(ВРЕМЯ) КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГОРНО-ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ РАБОТ УРОВНЕЙ И  ВОДОПРИТОКОВ

 

в 1854 г. была открыта Ивановская жила в южной части Пышминско-Ключевского и в 1985-1986 гг. началась разработка руд, и выплавка меди на Верх-Исетском заводе. Первый этап разработки продолжался  до 1862 г. затем после некоторого перерыва до 1875 г.

Впервые подробно условия эксплуатации описаны в работе (Новокрещенныхъ Н.Н. 18.). Автором показано, что водопритоки существенны для неглубоких шахт. Это уже в то время указывало на относительно сложные гидрогеологические условия отработки месторождения. Однако несмотря на отличное описание технологии отработки и осушения месторождения в данной работе содержится относительно мало сведений актуальных для современного мониторинга. Эта работа интересна в первую очередь для специалистов по изучению и проведению регионального и исторического мониторинга, необходимого для выработки стратегии отработки месторождений и застройки площадей вокруг горнорудных объектов.

Затем после остановки добыча руды проводилась в 1900-1918 гг., после чего рудники вновь затоплены.

В 1931 г. часть рудников восстановлена, но из-за отсутствия средств водоотлива в 1933 г. они были вновь затоплены.

Только в 1934 удалось откачать рудничные воды и с 1935 года началось планомерная разработка рудного поля, вначале шахтой Александровской, затем шахтой Центральной. К 1941 г. восстановлена шахта Ивановская (Малахов А.Е., Вахромеев С.А., Опарин Ф.П., Соловьев Ю.С. 1941).

Водопритоки в шахты в это время, как правило, не превышали 100 м3/ч.

В этот период начинается планомерное изучение гидрогеологических условий отработки месторождения. Однако в вышеуказанной работе показано, что по имеющимся данным невозможно точно оценить распространение воронки депрессии.

В период с 1940 по 1963 г. рудник эксплуатировался шахтами Александровской, Центральной, Ново-Ключевской, глубиной 460 м, другие шахты ликвидированы, и только Ново-Ключевская используется как водоотливная (Гидрогеология СССР. 1972.)

Наиболее полно условия эксплуатации, гидрогеологических и гидрохимических условий месторождения приведены в гидрогеологическом отчете (Булгакова Р.С., Стерхов С.Г, 1957). Отсутствие гидрохимических карт при наличии отобранных проб по площади, развития воронки депрессии на период работ можно считать недостатком отчета.

Условия эксплуатации месторождения несколько отличны от условий других медных месторождений Урала. Пышминско-Ключевское месторождение характеризуется малыми мощностями рудных тел, перемежающимися безрудными участками, то крутыми, тo пологими углами падения рудоносных: зон, особенностями геологического строения и минералогического состава и др.

Все эти условия определяли систему очистной выемки: магазинирование, без закладки, с оставлением междукамерных целиков; в случае пологого падения рудного тела система магазинирования заменяется системой открытого забоя, с оставлением нерегулярных целиков.

 В 1955 – 1957 гг. Пышинское рудоуправление ведет эксплуатационные работы на двух медно-кобальтовых месторождениях Шышминско-Ключевского рудного поля: на собственно Пышминско-Ключевском и на Западно-Ключевском месторождениях.

В это время для разработки Пышминско- Ключевского месторождения были пройдены шахты Александровская, Центральная, Ивановская и позднее Новая (Приложение  ). Шахта Александровская пройдена в северной части месторождения до горизонта 210 м, нижний горизонт - 330 м - вскрыт слепой шахтой, пройденной с горизонта 210 м.

Шахта Центральная расположена в южной части месторождения. Запасы руд в районе этой шахты в большинстве своем выработаны до горизонта 117 м. Ниже горизонта 210 м рудные тела попадают в охранные целики медеэлектролитного завода.

 Западно- Ключевское  месторождение вскрыто шахтой Ново-Ключевской. Глубина шахты 192 метра. Щахтное поле ограничивается с юга целиком под озером Ключи и с севера целиком медеэлектролитного завода. Шахта Ивановская в настоящее время не эксплуатируется; шахта Новая - в стадии проходки ствола.

