Проект завода по производству щебня и песка из кварцита

Раздел 1. Общие сведения о разработке месторождения.  

1.   Условия залегания.

 

    Природные химические соединения, встречающиеся  в земной коре, в виде однородных по составу, внутреннему строению и  физическим свойствам образований, называются минералами.

    Горной  породой называют однородную по строению минеральную массу, состоящую из одного минерала (простая, мономинеральная порода) или из нескольких минералов (сложная полиминеральная порода). Горные породы отличаются друг от друга по минеральному составу, происхождению, по строению, сложению и формам залегания в земной коре.

    Классификация:

1. Породообразующие минералы

• Группа кварца
• Группа алюмосиликатов
• Группа железисто-магнезиальные силикаты
• Группа карбонатов
• Группа сульфатов

2. Горные породы

• Магматические-17,1%

-  интрузивные(глубинные)

-  эффузивные (излившиеся)

• Осадочные-81,7%

-  рыхлые-64%

-  карбонатные-12,8%

-  сложные по цементу-4,9%

• Метаморфические-1,2%

 
 

     Кварцит - метаморфическая горная порода, образовавшаяся в результате

видоизменения кремнистого песчаника, состоящая из перекристаллизованных зерен кварца, сцементированных кремнеземом. Окраска кварцита разнообразна и зависит от содержания в нем примесей. Средняя плотность кварцита находится в пределах 2510-2700 кг/м³, твёрдость по шкале Мооса-7, пористость их составляет 2-3%, предел прочности находится в пределах 200-240 МПа. Кварциты обладают высокой долговечностью. Они устойчивы к выветриванию. Текстура: массивная, сланцеватая, пятнистая. Структура: зернистая. Используются для стен, фундаментов, облицовки, как абразивные плиты и материалы.

    Кроме кварца в кварцитах часто встречаются и другие минералы, по которым выделяются специальные разновидности кварцитов: слюдистые, гранатовые, роговообманковые и др. Образование связано с перекристаллизацией песчаников в процессе регионального метаморфизма. К кварцитам относят также некоторые кремнистые породы, являющиеся продуктами цементации кварцевых зёрен опалом или метасоматические замещения известняков и др. карбонатных пород кремнезёмом. Железистые кварциты, в которых, кроме кварца, присутствуют гематит или магнетит, образуются в результате перекристаллизации железистых песчаников или кремнистых сланцев. Кварциты характеризуются большим содержанием SiO2 (95—99%), высокой огнеупорностью до 1710—1770 °С и механической прочностью; временное сопротивление сжатию — 100—455 МН/м2 (1000— 4550 кгс/см2). 

2. Основные  требования к месторождению.

 

      Кварциты залегают среди разнообразных метаморфических пород в виде сплошных пластовых тел большой протяжённости. Особенно широко распространены кварциты в отложениях протерозоя. Многие разновидности 

кварцита — ценные полезные ископаемые. Железистые (магнетитовые) кварциты — важнейшая железная руда (например, месторождения Кривого Рога и Курской магнитной аномалии в СССР, оз. Верхнего в США, Лабрадора в Канаде). Кварциты, в которых содержание SiO2 достигает 98—99%, используются для изготовления динасовых огнеупорных изделий, для получения металлического кремния и его сплавов, а также в качестве флюса в металлургии (месторождения чистых кварцитов известны на Урале, в Карелии и др.).

    В Гурьевском карьере близ г. Венева вскрыт типовой разрез отложений верхов визейского и нижней части серпуховского ярусов нижнего отдела каменноугольной системы. Разрез является парастратотипом веневского горизонта верхневизейского подъяруса; парастратотипом тарусского горизонта, подсвит тарусской свиты, а также парастратотипом нижней подсвиты стешевского горизонта нижнесерпуховского подъяруса. Предлагается в качестве стратиграфического ГПП федерального ранга с заказным режимом охраны.

