2.2 Месторождения, запасы и добыча гипсового камня

Мировые разведанные запасы гипса составляют более 7500 млн. т. Российская Федерация располагает уникальной по мировым масштабам минерально-сырьевой базой производства гипса, разведанные запасы которой составляют около половины мировых разведанных запасов.

Запасы гипса стран СНГ (без России) составляют около 1000 млн. т (около 14 % мировых запасов). Наиболее крупными запасами из них обладают Республика Украина (около 450 млн. т) и Республика Казахстан (около 250 млн. т).

Из стран дальнего зарубежья наибольшими запасами обладают США (около 1000 млн. т), Канада (около 500 млн. т), ряд европейских стран - Франция, ФРГ, Испания, Италия, Югославия, Греция; значительными запасами обладают ряд азиатских стран - Китай, Индия, Таиланд, Иран, ряд стран Африки, Австралия. Мировые ресурсы гипса во много раз превышают разведанные запасы .

Добыча гипса в зависимости от горно-геологических условий осуществляется как открытым, так и подземным способом. При открытом способе разработки обеспечиваются: наибольшая производительность труда и наименьший процент потерь полезного ископаемого (по сравнению с подземным способом разработки). Создаются благоприятные условия для селективной разработки пропластков гипса различного качественного состава.

Наиболее перспективным оборудованием для разработки залежей гипса при открытом способе являются карьерные комбайны непрерывного действия.

Большинство месторождений гипсовых и ангидритовых пород России (18 из 24-х) разрабатываются открытым способом, однако более половины всего объёма гипса и ангидрита, добываемых в России, дают 6 месторождений, разрабатываемых подземным способом. При подземной разработке гипса в России применяется в основном камерно-столбовая система добычи .

Таблица 3 - Химический состав гипсовых пород некоторых месторождений

Первые упоминания о способах добычи нефти и газа

Очень интересна история добычи и переработки нефти. Как и многие другие источники органических веществ, она была известна многим древним народам. Раскопки на берегах Евфрата установили, что за 6000--4000 лет до н. э. нефть применяли как топливо...

б) превращение ее путем сильного обжига в клинкер; в) помол клинкера в тонкий порошок с небольшим количеством некоторых добавок. 2...

Портландцемент. Его производство, свойства и применение

Добыча сырья является одной из важных ступеней в производстве цемента. Сырьем для производства портландцемента служат горные породы - нерудные полезные ископаемые, а именно слой известняка зеленовато-желтого цвета...

Природное и искусственное сырье огнеупорной промышленности

Оценочный анализ показывает, что ежегодно в международном торговом обороте находится 20 - 26% общего объёма мирового производства облицовочных материалов и изделий из камня. Лидирующее место здесь, так же как и в уровне производства...

Проект камнеобрабатывающего цеха по производству облицовочных изделий из натурального камня

Под основными свойствами камня понимается ряд физико-механических, технологических, эксплуатационных параметров, характеризующих поведение камня под воздействием соответствующих внешних воздействий...

Проект камнеобрабатывающего цеха по производству облицовочных изделий из натурального камня

№ п/п Наименование характеристики Единица измерения ГОСТ, СТ СЭВ, организация - разработчик Европейский стандарт CEA (UNI, Италия) 1. Предел прочности (сопротивление) при сжатии МПа ГОСТ 8462-75 ГОСТ 9479-84 UNI 9724/3 2...

Производство гипса на Аракчинском гипсовом заводе

Гипсовый камень с природного месторождения доставляется водным транспортом в период навигации на сырьевой склад- причал ООО «Аракчинский гипс», где происходит складирование и хранение. Разгрузка барж происходит с помощью грейфера...

Производство и применение фосфорных удобрений

Рудами алюминия могут служить лишь породы, богатые глиноземом (Al2O3) и залегающие крупными массами на поверхности земли. К таким породам относятся бокситы, нефелины -- (Na, K)2OМAl2O3М2SiO2, алуниты -- (Na, K)2SO4МAl2(SO4)3М4Al(OH)3 и каолины (глины)...

