Көмір қышқыл газы
Қазақстан Республикасының ғылым және жоғары білім министрлігі Ш.Уалиханов атындағы Көкшетау университеті КеАҚ
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
(Студенттің аты-жөні)
___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ _______________________
(Жобаның тақырыбы)
ДИПЛОМДЫҚ ЖОБА
Білім беру бағдарламасы: 6B07202 - Тау-кен ісі
Көкшетау 2023
Қазақстан Республикасының ғылым және жоғары білім министрлігі Ш.Уалиханов атындағы Көкшетау университеті КеАҚ
ДИПЛОМДЫҚ ЖОБА
тақырыбы: _________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ _______________________
Білім беру бағдарламасы: 6B07202 - Тау-кен ісі
Орындады: ________________ ________________________
Жетекші: ________________ ________________________
Қорғауға жіберілді
Кафедра меңгерушісі: _____________Курманбаева А.С.
Көкшетау 2023
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 3
1 БӨЛІМ. Геологиялық бөлім ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... 5
0.1 Аудан және кен орны туралы жалпы мәліметтер ... ... ... ... ... ... . 5
1.2 Қазақстандағы көмір өнеркәсібінің тарихы ... ... ... ... ... ... ... . ... 8
1.3 Еліміздегі көмірдің түрлері және жіктелуі ... ... ... ... ... ... ... ...11
1.4 Кен орнының геологиялық құрылымы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..14
2 БӨЛІМ. Тау-кен техникалық бөлігі
2.1 Кен орнының қысқаша тау-кен техникалық сипаттамасы ... ... ... .18
2.2.Тектоникасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..19
2.3 Кен-орнының гидрогеологиялық жағдайлары ... ... ... ... ... ... . .22
2.4 Техникалық мақсаттағы және құрылыстағы судың сапасын бағалау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 26
3 БӨЛІМ. Технологиялық бөлім
3.1 Көмірдің химия-технологиялық сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ...28
3.2 Кен орнын радиациялық-гигиеналық бағалау ... ... ... ... ... ... ... 32
3.3 Бөлік шекаралы және өнеркәсіп қосымшалары ... ... ... ... ... ... .33
3.4 Кесілген алапты кептіру ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...37
3.5 Электр қамтамасыз ету, электр жабдықтау ... ... ... ... ... ... .. ... .46
3.6 Көмір өндірісінің қоршаған ортаға әсері ... ... ... ... ... ... ... .. ... .55
3.7 Көмір өнеркәсібіндегі экологиялық проблемалар ... ... ... ... ... ...6 9
3.8 Көмір өндірісінде қолданатын замануи жаңа биотехнологиялық
әдістің жетістіктерін метан газынан жане әртүрлі зиянды заттардан
арылтуда пайдалану ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..71
4 БӨЛІМ. Экономикалық бөлім ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... 75
4.1 Товарлық өнімдер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 76
Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..78
Қолданылған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ..79
Кіріспе
Пайдалы қазбаларды қазудың сапасы мен толықтығын жоспарлау мен нормалау бұл жалпы мемлекеттік деңгейде қоршаған ортаны қорғау, табиғи ресурстарды тиімді пайдаланудың бір бөлігі болып табылады.
Өркениеттің дамуына және халықтың жайлы өмір сүруіне жағдай жасауға байланысты табиғи ресурстарды пайдалану күрт өсті, ол өнеркәсіптік және ауыл шаруашылығы өндірісінің жанама өнімдері мен тұрмыстық қалдықтардың едуәуір көп пайда болуымен сүйемелденеді.
Табиғи ресурстар шексіз болып табылмайды және қазіргі уақытта кейбір мемлекеттер экономикалық тұрғыдан жүзеге асыру үшін олардың тапшылығын бастан кешіруде.
Сарыадыр көмір кен орны Ақмола облысы, Ерейментау ауданы, Өлеңті ауылының солтүстік-батысында 18 км жерде орналасқан. Сарыадыр кен орнының рельефі морфологиялық жағынан салыстырмалы түрде үлкен алап.
Оның орталық бөлігін алып жатқан көмірлі шөгінділер рельефте, ауа райының әсеріне төзімділігі төмен болғандықтан, аздап толқынды жазық түрінде, ең төмен абсолютті биіктігі Киіксор көлінің маңында +255 м, одан барлығы рельефте көрсетілген. Сарыадыр ойпатының шеткі жағына қарай рельефтің + 230-290 м биіктікке дейін біртіндеп ұлғаюы байқалады. Учаскенің солтүстік-батыс бөлігінде жоғарғы пермь гранит-порфирлерінен құралған Сарыадыр таулары орналасқан.
Дипломдық жұмыстың мақсаты мен міндеттері. Жұмыстың басты мақсаты - Сарыадырдағы экологиялық және экономикалық тиімділікті арттыру мәселесін шешуге елеулі үлес қосатын технологияларды қарастыру және Сарыпдыр көмір кенініңдегі көмір өндірудегі қалдықтардың әсерін бағалау үшін экологиялық және экономикалық тиімділікті арттыру болып табылады. Міндеті - өнеркәсіптік объектінің табиғи ортамен өзара әрекеттесу принциптерін жүйелік анализ арқылы анықтау, сонымен қатар көмір өндіру барысында қалдықтардың әсерін бағалаудағы мәселелерді зерттеу болып табылады.
Бұл шешімдердің негізгі кәсіпорынның қоршаған ортаға өзара әркеттесуін зерттеуге жүйелі тәсілдеме және де ұсынылған әдістемелік оңтайландыру принциптері болып табылады.
Сарыадыр көмір бассейніндегі қалдықты бағалау келесі ғылыми - зерттеу және тәжірибелік - конструкторлық жұмыстардың орындалуын талап етеді: шикізатты өндіру, байыту және өңдеудің әр түрлі кезеңдерінде өндірілген қалдықтарды өндірумен айналысатын өнімнің сапасын жоғарлату және ресурстарды үнемдеуді қамтамасыз ету, табиғи материалдарды және энергия ресурстарын ұтымды пайдалануды басқарудың негізгі әдістемелік қағидаттары мен әдіснамалық бағыттарын әзірлеу, осыған байланысты бірқатар нақты міндеттерді шешу қажет болды.
1 БӨЛІМ. Геологиялық бөлім
0.1 Аудан және кен орны туралы жалпы мәліметтер
Сарыадыр көмір кен орны Ақмола облысы, Ерейментау ауданы, Өлеңті ауылының солтүстік-батысында 18 км жерде орналасқан. Оның ауданы 7,8 км2. Сарыадыр кен орны орталығының географиялық координаталары 73031 . Гринвичтің шығыс бойлығы бойынша 510 41 солтүстік ендікте. (1.1-сурет).
Сарыадыр кен орнының рельефі морфологиялық жағынан салыстырмалы түрде үлкен алап. Оның орталық бөлігін алып жатқан көмірлі шөгінділер рельефте, ауа райының әсеріне төзімділігі төмен болғандықтан, аздап толқынды жазық түрінде, ең төмен абсолютті биіктігі Киіксор көлінің маңында +255 м, одан барлығы рельефте көрсетілген. Сарыадыр ойпатының шеткі жағына қарай рельефтің + 230-290 м биіктікке дейін біртіндеп ұлғаюы байқалады. Учаскенің солтүстік-батыс бөлігінде жоғарғы пермь гранит-порфирлерінен құралған Сарыадыр таулары орналасқан. Мұндағы ең жоғары абсолютті көрсеткіш +335м.
Сарыадыр аймағының климаты күрт континенттік, қысы ұзақ және суық, ал жазы салыстырмалы түрде қысқа, бірақ ыстық. Алғашқы аяздар қыркүйектің ортасында келеді, тұрақты қар жамылғысы қарашаның бірінші онкүндігінде қалыптасады және сәуірдің соңына дейін сақталады. Жылдың ең суық айы - қаңтар, орташа температурасы -14,80, ең жылы айы - шілде (+200). Жауын-шашынның жылдық орташа мөлшері 390 мм, ең көбі шілде-тамыз айларында. Жел оңтүстік-батыстан соғады.
Желдің орташа жылдамдығы 5,4 мсек, максималдық жылдамдығы 25 мсек дейін. Өсімдік жамылғысы - бетегелі, қауырсынды шөпті, құрғақ бұтақтары бар, ал ойпаттарда - батпақты және шалғынды. Ерейментау тауларында қайың мен көктерек тоғайлары жиі кездеседі.
Сарыадыр аймағында бір де бір өзен жоқ. Қарасу, Қарабұлақ, Үшбұлақ және Сайдалы шағын өзендерінде тек көктемгі қар еріген кезде ғана жер үсті ағыны болады, ал қалған уақытта олар құрғақ бөренелер болып табылады. Сораңдар, тұзды және тұщы көлдер көктемгі қар еріген кезде судың негізгі бөлігін алатын ең үлкен бассейндермен шектеледі. Тұзды көлдердің ең үлкені Теңіз және Көбейтұз. Тұщы көлдерден Сарыадыр кен орнынан оңтүстік-батысқа қарай 12 км жерде орналасқан Қоржұңкөлді ерекшелеу керек. Су бетінің ауданы 5,4 км2, ең терең жері 5,7 м, орта есеппен 4,5 м. Жалпы су қоры 24 млн.м3.
Киіксор тұзды көлі тікелей Сарыадыр кен орнының аумағында орналасқан, оның негізгі су көзі еріген қар және жаңбыр суы болып табылады. Су бетінің максималды ауданы 0,54 км2 мамыр айының ортасында (қардың еру кезеңі) болады. Осы кезеңде көлдің максималды тереңдігі 0,8-1,2 м-ге жетеді. Қыркүйек айының ортасына қарай көлдің тереңдігі 0,4-0,6 м-ге дейін төмендейді, ал құрғақ жылдары ол толығымен құрғайды.
Жалпы аудан бойынша халық саны шамалы. Ең жақын елді мекендер - Ерейментау қаласы мен Үленті совхозының орталық игілігі Сарыадыр кен орнынан сәйкесінше 30 және 18 шақырым жерде орналасқан.
Аймақ экономикасының негізгі саласы жайылымдық мал шаруашылығы және ауыл шаруашылығы. Өңірде өнеркәсіп нашар дамыған. Жергілікті қажеттіліктер үшін мұнда әртүрлі құрылыс материалдары игерілуде: әктас, кірпіш саз, қиыршық тас және құрылыс құмы. Сарыадыр кен орнының оңтүстік бөлігін асфальтталған Астана-Павлодар тас жолы кесіп өтеді, одан оңтүстікке қарай 11 км жерде Астана-Екібастұз-Павлодар темір жолы өтеді. Кен орнын елді мекендермен байланыстыратын қара жолдар салыстырмалы түрде сапалы. Алайда жаңбырлы маусымда олардың өту мүмкіндігі айтарлықтай төмендейді, ал қыста қар еріген кезде жолдар жүруге қиындайды.
Шолу картасы
Масштаб 1:500 000
Сурет. 1.1
1.2 Қазақстандағы көмір өнеркәсібінің тарихы
1833 ж. қойшы Байжанов Аппақ Қарағанды мекенінен "отқа жанатын қара тасты" кездейсоқ тауып алған. Бірақ 23 жыл өткеннен кейін ғана өнеркәсіп иелері кен орнына назар аудара бастады. Қарағанды кенінен алғашқы 30 жылда (1857 - 87) 303 мың т немесе әр жылы орта есеппен 10 мың т көмір өндірілді. Ал, кейінгі 21 жылда (1899 - 1920) мұнда 860 мың т көмір қазылды.
1905 ж. Қарағанды көмір кеніне француздар, сонан соң ағылшындар қожалық етті. Ол кезде көмір қазатын құрал қайла, күрек болды, тасымалдауға сүйретпе шана пайдаланылды. Көмір, негізінен, "Кариб", "Карно", "Герберт" секілді шағын шахта-кәсіпорындарда қазылды. Мұнда небәрі 1 қызмет үйі, балшықтан қаланған 3 үй, кірпіштен салынған 1 үй, 2 бу қазаны және 1 желдеткіш қана болды.
1920 ж. кен орнында 125 жұмысшы істеп, олардың әрқайсысы айына 26 т-дан көмір өндірді.
19 ғасырдың аяғында Қазақстан аумағында тағы да бірнеше кен орындары, соның ішінде Екібастұз көмір кен орны да ашылды. Бірақ олардың барлығынан алынған көмір небәрі 500 мың т-дай ғана болды.
Қазақстанда кеңестік көмір өнеркәсібі 1930 жылдан құрыла бастады. Осы жылы Қарағандыда алғашқы 4 шахта ашылды. Қарағанды көмір алабында көмір өндірісін дамытуға үкімет тарапынан ерекше көңіл бөлінді.
1937 ж. Қарағанды көмір тресі 3,5 млн. т-дан астам көмір өндірді, мұның өзі 1936 жылмен салыстырғанда 10,1% артық еді. 2-дүниежүзілік соғысқа (1941 - 45) дейінгі кезеңде 23 шахта ашылып, олардан 6 635 мың т көмір алынды. Осы жылдарда Қазақстан Кеңес Одағында өндірілген көмірдің 4%-ын берді. Көмірді қазу, қопару жұмыстары толық механикаландырылып, жұмыстың 80%-дан астамы көмір қопарғыш машиналармен атқарылды. Жер астынан көмірді тасып шығару жұмыстарын механикаландыру деңгейі артты. Жұмысшылардың еңбек өнімділігі айына 42,6 т-ға дейін жетті.