      В карьере снизу вверх вскрываются:

верхневизейский подъярус веневский горизонт веневская  свита нижняя (новогуровская) подсвита:

• в основании - микрослоистые детритовые, преимущественно фораминиферово-брахиоподовые, известняки, выше - известняки водорослевые и "пятнистые" (сингенетические брекчии), встречены остатки водорослей, фораминифер, остракод, кораллов, брахиопод (сл. 1-6; 4,2 м);

верхняя (суходольская) подсвита:

• в нижней части - серовато-белые толстоплитчатые известняки, выше - известняки криноидные; в основании - прослой коричнево-черной глины, в кровле - ризоидные известняки с вертикальными биотурбапиями и "трубами растворения" (следы древнего карста); встречены остатки

 
 

фораминифер, остракод, криноидей, кораллов, брахиопод (сл. 7-11; 3 м);

нижнесерпуховский подъярус тарусский горизонт тарусская свита нижняя (игнатовогорская) подсвита (залегает на размытой поверхности подстилающих отложений):

• серовато-белые крупноплитчатые "пятнистые" и водорослевые известняки с остатками водорослей, фораминифер, криноидей, кораллов, брахиопод, гастропод (сл. 12-15; видимая мощность 2,7 м);
• осыпь;
• серые фораминиферово-брахиоподовые известняки с остатками фораминифер, остракод, брахиопод (сл. 16; видимая мошность 0,3 м);

верхняя (беховская) подсвита:

• серые, в нижней части слабоглинистые, детритовые известняки с пачкой тонкого переслаивания желтовато-серых детритовых известняков и коричневато-серых глин в основании, со следами вертикальных биотурбаций в кровле, с остатками фораминифер, остракод, криноидей, брахиопод (сл. 17-20; 3 м);

стешевский  горизонт нижняя (глазечнинская) подсвита:

• в нижней части - светло-серые мелкодетритовые известняки, выше - известняки криноидные и слабоглинистые с прослоями глин, остатками фораминифер, остракод, криноидей, кораллов, брахиопод, гастропод (сл. 21-24; видимая мощность 3,3 м).

    Суммарная мощность вскрытых в карьере отложений  веневского горизонта составляет 7,2 м; тарусского горизонта (без учета  закрытого осыпью участка) - около 6 м; стешевского - 3,3 м. 
 
 
 
 
 

Раздел 2. Требования к качеству нерудных материалов (по ГОСТу) 

2.1. Требования по  ГОСТу. Технические  условия.

      Пески. Пески делятся на природные, обогащенные, фракционированные, дробленые и дробленые фракционированные. Природный песок - неорганический сыпучий материал с крупностью зерен до 5 мм, образовавшийся в результате естественного разрушения скальных горных пород и получаемый при разработке песчаных и песчано-гравийных месторождений без использования  или с использованием специального обогатительного оборудования. Дробленый песок - песок с крупностью зерен до 5 мм, изготавливаемый из скальных горных пород и гравия с использованием специального дробильно-размольного оборудования. Фракционированный песок - песок, разделенный на две или более фракций с использованием специального оборудования. Песок из отсевов дробления - неорганический сыпучий материал с крупностью зерен до 5 мм, получаемый из отсевов дробления горных пород при производстве щебня и из отходов обогащения руд черных и цветных металлов и неметаллических ископаемых и других отраслей промышленности. К песку, предназначенному для использования в качестве заполнителями бетона, для строительных растворов, балластного слоя железнодорожного пути и строительства автомобильных дорог, предъявляют требования по ГОСТ 8736-93 “Песок для строительных работ. Технические условия”. Настоящий стандарт распространяется на природный песок и песок из отсевов дробления горных пород с истинной плотностью зерен от 2,0 до 2,8 г/см3, предназначенные для применения в качестве заполнителя тяжелых, легких, мелкозернистых, ячеистых и силикатных бетонов, строительных растворов, приготовления сухих смесей, для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог и аэродромов. Требования настоящего стандарта не распространяются на фракционированные

      

      

и дробленые  пески. Песок должен быть изготовлен в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологической документации, утвержденной предприятием-изготовителем. Песок в зависимости от значений нормируемых показателей качества (зернового состава, содержания пылевидных и глинистых частиц) подразделяют на два класса. Основные параметры и размеры. В зависимости от зернового состава песок подразделяют на группы по крупности: I класс - очень крупный (песок из отсевов дробления), повышенной крупности, крупный, средний и мелкий; II класс - очень крупный (песок из отсевов дробления), повышенной крупности, крупный, средний, мелкий, очень мелкий, тонкий и очень тонкий. Каждую группу песка характеризуют значением модуля крупности от 2,5 до 3,25, проход сквозь сито №014 не более 5%,  полный остаток песка на сите с сеткой № 063 не менее 50%, содержание зерен, содержание в песке пылевидных и глинистых частиц. Природный песок при обработке раствором гидроксида натрия (колориметрическая проба на органические примеси по ГОСТ 8735) не должен придавать раствору окраску, соответствующую или темнее цвета эталона.