Шахта Центральная и Александровская сбиты между собой по горизонтам - 85,150,210,270 и 330 м. Верхние горизонты 85 и 150 м ввиду отработанности рудных зон будут гаситься.

Разработка ведется на более нижних горизонтах -210,270 и 330 м. Система разработки погоризонтных слоев с закладкой отработанного пространства (блоков) хвостами с обогатительной фабрики.

Шахтой Ново- Ключевской, расположенной на юге -юго-западе от ш.Центральной на расстоянии 970 м, разрабатываются 142 и 192 горизонты; верхние горизонты 42 и 92 м полностью отработаны до границ охранных целиков озера Ключи с юга и Пышминского медеэектролитного завода с севера.

Нужно отметить, что ствол шахты Ново-Ключевской был очень обводнен в связи с пересечением им водообильных трещиноватых приконтактных зон.

В 1957 приток к стволу значительно уменьшился, но все же 1/8 часть всего водопритока по шахте составляющий. 9107 м 3/сутки приходится на долю ствола.

Из всех шахт месторождения вода откачивалась насосами АЯП-300

Из шахты Ново-Ключевской, откачиваемая вода подвалась на обогатительную фабрику, потребность в которой составляет около 150-200 мэ/час,

"Хвосты" фабрики использовались для закладки отработанных участков, по пульпопроводу жидкая масса измельченной породы с водой, через скважины подвалась на нужный горизонт к месту гидрозакладки блока. Этот метод закладки отработанных блоков нашел большое применение на шахтах Пышминско-Ключевского месторождения.

Работы продолжали отрабатывать до 1981 г. К этому времени глубина отработки достигла 460 м.

В декабре 1981 началось затопление шахт, которое продолжалось до начала 1983 г.. Затопления шахт прекращено в связи с подтоплением прилегающей территории. С этого времени началась откачка воды, которая привела  в 1985 г. к относительной стабилизации уровня на глубине ≈140-160 м.


 Уровни шахты

Рис    Изменение уровня и абсолютной отметки подземных вод в шахте Новая Пышминско-Ключевского медно-кобальтового месторождения с начала затопления (декабрь 1981 г.) , возобновления понижения уровня (конец 1982 г.) до относительной стабилизации (1985-1986 гг.)

 

 skvazins.jpg

Схема расположения скважин (не все - что есть) и карта водопроводимости участка

Функции  FoxPro для работы с временем

BETWEEN( ) CDOW( ) CMONTH( ) CTOD( ) CTOT( ) DATE( ) DATETIME( ) DAY( ) DMY( ) DOW( ) DTOC( ) DTOS( ) DTOT( ) EMPTY( ) FDATE( ) FTIME( ) GOMONTH( ) HOUR( )

INLIST( ) MAX( ) MDY( ) MIN( ) MINUTE( ) MONTH( ) QUARTER( ) SEC( ) SECONDS( ) SET HOURS Command SET MARK TO Command SET SECONDS Commandт

SYS(1) - Julian System Date SYS(2) - Seconds Since Midnight SYS(10) - String from Julian Day Number SYS(11) - Julian Day Number
TIME( ) TTOC( ) TTOD( ) WEEK( ) YEAR( )

Таблица №1

Распределение среднемесячных уровней ( до NOV_UR) и дебитов ( с S_N_NK) в период с 1985 по 1993 гг. (Появились NULLi)

 Времени нет - потом распишу алгоритм работы со временем, корреляцией лагами и т.д. и что получается.

 

элемент

кол_проб

кол_зн

кол_null

Амплит.