Соғыс жылдарында Қазақстанда көмір өндіру көлемі шұғыл артып, жылына 12 млн. т-ға дейін (одақ бойынша 8%) өсті. Бұл кезеңде Қарағанды Кеңес Одағының негізгі отын базасына айналды.
1945 ж. 39 шахта мен 3 тілік жұмыс істеді.
Соғыстан кейінгі 10 жылда (1946 - 55) Қарағанды алабында жаңа шахталардың салынуы, Саран, Шерубайнұра тіліктерінің игерілуі, сондай-ақ, шағын шахталарды біріктірудің және көмірді ашық әдіспен алудың дамытыла бастауы нәтижесінде көмір өндіру 2 еседей артып, жылына 28 млн. т-ға дейін жетті. Салада аса өнімді комбайндарды, жер астынан дүркін-дүркін көмір таситын электровоздардың орнына толассыз конвейерлерді, механикаландырылған құралдарды пайдалану нәтижесінде көмір өндіру қарқыны арта түсті. Көмір тіліктерінде алымы аз бір шөмішті экскаваторлардың орнына, сағатына 5 мың т көмір өндіретін көп шөмішті роторлы экскаваторлар, паровоздардың орнына электровоздар қолданылды.
1955 жылдан бастап Қазақстанда көмір өнеркәсібінің дамуы елеулі кезеңге аяқ басты. Осы жылы Екібастұз алабында 3 тілік пайдалануға берілді. Солардың бірі - жылына 50 млн. т көмір өндіретін дүние жүзіндегі ең ірі "Богатырь" тілігі. Екібастұз алабындағы көмір қоры (10 млрд. т) жер бетіне таяу жатыр әрі көмір қабаты 200 м-ге дейін жетеді. Осыған орай мұнда көмір ең тиімді ашық әдіспен қазылып алынады.
Қазақстанда көмір өнеркәсібі орындары 1980 ж. 115 млн. т, 1985 ж. 131 млн. т көмір өндірді.
Көмір өндіру көлемінің ең жоғары деңгейіне 1988 ж. қол жеткізілді (143 млн. т). Экономикалық реформалар жағдайында жүргізілген құрылымдық өзгерістерге байланысты көмір өндіру көлемі республикада 1989 жылдан бастап (138 млн. т көмір өндірілген) азая бастады.
1990 ж. республикада 131 млн. т көмір өндірілген болса, 1997 ж. өндірілген көмірдің көлемі 72,6 млн. т болды
1.3 Еліміздегі көмірдің түрлері және жіктелуі
Көмір өнеркәсібінде ластаушы көзі болып терриконниктер - жыныстарда
өздігінен жануынан ұзақ уақыт бойы көмір мен пириттің жануы жүреді. Нәтижесінде күкіртті газ, көміртегі оксиді, шайырлы заттардың қосылыстары
бөлінеді. Көмірдің түрлері көмірдің генетик жіктелімі көмір түзілудің алғашқы сатысындағы органикалық заттар түрленуінің бастапқы процестерін ескере отырып жасалады. Жіктелімде көмір үш генетик топқа бөлінеді: гумалиттер, сапропелиттер, сапрогумалиттер. Олардың біріншісі - тек жоғары сатыдағы өсімдік қалдықтарынан, екіншісі - негізінен, төменгі сатыдағы өсімдік қалдықтарынан, ал сапрогумолиттер аралас өсімдік қалдықтарынан тұрады. Химиялық құрамының, физикалық және технологиялық касиеттерінің өзгешеліктеріне қарай көмір мынадай негізгі табиғи түрлерге ажыратылады: қоңыр көмір, тас көмір, антрацит.
Көмірдің қасиеттері. Көмірдің қасиеттері оның петрогр құрамына, көмірлену дәрежесіне және минералдық микроқұрауыштардың мөлшеріне байланысты болады. Көмірдің тығыздануы 0,92-1,7 гсм3 аралығында, бұл көрсеткіштің мәні күлділік азайған сайын төмендейді, қатты Моос шкаласы бойынша 1-3 аралығында. Органик массасының элементтік құрамы көміртектің басымдығымен (қоңыр көмірде 65 %, антрацитте 98 %), оттек (тиісінше 30-дан 1 %-ға дейін) мөлшерімен сипатталады. Көмірдің басты технологиялық көрсеткіштері - ұшпа заттардың шығымы, біріккіштігі, күлділігі. Көмір - бағалы металлургиялық және химиялық өнеркәсіп шикізаты, отын ретінде пайдаланылады. Көмір бітімі қабатты, түйіршікті, құрылымы біртекті және жолақты, түсі қоңырдан сұр қараға дейін, күңгірттен металл түске дейін жылтырайды. Көмір әлемнің барлық жерінде кең таралған пайдалы казба.
Көмір кені. Көмір кені-көмір қоры өндірістік пайдалануға жарамды әрі тиімді дәрежеде шоғырланған кен орны. Алаптар көмірлі аудандар телімдер мен шахта өрістеріне жіктеледі. Іргетас жағдайында түзілген алаптарда (мысалы, Мәскеу қоңыр көмір алабы) көмір қабаттарынның саны 1-7, ол бөктерлік және шикі ойпаңдардағы алаптарда (мысалы, Доценк көмір алабы, Қарағанды көмір алабы) ондап, жүздеп есептеледі. Көмір қабаттарының қалындығы бірнеше см-ден ондаған м-ге дейін әдетте, 1-2 шамасында болады. Көмір қабаттары көлденең немесе сәл еңіс болса, оларды 1-топқа (Мәскеу, Иркутск, Майкүбі, т.б. көмір кендері), қарапайым қатпарлы құрылымдарын 2-топқа (Донбасс, Қарағандының Промышленная телімі), көмір қабатының құрылымы күрделі қатпарлы әрі жарылған болса, олар 3-топқа жатқызылады. Көмір қабаттарының қалдығына қарай көмір кендері түрақты және тұрақсыз болып бөлінеді. Барлау дәрежесіне қарай көмір кендері қорлары А,В,С жәие С2 категорияларына бөлінеді.Көмір қышқыл газы. Көмір қышқылының ангидриді, С02 - түссіз, аздап қышқылтым дәмі бар газ, меншіқті салмағы 0,0019 гсм3, балқу t - 56,60 °С, қайнау t - 78,50 °С газ күйінде суда және кейбір органик еріткіштерге ериді.
Сұйық көмір кышқыл газы қатты суығанда (қатты С02) қар сияқты массаға құрғақ мұзга айналады. Сумен әрекеттескенде көмір қышқылы түзіледі. Көмір қышқыл газын 1754 жылы ағылшын ғалымы Дж. Блэк (1728-1799 жж.) магний карбонатының ыдырауы кезінде бөлінетін газ екендігін айтқан, ал 1789 жылы француз ғалымы А. Лавуазье (1743-1794 жж.) оның құрамын анықтаған. Көмір қышқыл газы қызуға төзімді. Тек 20000 °С- тан астам температурада ғана көміртек оксиді мен оттек түзе ыдырайды. Химиялық активтігі төмен, күшті негіздермен көмір қышқылының ангидриді ретінде әрекеттесіп карбонаттар түзеді. Көмір қышқыл газының фотосинтез процесінде маңызы зор, ол - организмде зат алмасу нәтижесінде түзілетін басты өнімдердің бірі. Лабда көмір қышқыл газы Кипп аппаратында тұз қышқылымен (НСІ) әсср ету арқылы, ал өнеркәсіпте әктасты не борды ыдырату арқылы алады СаСО3 = СаО + С02. Бұдан шыққан Көмір қышқыл газын арнайы әдістермен тазартады. Көмір қышқыл газы негізінен, тамақ (қант, сыра, т.б.) өнеркәсібінде құрғак мұз, тағамдарды консервілеу үшін, өрт сөндіруде, газдандырылған су, емдік көмір қышқыл ванна дайындауда, химия өнеркәсібінде және сода өндірудс қолданылады.
1.4 Кен орнының геологиялық құрылымы
Стратиграфия
Теңіз-Қоржынкөл көмір алабы Шідерті склинорийінің солтүстік бөлігін алып жатыр және жоғары ретті қатпарларымен байланысқан брахисинклиналь болып табылады, оған Сарыадыр, Құсмұрын, Бозшасор, Қызылсор және Солтүстік Сарыадыр аймақтары шектелген.
Брахисинклинальдің геологиялық құрылымына девон, карбон, палеоген дәне төрттік шөгінділер жатады. Қышқылды, кейде негізді құрамды триас дәуіріндегі жаңартау жыныстары үздіксіз дамуды қажет етеді.Интрузивті жыныстардың ішінде гранитоидтар пермь кезеңізде кеңінен дамыған.
1936 ж. А.И. Еговор алғаш рет Теңіз-Қоржынкөл көмір алабының девон және карбон шөгінділерін сипаттап, петрографиялық және литологиялық-фациологиялық зерттеулер жүргізген. Кейінірек М.М.Пригорский (1948ж.), Л.Ф.Думлер (1946-1950, 1973жж.), М.С.Быкова (1948-1951жж.), В.М.Бекман (1979-1982жж.) алқаптың стратиграфиялық бөлігін зерттеу жұмыстарын жалғастырды.Бұл жұмыстарда девон және карбон шөгінділеріне жеткілікті толық биостратиграфиялық, палеонтологиялық және литологиялық сипаттама берілген. Бұл есепте Сарыадыр кен орны (2.9) бойынша бұрын жазылған есептермен қатар, жоғарыда аталған зерттеулердің нәтижелері де ескерілген.
Төменде Сарыадыр кен орнының стратиграфиялық бағанасына сипаттамасы берілген.
Сипатталған кен орны учаскесінің негізінде гиветтік-франдық кезеңдердің (D2ŽV-D3ƒ) кен орындары жатыр. Қызыл түсті конгломераттармен, керіштелген гравий және ірі түйіршікті құмтастармен ұсынылған. Шөгінділердіңқалыңдығы 300 м.
Фамен кезеңінің шөгінділері (D3ƒm) екі литологиялық бөлікке бөлінеді, төменгілі - терригенді және жоғарғысы - карботантты.Терриген бөлігі қызыл және сұр керіштелген гравий, құмдақ және алевролиттерден құралған.Сондай-ақ соңғысында брахиоподтар фаунасы кездеседі. Бөліктің сыйымдылығы 240 м.Карбонатты бөліктің аймағында, балшықтармен, мергельдермен, сирек құмтастармен қабаттасқан тығыз сұр әктастары басым. Көптеген брахиоподтар фаунасы карбонатты бөліктің жыныстарында кездеседі. Бөлік сыйымдылығы 100м. Фамен шөгінділерінің жалпы қалыңдығы 340 м.
Турней кезеңінің шөгінділері (C1t) фамендің шөгінділермен біртұтас кешен құрайды и және ұсақ түйіршікті құмтастармен қабаттасқан сұр сазды шоғырлы органогенді-қатпарлы әктастармен ұсынылған. Кезеңнің жоғарғы бөлігінде кристалды әктастар мен мергельдер басым. Турнистік жыныстарда брахиоподтардың, криноидтардың және бриозоидтардың бай фаунасы бар. Шөгінділердің қалыңдығы 250 м. Төменгі - орта визейлік шөгінділері (C1V1-2) Сарыадыр кен орнының төменгі өнімді қабаты болып табылады және соңғысынан айтарлықтай терригендік құрамымен ерекшеленетін турнейлік кезеңнің карбонатты жыныстарында жатыр.Төменгі үштен бір бөлігі сұр және қара сұр алевролиттерден тұрады, жіңішке түйіршікті және алевроллы құмтастарында жұқа аралық қабаттары бар және тек кесіндінің табанында мергельдер (28м) бөлігі орналасқан. Бөліктің ортаңғы бөлігінде жасыл-сұр алевролиттер дамыған, көбінесе жұқа көлденең қабаттары бар, құрамында әкті тастар бар. Бөліктегі жасыл-сұр алевролиттердің орнына қара сұр және сұр түсті, әдетте жұқа қабаттары, жоғарғы жағында шөгінділердің қайталану іздері бар. Төменгі көмір қабаты қабаттың жоғарғы бөлігімен шектелген, оның құрылымы күрделі және қалыңдығы жағынан сәйкес келмейді. Бөлімдегі қабат үстінде ұсақ түйіршікті құмтастардың қабаттары және органогенді-детритті әктастардың сирек қабаттары (2 м-ге дейін) пайда болады.Бұл шөгінділерде брахиоподтардың, пелециоподтардың, сондай-ақ криноидтардың сегменттері мен бриозоидтардың бай және алуан түрлі кешені бар. Брахиоподтар мен пелециоподтар кешені, Г.Г.Аксенованың айтуы бойынша, Ақжар, Борлы, Екібастұз кен орындарының және ішінара Қарағанды көмір алабының Аққұды-Ашлярин тізбегіне ұқсас жастағы шөгінділеріне тән.Сипатталған шөгінділерден спора-тозаң кешенін зерттеу негізінде А.И. Лопатина оны Қарағанды көмір алабының Ашлярық түзілімінен алынған кешендермен салыстыруға болады деген қорытындыға келеді. Шөгінділердің жалпы қалыңдығы 270 м.
