Антоновское месторождение // Кварц

По состоянию на 1 января 2022 г. на месторождении Антоновское государственным балансом учитываются запасы кварцевого песка для использования в качестве стекольного сырья в количестве:

• категория В — 569 тыс. тонн,
• категория С1 — 1 469 тыс. тонн,
• категория С1 (забалансовые) — 838 тыс. тонн.

В геологическом строении месторождения принимают участие рыхлые отложения верхнего миоцена (сазансковская свита) и современные отложения. Сазанковская свита на площади месторождения представлена гравийно-галечниковыми, глинистыми и песчаными отложениями. К отложениям сазанковской свиты, приурочено полезное ископаемое (кварцевые пески). Литологический состав сазанковской свиты сложный, с частым переслаиванием слоев, различного по крупности рыхлого материала.  Залегание слоев горизонтальное. Слои имеют невыдержанное строение по мощности и простиранию с частым выклиниванием, фациальными переходами, часто с постепенным изменением содержания примесей крупного материала в мелком и наоборот.  Наиболее выдержанный по зерновому составу и площади распространения является песчаный слой, принятый как горизонт полезного ископаемого. За горизонт полезного ископаемого приняты рыхлые породы, отвечающие по зерновому и химическому составу требованиям технических условий, т.е. содержащие песок фракции 0,1-0,5 мм не менее 50%, в обогащенной фракции кремнезема не менее 92%, глинозёма не более 3,5% и окислов железа не более 0,2%.

Тело полезного ископаемого представляет собой пластообразную залежь, распространенную на большей части разведанной площади. Мощность горизонта достигает 15,7 м, при средней мощности на площади подсчета запасов 8,97 м. Литологическое строение горизонта довольно сложное. В целом по месторождению все пески имеют примеси как гравийного, так и глинистого материала. Вещественный состав полезного ископаемого характеризуется широким диапазоном показателей по грансоставу и, более-менее постоянным значением, химического и минералогического состава. Оценка качества кварцевых песков месторождения на кварцевый концентрат произведена в соответствии с требованиями технических условий ТУ 21-01-172-68.

 В природном состоянии кварцевый песок Антоновского месторождения не пригоден для стекловарения и требует обогащения. Для проектирования Антоновской обогатительной фабрики выбрана промывочно-оттирочная схема, в которой предусматривалось удаление как крупнозернистой составляющей, так и тонкозернистой фракции - мельче 0,1 мм, представленной главным образом, глинистыми частицами.  Удаление из песка тяжелой фракции и полевого шпата было признано не рациональным и экономически не оправданным.  Для удаления неоднородно распределенного полевого шпата предложено применять послойную загрузку песка на складе.  После обогащения песок контрольной классификации представляет собой готовую продукцию – кварцевый концентрат по гранулометрическому и химическому составу соответствующий техническим условиям для стекловарения.  По принятой технологической схеме пески легко обогащаются и в кварцевом концентрате содержание основных компонентов составляет: - SiO₂ – 93,7%, Al₂O₃ – 3,47%, Fe₂O₃ – 0,17%. В процессе обогащения гравийные отходы используются для отсыпки дорог из карьера до обогатительной фабрики. Каолин и некондиционные пески поступают в хвостохранилище.

Минералогический анализ песков выполнен Центральной лабораторией Дальневосточной КГП. Содержание кварца стабильно по всем фракциям и составляет в среднем 74,0-77,0%. Пески относятся к существенно кварцевым. Кварц представлен окатанными прозрачными бесцветными, полупрозрачными до молочно-белых, зернами. Иногда зерна кварца покрыты пленкой окислов железа.  Наблюдаются сростки зёрен кварца с полевым шпатом. Полевые шпаты представлены зернами изометричной, иногда удлиненной формы.  Зерна непрозрачные, белого, сероватого или светло-зелёного цвета. Кремнистые породы представлены халцедоном или яшмовидными кварцитами. Зерна имеют изометричную форму, хорошо окатаны.  Цвет зерен серый, бурый, черный, зеленоватый, оранжевый.  Кроме того, в песках встречаются в небольших количествах ильменит, турмалин, циркон, рутил.

Гранулометрический состав песков определялся рассевом на ситах 0,833, 0,5 и 0,1 мм. Наличие в песках фракций крупнее 0,833 мм от 15 до 50 % отрицательно влияет на процентный выход концентрата. Пески с линзами песчано-гравийной смеси в подсчёт запасов не включались. Рабочая фракция 0,5- 0,1 мм в исходных песках содержится в основном в пределах 60-65 %, в обогащенных песках -  повышается до 95 % за счет удаления мелкой и глинистой фракций.