Сырье в промышленности. Металлорезание

В двадцатом столетии бурное развитие промышленности, перерабатывающей минеральное сырье, привело к накоплению тысяч тонн отходов, в составе которых содержатся силикаты и алюмосиликаты кальция, магния, калия и натрия...

Эксплуатация скважин с использованием плунжерных лифтов

Технологии, связанные с использованием энергии взрыва, требуют применения не только специальных методов ведения взрывных работ, но и высокоэффективных энергонасыщенных материалов (ЭМ), конструкций зарядов усиленного разрушающего действия...

Гипс - это известковое минеральное вещество белого или желтого цвета . В основном его добывают в отмирающих водяных источниках. Добыча гипса проводится поверхностным и подземным способами. Встречаются размеры пластов до сотен квадратных километров и ста метров толщиной. После добычи минерал проходит технологическую обработку, в результате которой выходит порошкообразная субстанция, внешне напоминающая муку.

Гипс отличается огнеупорностью, относительной влагостойкостью и прочностью. Гипсовый порошок, замешанный в воде до требуемой густоты, за малое количество времени приобретает твердую и достаточно прочную массу. Себестоимость такого материала невысока, что играет немаловажную роль в его использовании.

Гипсовый материал разделяется на три категории по твердости:

• быстро твердеющий,
• средне твердеющий
• медленно твердеющий.

От сферы использования сырья зависит и обработка гипсового минерала, которая определяет степень помола: грубая, средняя и тонкая.

Благодаря устойчивости гипса к влажности воздуха, когда он при повышенных показателях втягивает в себя влагу, а при понижении влажности отдает ее обратно, гипсовый материал используется отделочных внутренних работ. Отлаженное производство сырья с использованием порошка гипса и цемента, позволяет изготавливать строительные материалы для фасадов и внутреннего интерьера.

Применение в архитектуре

Особое внимание заслуживает область архитектуры, в которой гипс используется напрямую. Этот природный материал позволяет ваять заслуживающие похвалы скульптуры, которые радуют своей красотой и изящностью.

Сельское хозяйство

В сельском хозяйстве с помощью гипса решается проблема перепада влажности почвы. Земля, в которой преобладает реакция щелочи, значительно изменяет свое состояние от уровня влаги. При повышенной влажности почва затекает, а в отсутствии влаги покрывается твердой коркой. Добавление гипса замедляет щелочную реакцию, улучшая состояние грунта и повышая плодородность участка.

Гипс в медицине

Порошок гипса мелкого помола используется в медицине при наложении гипсовых шин на места переломов. Такие повязки помогают удерживать костную систему в нужном положении, что способствует правильному сращиванию костей в местах перелома. В стоматологии гипс применяется при изготовлении оттисков и форм для будущих протезов.

Достаточное количество местонахождений и химические данные позволили использовать гипс в разных направлениях. Гипсовый порошок чист по экологическим показателям, так как по своей природе не имеет вредных для организма человека примесей

Фотографии по теме

" rel="Коллекция: Школьный Факультет МГРИ " href="/pic/2007/195554131005.jpg" title="Гипс">
" rel="Коллекция: Бурлай Дмитрий " href="/pic/2016/22165/b_gips.jpg" title="Гипс"> " rel="Коллекция: Камневеды " href="/pic/2016/21560/b_1GIPS.jpg" title="Гипс">