Зерттелетін кен орнының негізгі өнімді қабатын Жоғарғы Визей қосалқы шөгіндісінің кен орындары - Серпухов сатысын (C1V3+S) құрайды.Төменгі бөлігінде күрделі құрылымды үш көмір қабатынан тұратын көмір горизонты орналасқан. Көмір горизонтының астында негізінен орташа және ірі түйіршікті жұқа аралық қабаттары бар сұр, ұсақ түйіршікті құмтастардан құралған қырық метрлік қабат жатыр.Құмтастар өсімдіктер детриттерінің жиналуына байланысты көлденең және толқынды қабаттарды көрсетеді. Бөліктің түбіндегі маңызды рөлін горизонтальды қабаттары бар, көмірленген өсімдік қалдықтары бар қара-сұр алевролиттер алады. Көмір горизонты көмірлерден, әлсіз көміртекті лайдан, балшықтан, сирек алевролиттерден тұрады.Көмір горизонтының үстіндесипатталған қабаттардың кесіндісінде гранулометриялық құрамының жиі өзгеруіне және өсімдік детриттерінің жиналуына байланысты көлденең және толқынды қабаттасатын қара сұр және сұр алевролиталар басым. Күйген флорадан ұсақ түйіршікті құмтастар мен қара сұр балшық тастар әлдеқайда сирек кездеседі. Шөгінділердің жалпы қалыңдығы 180 м.
Сипатталған кен орындарының жасы олардың стратиграфиялық жағдайына және А.И. Краганды ойпатының Қарағанды формациясына тән спора-тозаң кешендерінің лопатиналарыбайланысты.
Ортаңғы карбон шөгінділері (С2) Сарыадыр шұңқырының орталық бөлігін және алевролиттерді, құмтастарды, балшықтарды құрайды. Қабат қимасының әртүрлі бөліктеріндегі тау жыныстары қабаттарының кезектесуі бірдей емес. Төменгі бөлігі қара сұр алевролиттердің балшықтармен, сирек құмтастармен кезектесуімен сипатталады. Ортаңғы бөлігінде балшықты қабаттардың қалыңдығы азайып, ұсақ түйіршікті құмтас қабаттарының қалыңдығының біртіндеп ұлғаюы байқалады.Алевролиттер әдетте қара-сұр, сұр және жасылдау сұр, көлденең қабатталған. Құмтастар сұр түсті ұсақ түйіршікті орташа түйіршікті қабат аралық қабаттары бар, балшық тастар қара сұр, тығыз, күйген өсімдік қалдықтары бар. Шөгінділердің қалыңдығы 380 м.
Кен орындарының орта карбон жасы олардың А.И. Лопатиннің зерттеуі бойынша: стратиграфиялық жағдайы мен спора-тозаң кешенінің негізінде көрсетілген.
Палеоген шөгінділері (Р) палеозойдың эрозияға ұшыраған бетінде көлденең жатады және жергілікті даму сипатына ие.Гипс және ұсақ эффузиялық тау жыныстарықоңыр балшыққа ие. Балшық қалыңдығы 0-ден 6,2 м-ге дейін.
Төрттік шөгінділер (Q) кен орнының барлық ауданы жұқа (4,4 м дейін) жамылғымен жауып жатқан құмды балшықтарға ие.
1 БӨЛІМ. Тау-кен техникалық бөлігі
2.1 Кен орнының қысқаша тау-кен техникалық сипаттамасы
Сарыадыр кен орны, сондай-ақ бүкіл Теңіз-Қоржынкөл ойпаты үшін магматизмнің кең таралғандығымен сипатталады. Магмалық түзілулер жоғарғы пермь және триас кезеңдерінде берілген.
Кен орнының батысында жоғарғы пермь, гранит-порфирінен түзілген Сарыадыр массиві орналасқан. Гранитті-порфирлі бөгеттер мен сығылмалар аса белсенді емес және шағын аудандардағы көмірлі қабаттарда байқалады.
Триас интрузиялары үлкен денені құрайды, ол таяз тереңдікте кездеседі және генетикалық тұрғыдан Сарыадыр шұңқырының батысында орналасқан эффузивтермен байланысты болуы мүмкін. Одан диориттерден, диабаздан және базальт порфириттерінен құралған бөгеттер мен шұңқыр түрінде көмірлі қабаттарды жарып өтетін көптеген апофиздер тарайды.
Интрузиялар 0,1-ден 39 м-ге дейін көрінетін қалыңдығы бар қабаттық және қиысушы денелерді құрайды, олар көмірі бар қабаттарды белгілі бір заңдылықсыз жарып өтеді, бұл интрузивті түзілімдерді кешендерге бөлшектеп бөлуге, олардың өзара байланысын ашуға және белгілі бір сенімділік дәрежесімен олардың кеңістіктегі орнын белгілейді. Интрузивті денелердің қалыңдығы біркелкі емес, бір стратиграфиялық горизонтта 100-130 м қашықтықта олар 1-ден 39 м-ге дейін ауытқиды. Бірдей құрамды интрузияларды 250-300 м аспайтын бір стратиграфиялық горизонттарда байқауға болады. Олар кен орнының орталық бөлігінде, 3-кері жарыққа жақын жерде ең қарқынды болып табылады, мұнда бұрғылау деректері бойынша әртүрлі құрамдағы көптеген және ең қалың күштер анықталған.
2.2 Тектоникасы
Құрылымдық жағынан Сарыадыр кен орны меридиандық бағытта созылған, ең үлкен осьтері 6,7 және 1,7 км және көмір горизонтының топырағының максималды шөгуі 560 м болатын асимметриялық шұңқыр болып табылады.Қатпардың оңтүстігі бір-бірімен түйіскен бөлігі ең жұмсақ(15-200) болып саналады. Солтүстік бағытта тау жыныстарының құлау бұрыштары ұлғаяды. Ең күшті - батыс қанаты(30-600). Шығыс қанаты шөгінділері тегіс болып келеді (20-450).
Дислокацияның пликативтік формалары нашар дамыған, негізінен анық емес контурларымен сипатталатын ұсақ, ақырын көлбеу қатпарлар сипатталады.
Дизъюнктивті дислокациялар әртүрлі түрде ұсынылған. Барлығы әртүрлі типі және көлемі бойынша 22 жарылыс анықталды.
Төменде кен орнының өзіндік ерекшеліктері бар бастапқы өндіру аймағының құрылымы мен қалған бөлігінің құрылымы толығырақ қарастырылған.
Бірінші кезекте зерттелген басымдықты өндіру аймағы шығыс қанаттың орталық бөлігінде және шұңқырдың оңтүстік қамал бөлігінде орналасқан. Сипатталған аумақтың оңтүстік бөлігінде тау жыныстары 15-200 бұрышта жатыр, солтүстікке қарай құлау бұрыштары біртіндеп 300-ге дейін артады.
Пликативтік дислокациялар ұсақ жұмсақ қатпарлармен көрінеді, олардың тереңдігі 10-15 м-ден аспайды, ал ені мен ұзындығы бірнеше жүздеген метрді құрайды. Қатпарлар сызықтар бойындағы кесінділердегі көмір қабаттарының толқындығы және гипсометриялық жоспарлардағы контурлар ретінде көрсетіледі. Көмір қабаттарының сілемдерінің толқынды болуы негізінен тектоникалық себептерге байланысты болады(көмір қабаттарының пайда болу бұрыштарының өзгермелілігі мен көмір қабаттарының беткі қабатының қалыңдығына байланысты үгілудің таңдамалы сипатына ие).
Аймақтағы дизъюнктивті дислокациялар аздап таралған, алты шағын амплитудалық (10 м-ге дейін) және үш орташа амплитудалық (15-24 м) үзілулермен ұсынылған.
Кіші амплитудалы үзілулер белгіленген келесі топқа жатқызылады: олардың барлығы барлау ұңғымалары арқылы ашылған, мұнда олар тау жыныстарының құлау бұрыштарының өзгеруімен, тектоникалық бөлшектелген тау жыныстары аймақтары, көмір қабаттарының екі есе ашылуымен көрінеді. аттас (кері ақаулар), қабат қалыңдығының азаюы немесе ұңғыма учаскесінде оның болмауы (ақау).
Орташа амплитудалы үш үзілісті екеуі болжамдық болып жіктелді, өйткені олар геологиялық қималар мен гипсометриялық жоспарларды байланыстыру процесінде анықталған. Дизъюнктивтік үзілістерді зерттеу дәрежесі айтарлықтай жоғары деңгейде. Барлау желілеріндегі үзілістердің жалпы санының 78%-ы анықталған.
Көмір горизонтының қалыңдығынан аспайтын көрінісі мен шағын амплитудаларына байланысты басым тау-кен өндіру учаскесі аймағындағы тектоника тау-кен жұмыстарын жүргізуге қатты әсер етпейді.
Кен орнының қалған аумағы жуықтау барланған. Бұл аумақ, әсіресе оның солтүстік бөлігі, қазірдің өзінде алдын ала барлау сатысында қарқынды дамыған дизъюнктивті дислокациялармен сипатталады.
Пликативтік дислокациялар бүкіл аумаққа таралған және негізінен шағын өлшемді, ақырын көлбеу қатпарлармен сипатталған.
Дизьюнкциялық дислокациялар он үш үзіліспен ұсынылған, олардың көпшілігі (8) солтүстік бөлігінде орналасқан, оның жұқа блоктық құрылымы бар. Басымдықты тау-кен аймағынан айырмашылығы, мұнда орташа амплитудалық (12-50 м) үзілістері басым.
Есептелген аудандаңы ең үлкен бағаланған үзіліс 3 болып табылады. Ол солтүстік-шығыста соқтығысады, және шұңқырдың орталық бөлігінде орналасады. Көмір горизондағы үзіліссіздікке орналастырылып (Р.Л.4), шұңқыр сыртында аэрофототүсірілім материалдары бекітілген. Ол қатты құлау ақауына байланысты (құлау бұрышы 750). Ығысу амплитудасы 180м.
Дизъюнктивтік бұзушылықтарының барлау дәрежесі төмен, барлау желілеріндегі көріністердің жалпы санынан тек 4 үзіліссіздік анықталды.
2.3 Кен-орнының гидрогеологиялық жағдайлары
Жабық қатпардың, биіктікте аздаған айырмашылықтары бар жазық рельефтің болуы, терең ойылған аңғарлардың болмауы және төменгі-орта визей кезеңіндегі қабаттарының шөгінділерімен ұсынылған, астында жатқан әлсіз суланған тау жыныстарының болуы - жер асты суларының тоқырау шартына сәйкес келеді.
Кен орындарының литологиялық және петрографиялық құрамына, суы бар жыныстардың пайда болу жағдайларына байланысты, Сарыадыр кен орнындағы жер асты суларының жинақталуына сәйкес келесідей бөлінеді:
- мезгілімен су басқан сайын аллювийлік төрттік шөгінділері;
-жоғарғы визей қосалқы сатысы кен орындарының өнімді қабаттарының сулы горизонт кешені - төменгі карбон кен орындарының серпухов кезеңінде;
-төменгі карбон шөгінділерінің Төменгі ортаңғы Визалық қосалқы сатыларының қоршап жатқан кен орындарының сулы горизонт кешені.
Мезгілді түрде су басқан аллювийлі төрттік шөгінділері сипатталған ойпатта үлкен аумақта дамыған. Кен орнында олардың қалыңдығы шығыста 0,5 м-ден батыста 2-3 м-ге дейін, ал кен орнының сыртында, негізінен, батыста 8-10 м-ге дейін өзгереді. Карбон алқабында олардың астында көміртекті шөгінділер жатыр, саз күйіне дейін үгітілген, ал одан әрі негізгі тау жыныстары. Суы бар тау-жыныстар - ұсақ түйіршікті құмдармен ұсынылған құмды және құмды-кіршікті шөгінділер.
Аллювий шөгінділерінің қоректенуі, әдетте, атмосфералық жауын-шашынның инфильтрациясына және көктемде қысқа мерзімді жер үсті ағынына байланысты болады. Жылдың басқа кезеңдерінде жер асты сулары өсімдіктердің булануы және транспирациясы үшін пайдаланылады, нәтижесінде аллювиалды шөгінділер толық кепкенге дейін деңгей толық төмендейді.
1984 жылы бұрғыланған ұңғымалар, ал ашылған шөгінділер сусыз болып шықты.