      Щебень. Щебнем называют материал с зернами размером от 3(5) до 70 мм, полученный после дробления гравия крупных фракций, валунов и скальных пород. В зависимости от дробимости при раздавливании в цилиндре щебень подразделяют на семь марок по прочности: 1200, 1000, 600, 400, 300 и 200 (ГОСТ 8267-93 “Щебень и гравий из плотных пород. Технические условия”). Щебень должен изготовляться в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологической документации, утвержденной предприятием-изготовителем. Щебень выпускают в виде следующих основных фракций: от 5 (3) до 10 мм; св. 10 до 20 мм; св. 20 до 40 мм; св. 40 до 80 (70) мм и смеси фракций от 5 (3) до 20 мм. По согласованию изготовителя с потребителем выпускают щебень в виде фракций от 10 до 15 мм; св. 15 до 20 мм; св. 80 (70) до 120 мм и св. 120 до 150 мм, а также смеси фракций от 5 (3) до 15 мм; св. 5 (3)  

до 40 мм; св. 20 до 80 (70) мм. Полные остатки на контрольных ситах при рассеве щебня, марки по истираемости щебня, содержание зерен слабых пород, морозостойкость(F15; F25; F50; F100; F150; F200; F300; F400), содержание пылевидных и глинистых частиц, наличие вредных компонентов и примесей, стойкость к воздействию окружающей среды, радиационно-гигиеническая оценка, обеспеченность установленных стандартом значений показателей качества. 

2.2 Требования по  ГОСТу. Методы испытания 

Песок. Для определения качественных характеристик песка применяют методики, предусмотренные ГОСТ 8735-89 “Песок для строительных работ. Методы испытаний”. Общие положения:

      1) Область применения методов испытаний песка, предусмотренных настоящим стандартом. 2) Пробы взвешивают с погрешностью 0,1 % массы, если в стандарте не даны другие указания. 3) Пробы или навески песка высушивают до постоянной массы в сушильном шкафу при температуре (105 ± 5) °С до тех пор, пока разница между результатами двух взвешиваний будет не более 0,1 % массы. Каждое последующее взвешивание производят после высушивания не менее 1 ч и охлаждения не менее 45 мин. 4) Результаты испытаний рассчитывают с точностью до второго знака после запятой, если не даны другие указания относительно точности вычисления. 5) За результат испытаний принимают среднее арифметическое значение параллельных определений, предусмотренных для соответствующего метода. 6) Стандартный набор сит для песка включает сита с круглыми отверстиями диаметрами 10; 5 и 2,5 мм и сита проволочные со стандартными квадратными ячейками № 1,25; 063; 0315; 016; 005 по ГОСТ 6613-86 (рамки сит круглые или квадратные с

диаметром или боковой стороной не менее 100 мм). 7) Температура помещения, в котором проводят испытания, должна быть (25 ± 10) °С. Перед началом испытания песок и вода должны иметь температуру, соответствующую температуре воздуха в помещении. 8) Воду для проведения испытаний применяют по ГОСТ 2874-82 или ГОСТ 23732-79, если в стандарте не приведены указания по использованию дистиллированной воды. 9) При использовании в качестве реактивов опасных (едких, токсичных) веществ следует руководствоваться требованиями безопасности, изложенными в нормативно-технических документах на эти реактивы. 10) Для проведения испытаний допускается применять импортное оборудование, аналогичное приведенному в настоящем стандарте. Нестандартизованные средства измерений должны пройти метрологическую аттестацию в соответствии с ГОСТ 8.326-89.

      Щебень. Для определения качественных показателей щебень из естественного камня испытывают по методикам, указанным в ГОСТ 8269-82 “Щебень из естественного камня. Методы испытания”. 

Раздел 3. Подготовка и вскрытие месторождения горных пород 

3.1 Подготовка и вскрытие месторождения горных пород. 

      Для начала разработки месторождения и  ввода карьера в эксплуатации осуществляются горно-капитальные работы. К этим работам относят: проходку въездных траншей или полутраншей в контуре или вне карьерного поля; разрезных траншей по полезному ископаемому длиной, необходимой для нормальной эксплуатации. Производят нарезку уступов и выполняются вскрышные работы, в объеме, обеспечивающем подготовку к выемке запасен на срок менее 6-ти месяцев работы. Кроме того, должны быть проведены