Костомукшское железорудное месторождение открыли еще в 1946 году. В этом помог самолет, с которого производили аэромагнитную съемку. Тридцатью годами позже в богатом рудой районе начали строить горно-обогатительный комбинат, сейчас известный нам как «Карельский окатыш».
Самолет с магнитом
История месторождения началась гораздо раньше: мысли о том, что в районе будущей Костомукши есть залежи железной руды, высказывались еще в 70-е годы 19-го века. Исследователи зафиксировали здесь характерные гнейсо-граниты и сланцы.
Активные исследования начались после Великой Отечественной войны, когда СССР требовались ресурсы. В Карелии решили опробовать новый метод разведки – воздушный. На легкие самолеты установили уникальный на то время прибор, фиксировавший интенсивность магнитного излучения и получивший название «аэромагнитометр системы Логачева». На низкой высоте самолеты пролетали над землей и «цепляли» показания. За два года – 1945–1946-й – таким образом исследовали около 112 тыс. кв. км.
Врезка
Александр Логачев – геофизик, основатель Всесоюзного института разведочной геофизики, сконструировал аэромагнитометр в 1934 году. Прибор позволяет измерять магнитное поле Земли с самолета. Катушка аэромагнитометра быстро вращается в магнитном поле планеты, и в ней возникает электрический ток. Сила этого тока изменяется пропорционально изменению магнитного поля
Изучали аномалию несколько экспедиций начиная с 1947 года. Геологи работали в непростых условиях бездорожья и транспортной недоступности. За несколько лет удалось определить, что основная рудная залежь имеет в длину 13 км и включает до 70 % всех запасов. Тогда же исследовали и другие аномалии, например Корпангскую.
В 1970 году ученые провели доразведку глубоких горизонтов и выяснили, где разместить промплощадку, чтобы она не оказалась на рудной залежи. Все было готово к разработке уникального месторождения, запасы которого оценивались в тысячу миллионов тонн, и запуску всесоюзной стройки.
Врезка
АО «Карельский окатыш» входит в горнодобывающий (сырьевой) дивизион компании «Северсталь». Предприятие занимает третье место в России по объему производства железорудных окатышей, производя пятую часть всех российских ЖРО. Запасы оцениваются в 989 млн т (на начало 2018 года)
Три месторождения
Сейчас «Карельский окатыш» отрабатывает уже не только Костомукшское месторождение, но и Корпангское. Кроме этого, разведан и отрабатывается участок Северный-3 Южно-Корпангского месторождения.
Костомукшское месторождение железистых кварцитов находится на северном склоне Западно-Карельской возвышенности. Оно включает в себя такие породы, как
филлитовидные, кварц-биотитовые и другие сланцы, железистые кварциты и геллефлинты.
Месторождение протягивается с изгибом на 8 км в северной части и на пять – в южной. Его ширина – от 100 до 1 950 м. Месторождение делится на три участка: Северный (карьер Северный-2), Центральный (карьер Центральный) и Южный (карьер Южный).
Руды Костомукшского месторождения относятся к единому типу магнетитовых кварцитов осадочно-метаморфического происхождения. Внешне они представляют собой полосчатую породу серовато-черного цвета с зеленоватым оттенком.
Корпангское месторождение, где находится карьер Западный, располагается в северной части Костомукшского железорудного района и имеет форму узкой дуги. Западная ветвь Корпанги отличается сложным строением: железистые кварциты перемежаются сланцами, безрудными кварцитами, лептитовыми гнейсами, плагиопорфирами. Породы восточной ветви представлены слюдистыми сланцами и железистыми кварцитами.
Южно-Корпангское месторождение (карьер Северный-3) содержит в себе 16 рудных тел. Особенность его в повышенном содержании серы.
Совокупная производительность всех карьеров – 37,6 млн т руды в год. На сегодня стратегия предприятия рассчитана до 2052 года. Впрочем, эта цифра еще может измениться в большую сторону благодаря доразведке запасов.
Производительность карьеров (план на 2018 год):
Добыча руды, тыс. т Выемка вскрыши, тыс. куб. м
Костомук
шское
месторождение 20 505 23 409
Корпангс
кое
месторождение 15 771 15 774
Южно-
Корпангское
месторождение 1 300 1 810
Из карьера на СМС
Месторождения «Карельского окатыша» разрабатываются согласно техническим проектам. Система разработки углубочная, продольная двухбортовая. Автосамосвалы доставляют руду на внутрикарьерные рудные перегрузочные пункты, а затем железнодорожные составы – на дробильно-обогатительную фабрику. Вскрышные породы на внешние отвалы вывозят самосвалы.