Технологические испытания песков Антоновского месторождения выполнены Государственным институтом стекла в 1974 году. Пески подвергались анализу обогатимости, который состоял из 2-х последовательных операций – выделение тяжелых минералов в жидкости с удельным весом 2,9 и обработки выделенной легкой фракции 5-ти процентном растворе щавелевой кислоты, для растворения плёнки гидроокислов железа, покрывающей кварцевые зерна. Остаточное содержание в песке окислов железа и алюминия в большей степени связано с полевым шпатом. Пленка и тяжелая фракция относительно меньше загрязняют песок данного месторождения.  Для удаления из песка полевого шпата требуется применение специальных методов обогащения. Содержание окислов железа и алюминия снижаются, содержание кремнезёма повышается. Песок может использоваться для изготовления оконного стекла и тары, однако в виду содержания в концентрате Al₂O₃ выше допустимых норм, следует предусмотреть усреднение песка согласно ТУ. Выход готовой продукции из исходного сырья составляет – 50 %. Общие потери песка составляют – 9,3 %. В качестве попутного компонента, получаемого при обогащении песков, можно рассматривать мелкую глинистую фракцию каолинового состава. «Хвосты» обогащения могут использоваться как керамическое сырье для производства полукислых огнеупоров и как сырье для изготовления   шамотных изделий класса В. 

Антоновское месторождение кварцевых песков сложено рыхлыми породами: песками, глинами, гравием и их смесями в различных соотношениях. Мощность полезного ископаемого колеблется от 2 до 15,7 м. Более равномерную мощность полезное ископаемое имеет в западной и северной части месторождения, где она колеблется в пределах 7-13 м. Восточная часть месторождения характеризуется постепенным уменьшением мощности полезного ископаемого в северном, восточном и южном направлениях от 15,7 м до выклинивания.

Вскрышные породы представлены, как правило, суглинками, реже супесями и глинами, обычно с примесью гравия, гальки, реже щебня. Мощность вскрыши составляет в среднем по месторождению 3,47 м. Наибольшая мощность наблюдается в западной и северо-западной части месторождения, где она достигает 11,3 м, составляя в среднем 6,70 и 4,80 м. Низкая мощность вскрыши в восточной части составляет 1,24-1,74 м. Объем вскрышных пород на месторождении составляет 1058,4 тыс. м³.

Объемный вес полезного ископаемого – 1,7 т/м³, вскрышных пород – 1,8 т/м³.  Естественная влажность полезного ископаемого 7,5%, коэффициент разрыхления полезного ископаемого – 1,2. Категория пород по трудности разработки механизированным способом полезного ископаемого - II, вскрышных пород – III.  Угол устойчивости откоса – 45 градусов. Все породы месторождения обладают хорошей водопроницаемостью.  Полезное ископаемое не обводнено. Для отвода атмосферных вод по полотну карьера проложена водоотводная канава, а впереди забоя -  нагорная канава. Залегание полезного ископаемого и вмещающих пород горизонтальное или слабонаклонное.

Горнотехнические условия месторождения благоприятны для разработки его открытым способом. Это способ применялся для разработки месторождения с 1965 года Райчихинским карьероуправлением. Разработка месторождения предусматривается способом параллельных заходов одним уступом. Максимальная высота уступа определяется высотой черпания экскаватора и не должна превышать 9 и 10 м. Вскрышные породы складируются во временные отвалы для последующего использования при рекультивации нарушенных земель. Производительность карьера составит 126 тыс. т.  горной массы в год. Режим работы карьера сезонный – май-октябрь. Суточная производительность карьера 840 тонн в сутки. Транспортировка горной массы производится автосамосвалами грузоподъемностью 10 тонн. В связи с изменчивостью качества полезного ископаемого, с целью усреднения при складировании его на обогатительной фабрике производить послойное укладывание материала с выравниванием слоев бульдозером. Электроэнергией карьер и обогатительная фабрика обеспечиваются от Райчихинской ТЭЦ.

По результатам ранее проведенных геологоразведочных работ (1947 г.), ВКЗ были утверждены запасы песков Антоновского месторождения по категориям А и С₁ в количестве 3237 тыс. т (протокол № 5882 от 9.12.1949 г). При проведении геологоразведочных работ в 1941, 1947 и 1967 годах исследование проб песков производилось по исходному материалу. Исходя из степени разведанности месторождения, и условий залегания полезной толщи подсчёт запасов произведён методом геологических блоков, с определением средних мощностей полезного ископаемого по блокам методом среднего арифметического. Оконтуривание блоков производилось по степени разведанности и выделения площадей характеризующихся различной мощностью вскрыши и полезной толщи.

