Перспективы использования вскрышных пород Ушумунского месторождения бурого угля в качестве вторичных минеральных ресурсов

УДК 622-12

ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВСКРЫШНЫХ ПОРОД УШУМУНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ БУРОГО УГЛЯ КАК ВТОРИЧНЫХ МИНЕРАЛЬНЫХ РЕСУРСОВ

М.В. Горюхин

Институт комплексного анализа региональных проблем ДВО РАН, г. Биробиджан

Разработка месторождений полезных ископаемых сопровождается образованием больших объемов отвалов вскрышных пород. Особенно это характерно для открытой добычи углей. На примере участка «Северный» Ушумунского месторождения бурого угля Еврейской автономной области дается характеристика вскрышных пород, их строение и состав. Показаны возможные направления использования этих пород в производстве строительных материалов и конструкций, что будет способствовать комплексному использованию всех ресурсов месторождения и расширению минерально-сырьевой базы предприятий строительной индустрии.

За весь период существования человечества в горнотехнологических отраслях добыты из земных недр и переработаны огромные объемы горной массы. Отходы горнодобывающих предприятий образуются при добыче рудных, неметаллических и россыпных полезных ископаемых. Они образуют довольно большую группу пород различных по происхождению, составу, способу образования. В эту группу входят отвалы вскрышных пород, возникающих при разработке карьеров и угольных разрезов «торфа» при переработке россыпей, подземных горных выработок. По литературным данным, на 1 т угля, добытого на разрезах Дальнего Востока (Приморский и Хабаровский края, Сахалинская область), [3] приходится от 2,1 (Ургальский разрез) до 10,7 т (Лермонтовский) пород вскрыши. На Ушумунском буроугольном разрезе на 1 т добытого угля приходится 4 т вскрышных пород.

Однако из всей добытой и добываемой в мире горной массы в промышленности используется не более 10 %, остальная часть занимает на поверхности земли большие площади или теряется в форме жидких и газообразных продуктов, загрязняя литосферу, атмосферу и воды земного шара [4]. Промышленность строительных материалов может стать потребителем отходов производства других отраслей экономики и, не в последнюю очередь, отходов горнодобывающей промышленности, решая, таким образом, значительное количество экологических проблем [2].

Поэтому для более полного и рационального использования минеральных ресурсов, а также снижения нагрузки на окружающую среду в районах разработки полезных ископаемых необходим поиск путей переработки отходов горнодобывающих производств. Одним из таких производств на территории Еврейской автономной области (ЕАО) является разрез «Ушумунский».

Ушумунское буроугольное месторождение находится на территории ЕАО в 30 км от г. Биробиджана. Протяженность месторождения до 30 км, при ширине 6-12 км, площадь около 150 км2. В структурно геологическом плане месторождение представляет собой одноименную эрозионно-тектоническую мульдообразную структуру, являющуюся частью Бирофельдского грабена в юго-во-

сточной части Средне-Амурской впадины. В геологическом строении месторождения принимают участие осадочные, эффузивные и интрузивные породы палеозойского, мезозойского и кайнозойского возраста [1].

На месторождении в непосредственной разработке находится только участок Ушумунского разреза, разработка остальных в настоящий момент, не ведется. На примере участка «Северный», расположенного на севе-ро-западных флангах месторождения, исследованы возможные направления использования попутного минерального сырья, сконцентрированного во вскрышных породах. Данный участок обладает довольно мощной толщей вскрышных пород.

Вертикальный разрез участка «Северный» представлены четвертичными глинами, суглинками, разнозернистыми песками приамурской свиты с прослоями глины, углевмещающие Ушумунская и Чернореченская свиты, представленные алевритами, аргиллитами, тонко и мелкозернистыми песчаниками, пластами угля.

Четвертичные глины и пески Приамурской свиты достаточно выдержаны на всей площади. Литологический состав продуктивных свит непостоянен, слои аргиллитов, алевролитов, песчаников, углистых пород и угля изменяются по площади работ, замещаясь по падению и простиранию. Прослои аргиллитов и алевролитов мощные, относительно однородные, с растительными остатками, конкрециями сидерита. Песчаники маломощные, выклинивающиеся, слабо сцементированы. Степень ли-тификации пород низкая. По физико-механическим свойствам алевриты и аргиллиты ближе к глинам и супесям, песчаники - к пескам.

По минеральному составу песчаники и алевролиты полимиктовые, с обломками эффузивов, кварца. Аргиллиты и глины гидрослюдистые, реже каолинитовые, мон-тмориллонитовые. В четвертичных глинах отмечена примесь песка, реже гравия, гальки, обломков эффузивов [1].

