Мақала «Nova-Цинк» ЖШС қарасты Ақжал кен орнының геологиясы, тау-кен жқмыстары және карьер борттары мен жерасты қазбаларының орнықтылығын қамтамасыз етуде заманауи аспатарды қолдану қарасырылған.
Түйінді сөздер: Ақжал карьері, жер асты тау-кен жұмыстары, деформациялар, орнықтылық, мониторинг, заманауи аспаптар.
В статье рассмотрены геология месторождения Акжал на территории ТОО «Нова-Цинк», горные работы, а также использование современной техники при обеспечении устойчивости бортов карьера и подземных выработок.
Ключевые слова: карьер Акжал, подземные разработки, деформации, устойчивость, мониторинг, современные приборы.
The article deals with the geology of the Akzhal deposit on the territory of Nova-Zink LLP, mining operations, as well as the use of modern technology to ensure the stability of surface pits and underground workings.
Keywords: Akzhal quarry, underground development, deformation, stability, monitoring, modern devices.
«Ақжал'» түсті металдардар кен орны Қарағанды облысындағы Шет ауданында орналасқан. «Nova-мырыш» ЖШС 1997 жылы Ақжал кен орнының қорғасын-мырыш кендерін әзірлеу және байыту үшін (Қарағанды облысы, Қазақстан) құрылды. «Nova-Цинк» ЖШС екі «Орталық» және «Шығыс» карьерлінен тұрады (1-сурет).
Кен орны ауданы Жоңғар-Балқаш геосинклинальды облысының үш ірі құрылымдарының түйіскен жерінде орналасқан. Солтүстік бөлігінде Жаман-Сарысу синклинорийінің оңтүстік қанаты, оңтүстік бөлігінде Ақтау — Мойынты антиклинорийі, орталық бөлігінде Ақжал — Ақсоран синклинорийі орналасқан. Ауданның күрделі тектоникалық құрылымы бірнеше кезеңде қалыптасты. Рудалық зонаның ішкі құрылымы өте күрделі, онда қойнауқатты және қайқыбелді рудалық денелермен ерекшеленеді. Олардың құлама және созылым бойынша тұтастығы жоқ, бір-бірімен ажырап, қайта қосылып жатады.
Сурет 1. Акжал кен орнының географиялық орны және «Орталық» карьері
Ақжал қорғасын-мырыш кен орны да өзіне тән тектоникалық жарылымдарымен ерекшеленді. Тектоникалық жарылымдар әсерінен кен орнындағы тау жыныстары көптеген жарықшақтар арқылы бөлшектеніп, жеке-жеке құрылымдық блоктарға айналады(2,а-сурет). Қазіргі уақытта тау — кен жұмыстары ашық тәсілмен — Орталық карьерімен және жер асты тәсілмен-Ақжал кенішімен жүргізілуде, карьердің тереңдігі 280–300 м жеткен.
Жер астына портал арқылы кіреді (2,ә-сурет).
Сурет 2а. Ақжал кен орнының тектоникалық картасы; ә- жер астына кіру порталы
Акжал карьері жағдайындағы тау-кен жұмыстарын маркшейдерлік қамтамасыз етуде оларды жүргізуге дәлдігі жоғары және көп уақыт алмайтын осы күнгі аспатарды қолдану қарастырылып отыр. Өйткені тау-кен жұмыстарын жүргізудің дәлдігіне өте қатал талаптар қойылады. Бұл, өз кезегінде, осы күнгі аспаптарды қолданудың, маркшейдерлік түсіріcтердің әдістемесін жасауды талап етеді.
Сондықтан да, заманауи маркшейдерлік аспаптар мен бағдарламалық өнімдерді өндіріске енгізу арқылы маркшейдерлік түсірістердің дәлдіктерін көтеруді қамтамасыз ету және оларды жүргізудің қауіпсіздігін жоғарылату үшін осы күнгі аспаптарды қолданудың әдістемесін жетілдіруді ұсынып отырмыз. Бұл әдістеме өз кезегінде жерсеріктік навигациялық жүйелері (GPS), электронды аспаптарды қолдануға негізделген (3-сурет).
Қазіргі заманауи аспаптарды қолдану қарапайым аспаптарға қарағанда жұмысты қысқа мерзімде, жоғары дәлдікпен орындауды қамтамасыз етеді. Қарапайым оптикалық аспаптарды қолданғанда уақыт көп жұмсалынады және де лазерлік сканерлерді пайдалану, жерасты қазбаларындағы маркшейдерлік және үңгілеу жұмыстарын жүргізген кезде бірсыпыра артықшылыққа ие болып отыр [2].
Заманауи аспаптардың ішіндегі GPS- құрылымдары қол жетімсіз, қиын да алыс орналасқан аймақтарда, мемлекеттік геодезиялық тораптарды және үлкен карьерлерде тірек жүйелерін жиілетуде маркшейдерлік-геодезиялық жұмыстарды атқара алудың жалғыз ғана оңтайлы әдісі болып табылады. Ал, Акжал карьеріндегі күнделікті маркшейдерлік жұмыстарда электронды тахеометр пайдаланған өте қолайлы.