При подсчете запасов в результате геологоразведочных работ 1971-1974 годов, учтено решение Исполкома Завитинского райсовета депутатов трудящихся, в соответствии с которым установлены границы охранного целика кладбища, расположенного в центральной части месторождения. Предельные границы отработки кварцевых песков от кладбища установлены на расстоянии 40 м с южной и восточной стороны, 70 м с западной и 20 м с северной. Выделены запасы песков, находящихся в целике под дорогой от с. Антоновка к кладбищу, в полосе общей шириной 64 м. В процессе отработки месторождения эта дорога будет смещена. Часть запасов песков, утвержденных ВКЗ в 1949 году, отнесена к забалансовым. Всего в пределах месторождения выделено 10 блоков. Балансовые запасы, подсчитанные по категории А переведены в категорию В. Забалансовые запасы категории А переведены в категорию С₁. Перспектив прироста запасов песков на месторождении не имеется. Антоновское месторождение в соответствии с инструкцией ГКЗ относится ко II группе.

Краткие сведения о ранее проведенных на участке недр работах

Антоновское месторождение кварцевых песков было выявлено в 1941 году геологами ДВТГУ В.А. Перваго и Д.З. Залеевым при проведении поисковых работ в Буреинском районе, с целью выявления месторождений высококачественных формовочных песков для металлургического комбината «Амурсталь» на площади 26 га. Доразведка месторождения проводилась геологом П.Б. Ржечицким в 1941 году. Скважины были пройдены по сети 100х100м.

В 1947 году сеть была сгущена до 70х70 м путем проходки одной скважины или шурфа в центре каждого стометрового квадрата. Для характеристики месторождения были использованы данные 64 скважин, 12 шурфов и 6 дудок. Запасы песков были утверждены в 1949 году ВКЗ, протокол № 5882 в количестве 3237 тыс. т.

В 1959 году (Г.М. Потехина) проведены поисковые работы с целью выявления перспектив прироста запасов песков. В 1963 году на перспективной площади проведены разведочные работы с подсчетом запасов по категории С₁ в количестве 3391,6 тыс. м³. Утверждение запасов не производилось.

В 1965 году состоялся пробный пуск Антоновской обогатительной фабрики, где проводилась промывка и дезинтеграция природных песков, была установлена непригодность кварцевого концентрата для варки стекла на Райчихинском стекольном заводе. Значительная часть ранее утвержденных запасов в естественном виде не отвечала требованиям ТУ, что привело к необходимости полной переоценки качества песков всего месторождения в соответствии с условиями промышленного использования. В связи с этим в 1971-74 годах Суровцевым Г. проведена доразведка месторождения.  Разведочные выработки расположены по разведочным линиям, ориентированным в направлении преобладающего уклона рельефа, т.е. в широтном направлении. Бурение скважин проводилось буровой установкой УГБ-50 М, колонковым способом всухую. Начальный диаметр бурения - 151 мм, конечный – 93 мм. Всего пройдено 149 скважин общим объемом 2492 п.м.  Глубина скважин в среднем составила 16,7 м. Скважины пройдены по сети 100х100 м. Для определения пригодности песков для стекольного производства отобрано и проанализировано 875 проб песков. Крометого отобрано 9 технологических проб, испытание которых проводилось в государственном институте стекла.

С 1967 года месторождение эксплуатировалось Райчихинским карьероуправлением треста «Росминералсырьё». 

Кварцевые пески в исходном сырье представлены: Si0₂-83,9 %; Fе₂0₃-0,5 %; Аl₂0₃-11,4 % влажность – 12 %, кварцевый концентрат: Si0₂-94,3 %; Fе₂0₃-0,2 %; Аl₂0₃-3,1 % ТУ-21-01-172-68 влажность - 7,5%. Выход кварцевого концентрата составляет – 61 %.

Площадь участка — 0,48 кв. км.

Орографически район месторождения приурочен в Амуро-Зейской депрессии, имеющей незначительное понижение на юго-восток и сложенной, в основном, рыхлыми палеоген-неогеновыми отложениями. Отдельные возвышенности, окаймленные долинами, носят местное название «Отроги». К одному из таких отрогов, сложенному рыхлыми глинисто-песчаными отложениями, приурочено описываемое Антоновское месторождение кварцевых песков. Высотные отметки отрогов в пределах месторождения составляют 170-220 м над уровнем моря.

Поверхность месторождения ровная, со слабо выраженным микрорельефом. Преобладающий уклон поверхности месторождения на восток в сторону долины реки Райчиха. Поверхность северной части месторождения имеет уклон на север в сторону ручья Антоновского. 

Площадь месторождения свободна от застроек и сельхозугодий и покрыта мелкотравьем. В северной части месторождения расположен залесённый участок в пределе полосы шириной 20-50 м и длиной 200-250 м, покрытый мелким лиственным лесом и кустарником. В центральной части месторождения расположено кладбище села Антоновки. Под кладбище отведена охранная зона. В северо-западной части месторождения проходят линия связи и линия электропередач напряжением 10 кВ.

Гидрографическая сеть представлена одним из крупных притоков р.Амура река Райчиха, окаймляющая месторождение с востока.

В экономике района главенствующую роль играет Райчихинское буроугольное месторождение.

Обеспеченность запасами составит 22 года при производительности карьера 126 тыс. в год.