mин_неo

максимум

медиана

ар_среднее

арстандарт

ар_вариац

стасимметр

ст_эксцесс

lg2_5

lg97_5

C1

108

92

16

3.66

1.63

5.29

2.825

2.99

0.869

0.29

2.36

-0.47

2.707

3.044

C1A

108

87

21

2.33

1.63

3.96

2.42

2.59

0.583

0.23

2.31

-1.24

2.415

2.647

C1B

108

57

51

1.88

1.71

3.59

2.6

2.518

0.48

0.19

0.32

-1.32

2.351

2.601

C2

108

100

8

1.78

0.3

2.08

0.855

1.02

0.49

0.48

1.99

-1.91

0.817

0.998

C3

108

93

15

2.11

13.05

15.16

14.32

14.233

0.471

0.03

-1.61

-0.81

14.129

14.322

C4

108

78

30

2.55

31.81

34.36

33.5

33.467

0.573

0.02

-1.47

-0.67

33.335

33.59

C5

108

105

3

2.82

7.64

10.46

8.84

8.937

0.661

0.07

1.03

-1.37

8.788

9.04

C6

108

105

3

2.76

5.84

8.6

7.36

7.328

0.7

0.1

-0.79

-1.65

7.16

7.432

C7

108

104

4

2.77

8.13

10.9

9.505

9.45

0.615

0.07

-0.07

-1.21

9.312

9.549

C8

108

104

4

3.7

2.18

5.88

4.08

4.151

0.937

0.23

0.34

-1.91

3.864

4.229

C9

108

84

24

3.6

10.27

13.87

12.275

12.241

0.794

0.06

-1.07

-0.83

12.045

12.388

C10

108

98

10

4.99

5.61

10.6

8.53

8.478

1.046

0.12

-0.07

-0.81

8.206

8.625

C11

108

82

26

4.5

7.8

12.3

9.835

9.958

1.144

0.11

0.99

-1.67

9.652

10.142

C12

108

104

4

4.07

5.35

9.42

6.775

6.978

1.009

0.14

2.64

-0.9

6.724

7.098

NOV_UR

108

99

9

76.2

90.9

167.1

148.2

146.315

10.846

0.07

-8.72

16.36

143.505

148.249

S_N_NK

108

85

23

153.7

6.8

160.5

112.7

106.874

34.472

0.32

-2.99

-0.05

88.594

109.02

NOVAIA

108

84

24

103.1

6.8

109.9

81.65

72.979

24.959

0.34

-2.34

-1.08

60.172

74.152

NOVKLUCH

108

70

38

53.1

10.9

64

39.895

42.201

13.165

0.31

-0.41

-1.19

36.54

43.392

POZDNIA

108

87

21

12.1

22.3

34.4

29

28.726

2.232

0.08

-1.66

2.04

28.16

29.122

MOLEBKA

108

48

60

7.3

4.4

11.7

7.15

7.381

1.978

0.27

0.98

-1.41

6.601

7.69

RADUGA

108

48

60

0.26

1.94

2.2

2

2.018

0.051

0.03

6.14

5.52

2.004

2.032

SUMMA

108

48

60

81.5

122.5

204

154.7

160.196

20.772

0.13

1.07

-0.89

153.23

164.781

 

 

Таблица №2

Распределение полностью сопряженных среднемесячных уровней ( до NOV_UR) и дебитов ( с S_N_NK) в период с 1985 по 1993 гг.


 