Класса сульфатов, CaSO 4 .2Н 2 О. В чистом виде содержит 32,56% СаО, 46,51% SO 3 и 20,93% Н 2 О. Механические примеси главным образом в виде органического и глинистого веществ, сульфидов и др. Кристаллизуется в моноклинной . В основе кристаллической структуры — двойные слои из анионных групп (SO 4) 2- , связанных катионами Ca 2+ . Кристаллы таблитчатые или призматические, образуют двойники, так называемый ласточкин хвост. весьма совершенная. Агрегаты: зернистые, листоватые, порошковатые, конкреции, волокнистые прожилки, радиально-игольчатые.Чистый гипс — бесцветный и прозрачный, при наличии примесей имеет серую, желтоватую, розоватую, бурую до чёрной окраску. Блеск стеклянный. 1,5-2. 2300 кг/м 3 . В заметно растворим (2,05 г/л при 20°С). По происхождению главным образом хемогенный. Выпадает в осадок при t 63,5°С, а в растворах, насыщенных NaCl, — при температуре 30°С. При значительном повышении солёности в усыхающих морских лагунах и солёных озёрах вместо гипса начинает выпадать безводный сернокислый кальций — , аналогичным образом ангидрит возникает при обезвоживании гипса. Известен также гидротермальный гипс, образующийся в низкотемпературных сульфидных месторождениях. Разновидности: — полупрозрачные волокнистые агрегаты, отливающие в отражённом свете красивым шелковистым блеском; гипсовый шпат — пластинчатый гипс в виде прозрачных кристаллов слоистой структуры и др.

Применение гипса

Гипс применяется в сыром и обожжённом виде. 50-52% добываемого в гипсового камня используется для выработки гипсовых вяжущих веществ различного назначения (ГОСТ 195-79), получаемых обжигом природного гипса, 44% гипса — в производстве портландцемента, где гипс применяется как добавка (3-5%) для регулирования сроков схватывания цемента, а также для выпуска специальных цементов: гипсоглинозёмистого расширяющегося цемента, напрягающего цемента и др. 2,5% гипса потребляет сельское хозяйство при производстве азотных удобрений (сульфата аммония) и для гипсования засоленных почв; в цветной металлургии гипсование используется в качестве флюса, в основном при выплавке ; в бумажном производстве — в качестве наполнителя, преимущественно в высших сортах писчих бумаг. В некоторых странах ( , и др.) гипс применяется для производства серной кислоты и цемента. Способность гипса легко обрабатываться, хорошо воспринимать полировку и обычно высокие декоративные свойства позволяют применять его в качестве имитатора при производстве облицовочных плит для внутренней отделки зданий и как материал для различных поделок.

В южных районах СССР в народном хозяйстве используется глиногипс с содержанием CaSO 4 .2Н 2 О от 40 до 90%. Рыхлую породу, состоящую из гипса, и , называют землистым гипсом, а в Закавказье и Средней Азии — "гажа" или "ганч". Эти породы в сыром виде употребляются для гипсования почв, в обожжённом — для штукатурки, как вяжущее средство.

Месторождение гипса

В СССР наиболее крупные месторождения расположены в , Тульской, Куйбышевской, Пермской областях РСФСР, на Кавказе и в Средней Азии. На 150 месторождениях гипса и 22 месторождениях глиногипса, гажи и ганча разведаны по промышленным категориям запасы 4,2 млрд. т (1981). Имеются 11 месторождений, запасы гипса на которых превышают 50 млн. т (в том числе Новомосковское — 857,4 млн. т).

Гипса разрабатываются карьерами (Шедокский, Сауриешский комбинаты и др.) и шахтами ("Новомосковский", "Артёмовский", "Камское Устье" и др.). В СССР эксплуатируются 42 месторождения гипса и ангидрита и 6 месторождений гипсоносных пород с годовой добычей около 14 млн. т (1981), из которых 60,2% — на территории

В свою очередь осадочные месторождения в соответствии с условиями их образования подразделяются на синтетические и эпигенетические. При этом сингенетические месторождения образовались одновременно с породами, вмещающими гипс и ангидрит, вследствие протекавших реакций химического осаждения из растворов. А эпигенетические месторождения гипса возникли в результате гидратации ранее образовавшегося ангидрита под действием подземных вод.