Электронды тахеометр — карьерлерде горизонталь бұрышты, горизонталь ара қашықтықты және өзара биіктікті өлшеуге арналған топографиялық электрондық — оптикалық аспап. Электронды тахеометр құрылымында кодтық теодолит пен шағын жарық қашықтық өлшеуіш біріктірілген. Көздеу нысанасы ретінде шағын габаритті призмалық шағылдырғышы бар арнайы қада қолданылады. Өлшеу процесі автоматтандырылған. Ара қашықтықты, горизонталь және вертикаль бағыттарды өлшеу нәтижелері, электрондық цифрлы таблода көрініп, бір мезгілде ақпаратты жинағышта тіркелуі мүмкін [3].
Тіркеудің мәні — далалық өлшеу аспабының мамандандырылған элекрондық есептеу машинасымен қосылуында. Ол дала өлшеулерінің мәліметтері бойынша, автоматты түрде жергілікті жердің түсіру жоспарын сызады. Электронды тахеометр арқылы өзара биіктікті анықтаудың, көлбеу қашықтықты горизонталь жазықтыққа келтірудің автоматты түрде атқарылуы, сондай-ақ жарықтың ауада таралуын жылдамдығы үшін түзетудің автоматты түрде есепке алынуы мүмкін. Тахеометр жинағына шағылдырғыштар, штативтер, батарея, зарядтау құрылғысы, аспапты жөндеу және күту жабдықтары кіреді. Оның түнде жұмыс істеуге арналған жабдығы бар. Ол цифрлық таблоға берілетін жедел ақпарат пен және жадтағы жинағышқа шығарылуына мүмкіндік бар.
Қазіргі таңда заманауй электронды тахеометрлердің қолдану саласына, дәлдігіне және орындалатын функциясына байланысты үш топқа бөлуге болады, олар [4]: жәй электронды тахеометр; орташа класты электронды тахеометрлер; Leica TS15P электронды тахеометрі (3,а-сурет); робоотталған электронды тахеометрлер.
Сонымен қатар, Ақжал карьері беткейлерінің орнықтылығын лазерлік сканермен бақылап отыру қолға алынған (3.ә-сурет) және нивелирлеу жұмыстарында цифрланған нивелир қолданылуда(3, б-сурет).
Сурет 3 Ақжал карьерінде қолданыстағы заманауи маркшейдерлі астаптар
Ақжал кенішіндегі жерасты қазбаларын (панельдерді) түсіруде 4,ә-суретіндегі MINEi және 4,б-суреттерінде көрсетілген мобильді сканер — Leica BLK2GO қолданылады.
Leica BLK2GO бұл Slam (Simultaneous Localization And Mapping) технологиясы немесе құрылғы қозғалған кезде кеңістік картасын дәйекті құру негізінде жұмыс істейтін өте мобильді лазерлік сканер. Сканерде 3 панорамалық камера бар. Олар бұлтты бояу үшін фотосуреттерді түсіру үшін де, Slam-ға көмектесу үшін инерциялық жүйенің бөлігі ретінде де қолданылады [5]. Түсірілім деректері Micromine — де өңделеді, нәтижесінде біз сканерлеудің кескінін және тау-кен қазбаларының нақты 3D бейнелерін аламыз.
Өлшеу модельдерге байланысты өте жоғары жылдамдықпен, секундына 1000 немесе одан да көп өлшеммен жүзеге асырылады. Түсірілім кезінде маман объектіде тоқтаусыз жүре алады. Leica BLK2GO сканерінің жылдамдығы секундына 420 000 нүкте (3-сурет).
Сурет 4. а -жерасты қазбасын MINEi лазерлік сканерімен түсіру; ә - BLK2GO сканерімен панельдерді түсіруден алынған нәтиже.
Суреттен көлбеу көтерілу, тұтас, топырақ айқын көрінеді, яғни маркшейдер тау-кен жұмыстарының күйін нақты бақылай алады [6].
Қорытынды: Казiргi заманауи аспатар техникалык және конструкциялык сипатамаларымен ерекшеленедi және оның дәллдігі мен өлшеу кашьқтыгы ереше рөл аткарады. Мысалы, көптеген далалық жумыстарда жай механикалык тахеометрлер колданылады. Өлшеу жұмыстарын дәлдікпен лазерлік сканерлеу әдісімен анықтауға болады. Лазерлік сканерлеу технологиялары объектінің үш өлшемді моделін алуға мүмкіндік береді. Лезде үш өлшемді визуализация, жоғары дәлдік және егжей-тегжейлі дәреже, жоғары еңбек өнімділігі, кез келген жарық жағдайында нәтиже алу, нысандарды түсіру кезінде қауіпсіздікті қамтамасыз ету — тахеометриялық түсірілімге және басқа жердегі түсірілім түрлеріне қарағанда осындай артықшылықтарымен ерекшеленеді.
Исследование выполнено при финансовой поддержке Комитета Науки Министерства науки и высшего образования РК ГФ ИРН № АР9680130 «Обеспечение промышленной, экологической безопасности в условиях провалоопасности земной поверхности»
Әдебиет:
- Ақжал кенішіндегі өндірістік тәжрибенің Есебі, 2021
- Нұрпейісова М. Б. Маркшейдерлік іс (оқулық).-Алматы: «Дәуір», 2016.- 240 б.
- Нұрпейісова М. Б., Рысбеков Қ.Б. Геодезиялық және маркшейдерлік аспаптар (оқулық). Астана: Фолиант, 2013.- 192 б.
- Электронные тахеометры. Обзорная информация, М., ЦНИГА и К. 2000. 41с.