Врезка
Технологический транспорт «Карельского окатыша» – это автосамосвалы и железнодорожный транспорт. Автосамосвалы: БЕЛАЗ-75307 (220 т), БЕЛАЗ-75313 (240 т), Komatsu 830Е (231 т), САТ 777G (90 т), САТ 793D (218 т). Железнодорожный транспорт: локомотивы (электровозы) ОПЭ1АМ
Технология ведения горных работ цикличная. Однако в 2023 году планируется внедрить циклично-поточную технологию: в Центральном карьере построят два дробильно-конвейерных комплекса (рудный и вскрышной). Из экскаваторных забоев автосамосвалы будут доставлять руду и вскрышу до разгрузочной площадки, а дальше горную массу станут поднимать конвейеры.
Горное оборудование на «Карельском окатыше» используют как электрическое, так и дизельное. Практически все экскаваторы (кроме машин с обратной лопатой) и буровые станки (исключая станки Atlas Copco) отечественные электрические.
Бурение взрывных скважин производят станки шарошечного бурения СБШ-250-МНА-32, СБШ-250-МНА-32КП, Atlas Copco PV-275, Flexi ROC D65. Диаметр шарошечных долот – 250, 311, 165 мм. Кроме этого, бурятся скважины 140 мм – для постановки бортов карьера в конечное положение.
Взрывчатые вещества доставляют к месту зарядки скважин зарядно-смесительные машины. Заряженные скважины заполняют инертным материалом – щебнем – с помощью фронтальных погрузчиков Caterpillar со специальным навесным оборудованием.
В забоях работают экскаваторы карьерные гусеничные ЭКГ-10, ЭКГ-12, ЭКГ-20К, а также 26-кубовый Komatsu PC-5500 и Caterpillar-390 с объемом ковша 6 кубометров. Также на предприятии используют фронтальные погрузчики: CAT 992G, CAT 993K, Komatsu 900WA-3.
В Западном и Центральном карьерах «Карельского окатыша» работают опытно-промышленные комплексы сухой магнитной сепарации. Первый такой комплекс был запущен на предприятии в 2009 году. Он предназначен для механизированной сортировки крупнодробленых (до 300 мм) засоренных руд с содержанием железа от 10 до 20 %.
Засоренная руда размещается на складе перед СМС. Затем ее грузят в приемный бункер комплекса. Руду дробят, полученный материал поступает на сухую магнитную сепарацию, где магнитный и немагнитный продукты разделяются на два потока. Магнитный продукт отгружают в железнодорожные составы и отправляют на фабрику, немагнитный увозят автосамосвалами: он применяется при строительстве и обслуживании дорог в карьерах.
Современные технологии
Оптимизировать работу в карьерах и эффективно управлять техникой позволяет система диспетчеризации Modular. Решение внедрять новую технологию в горнотранспортный комплекс приняли в 2005 году, промышленное использование началось в 2008-м. Оборудование и программное обеспечение Modular, точное GPS-позиционирование техники позволяют оперативно управлять работой экскаваторов, самосвалов и вспомогательной техники, минимизировать простои, сокращать холостые пробеги автомобилей и контролировать техническое состояние машин.
Буровые станки «Карельского окатыша» оснащены системой высокоточного позиционирования Provision. Она позволяет исключить человеческий труд: больше не нужно размечать запланированные скважины на площадке. Это делает компьютер на основе электронной модели буровзрывного блока, так что машинист буровой установки на своем планшете видит, куда нужно передвинуть станок, чтобы пробурить скважину.
Маркшейдеры предприятия также используют передовое оборудование. Например, лазерный сканер: с его помощью проводят съемку местности. Такие данные позволяют создавать цифровую модель карьера. Для этого на «Карельском окатыше» уже несколько лет используется программное обеспечение Surpac компании Geovia. Оно позволяет создавать трехмерные модели горного массива, учитывать запасы с точностью до одного кубического метра, рассчитать множество вариантов и выбрать оптимальный. Используя это ПО, геологи эффективнее планируют качество руды в карьере и ее добычу.
Олеся Жанкевич Костомукша
На фото:
1 – Руду и вскрышу из забоев вывозят автосамосвалы
2 – Большой экскаватор ЭКГ-20К
3 – Машинист наводит буровой станок на скважину с помощью планшета
4 – Буровой станок Atlas Copco
5 – Машинист экскаватора ЭКГ-20К
7,8 – Руду на фабрику доставляют железнодорожным транспортом
9 – Комплекс сухой магнитной сепарации в Центральном карьере
10 – Зоя Макарова и Алексей Попов – члены экипажа одномоторного самолета ПО-2-С, сумевшие «подсечь» магнит