Жоғарғы визей кезіңінің қосалқы сатысының сулы сорғы кешені - төменгі карбон кезеңінің Серпухов кезеңі
Жоғарғы Визей қосалқы сатысының кен орындары - Серпухов сатысы Төменгі-Орта Визей қосалқы сатыларының бетінде тікелей жатыр. Суы бар тау-жыныстарға жарықшақты құмтастар, алевролиттер және көмір қабаттары жатады. Кешеннің қалыңдығы 160-200 м аралығында өлшенеді.Жер асты суларының тереңдігі кешеннің гипсометриялық жағдайына, сондай-ақ оның ұңғымалармен ашылатын жеріне байланысты 3,1 м-ден 11,8 м-ге дейін жетеді. Көмір қабаттарының ақырын көлбеу шұңқыр тәрізді пайда болуы жер асты суларының әлсіз қысымына ықпал етеді. Қысымның бас мәндері 5-тен 10 м-ге дейін толқиды. Айналым сипаты мен судың пайда болу жағдайлары бойынша Жоғарғы Визейлік қосалқы саты - Серпухов сатысының шөгінділері жарылғанына байланысты. Тау жыныстарының жарылуын жер бетінен 200 м тереңдікте байқауға болады (термометриялық мәліметтер бойынша). Тау жыныстарының жарылуының әр түрлі дәрежесі, сулы горизонттар бөлігінде суға төзімді қабаттарымен бірнеше рет ауысумен жұмсақ құбылыс, олардың әртүрлі су молдығын тудырады. Бұл шығынды өлшеу және термометрия нәтижелерімен расталады.
Жоғарғы саты - Серпухов сатысы шөгінділерінің су молдығын зерттеу үшін 85, 86, 120, 212 ұңғымалар салынды. Ағынды және температураны өлшеуге сәйкес судың түсуі негізінен көмір қабаттары мен құмтастардан байқалады. Айта кету керек, карбонатты жыныстар тұтастай алғанда аудан мен тереңдікте біркелкі емес суарылады. Сүзу коэффициенті 0,14 - 0,478 мтәу аралығында өзгереді (термометрия деректері бойынша).
Жер асты суларының минералдануы 8,1-8,9 гл аралығында. Химиялық құрамы бойынша сулар сульфатты-хлоридті, натрийлі.
Судағы негізгі компоненттердің мөлшері (мгл): хлор - 1519-2741, сульфаттар - 2533-4428, бикарбонаттар - 201-470, натрий және калий - 1751-2219, кальций - 321-645, магний. 259-332 , жалпы қаттылық - 41,81-59,48 мг-эквл, рН - 6,2-7,8.
Өнімді қабаттың жарық суларын қоректендіретін табиғи жағдайлар оның аймағында атмосфералық жауын-шашынның енуіне тосқауыл болатын әлсіз өткізгіш балшықтар мен алевролиттердің болуына байланысты өте қолайсыз.
Жоғарғы Визен қосалқы сатысы - Серпухов кезеңі шөгінділеріндегі жер асты суларының табиғи қоры кен орнын игеру кезінде салыстырмалы түрде аз, өйткені игеру және ылғал жіберу жұмыстар ілгерілеген сайын олар таусылады.
Төменгі айналадағы сорғы кешені - орта визейлік кезеңіндегі қосалқы сатыларының қоршап жатқан кен орындарының сулы горизонт кешені
Суы бар жыныстарға алевролиттер мен балшықтар, аз дәрежеде орташа және ұсақ түйіршікті құмтастар, көмірдің аздаған аралық қабаттары жатады. Төменгі-орта визей қосалқы сатыларының карьерден тыс көміртегі шөгінділері төрттік шөгінділерімен, ал тікелей аймақта - жоғарғы Визей қосалқы сатысының кен орындары - Серпухов кезеңімен жабылған. Жалпы алғанда, Төменгі-Орта Визейлік қосалқы сатысының шөгінділері төмен сумен сипатталады. Бұл шөгінділердің беткейлерінде бұрғыланған ұңғымалардың максималды дебиті деңгейдің 15 м төмендеуі кезінде 0,5 лсек аспайды. Науаның орталық бөлігінде 212 м-ден төмен тереңдікте ағын және температура өлшемдері бойынша астыңғы қабаттың жыныстары іс жүзінде сусыз болып табылады.
Жер асты суларының минералдануы 1400104 мгл құрайды. Химиялық құрамы бойынша хлорид-сульфат, натрий-кальций.
Негізгі компоненттердің мөлшері (мгл): хлор - 893983, сульфаттар - 11681, бикарбонаттар - анықталмаған, натрий және калий - 287369, кальций - 125963, магний - 81101, жалпы қаттылық - 129 мг, л, рН - 4,8 мөлшерін қамтиды.
Жер асты суларының қайта толтырылуы біраз және негізінен атмосфералық жауын-шашынның сіңуіне байланысты жүзеге асырылады.
Төменгі-Орта Визей қосалқы сатыларының жыныстары кен орнының су кесуіне айтарлықтай әсер етпейді, өйткені олар өте төмен судың ағысымен сипатталады.
2.4 Техникалық мақсаттағы және құрылыстағы судың сапасын бағалау
Оларды техникалық пайдалану үшін жер асты суларының сапасының сипаттамаларын барлау кезінде бұрғыланған гидрогеологиялық ұңғымалардан алынған су сынамаларын талдау нәтижелері бойынша жасалды.
Алқаптағы төрттік аллювиальды шөгінділер ауданы бойынша шектелген және құрамында спорадикалық таралатын сулардың болғандықтан, сондықтан бұл сулардың агрессивті қасиеттерінің сипаттамасы келтірілмеген.
Көміртекті кен орындарының суларының сапасын бағалауы келесідей:
- сульфат ионының құрамы бойынша (2533-тен 11681 мгл-ге дейін) сулар қарапайым (сульфатқа төзімді емес) құм-позцоландық және шлакты портланд цементтерге қатысты сульфатты агрессивтілікке ие.;
- гидрокарбонатионының құрамы бойынша (201-ден 470 мгл-ге дейін), жер асты сулары кәдімгі (сульфатқа төзімді емес) құм-позцоландық және шлакты портланд цементтерге қатысты агрессивті емес.;
- СО2 (агрессивті), карбонатты агрессия қарқындылығы (J) бойынша, сулар кәдімгі (сульфатқа төзімді емес) құм-поццоландық және шлакты портландцементтерге қатысты агрессивті;
-Жалпы қаттылықтың шамасы бойынша олар негізінен өте қатты болып жіктеледі;
- магний ионының (Mg 259-дан 81101 мгл-ге дейін) және рН мәніне (4,8-ден 8,1-ге дейін) мазмұны бойынша сулар цементтің кез келген маркасы үшін агрессивті болып табылады;
- қатты қазандық шкаласы мен шламы бойынша судың коррозиялық қасиеті бар, өйткені коэффициент нөлден әлдеқайда үлкен (Кк 0-ден үлкен);
- суаруға жарамсыз жер асты сулары (Ка 18-ден кем);
- судағы хлор ионының мөлшері 893983 мгл жетеді, осыған байланысты жер асты суларының кейбір металдарға, атап айтқанда алюминийге қатысты коррозиялық қасиеттері жоғарылауы мүмкін.
Улы компоненттерден марганец күрт бөлінеді, оныңмөлшері 0,8-ден 5,0 мгл-ге дейін (ШДК - 0,05 мгл), сонымен қатар титан - 0,49-дан 1,78 мгл-гедейін (ПДК - 0,10 мгл). ), стронций - 0,6-дан 2,7 мгл дейін (ШРК - 2,0 мгл). Жер асты суларында микро компоненттердің аз болуына байланысты олардан бағалы элементтерді алу үшін соңғысын қолдануға болмайды.
3 БӨЛІМ. Технологиялық бөлім
3.1 Көмірдің химия-технологиялық сипаттамасы
Берлин кен орнының шарттарына сәйкес, КСРО Мемлекеттік мекемесі (1983 жылғы 31 наурыздағы № 5 хаттама) минералды қоспасы (суы) 55%-дан аспайтын жанғыш шөгінді жынысты көмір ретінде қабылдады. Сондықтан есепте келтірілген барлық сапа көрсеткіштері күлділігі 55%-ға дейінгі көмірді сипаттайды. Күлділігі 56-дан 70%-ға дейінгі көміртекті жыныстарды көміртекті балшықтары аз деп атайды.
Ылғалданған және ашық көмірлер бөлек сипатталады. Аймақтың орташа көрсеткіштерін есептеу кезінде үгілу аймағындағы және тектоникалық бұзылулар аймағындағы қабаттардың қиылысуы ескерілмеді.
Сарыадыр кен орны көмірінің сапасы (1.2-кесте) келтірілген көрсеткіштер мен сипатталады. Жеке көрсеткіштердің ауытқуының жоғарғы және төменгі шегі кестеге сәйкес талдауларды материалдың % бағасымен бөлу арқылы анықталды. Белгіленген экстремалды мәндер шегінде болған талдаулары бар үлгілер орташа мәндерді есептеуге қосылды. Су қоймасының орташа күлділігіне септеуде 112 су қоймасының 106 өткелі алынды; күл құрамының 34-44,5 шегінде ауытқуын қабылдаймыз, орташа мәні 39,5. Әрбір су қоймасының қиылысы көрсеткіштерінің орташа мәндері орташа өлшенген әдіспен есептеледі.
Барлық қабаттардың көмір массасының күлділігі жоғары, оның жұмыс қуаты 31-43% аралығындағы қабаттар үшін орташа толқындалады. Тау жыныстары қабаттарының едәуір саны және жоғары минералдану орташа мәндері 33-54% құрайтын ағынды көмірдің жоғары күлділігін анықтады.
Ылғалдылық. Аналитикалық ылғалдың массалық үлесі 1,2-1,7%. Жұмыс ылғалдылығының массалық үлесі - 2,6-2,42%.
Барлық қабаттардың тығыздығы 1,6 гсм3-ден аз қарапайым көмір мен концентраттан ұшатын заттардың шығымы 35-43% құрайды.
Күкірт. Барлық қабаттардың қарапайым көмірлері аз күкіртті. Қабаттардағы күкірттің массалық үлесінің орташа мәндері 0,6-дан 0,85%-ға дейін ауытқиды.
Фосфор. Пятиметр және Надежный қабаттарының көмірлері орташа фосфорға (0,020-0,022%) жатқызылады; Sputnik II қабатының көмірлері - полифосфорға дейін (0,33-0,39%).
Элементтік талдау тығыздығы 1,4 гсм3 және 1,6 гсм3 төмен концентраттар үшін зерттелді.
Кесте 1.1.
Қабат
1,4 гсм[3]-ден тығыздығы аз концентрация
1,6 гсм[3]-ден тығыздығы аз концентрация
Сdaf, %
Нdaf, %
Сdaf, %
Нdaf, %
Бірінші кезектегі басымдылығы
Пятиметровый
5,31
82,26
5,35
82,06
Спутник - П
5,17
83,03
5,45
80,02
Надежный
5,13
82,0
5,35
81,66
Қалған аудандары бойынша
Пятиметровый
5,41
81,27
5,41
81,20
Спутник - П
5,40
80,66
5,49
80,0
Надежный
5,23
82,22
5,28
81,50
Көмірдің меншікті жану жылуы. Бомбаға арналған құрғақ күлсіз отын үшін 7372-7882 ккалкг, жұмыс отынының төменгі меншікті жану жылуы 3789-5067 ккалкг құрайды.
Көмірдің агломерациясы және маркасы. Көмірлердің маркасын негіздеу үшін тығыздығы 1,6 гсм3 төмен концентраттың сапалық сипаттамасы қабылданды. Барлық қабаттардағы көмірлердің ұшпайтын қалдығының (бұршақтың) табиғаты негізінен бір-біріне жабысқаннан балқығанға, ісінбегенге дейін, әлсіз агломерациялану басымдылығы мен өзгереді.
Кесте 1.2. - Сарыадыр кен орнының күлінің химиялық құрамы
Қабаттар
K2O
Na2 O
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
MgO
TiO2
SO3
P2O5
Барлығы
Күлдің шығысы бойынша балқуы
Бірінші кезектегі пысықтау учаскесі
Пятиметровый
0,24
0,28
66,39
24,15
6,14
0,43
0,27
1,39
0,47
0,13
99,89
1300[0]
Спутник - П
0,8
0,28
56,83
22,03
11,51
3,81
0,61
1,28
2,47
0,21
99,43
1300[0]
Надежный
1,0
0,59
57,29
30,95
4,02
2,22
0,49
1,44
2,01
0,08
99,89
1300[0]
Кен орнының қалған ауданы
Пятиметровый
0,29
0,31
65,74
20,94
6,58
0,70
0,52
1,26
0,45
0,17
97,96
1300[0]
Спутник - П
0,33
0,19
54,89
22,06
12,93
4,28
0,74
1,44
0,29
0,30
99,45
1300[0]
Надежный
0,92
0,38
59,37
29,73
4,10
1,58
0,53
1,50
1,21
0,09
99,41
1300[0]
Кесте 1.3. - Сарыадыр кен орнының көмір сапасының негізгі көрсеткіштерінің жиынтық кестесі
Қабат
тар
Мар
касы
Аd
тау мас
сасы,
%
А[d]
көмір масс
сасы, %
Wmax
Қатарлы көмір орташаға дейін (қабаттар саны)
W[a],%
V[daf],%
St[d],%
P[d],%
Жанудың
Ерекше
жылуы
Y, мм
Qdaf,
ккалкг
Q2,
Ккал
кг; мдм
кг
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Бірінші кезектегі пысықтау учаскесі
"Пяти
метровый"
Г
25-43
22-38
2,08-4,64
1,0-2,1
36,9-39,3
0,48-0,70
0,016-0,025
7534-5670
5067
(21,2)
7-(11)
54(67)
39(76)
3,26(3)
1,5(10)
57,3(30)
0,66(10)
0,021(9)
7882(9)
10(5)
"Спут
ник ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
(Студенттің аты-жөні)
___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ _______________________
(Жобаның тақырыбы)
ДИПЛОМДЫҚ ЖОБА
Білім беру бағдарламасы: 6B07202 - Тау-кен ісі
Көкшетау 2023
Қазақстан Республикасының ғылым және жоғары білім министрлігі Ш.Уалиханов атындағы Көкшетау университеті КеАҚ
ДИПЛОМДЫҚ ЖОБА
тақырыбы: _________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ _______________________
Білім беру бағдарламасы: 6B07202 - Тау-кен ісі
Орындады: ________________ ________________________
Жетекші: ________________ ________________________
Қорғауға жіберілді
Кафедра меңгерушісі: _____________Курманбаева А.С.
