальной складки на глубине 70-175 м и выходит непосредственно под рыхлые отложения. Максимальная мощность его (44 м) отмечается в южной части, в направлении к северному флангу рудное тело выклинивается. Длина его по простиранию – 300 м, по падению ( в среднем) – 145 м (максимальная до 180 м). Средняя мощность – 19 м, угол падения – 30-650 на запад.
Второе рудное тело делится на две части: пологую и крутую. Крутопадающая часть, соприкасающаяся с Первым рудным телом, приурочена к флексурному изгибу, имеет длину по простиранию около 300 м, по падению – 180-200 м, мощность ее изменяется от 1 до 15 м и составляет в среднем 8 м. Основная часть запасов (95 %) находится в нижней пологой части, залегающей на глубинах 350-700 м от поверхности. Второе рудное тело падает на запад под углом 20-450. Длина его по простиранию составляет 660 м, по падению – около 400 м, средняя мощность пологой части 35 м.
Третье рудное тело локализуется на продолжении Второго рудного тела на юго-запад. По простиранию оно разведано на 250 м при ширине 200 м. Угол падения его составляет 20-450, средняя мощность – 16,2 м. В генеральном подсчете запасов [1] Третье рудное тело объединено с Четвертым. В висячем и лежачем боках рудных тел Основной залежи разведано свыше двух десятков мелких линз. Линзы располагаются как среди эффузивов надрудной толщи, так и среди кремнистых алевролитов лежачего бока рудной зоны. Промышленный тип месторождения – колчеданно-полиметаллический. Основными полезными компонентами руд месторождения являются медь, цинк, свинец. Подчиненное значение имеют золото, серебро, кадмий, селен, сера пиритная, барит.