элемент

кол_проб

Амплитуда

mин_неo

максимум

медиана

ар_среднее

арстандарт

ар_вариац

стасимметр

ст_эксцесс

lg2_5

lg97_5

C1

28

3.01

1.78

4.79

3.46

3.337

0.716

0.21

-1.21

-0.23

2.972

3.557

C1A

28

2.14

1.79

3.93

2.845

2.859

0.536

0.19

0.1

-0.86

2.615

3.018

C1B

28

1.54

1.72

3.26

2.765

2.569

0.459

0.18

-1.2

-1.3

2.352

2.712

C2

28

1.5

0.37

1.87

1.23

1.205

0.435

0.36

-0.36

-1.36

0.955

1.306

C3

28

1.84

13.12

14.96

14.445

14.308

0.44

0.03

-2.02

0.27

14.136

14.467

C4

28

1.95

32.3

34.25

33.635

33.54

0.473

0.01

-1.87

0.11

33.361

33.713

C5

28

2.4

7.64

10.04

9.21

9.143

0.721

0.08

-1.34

-0.82

8.844

9.394

C6

28

1.96

6.26

8.22

7.575

7.554

0.465

0.06

-1.97

0.58

7.364

7.72

C7

28

2.33

8.14

10.47

9.63

9.536

0.573

0.06

-1.44

-0.07

9.305

9.739

C8

28

3.09

2.72

5.81

4.405

4.306

0.706

0.16

-0.18

-0.21

3.987

4.525

C9

28

2.7

10.62

13.32

12.55

12.427

0.66

0.05

-2.19

0.32

12.16

12.664

C10

28

3.7

6.67

10.37

8.765

8.667

0.794

0.09

-0.87

0.08

8.334

8.938

C11

28

3.54

8.3

11.84

10.33

10.173

0.827

0.08

-0.55

-0.58

9.834

10.456

C12

28

3.15

5.73

8.88

7.23

7.304

0.93

0.13

-0.04

-1.42

6.908

7.6

NOV_UR

28

14.4

144.7

159.1

152.95

153.035

3.592

0.02

-0.84

-0.72

151.662

154.337

S_N_NK

28

56.13

86.1

142.23

124.795

120.658

14.293

0.12

-1.25

-0.67

114.388

125.446

NOVAIA

28

60.9

45.3

106.2

89.35

84.504

16.167

0.19

-1.69

-0.43

76.394

89.68

NOVKLUCH

28

27.4

19.3

46.7

37.5

36.155

6.668

0.18

-1.65

0.1

32.82

38.322

POZDNIA

28

11

23.4

34.4

29.9

29.232

2.364

0.08

-0.06

0.11

28.27

30.034

MOLEBKA

28

6.9

4.8

11.7

7.205

7.686

1.924

0.25

0.6

-1.21

6.788

8.187

RADUGA

28

0.22

1.94

2.16

2

2.019

0.053

0.03

3.6

1.93

2

2.038

SUMMA

28

63.8

122.5

186.3

164.85

160.175

16.934

0.11

-0.78

-0.92

152.979

165.84

Из этих данных следуют лаги 

 

Таблица 3

 

 Корреляционная матрица среднемесячных уровней ( до NOV_UR) и дебитов ( с S_N_NK) в период с 1985 по 1993 гг.

 

Корреляция между элементами в файле: c:\handel\v_pishma\data\deb_ur.cor

Количество проб в выборке :       108

C1

C1A     0.92

C1B     0.88   0.83

C2      0.87   0.80   0.75

C3      0.89   0.82   0.85   0.89

C4      0.79   0.65   0.75   0.87   0.84

C5      0.82   0.70   0.71   0.94   0.86   0.90

C6      0.80   0.68   0.73   0.85   0.84   0.91   0.86

C7      0.76   0.70   0.72   0.85   0.74   0.77   0.74   0.73

C8      0.84   0.80   0.81   0.86   0.87   0.88   0.80   0.88   0.82

C9      0.86   0.79   0.83   0.90   0.90   0.90   0.87   0.88   0.87   0.89

C10     0.89   0.81   0.84   0.87   0.87   0.93   0.84   0.92   0.84   0.97   0.93

C11     0.89   0.80   0.83   0.88   0.85   0.94   0.87   0.93   0.84   0.93   0.93   0.98

C12     0.90   0.76   0.77   0.89   0.82   0.90   0.91   0.86   0.68   0.81   0.83   0.88   0.92

NOV_UR  0.28   0.17   0.15   0.46   0.24   0.50   0.46   0.35   0.25   0.26   0.34   0.33   0.45   0.49

S_N_NK -0.04  -0.06  -0.01   0.15   0.10   0.21   0.12  -0.05   0.21   0.05   0.16   0.03   0.03  -0.02   0.31

NOVAIA  0.07  -0.01  -0.01   0.19   0.19   0.16   0.20   0.00   0.10  -0.02   0.09   0.01   0.05   0.12   0.47   0.81

NOVKLU -0.36  -0.31  -0.11  -0.28  -0.28  -0.14  -0.24  -0.24  -0.12  -0.15  -0.14  -0.22  -0.25  -0.31  -0.27   0.18  -0.40

POZDNIA 0.21   0.25   0.22   0.31   0.24   0.21   0.31   0.22   0.20   0.09   0.17   0.14   0.19   0.31   0.23  -0.02   0.05  -0.08

MOLEBKA-0.01  -0.04   0.18  -0.19  -0.04  -0.14  -0.15  -0.12  -0.27  -0.18  -0.15  -0.11  -0.08   0.00   0.10   0.39   0.26   0.10  -0.25