Залежи гипса и ангидрита в сингенетических осадочных месторождениях имеют форму линз и пластов мощностью до 20 м и более. Залежи гипса эпигенетических месторождениях представляют собой пласты и линзы, осложненные развитием внутренней тектоники (внутри пластовая складчатость, раздувы, пережимы) и приконтактовых зон дробления и брекчирования, так как процесс гидратации ангидрита неизбежно сопровождается увеличением объема породы примерно на 30%.

Почти все крупные месторождения гипсового минерального сырья России являются месторождениями осадочного типа. Остаточные месторождения возникают в результате накопления гипса и ангидрита как остаточных продуктов при выщелачивании легкорастворимых минералов в соляных залежах, так называемые месторождения «гипсовых шляп». Метасоматические месторождения образуются вследствие замещения карбонатных пород гипсовыми при действии на CaCo3 сернокислых вод. В России промышленных месторождений этого типа практически нет. Месторождения выветривания образуются за счет растворения гипса, рассеянного в осадочных породах, переноса его растворов грунтовыми и поверхностными водами с последующим отложением в смеси с песчаными, глинистыми и известковыми частицами в виде так называемых глиногипса, землистого гипса, гажи и т.п.

Месторождения гипса и ангидрита встречаются в большинстве геологических систем - от кембрийского периода до четвертичного. В России промышленнозначимые гипсовые месторождения встречаются в слоях осадков, которые образовывались в кембрийский девонский каменноугольный, пермский юрский и четвертичный геологические эпохи существования Земли. При этом свыше 55% запасов гипса и ангидрита образовались в каменноугольный период, около 32% в пермский период и 10% в девонский период. 3% гипсоносных пород образовались в юрский и кембрийский период и лишь 0,3% в четвертичный.

Государственным балансом запасов полезных ископаемых России по состоянию на 01.01.2003 г. млн. тонн, которые распределены по территории нашей страны. Согласно табл. 1. Из них как разрабатываемые учитываются только 24 месторождения, что составляет 28%

табл 1.

Как можно видеть из данных, приведенных в табл. 1 наибольшими запасами обладает Центральный федеральный округ, так как имеющиеся 6 месторождений очень крупные, и в них сосредоточено более половины гипсового сырья России. Значительными запасами располагают приволжский и Южный Федеральные округа (в сумме около 35%). Большинство из имеющихся 86 месторождений гипсового сырья имеют относительно небольшие запасы. К крупным месторождениям, то есть с запасами более 25 млн. тонн, можно отнести только 19, но зато на их долю приходится около 90% всего гипса России.
Большая часть всех запасов (75%) сосредоточена в 9-ти крупнейших месторождениях с запасами более 100 млн. тонн каждое - Новомосковское, Павловское, Скуратовское, Болоховское, Плетневское, Баскунчакское, Лазинское, Порецкое и Оболенское.

Полезная толща большинства (79) месторждений является смесью гипса и ангидрита, обычно со значительным преобладанием гипса (до 90%). На долю ангидрита приходится менее 10% от общего объема запасов. Мировые разведанные запасы гипса составляют более 7500 млн. тонн из которых примерно половина приходится на Россию. Мировая добыча природного сырья составляет примерно 110 млн. тонн. В настоящее время объем добычи гипса в России достиг примерно 6 млн. т. В год, что составляет 5-6% мировой добычи. Три четверти мировой добычи гипса приходится на 9 стран: США, Тайланд, Канада, Иран, Китай, Испания, Мексика, Япония и Франция. При этом на США. Из стран СНГ наибольший объем добычи гипсового сырья имеет место на Украине и в Таджикистане. Сейчас он составляет примерно по 100 тыс. т/год в каждой из них. Имеющиеся в России запасы большинства разрабатываемых месторождений позволяют значительно увеличить объем добычи сырья. Из 62-х неразрабатываемых месторождений значительными запасами обладают только 9, но 6 из них имеют запасы свыше 100 млн. тонн каждое (см. табл.2).