Көкшетау 2023
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 3
1 БӨЛІМ. Геологиялық бөлім ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... 5
0.1 Аудан және кен орны туралы жалпы мәліметтер ... ... ... ... ... ... . 5
1.2 Қазақстандағы көмір өнеркәсібінің тарихы ... ... ... ... ... ... ... . ... 8
1.3 Еліміздегі көмірдің түрлері және жіктелуі ... ... ... ... ... ... ... ...11
1.4 Кен орнының геологиялық құрылымы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..14
2 БӨЛІМ. Тау-кен техникалық бөлігі
2.1 Кен орнының қысқаша тау-кен техникалық сипаттамасы ... ... ... .18
2.2.Тектоникасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..19
2.3 Кен-орнының гидрогеологиялық жағдайлары ... ... ... ... ... ... . .22
2.4 Техникалық мақсаттағы және құрылыстағы судың сапасын бағалау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 26
3 БӨЛІМ. Технологиялық бөлім
3.1 Көмірдің химия-технологиялық сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ...28
3.2 Кен орнын радиациялық-гигиеналық бағалау ... ... ... ... ... ... ... 32
3.3 Бөлік шекаралы және өнеркәсіп қосымшалары ... ... ... ... ... ... .33
3.4 Кесілген алапты кептіру ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...37
3.5 Электр қамтамасыз ету, электр жабдықтау ... ... ... ... ... ... .. ... .46
3.6 Көмір өндірісінің қоршаған ортаға әсері ... ... ... ... ... ... ... .. ... .55
3.7 Көмір өнеркәсібіндегі экологиялық проблемалар ... ... ... ... ... ...6 9
3.8 Көмір өндірісінде қолданатын замануи жаңа биотехнологиялық
әдістің жетістіктерін метан газынан жане әртүрлі зиянды заттардан
арылтуда пайдалану ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..71
4 БӨЛІМ. Экономикалық бөлім ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... 75
4.1 Товарлық өнімдер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 76
Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..78
Қолданылған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ..79
Кіріспе
Пайдалы қазбаларды қазудың сапасы мен толықтығын жоспарлау мен нормалау бұл жалпы мемлекеттік деңгейде қоршаған ортаны қорғау, табиғи ресурстарды тиімді пайдаланудың бір бөлігі болып табылады.
Өркениеттің дамуына және халықтың жайлы өмір сүруіне жағдай жасауға байланысты табиғи ресурстарды пайдалану күрт өсті, ол өнеркәсіптік және ауыл шаруашылығы өндірісінің жанама өнімдері мен тұрмыстық қалдықтардың едуәуір көп пайда болуымен сүйемелденеді.
Табиғи ресурстар шексіз болып табылмайды және қазіргі уақытта кейбір мемлекеттер экономикалық тұрғыдан жүзеге асыру үшін олардың тапшылығын бастан кешіруде.
Сарыадыр көмір кен орны Ақмола облысы, Ерейментау ауданы, Өлеңті ауылының солтүстік-батысында 18 км жерде орналасқан. Сарыадыр кен орнының рельефі морфологиялық жағынан салыстырмалы түрде үлкен алап.
Оның орталық бөлігін алып жатқан көмірлі шөгінділер рельефте, ауа райының әсеріне төзімділігі төмен болғандықтан, аздап толқынды жазық түрінде, ең төмен абсолютті биіктігі Киіксор көлінің маңында +255 м, одан барлығы рельефте көрсетілген. Сарыадыр ойпатының шеткі жағына қарай рельефтің + 230-290 м биіктікке дейін біртіндеп ұлғаюы байқалады. Учаскенің солтүстік-батыс бөлігінде жоғарғы пермь гранит-порфирлерінен құралған Сарыадыр таулары орналасқан.
Дипломдық жұмыстың мақсаты мен міндеттері. Жұмыстың басты мақсаты - Сарыадырдағы экологиялық және экономикалық тиімділікті арттыру мәселесін шешуге елеулі үлес қосатын технологияларды қарастыру және Сарыпдыр көмір кенініңдегі көмір өндірудегі қалдықтардың әсерін бағалау үшін экологиялық және экономикалық тиімділікті арттыру болып табылады. Міндеті - өнеркәсіптік объектінің табиғи ортамен өзара әрекеттесу принциптерін жүйелік анализ арқылы анықтау, сонымен қатар көмір өндіру барысында қалдықтардың әсерін бағалаудағы мәселелерді зерттеу болып табылады.
Бұл шешімдердің негізгі кәсіпорынның қоршаған ортаға өзара әркеттесуін зерттеуге жүйелі тәсілдеме және де ұсынылған әдістемелік оңтайландыру принциптері болып табылады.
Сарыадыр көмір бассейніндегі қалдықты бағалау келесі ғылыми - зерттеу және тәжірибелік - конструкторлық жұмыстардың орындалуын талап етеді: шикізатты өндіру, байыту және өңдеудің әр түрлі кезеңдерінде өндірілген қалдықтарды өндірумен айналысатын өнімнің сапасын жоғарлату және ресурстарды үнемдеуді қамтамасыз ету, табиғи материалдарды және энергия ресурстарын ұтымды пайдалануды басқарудың негізгі әдістемелік қағидаттары мен әдіснамалық бағыттарын әзірлеу, осыған байланысты бірқатар нақты міндеттерді шешу қажет болды.
1 БӨЛІМ. Геологиялық бөлім
0.1 Аудан және кен орны туралы жалпы мәліметтер
Сарыадыр көмір кен орны Ақмола облысы, Ерейментау ауданы, Өлеңті ауылының солтүстік-батысында 18 км жерде орналасқан. Оның ауданы 7,8 км2. Сарыадыр кен орны орталығының географиялық координаталары 73031 . Гринвичтің шығыс бойлығы бойынша 510 41 солтүстік ендікте. (1.1-сурет).
Сарыадыр кен орнының рельефі морфологиялық жағынан салыстырмалы түрде үлкен алап. Оның орталық бөлігін алып жатқан көмірлі шөгінділер рельефте, ауа райының әсеріне төзімділігі төмен болғандықтан, аздап толқынды жазық түрінде, ең төмен абсолютті биіктігі Киіксор көлінің маңында +255 м, одан барлығы рельефте көрсетілген. Сарыадыр ойпатының шеткі жағына қарай рельефтің + 230-290 м биіктікке дейін біртіндеп ұлғаюы байқалады. Учаскенің солтүстік-батыс бөлігінде жоғарғы пермь гранит-порфирлерінен құралған Сарыадыр таулары орналасқан. Мұндағы ең жоғары абсолютті көрсеткіш +335м.
Сарыадыр аймағының климаты күрт континенттік, қысы ұзақ және суық, ал жазы салыстырмалы түрде қысқа, бірақ ыстық. Алғашқы аяздар қыркүйектің ортасында келеді, тұрақты қар жамылғысы қарашаның бірінші онкүндігінде қалыптасады және сәуірдің соңына дейін сақталады. Жылдың ең суық айы - қаңтар, орташа температурасы -14,80, ең жылы айы - шілде (+200). Жауын-шашынның жылдық орташа мөлшері 390 мм, ең көбі шілде-тамыз айларында. Жел оңтүстік-батыстан соғады.
Желдің орташа жылдамдығы 5,4 мсек, максималдық жылдамдығы 25 мсек дейін. Өсімдік жамылғысы - бетегелі, қауырсынды шөпті, құрғақ бұтақтары бар, ал ойпаттарда - батпақты және шалғынды. Ерейментау тауларында қайың мен көктерек тоғайлары жиі кездеседі.
Сарыадыр аймағында бір де бір өзен жоқ. Қарасу, Қарабұлақ, Үшбұлақ және Сайдалы шағын өзендерінде тек көктемгі қар еріген кезде ғана жер үсті ағыны болады, ал қалған уақытта олар құрғақ бөренелер болып табылады. Сораңдар, тұзды және тұщы көлдер көктемгі қар еріген кезде судың негізгі бөлігін алатын ең үлкен бассейндермен шектеледі. Тұзды көлдердің ең үлкені Теңіз және Көбейтұз. Тұщы көлдерден Сарыадыр кен орнынан оңтүстік-батысқа қарай 12 км жерде орналасқан Қоржұңкөлді ерекшелеу керек. Су бетінің ауданы 5,4 км2, ең терең жері 5,7 м, орта есеппен 4,5 м. Жалпы су қоры 24 млн.м3.
Киіксор тұзды көлі тікелей Сарыадыр кен орнының аумағында орналасқан, оның негізгі су көзі еріген қар және жаңбыр суы болып табылады. Су бетінің максималды ауданы 0,54 км2 мамыр айының ортасында (қардың еру кезеңі) болады. Осы кезеңде көлдің максималды тереңдігі 0,8-1,2 м-ге жетеді. Қыркүйек айының ортасына қарай көлдің тереңдігі 0,4-0,6 м-ге дейін төмендейді, ал құрғақ жылдары ол толығымен құрғайды.
Жалпы аудан бойынша халық саны шамалы. Ең жақын елді мекендер - Ерейментау қаласы мен Үленті совхозының орталық игілігі Сарыадыр кен орнынан сәйкесінше 30 және 18 шақырым жерде орналасқан.
Аймақ экономикасының негізгі саласы жайылымдық мал шаруашылығы және ауыл шаруашылығы. Өңірде өнеркәсіп нашар дамыған. Жергілікті қажеттіліктер үшін мұнда әртүрлі құрылыс материалдары игерілуде: әктас, кірпіш саз, қиыршық тас және құрылыс құмы. Сарыадыр кен орнының оңтүстік бөлігін асфальтталған Астана-Павлодар тас жолы кесіп өтеді, одан оңтүстікке қарай 11 км жерде Астана-Екібастұз-Павлодар темір жолы өтеді. Кен орнын елді мекендермен байланыстыратын қара жолдар салыстырмалы түрде сапалы. Алайда жаңбырлы маусымда олардың өту мүмкіндігі айтарлықтай төмендейді, ал қыста қар еріген кезде жолдар жүруге қиындайды.
Шолу картасы
Масштаб 1:500 000
Сурет. 1.1
1.2 Қазақстандағы көмір өнеркәсібінің тарихы
1833 ж. қойшы Байжанов Аппақ Қарағанды мекенінен "отқа жанатын қара тасты" кездейсоқ тауып алған. Бірақ 23 жыл өткеннен кейін ғана өнеркәсіп иелері кен орнына назар аудара бастады. Қарағанды кенінен алғашқы 30 жылда (1857 - 87) 303 мың т немесе әр жылы орта есеппен 10 мың т көмір өндірілді. Ал, кейінгі 21 жылда (1899 - 1920) мұнда 860 мың т көмір қазылды.
1905 ж. Қарағанды көмір кеніне француздар, сонан соң ағылшындар қожалық етті. Ол кезде көмір қазатын құрал қайла, күрек болды, тасымалдауға сүйретпе шана пайдаланылды. Көмір, негізінен, "Кариб", "Карно", "Герберт" секілді шағын шахта-кәсіпорындарда қазылды. Мұнда небәрі 1 қызмет үйі, балшықтан қаланған 3 үй, кірпіштен салынған 1 үй, 2 бу қазаны және 1 желдеткіш қана болды.
1920 ж. кен орнында 125 жұмысшы істеп, олардың әрқайсысы айына 26 т-дан көмір өндірді.
19 ғасырдың аяғында Қазақстан аумағында тағы да бірнеше кен орындары, соның ішінде Екібастұз көмір кен орны да ашылды. Бірақ олардың барлығынан алынған көмір небәрі 500 мың т-дай ғана болды.
Қазақстанда кеңестік көмір өнеркәсібі 1930 жылдан құрыла бастады. Осы жылы Қарағандыда алғашқы 4 шахта ашылды. Қарағанды көмір алабында көмір өндірісін дамытуға үкімет тарапынан ерекше көңіл бөлінді.
1937 ж. Қарағанды көмір тресі 3,5 млн. т-дан астам көмір өндірді, мұның өзі 1936 жылмен салыстырғанда 10,1% артық еді. 2-дүниежүзілік соғысқа (1941 - 45) дейінгі кезеңде 23 шахта ашылып, олардан 6 635 мың т көмір алынды. Осы жылдарда Қазақстан Кеңес Одағында өндірілген көмірдің 4%-ын берді. Көмірді қазу, қопару жұмыстары толық механикаландырылып, жұмыстың 80%-дан астамы көмір қопарғыш машиналармен атқарылды. Жер астынан көмірді тасып шығару жұмыстарын механикаландыру деңгейі артты. Жұмысшылардың еңбек өнімділігі айына 42,6 т-ға дейін жетті.