RADUGA  0.35   0.16   0.24   0.29   0.27   0.34   0.36   0.32   0.11   0.13   0.26   0.25   0.32   0.47   0.18   0.11   0.15  -0.11   0.05   0.18

SUMMA  -0.03  -0.16   0.45   0.10   0.19   0.14   0.21   0.00  -0.02  -0.08   0.07  -0.07  -0.08   0.10   0.49   0.98   0.72   0.15   0.22   0.38   0.07

         C1    C1A     C1B    C2     C3     C4     C5     C6     C7     C8     C9    C10    C11    C12   NOV_UR S_N_NK  NOVAIA NOVKL POZDN MOLEBKA  RADUGA  SUMMA

 

 

 

 

Таблица

 

Корреляционная матрица полностью сопряженных среднемесячных уровней ( до NOV_UR) и дебитов ( с S_N_NK) в период с 1985 по 1993 гг.

 

Корреляция между элементами в файле: c:\handel\v_pishma\data\dur28.cor

Количество проб в выборке :        28

C1

C1A    0.87

C1B    0.92   0.83

C2     0.82   0.62   0.68

C3     0.91   0.74   0.83   0.90

C4     0.83   0.61   0.82   0.82   0.90

C5     0.69   0.48   0.62   0.88   0.81   0.88

C6     0.81   0.61   0.77   0.78   0.88   0.94   0.80

C7     0.83   0.71   0.68   0.76   0.77   0.63   0.51   0.64

C8     0.85   0.80   0.74   0.69   0.83   0.73   0.55   0.80   0.77

C9     0.92   0.73   0.90   0.81   0.94   0.91   0.77   0.90   0.77   0.77

C10    0.92   0.80   0.88   0.74   0.89   0.87   0.66   0.91   0.76   0.94   0.90

C11    0.86   0.70   0.88   0.70   0.84   0.91   0.69   0.93   0.62   0.85   0.88   0.97

C12    0.82   0.58   0.79   0.91   0.88   0.93   0.90   0.88   0.61   0.69   0.84   0.82   0.86

NOV_UR 0.30   0.18   0.34   0.47   0.44   0.61   0.68   0.45   0.19   0.16   0.43   0.30   0.36   0.53

S_N_NK 0.49   0.25   0.44   0.68   0.67   0.69   0.76   0.55   0.41   0.28   0.63   0.38   0.40   0.63   0.60

NOVAIA 0.42   0.22   0.40   0.63   0.62   0.67   0.76   0.56   0.39   0.22   0.64   0.36   0.39   0.58   0.58   0.91

NOVKL  0.02   0.02  -0.05  -0.08  -0.07  -0.14  -0.23  -0.18  -0.08   0.07  -0.20  -0.05  -0.07  -0.06  -0.10  -0.07  -0.47

POZDNIA0.29   0.09   0.26   0.60   0.42   0.39   0.55   0.24   0.25   0.01   0.35   0.09   0.10   0.47   0.43   0.72   0.63   0.01

MOLEBKA0.04   0.11   0.14  -0.06   0.06   0.05  -0.07   0.11  -0.14  -0.01   0.00   0.09   0.15   0.08  -0.02   0.01  -0.12   0.31  -0.20

RADUGA 0.22   0.12   0.26   0.35   0.25   0.34   0.36   0.33   0.11   0.07   0.28   0.19   0.26   0.42   0.28   0.27   0.25  -0.03   0.34   0.05

SUMMA  0.48   0.20   0.42   0.69   0.66   0.67   0.76   0.54   0.40   0.24   0.61   0.36   0.38   0.64   0.59   0.98   0.89  -0.05   0.76   0.03   0.23

         C1   C1A    C1B     C2     C3    C4      C5    C6      C7    C8     C9     C10     C11   C12    NOV_UR S_N_NK NOVAI NOVKL POZDNIA MOLEB  RADUGA    SUMMA

 

 image004.gif

Рис 2   Изменение нормированных среднемесячных уровней и дебитов подземных вод в шахтах и скважинах Пышминско-Ключевского медно-кобальтового месторождения (1987-1989 гг.)

Сайт управляется системой uCoz