Масштабы шахты и камер поражают воображение. Открытое в 1929 году, Новомосковское месторождение гипса считается крупнейшим в Европе, а по некоторым оценкам и в мире. На вопрос, можно ли сопоставить объем горных выработок, с объемом московского метро, работники фирмы улыбаются: масштабы этих подземных объектов просто не сопоставимы.

Наше путешествие с Ильей Варламовым начинается с неприметного входа в шахту с клетью.

2. Перед спуском нам выдали защитный костюм, каску и сапоги. Как потом оказалось, не зря)

3. Также каждый получил индивидуальный светильник и так называемый «самоспасатель» —кислородное устройство которое нужно задействовать в чрезвычайной ситуации.

4. Спуск на 130 метров под землю. Добываемая порода — гипсовый камень — это 11-тиметровый слой на этой глубине.

5.

6.

7. Всего в шахте устроено пять стволов. Они служат для спуска в шахту людей и оборудования, вентиляции, и подъема добытого сырья. Часть из них сегодня не эксплуатируется.

8. Первый ствол был построен в 1947 году. Транспортировка породы в те годы осуществлялась только вагонетками. Следующий этап эволюции — дизельный транспорт. Сейчас по шахте ездят самосвалы, а добытое сырье подается наверх специальным конвейером, в ленте которого устроены «ковши». По рельсам теперь возят только взрывчатку на подземный склад.

9. Общая протяженность подземных тоннелей более 500 км! Это как от Москвы до границы с Украиной. Без подземного парка автотранспорта точно не обойтись.

10.

11. Каждая камера превышает объем станции московского метро в два-три раза. Если и сравнивать объем горных выработок с метро, тогда только со всеми метрополитенами СНГ, вместе взятыми.

12. Главные магистрали имеют освещение.

13.

14. Благодаря прочности добываемой породы, нет необходимости прокладывать в шахтах тюбинги или как-то укреплять своды тоннелей.

15. Весь технологический процесс выглядит так:
— бурение забоя специальными бурильными установками,
— заряжание отбуренных шпуров взрывчаткой,
— взрывание забоев,
— проветривание после взрывных работ,
— погрузка гипсового камня в самосвалы и доставка к комплексу дробления,
— дробление,
— подъем дробленого камня на поверхность,
— погрузка продукции в железнодорожные вагоны, либо доставка на производство с помощью комплекса галерей транспортеров.

16. Гипсовый камень довольно прочный и его нельзя добывать обычной экскаваторной техникой. Для этого в забое бурят скважины и заряжают взрывчаткой, которую производят прямо на предприятии.

17. По центру камеры бурятся шесть больших скважин, которые не заряжаются, а создают компенсационную поверхность, облегчающую работу взрыва.

18. В 2000 году был полностью ликвидирован ручной труд бурильщиков.

19.

20.

21.

22. Обуривание забоя производится специальной бурильной установкой Smaq BW 50.

23. Дистанционное управление установкой.

24.

25.

26.

27.

28.

29.

30.

31. Бурение вертикальных шпуров.

32. После взрыва в забоях горных выработок усаживается пыль, взрывники проверят наличие не сработавших зарядов и после этого начинается погрузка гипсового камня в самосвалы.

33.

34.

О работе самосвалов, дробильного комплекса и подземных конвейеров читайте во второй части рассказа завтра.

Взят у chistoprudov в Подземное царство. Часть 1

Если у вас есть производство или сервис, о котором вы хотите рассказать нашим читателям, пишите на [email protected] Лера Волкова ([email protected] ) и Саша Кукса ([email protected] ) и мы сделаем самый лучший репортаж, который увидят не только читатели сообщества, но и сайта http://bigpicture.ru/ и http://ikaketosdelano.ru

Подписывайтесь также на наши группы в фейсбуке, вконтакте, одноклассниках и в гугл+плюс , где будут выкладываться самое интересное из сообщества, плюс материалы, которых нет здесь и видео о том, как устроены вещи в нашем мире.

Жми на иконку и подписывайся!