Соғыс жылдарында Қазақстанда көмір өндіру көлемі шұғыл артып, жылына 12 млн. т-ға дейін (одақ бойынша 8%) өсті. Бұл кезеңде Қарағанды Кеңес Одағының негізгі отын базасына айналды.
1945 ж. 39 шахта мен 3 тілік жұмыс істеді.
Соғыстан кейінгі 10 жылда (1946 - 55) Қарағанды алабында жаңа шахталардың салынуы, Саран, Шерубайнұра тіліктерінің игерілуі, сондай-ақ, шағын шахталарды біріктірудің және көмірді ашық әдіспен алудың дамытыла бастауы нәтижесінде көмір өндіру 2 еседей артып, жылына 28 млн. т-ға дейін жетті. Салада аса өнімді комбайндарды, жер астынан дүркін-дүркін көмір таситын электровоздардың орнына толассыз конвейерлерді, механикаландырылған құралдарды пайдалану нәтижесінде көмір өндіру қарқыны арта түсті. Көмір тіліктерінде алымы аз бір шөмішті экскаваторлардың орнына, сағатына 5 мың т көмір өндіретін көп шөмішті роторлы экскаваторлар, паровоздардың орнына электровоздар қолданылды.
1955 жылдан бастап Қазақстанда көмір өнеркәсібінің дамуы елеулі кезеңге аяқ басты. Осы жылы Екібастұз алабында 3 тілік пайдалануға берілді. Солардың бірі - жылына 50 млн. т көмір өндіретін дүние жүзіндегі ең ірі "Богатырь" тілігі. Екібастұз алабындағы көмір қоры (10 млрд. т) жер бетіне таяу жатыр әрі көмір қабаты 200 м-ге дейін жетеді. Осыған орай мұнда көмір ең тиімді ашық әдіспен қазылып алынады.
Қазақстанда көмір өнеркәсібі орындары 1980 ж. 115 млн. т, 1985 ж. 131 млн. т көмір өндірді.
Көмір өндіру көлемінің ең жоғары деңгейіне 1988 ж. қол жеткізілді (143 млн. т). Экономикалық реформалар жағдайында жүргізілген құрылымдық өзгерістерге байланысты көмір өндіру көлемі республикада 1989 жылдан бастап (138 млн. т көмір өндірілген) азая бастады.
1990 ж. республикада 131 млн. т көмір өндірілген болса, 1997 ж. өндірілген көмірдің көлемі 72,6 млн. т болды
1.3 Еліміздегі көмірдің түрлері және жіктелуі
Көмір өнеркәсібінде ластаушы көзі болып терриконниктер - жыныстарда
өздігінен жануынан ұзақ уақыт бойы көмір мен пириттің жануы жүреді. Нәтижесінде күкіртті газ, көміртегі оксиді, шайырлы заттардың қосылыстары
бөлінеді. Көмірдің түрлері көмірдің генетик жіктелімі көмір түзілудің алғашқы сатысындағы органикалық заттар түрленуінің бастапқы процестерін ескере отырып жасалады. Жіктелімде көмір үш генетик топқа бөлінеді: гумалиттер, сапропелиттер, сапрогумалиттер. Олардың біріншісі - тек жоғары сатыдағы өсімдік қалдықтарынан, екіншісі - негізінен, төменгі сатыдағы өсімдік қалдықтарынан, ал сапрогумолиттер аралас өсімдік қалдықтарынан тұрады. Химиялық құрамының, физикалық және технологиялық касиеттерінің өзгешеліктеріне қарай көмір мынадай негізгі табиғи түрлерге ажыратылады: қоңыр көмір, тас көмір, антрацит.
Көмірдің қасиеттері. Көмірдің қасиеттері оның петрогр құрамына, көмірлену дәрежесіне және минералдық микроқұрауыштардың мөлшеріне байланысты болады. Көмірдің тығыздануы 0,92-1,7 гсм3 аралығында, бұл көрсеткіштің мәні күлділік азайған сайын төмендейді, қатты Моос шкаласы бойынша 1-3 аралығында. Органик массасының элементтік құрамы көміртектің басымдығымен (қоңыр көмірде 65 %, антрацитте 98 %), оттек (тиісінше 30-дан 1 %-ға дейін) мөлшерімен сипатталады. Көмірдің басты технологиялық көрсеткіштері - ұшпа заттардың шығымы, біріккіштігі, күлділігі. Көмір - бағалы металлургиялық және химиялық өнеркәсіп шикізаты, отын ретінде пайдаланылады. Көмір бітімі қабатты, түйіршікті, құрылымы біртекті және жолақты, түсі қоңырдан сұр қараға дейін, күңгірттен металл түске дейін жылтырайды. Көмір әлемнің барлық жерінде кең таралған пайдалы казба.
Көмір кені. Көмір кені-көмір қоры өндірістік пайдалануға жарамды әрі тиімді дәрежеде шоғырланған кен орны. Алаптар көмірлі аудандар телімдер мен шахта өрістеріне жіктеледі. Іргетас жағдайында түзілген алаптарда (мысалы, Мәскеу қоңыр көмір алабы) көмір қабаттарынның саны 1-7, ол бөктерлік және шикі ойпаңдардағы алаптарда (мысалы, Доценк көмір алабы, Қарағанды көмір алабы) ондап, жүздеп есептеледі. Көмір қабаттарының қалындығы бірнеше см-ден ондаған м-ге дейін әдетте, 1-2 шамасында болады. Көмір қабаттары көлденең немесе сәл еңіс болса, оларды 1-топқа (Мәскеу, Иркутск, Майкүбі, т.б. көмір кендері), қарапайым қатпарлы құрылымдарын 2-топқа (Донбасс, Қарағандының Промышленная телімі), көмір қабатының құрылымы күрделі қатпарлы әрі жарылған болса, олар 3-топқа жатқызылады. Көмір қабаттарының қалдығына қарай көмір кендері түрақты және тұрақсыз болып бөлінеді. Барлау дәрежесіне қарай көмір кендері қорлары А,В,С жәие С2 категорияларына бөлінеді.Көмір қышқыл газы. Көмір қышқылының ангидриді, С02 - түссіз, аздап қышқылтым дәмі бар газ, меншіқті салмағы 0,0019 гсм3, балқу t - 56,60 °С, қайнау t - 78,50 °С газ күйінде суда және кейбір органик еріткіштерге ериді.
Сұйық көмір кышқыл газы қатты суығанда (қатты С02) қар сияқты массаға құрғақ мұзга айналады. Сумен әрекеттескенде көмір қышқылы түзіледі. Көмір қышқыл газын 1754 жылы ағылшын ғалымы Дж. Блэк (1728-1799 жж.) магний карбонатының ыдырауы кезінде бөлінетін газ екендігін айтқан, ал 1789 жылы француз ғалымы А. Лавуазье (1743-1794 жж.) оның құрамын анықтаған. Көмір қышқыл газы қызуға төзімді. Тек 20000 °С- тан астам температурада ғана көміртек оксиді мен оттек түзе ыдырайды. Химиялық активтігі төмен, күшті негіздермен көмір қышқылының ангидриді ретінде әрекеттесіп карбонаттар түзеді. Көмір қышқыл газының фотосинтез процесінде маңызы зор, ол - организмде зат алмасу нәтижесінде түзілетін басты өнімдердің бірі. Лабда көмір қышқыл газы Кипп аппаратында тұз қышқылымен (НСІ) әсср ету арқылы, ал өнеркәсіпте әктасты не борды ыдырату арқылы алады СаСО3 = СаО + С02. Бұдан шыққан Көмір қышқыл газын арнайы әдістермен тазартады. Көмір қышқыл газы негізінен, тамақ (қант, сыра, т.б.) өнеркәсібінде құрғак мұз, тағамдарды консервілеу үшін, өрт сөндіруде, газдандырылған су, емдік көмір қышқыл ванна дайындауда, химия өнеркәсібінде және сода өндірудс қолданылады.
1.4 Кен орнының геологиялық құрылымы
Стратиграфия
Теңіз-Қоржынкөл көмір алабы Шідерті склинорийінің солтүстік бөлігін алып жатыр және жоғары ретті қатпарларымен байланысқан брахисинклиналь болып табылады, оған Сарыадыр, Құсмұрын, Бозшасор, Қызылсор және Солтүстік Сарыадыр аймақтары шектелген.
Брахисинклинальдің геологиялық құрылымына девон, карбон, палеоген дәне төрттік шөгінділер жатады. Қышқылды, кейде негізді құрамды триас дәуіріндегі жаңартау жыныстары үздіксіз дамуды қажет етеді.Интрузивті жыныстардың ішінде гранитоидтар пермь кезеңізде кеңінен дамыған.
1936 ж. А.И. Еговор алғаш рет Теңіз-Қоржынкөл көмір алабының девон және карбон шөгінділерін сипаттап, петрографиялық және литологиялық-фациологиялық зерттеулер жүргізген. Кейінірек М.М.Пригорский (1948ж.), Л.Ф.Думлер (1946-1950, 1973жж.), М.С.Быкова (1948-1951жж.), В.М.Бекман (1979-1982жж.) алқаптың стратиграфиялық бөлігін зерттеу жұмыстарын жалғастырды.Бұл жұмыстарда девон және карбон шөгінділеріне жеткілікті толық биостратиграфиялық, палеонтологиялық және литологиялық сипаттама берілген. Бұл есепте Сарыадыр кен орны (2.9) бойынша бұрын жазылған есептермен қатар, жоғарыда аталған зерттеулердің нәтижелері де ескерілген.
Төменде Сарыадыр кен орнының стратиграфиялық бағанасына сипаттамасы берілген.
Сипатталған кен орны учаскесінің негізінде гиветтік-франдық кезеңдердің (D2ŽV-D3ƒ) кен орындары жатыр. Қызыл түсті конгломераттармен, керіштелген гравий және ірі түйіршікті құмтастармен ұсынылған. Шөгінділердіңқалыңдығы 300 м.
Фамен кезеңінің шөгінділері (D3ƒm) екі литологиялық бөлікке бөлінеді, төменгілі - терригенді және жоғарғысы - карботантты.Терриген бөлігі қызыл және сұр керіштелген гравий, құмдақ және алевролиттерден құралған.Сондай-ақ соңғысында брахиоподтар фаунасы кездеседі. Бөліктің сыйымдылығы 240 м.Карбонатты бөліктің аймағында, балшықтармен, мергельдермен, сирек құмтастармен қабаттасқан тығыз сұр әктастары басым. Көптеген брахиоподтар фаунасы карбонатты бөліктің жыныстарында кездеседі. Бөлік сыйымдылығы 100м. Фамен шөгінділерінің жалпы қалыңдығы 340 м.
Турней кезеңінің шөгінділері (C1t) фамендің шөгінділермен біртұтас кешен құрайды и және ұсақ түйіршікті құмтастармен қабаттасқан сұр сазды шоғырлы органогенді-қатпарлы әктастармен ұсынылған. Кезеңнің жоғарғы бөлігінде кристалды әктастар мен мергельдер басым. Турнистік жыныстарда брахиоподтардың, криноидтардың және бриозоидтардың бай фаунасы бар. Шөгінділердің қалыңдығы 250 м. Төменгі - орта визейлік шөгінділері (C1V1-2) Сарыадыр кен орнының төменгі өнімді қабаты болып табылады және соңғысынан айтарлықтай терригендік құрамымен ерекшеленетін турнейлік кезеңнің карбонатты жыныстарында жатыр.Төменгі үштен бір бөлігі сұр және қара сұр алевролиттерден тұрады, жіңішке түйіршікті және алевроллы құмтастарында жұқа аралық қабаттары бар және тек кесіндінің табанында мергельдер (28м) бөлігі орналасқан. Бөліктің ортаңғы бөлігінде жасыл-сұр алевролиттер дамыған, көбінесе жұқа көлденең қабаттары бар, құрамында әкті тастар бар. Бөліктегі жасыл-сұр алевролиттердің орнына қара сұр және сұр түсті, әдетте жұқа қабаттары, жоғарғы жағында шөгінділердің қайталану іздері бар. Төменгі көмір қабаты қабаттың жоғарғы бөлігімен шектелген, оның құрылымы күрделі және қалыңдығы жағынан сәйкес келмейді. Бөлімдегі қабат үстінде ұсақ түйіршікті құмтастардың қабаттары және органогенді-детритті әктастардың сирек қабаттары (2 м-ге дейін) пайда болады.Бұл шөгінділерде брахиоподтардың, пелециоподтардың, сондай-ақ криноидтардың сегменттері мен бриозоидтардың бай және алуан түрлі кешені бар. Брахиоподтар мен пелециоподтар кешені, Г.Г.Аксенованың айтуы бойынша, Ақжар, Борлы, Екібастұз кен орындарының және ішінара Қарағанды көмір алабының Аққұды-Ашлярин тізбегіне ұқсас жастағы шөгінділеріне тән.Сипатталған шөгінділерден спора-тозаң кешенін зерттеу негізінде А.И. Лопатина оны Қарағанды көмір алабының Ашлярық түзілімінен алынған кешендермен салыстыруға болады деген қорытындыға келеді. Шөгінділердің жалпы қалыңдығы 270 м.