Уголь, как основное полезное ископаемое, составляет примерно 8 % от всей толщи горных пород, слагающих данный участок месторождения. Остальной объем составляют вскрышные породы (табл. 1).

Таблица 1 Соотношение угля и пород вскрыши

Наименование пород Мощность, м Содержание, %

Четвертичные глины, суглинки 8-26 17

Пески Приамурской свиты 8-35 20

Глины Приамурской свиты 1-6 3

Аргиллиты 0-60 24

Алевролиты о^ю 20

Песчаники тонкозернистые 0-5 2

Песчаники мелкозернистые 5-15 3

Углистые аргиллиты 1-8 3

Уголь 3-18 8

Породы вскрыши относятся к широко распространенным строительным полезным ископаемым, которые всегда могут найти своего потребителя.

Потенциальными потребителями материалов вскрышных пород, в условиях активной деятельности строительной индустрии ЕАО, могут выступить строительные предприятия области (табл. 2).

Четвертичные глины, суглинки, глины Приамурской свиты, а также аргиллиты, которые по своим свойствам

ближе к глинам, могут быть использованы в производстве кирпича, в строительстве защитных сооружений (борта золоотвалов городской ТЭЦ). Пески Приамурской свиты, тонко и мелкозернистые песчаники могут применяться в качестве заполнителей бетона, в дорожном строительстве. Возможные предприятия потребители - это ООО «Синтез» (завод железобетонных изделий), дорожные службы. Использование алевролита возможно также в дорожном строительстве. Углистые аргиллиты могут применяться в производстве цемента на Теп-лоозерском цементном заводе и для производства искусственных пористых заполнителей (аглопорита) на керам-зитном заводе.

Существенная часть горных пород, согласно технологическим схемам освоения месторождений угля, будет использована на месте для закладки выработанного пространства.

Таким образом, проведенный анализ показывает, что породы вскрыши, составляющие 92 % от всей толщи участка месторождения и представляющие собой распространенные строительные полезные ископаемые, могут найти свое применение в промышленности области.

Таблица 2

Возможные направления использования и потенциальные предприятия потребители попутного минерального сырья участка «Северный» Ушумунского месторождения угля на территории ЕАО

Породы вскрыши Возможное использование Потенциальные предприятия потребители

Четвертичные глины, суглинки Защитные сооружения (борта золоотвалов) ТЭЦ

Пески Приамурской свиты Заполнитель бетона, производство силикатного кирпича, приготовление строительного раствора ООО «Синтез»

Глины Приамурской свиты Защитные сооружения (борта золоотвалов) ТЭЦ

Аргиллиты Производство керамического кирпича ___

Алевролиты Дорожное строительство Ремонтно-строительный участок, ДРСУ-1, БДРСУ

Песчаники тонкозернистые Дорожное строительство, заполнитель бетона ООО «Синтез» (завод ЖБИ), Ремонтно-строительный участок, ДРСУ-1, БДРСУ

Песчаники мелкозернистые Дорожное строительство, заполнитель бетона ООО «Синтез» (завод ЖБИ), Ремонтно-строительный участок, ДРСУ-1, БДРСУ

Углистые аргиллиты Искусственные пористые заполнители, производство цемента Керамзитный завод, Теплоозерский цементный завод

ЛИТЕРАТУРА:

1. Агафонов Ю. А. Отчет о результатах посково-оценоч-ных работ на северо-западных флангах Ушумунского буроугольного месторождения в 1998-2000 гг. (участок «Северный», объект «Ушумунский-98»). Свободный: ФГУП «Биробиджанское ГГП», ООО «АМУР-ГЕО», 2003. 147 с.

2. Горшков РК. Использование вторичных ресурсов в промышленности строительных материалов: методология и практика. М.: Экслибрис-Пресс, 2004. 288 с.

3. Ивлев А.М., Крупская Л.Т., Дербенцева А.М. Техногенное разрушение почв и их воссоздание: Учеб. пособие / Науч. ред. Н.М. Костенков. Владивосток: изд-во Дальневост. ун-та, 1998. 68 с.

4. Наркелюн Л.Ф. Комплексное использование минерального сырья и горно-технологических отходов. Чита: ЧитГТУ, 1996. 139 с.

Extraction of minerals is accompanied by the great volumes of stripping rock dumps formation. It is especially characteristic of the open-pit coal mining. The characteristics of stripping rocks, their structure and composition are given by the example of the «Severnyi» area, the Ushumunsky deposit of brown coal in the Jewish Autonomous Region. Possible directions for these stripping rocks use the in manufacture of building materials and construction components are shown. It will promote complex application of all deposit resources and extension of the mineral-raw-material base for the enterprises building industry.