(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 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.
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.)
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)
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 |
Таблица 3
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
Рис 2 Изменение нормированных
среднемесячных уровней и дебитов подземных вод в шахтах и скважинах
Пышминско-Ключевского медно-кобальтового месторождения (1987-1989 гг.)