Зерттелетін кен орнының негізгі өнімді қабатын Жоғарғы Визей қосалқы шөгіндісінің кен орындары - Серпухов сатысын (C1V3+S) құрайды.Төменгі бөлігінде күрделі құрылымды үш көмір қабатынан тұратын көмір горизонты орналасқан. Көмір горизонтының астында негізінен орташа және ірі түйіршікті жұқа аралық қабаттары бар сұр, ұсақ түйіршікті құмтастардан құралған қырық метрлік қабат жатыр.Құмтастар өсімдіктер детриттерінің жиналуына байланысты көлденең және толқынды қабаттарды көрсетеді. Бөліктің түбіндегі маңызды рөлін горизонтальды қабаттары бар, көмірленген өсімдік қалдықтары бар қара-сұр алевролиттер алады. Көмір горизонты көмірлерден, әлсіз көміртекті лайдан, балшықтан, сирек алевролиттерден тұрады.Көмір горизонтының үстіндесипатталған қабаттардың кесіндісінде гранулометриялық құрамының жиі өзгеруіне және өсімдік детриттерінің жиналуына байланысты көлденең және толқынды қабаттасатын қара сұр және сұр алевролиталар басым. Күйген флорадан ұсақ түйіршікті құмтастар мен қара сұр балшық тастар әлдеқайда сирек кездеседі. Шөгінділердің жалпы қалыңдығы 180 м.
Сипатталған кен орындарының жасы олардың стратиграфиялық жағдайына және А.И. Краганды ойпатының Қарағанды формациясына тән спора-тозаң кешендерінің лопатиналарыбайланысты.
Ортаңғы карбон шөгінділері (С2) Сарыадыр шұңқырының орталық бөлігін және алевролиттерді, құмтастарды, балшықтарды құрайды. Қабат қимасының әртүрлі бөліктеріндегі тау жыныстары қабаттарының кезектесуі бірдей емес. Төменгі бөлігі қара сұр алевролиттердің балшықтармен, сирек құмтастармен кезектесуімен сипатталады. Ортаңғы бөлігінде балшықты қабаттардың қалыңдығы азайып, ұсақ түйіршікті құмтас қабаттарының қалыңдығының біртіндеп ұлғаюы байқалады.Алевролиттер әдетте қара-сұр, сұр және жасылдау сұр, көлденең қабатталған. Құмтастар сұр түсті ұсақ түйіршікті орташа түйіршікті қабат аралық қабаттары бар, балшық тастар қара сұр, тығыз, күйген өсімдік қалдықтары бар. Шөгінділердің қалыңдығы 380 м.
Кен орындарының орта карбон жасы олардың А.И. Лопатиннің зерттеуі бойынша: стратиграфиялық жағдайы мен спора-тозаң кешенінің негізінде көрсетілген.
Палеоген шөгінділері (Р) палеозойдың эрозияға ұшыраған бетінде көлденең жатады және жергілікті даму сипатына ие.Гипс және ұсақ эффузиялық тау жыныстарықоңыр балшыққа ие. Балшық қалыңдығы 0-ден 6,2 м-ге дейін.
Төрттік шөгінділер (Q) кен орнының барлық ауданы жұқа (4,4 м дейін) жамылғымен жауып жатқан құмды балшықтарға ие.
1 БӨЛІМ. Тау-кен техникалық бөлігі
2.1 Кен орнының қысқаша тау-кен техникалық сипаттамасы
Сарыадыр кен орны, сондай-ақ бүкіл Теңіз-Қоржынкөл ойпаты үшін магматизмнің кең таралғандығымен сипатталады. Магмалық түзілулер жоғарғы пермь және триас кезеңдерінде берілген.
Кен орнының батысында жоғарғы пермь, гранит-порфирінен түзілген Сарыадыр массиві орналасқан. Гранитті-порфирлі бөгеттер мен сығылмалар аса белсенді емес және шағын аудандардағы көмірлі қабаттарда байқалады.
Триас интрузиялары үлкен денені құрайды, ол таяз тереңдікте кездеседі және генетикалық тұрғыдан Сарыадыр шұңқырының батысында орналасқан эффузивтермен байланысты болуы мүмкін. Одан диориттерден, диабаздан және базальт порфириттерінен құралған бөгеттер мен шұңқыр түрінде көмірлі қабаттарды жарып өтетін көптеген апофиздер тарайды.
Интрузиялар 0,1-ден 39 м-ге дейін көрінетін қалыңдығы бар қабаттық және қиысушы денелерді құрайды, олар көмірі бар қабаттарды белгілі бір заңдылықсыз жарып өтеді, бұл интрузивті түзілімдерді кешендерге бөлшектеп бөлуге, олардың өзара байланысын ашуға және белгілі бір сенімділік дәрежесімен олардың кеңістіктегі орнын белгілейді. Интрузивті денелердің қалыңдығы біркелкі емес, бір стратиграфиялық горизонтта 100-130 м қашықтықта олар 1-ден 39 м-ге дейін ауытқиды. Бірдей құрамды интрузияларды 250-300 м аспайтын бір стратиграфиялық горизонттарда байқауға болады. Олар кен орнының орталық бөлігінде, 3-кері жарыққа жақын жерде ең қарқынды болып табылады, мұнда бұрғылау деректері бойынша әртүрлі құрамдағы көптеген және ең қалың күштер анықталған.
2.2 Тектоникасы
Құрылымдық жағынан Сарыадыр кен орны меридиандық бағытта созылған, ең үлкен осьтері 6,7 және 1,7 км және көмір горизонтының топырағының максималды шөгуі 560 м болатын асимметриялық шұңқыр болып табылады.Қатпардың оңтүстігі бір-бірімен түйіскен бөлігі ең жұмсақ(15-200) болып саналады. Солтүстік бағытта тау жыныстарының құлау бұрыштары ұлғаяды. Ең күшті - батыс қанаты(30-600). Шығыс қанаты шөгінділері тегіс болып келеді (20-450).
Дислокацияның пликативтік формалары нашар дамыған, негізінен анық емес контурларымен сипатталатын ұсақ, ақырын көлбеу қатпарлар сипатталады.
Дизъюнктивті дислокациялар әртүрлі түрде ұсынылған. Барлығы әртүрлі типі және көлемі бойынша 22 жарылыс анықталды.
Төменде кен орнының өзіндік ерекшеліктері бар бастапқы өндіру аймағының құрылымы мен қалған бөлігінің құрылымы толығырақ қарастырылған.
Бірінші кезекте зерттелген басымдықты өндіру аймағы шығыс қанаттың орталық бөлігінде және шұңқырдың оңтүстік қамал бөлігінде орналасқан. Сипатталған аумақтың оңтүстік бөлігінде тау жыныстары 15-200 бұрышта жатыр, солтүстікке қарай құлау бұрыштары біртіндеп 300-ге дейін артады.
Пликативтік дислокациялар ұсақ жұмсақ қатпарлармен көрінеді, олардың тереңдігі 10-15 м-ден аспайды, ал ені мен ұзындығы бірнеше жүздеген метрді құрайды. Қатпарлар сызықтар бойындағы кесінділердегі көмір қабаттарының толқындығы және гипсометриялық жоспарлардағы контурлар ретінде көрсетіледі. Көмір қабаттарының сілемдерінің толқынды болуы негізінен тектоникалық себептерге байланысты болады(көмір қабаттарының пайда болу бұрыштарының өзгермелілігі мен көмір қабаттарының беткі қабатының қалыңдығына байланысты үгілудің таңдамалы сипатына ие).
Аймақтағы дизъюнктивті дислокациялар аздап таралған, алты шағын амплитудалық (10 м-ге дейін) және үш орташа амплитудалық (15-24 м) үзілулермен ұсынылған.
Кіші амплитудалы үзілулер белгіленген келесі топқа жатқызылады: олардың барлығы барлау ұңғымалары арқылы ашылған, мұнда олар тау жыныстарының құлау бұрыштарының өзгеруімен, тектоникалық бөлшектелген тау жыныстары аймақтары, көмір қабаттарының екі есе ашылуымен көрінеді. аттас (кері ақаулар), қабат қалыңдығының азаюы немесе ұңғыма учаскесінде оның болмауы (ақау).
Орташа амплитудалы үш үзілісті екеуі болжамдық болып жіктелді, өйткені олар геологиялық қималар мен гипсометриялық жоспарларды байланыстыру процесінде анықталған. Дизъюнктивтік үзілістерді зерттеу дәрежесі айтарлықтай жоғары деңгейде. Барлау желілеріндегі үзілістердің жалпы санының 78%-ы анықталған.
Көмір горизонтының қалыңдығынан аспайтын көрінісі мен шағын амплитудаларына байланысты басым тау-кен өндіру учаскесі аймағындағы тектоника тау-кен жұмыстарын жүргізуге қатты әсер етпейді.
Кен орнының қалған аумағы жуықтау барланған. Бұл аумақ, әсіресе оның солтүстік бөлігі, қазірдің өзінде алдын ала барлау сатысында қарқынды дамыған дизъюнктивті дислокациялармен сипатталады.
Пликативтік дислокациялар бүкіл аумаққа таралған және негізінен шағын өлшемді, ақырын көлбеу қатпарлармен сипатталған.
Дизьюнкциялық дислокациялар он үш үзіліспен ұсынылған, олардың көпшілігі (8) солтүстік бөлігінде орналасқан, оның жұқа блоктық құрылымы бар. Басымдықты тау-кен аймағынан айырмашылығы, мұнда орташа амплитудалық (12-50 м) үзілістері басым.
Есептелген аудандаңы ең үлкен бағаланған үзіліс 3 болып табылады. Ол солтүстік-шығыста соқтығысады, және шұңқырдың орталық бөлігінде орналасады. Көмір горизондағы үзіліссіздікке орналастырылып (Р.Л.4), шұңқыр сыртында аэрофототүсірілім материалдары бекітілген. Ол қатты құлау ақауына байланысты (құлау бұрышы 750). Ығысу амплитудасы 180м.
Дизъюнктивтік бұзушылықтарының барлау дәрежесі төмен, барлау желілеріндегі көріністердің жалпы санынан тек 4 үзіліссіздік анықталды.
2.3 Кен-орнының гидрогеологиялық жағдайлары
Жабық қатпардың, биіктікте аздаған айырмашылықтары бар жазық рельефтің болуы, терең ойылған аңғарлардың болмауы және төменгі-орта визей кезеңіндегі қабаттарының шөгінділерімен ұсынылған, астында жатқан әлсіз суланған тау жыныстарының болуы - жер асты суларының тоқырау шартына сәйкес келеді.
Кен орындарының литологиялық және петрографиялық құрамына, суы бар жыныстардың пайда болу жағдайларына байланысты, Сарыадыр кен орнындағы жер асты суларының жинақталуына сәйкес келесідей бөлінеді:
- мезгілімен су басқан сайын аллювийлік төрттік шөгінділері;
-жоғарғы визей қосалқы сатысы кен орындарының өнімді қабаттарының сулы горизонт кешені - төменгі карбон кен орындарының серпухов кезеңінде;
-төменгі карбон шөгінділерінің Төменгі ортаңғы Визалық қосалқы сатыларының қоршап жатқан кен орындарының сулы горизонт кешені.
Мезгілді түрде су басқан аллювийлі төрттік шөгінділері сипатталған ойпатта үлкен аумақта дамыған. Кен орнында олардың қалыңдығы шығыста 0,5 м-ден батыста 2-3 м-ге дейін, ал кен орнының сыртында, негізінен, батыста 8-10 м-ге дейін өзгереді. Карбон алқабында олардың астында көміртекті шөгінділер жатыр, саз күйіне дейін үгітілген, ал одан әрі негізгі тау жыныстары. Суы бар тау-жыныстар - ұсақ түйіршікті құмдармен ұсынылған құмды және құмды-кіршікті шөгінділер.
Аллювий шөгінділерінің қоректенуі, әдетте, атмосфералық жауын-шашынның инфильтрациясына және көктемде қысқа мерзімді жер үсті ағынына байланысты болады. Жылдың басқа кезеңдерінде жер асты сулары өсімдіктердің булануы және транспирациясы үшін пайдаланылады, нәтижесінде аллювиалды шөгінділер толық кепкенге дейін деңгей толық төмендейді.
1984 жылы бұрғыланған ұңғымалар, ал ашылған шөгінділер сусыз болып шықты.
Жоғарғы визей кезіңінің қосалқы сатысының сулы сорғы кешені - төменгі карбон кезеңінің Серпухов кезеңі
Жоғарғы Визей қосалқы сатысының кен орындары - Серпухов сатысы Төменгі-Орта Визей қосалқы сатыларының бетінде тікелей жатыр. Суы бар тау-жыныстарға жарықшақты құмтастар, алевролиттер және көмір қабаттары жатады. Кешеннің қалыңдығы 160-200 м аралығында өлшенеді.Жер асты суларының тереңдігі кешеннің гипсометриялық жағдайына, сондай-ақ оның ұңғымалармен ашылатын жеріне байланысты 3,1 м-ден 11,8 м-ге дейін жетеді. Көмір қабаттарының ақырын көлбеу шұңқыр тәрізді пайда болуы жер асты суларының әлсіз қысымына ықпал етеді. Қысымның бас мәндері 5-тен 10 м-ге дейін толқиды. Айналым сипаты мен судың пайда болу жағдайлары бойынша Жоғарғы Визейлік қосалқы саты - Серпухов сатысының шөгінділері жарылғанына байланысты. Тау жыныстарының жарылуын жер бетінен 200 м тереңдікте байқауға болады (термометриялық мәліметтер бойынша). Тау жыныстарының жарылуының әр түрлі дәрежесі, сулы горизонттар бөлігінде суға төзімді қабаттарымен бірнеше рет ауысумен жұмсақ құбылыс, олардың әртүрлі су молдығын тудырады. Бұл шығынды өлшеу және термометрия нәтижелерімен расталады.
Жоғарғы саты - Серпухов сатысы шөгінділерінің су молдығын зерттеу үшін 85, 86, 120, 212 ұңғымалар салынды. Ағынды және температураны өлшеуге сәйкес судың түсуі негізінен көмір қабаттары мен құмтастардан байқалады. Айта кету керек, карбонатты жыныстар тұтастай алғанда аудан мен тереңдікте біркелкі емес суарылады. Сүзу коэффициенті 0,14 - 0,478 мтәу аралығында өзгереді (термометрия деректері бойынша).
Жер асты суларының минералдануы 8,1-8,9 гл аралығында. Химиялық құрамы бойынша сулар сульфатты-хлоридті, натрийлі.
Судағы негізгі компоненттердің мөлшері (мгл): хлор - 1519-2741, сульфаттар - 2533-4428, бикарбонаттар - 201-470, натрий және калий - 1751-2219, кальций - 321-645, магний. 259-332 , жалпы қаттылық - 41,81-59,48 мг-эквл, рН - 6,2-7,8.
Өнімді қабаттың жарық суларын қоректендіретін табиғи жағдайлар оның аймағында атмосфералық жауын-шашынның енуіне тосқауыл болатын әлсіз өткізгіш балшықтар мен алевролиттердің болуына байланысты өте қолайсыз.
Жоғарғы Визен қосалқы сатысы - Серпухов кезеңі шөгінділеріндегі жер асты суларының табиғи қоры кен орнын игеру кезінде салыстырмалы түрде аз, өйткені игеру және ылғал жіберу жұмыстар ілгерілеген сайын олар таусылады.
Төменгі айналадағы сорғы кешені - орта визейлік кезеңіндегі қосалқы сатыларының қоршап жатқан кен орындарының сулы горизонт кешені
Суы бар жыныстарға алевролиттер мен балшықтар, аз дәрежеде орташа және ұсақ түйіршікті құмтастар, көмірдің аздаған аралық қабаттары жатады. Төменгі-орта визей қосалқы сатыларының карьерден тыс көміртегі шөгінділері төрттік шөгінділерімен, ал тікелей аймақта - жоғарғы Визей қосалқы сатысының кен орындары - Серпухов кезеңімен жабылған. Жалпы алғанда, Төменгі-Орта Визейлік қосалқы сатысының шөгінділері төмен сумен сипатталады. Бұл шөгінділердің беткейлерінде бұрғыланған ұңғымалардың максималды дебиті деңгейдің 15 м төмендеуі кезінде 0,5 лсек аспайды. Науаның орталық бөлігінде 212 м-ден төмен тереңдікте ағын және температура өлшемдері бойынша астыңғы қабаттың жыныстары іс жүзінде сусыз болып табылады.
Жер асты суларының минералдануы 1400104 мгл құрайды. Химиялық құрамы бойынша хлорид-сульфат, натрий-кальций.
Негізгі компоненттердің мөлшері (мгл): хлор - 893983, сульфаттар - 11681, бикарбонаттар - анықталмаған, натрий және калий - 287369, кальций - 125963, магний - 81101, жалпы қаттылық - 129 мг, л, рН - 4,8 мөлшерін қамтиды.
Жер асты суларының қайта толтырылуы біраз және негізінен атмосфералық жауын-шашынның сіңуіне байланысты жүзеге асырылады.
Төменгі-Орта Визей қосалқы сатыларының жыныстары кен орнының су кесуіне айтарлықтай әсер етпейді, өйткені олар өте төмен судың ағысымен сипатталады.
2.4 Техникалық мақсаттағы және құрылыстағы судың сапасын бағалау
Оларды техникалық пайдалану үшін жер асты суларының сапасының сипаттамаларын барлау кезінде бұрғыланған гидрогеологиялық ұңғымалардан алынған су сынамаларын талдау нәтижелері бойынша жасалды.
Алқаптағы төрттік аллювиальды шөгінділер ауданы бойынша шектелген және құрамында спорадикалық таралатын сулардың болғандықтан, сондықтан бұл сулардың агрессивті қасиеттерінің сипаттамасы келтірілмеген.
Көміртекті кен орындарының суларының сапасын бағалауы келесідей:
- сульфат ионының құрамы бойынша (2533-тен 11681 мгл-ге дейін) сулар қарапайым (сульфатқа төзімді емес) құм-позцоландық және шлакты портланд цементтерге қатысты сульфатты агрессивтілікке ие.;
- гидрокарбонатионының құрамы бойынша (201-ден 470 мгл-ге дейін), жер асты сулары кәдімгі (сульфатқа төзімді емес) құм-позцоландық және шлакты портланд цементтерге қатысты агрессивті емес.;
- СО2 (агрессивті), карбонатты агрессия қарқындылығы (J) бойынша, сулар кәдімгі (сульфатқа төзімді емес) құм-поццоландық және шлакты портландцементтерге қатысты агрессивті;
-Жалпы қаттылықтың шамасы бойынша олар негізінен өте қатты болып жіктеледі;
- магний ионының (Mg 259-дан 81101 мгл-ге дейін) және рН мәніне (4,8-ден 8,1-ге дейін) мазмұны бойынша сулар цементтің кез келген маркасы үшін агрессивті болып табылады;
- қатты қазандық шкаласы мен шламы бойынша судың коррозиялық қасиеті бар, өйткені коэффициент нөлден әлдеқайда үлкен (Кк 0-ден үлкен);
- суаруға жарамсыз жер асты сулары (Ка 18-ден кем);
- судағы хлор ионының мөлшері 893983 мгл жетеді, осыған байланысты жер асты суларының кейбір металдарға, атап айтқанда алюминийге қатысты коррозиялық қасиеттері жоғарылауы мүмкін.
Улы компоненттерден марганец күрт бөлінеді, оныңмөлшері 0,8-ден 5,0 мгл-ге дейін (ШДК - 0,05 мгл), сонымен қатар титан - 0,49-дан 1,78 мгл-гедейін (ПДК - 0,10 мгл). ), стронций - 0,6-дан 2,7 мгл дейін (ШРК - 2,0 мгл). Жер асты суларында микро компоненттердің аз болуына байланысты олардан бағалы элементтерді алу үшін соңғысын қолдануға болмайды.
3 БӨЛІМ. Технологиялық бөлім
3.1 Көмірдің химия-технологиялық сипаттамасы
Берлин кен орнының шарттарына сәйкес, КСРО Мемлекеттік мекемесі (1983 жылғы 31 наурыздағы № 5 хаттама) минералды қоспасы (суы) 55%-дан аспайтын жанғыш шөгінді жынысты көмір ретінде қабылдады. Сондықтан есепте келтірілген барлық сапа көрсеткіштері күлділігі 55%-ға дейінгі көмірді сипаттайды. Күлділігі 56-дан 70%-ға дейінгі көміртекті жыныстарды көміртекті балшықтары аз деп атайды.
Ылғалданған және ашық көмірлер бөлек сипатталады. Аймақтың орташа көрсеткіштерін есептеу кезінде үгілу аймағындағы және тектоникалық бұзылулар аймағындағы қабаттардың қиылысуы ескерілмеді.
Сарыадыр кен орны көмірінің сапасы (1.2-кесте) келтірілген көрсеткіштер мен сипатталады. Жеке көрсеткіштердің ауытқуының жоғарғы және төменгі шегі кестеге сәйкес талдауларды материалдың % бағасымен бөлу арқылы анықталды. Белгіленген экстремалды мәндер шегінде болған талдаулары бар үлгілер орташа мәндерді есептеуге қосылды. Су қоймасының орташа күлділігіне септеуде 112 су қоймасының 106 өткелі алынды; күл құрамының 34-44,5 шегінде ауытқуын қабылдаймыз, орташа мәні 39,5. Әрбір су қоймасының қиылысы көрсеткіштерінің орташа мәндері орташа өлшенген әдіспен есептеледі.
Барлық қабаттардың көмір массасының күлділігі жоғары, оның жұмыс қуаты 31-43% аралығындағы қабаттар үшін орташа толқындалады. Тау жыныстары қабаттарының едәуір саны және жоғары минералдану орташа мәндері 33-54% құрайтын ағынды көмірдің жоғары күлділігін анықтады.
Ылғалдылық. Аналитикалық ылғалдың массалық үлесі 1,2-1,7%. Жұмыс ылғалдылығының массалық үлесі - 2,6-2,42%.
Барлық қабаттардың тығыздығы 1,6 гсм3-ден аз қарапайым көмір мен концентраттан ұшатын заттардың шығымы 35-43% құрайды.
Күкірт. Барлық қабаттардың қарапайым көмірлері аз күкіртті. Қабаттардағы күкірттің массалық үлесінің орташа мәндері 0,6-дан 0,85%-ға дейін ауытқиды.
Фосфор. Пятиметр және Надежный қабаттарының көмірлері орташа фосфорға (0,020-0,022%) жатқызылады; Sputnik II қабатының көмірлері - полифосфорға дейін (0,33-0,39%).
Элементтік талдау тығыздығы 1,4 гсм3 және 1,6 гсм3 төмен концентраттар үшін зерттелді.
Кесте 1.1.
Қабат
1,4 гсм[3]-ден тығыздығы аз концентрация
1,6 гсм[3]-ден тығыздығы аз концентрация
Сdaf, %
Нdaf, %
Сdaf, %
Нdaf, %
Бірінші кезектегі басымдылығы
Пятиметровый
5,31
82,26
5,35
82,06
Спутник - П
5,17
83,03
5,45
80,02
Надежный
5,13
82,0
5,35
81,66
Қалған аудандары бойынша
Пятиметровый
5,41
81,27
5,41
81,20
Спутник - П
5,40
80,66
5,49
80,0
Надежный
5,23
82,22
5,28
81,50
Көмірдің меншікті жану жылуы. Бомбаға арналған құрғақ күлсіз отын үшін 7372-7882 ккалкг, жұмыс отынының төменгі меншікті жану жылуы 3789-5067 ккалкг құрайды.
Көмірдің агломерациясы және маркасы. Көмірлердің маркасын негіздеу үшін тығыздығы 1,6 гсм3 төмен концентраттың сапалық сипаттамасы қабылданды. Барлық қабаттардағы көмірлердің ұшпайтын қалдығының (бұршақтың) табиғаты негізінен бір-біріне жабысқаннан балқығанға, ісінбегенге дейін, әлсіз агломерациялану басымдылығы мен өзгереді.
Кесте 1.2. - Сарыадыр кен орнының күлінің химиялық құрамы
Қабаттар
K2O
Na2 O
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
MgO
TiO2
SO3
P2O5
Барлығы
Күлдің шығысы бойынша балқуы
Бірінші кезектегі пысықтау учаскесі
Пятиметровый
0,24
0,28
66,39
24,15
6,14
0,43
0,27
1,39
0,47
0,13
99,89
1300[0]
Спутник - П
0,8
0,28
56,83
22,03
11,51
3,81
0,61
1,28
2,47
0,21
99,43
1300[0]
Надежный
1,0
0,59
57,29
30,95
4,02
2,22
0,49
1,44
2,01
0,08
99,89
1300[0]
Кен орнының қалған ауданы
Пятиметровый
0,29
0,31
65,74
20,94
6,58
0,70
0,52
1,26
0,45
0,17
97,96
1300[0]
Спутник - П
0,33
0,19
54,89
22,06
12,93
4,28
0,74
1,44
0,29
0,30
99,45
1300[0]
Надежный
0,92
0,38
59,37
29,73
4,10
1,58
0,53
1,50
1,21
0,09
99,41
1300[0]
Кесте 1.3. - Сарыадыр кен орнының көмір сапасының негізгі көрсеткіштерінің жиынтық кестесі
Қабат
тар
Мар
касы
Аd
тау мас
сасы,
%
А[d]
көмір масс
сасы, %
Wmax
Қатарлы көмір орташаға дейін (қабаттар саны)
W[a],%
V[daf],%
St[d],%
P[d],%
Жанудың
Ерекше
жылуы
Y, мм
Qdaf,
ккалкг
Q2,
Ккал
кг; мдм
кг
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Бірінші кезектегі пысықтау учаскесі
"Пяти
метровый"
Г
25-43
22-38
2,08-4,64
1,0-2,1
36,9-39,3
0,48-0,70
0,016-0,025
7534-5670
5067
(21,2)
7-(11)
54(67)
39(76)
3,26(3)
1,5(10)
57,3(30)
0,66(10)
0,021(9)
7882(9)
10(5)
"Спут
ник ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz