Как добывают полезные ископаемые в первоуральске
Первые сведения об открытия «магнитных» железных руд на гряде Магнитки в Шайтанской даче относится к началу XVIII века.
В начале 1700-х годов крестьянин Уктусской слободы Федор Росов с товарищами «объявил» о Магнитной горе на реке Чусовой в 40 верстах от Арамильской слободы. Месторождение магнитного железняка на горе Магнитной, составляющей 4 сопки – Магнитки (I, II, III и IV), называлось «Шайтанским», Волчьим или Магнитной горой.
Месторождением сразу заинтересовалась Горная Канцелярия, в 1722 году главный командир Уральских и Сибирских заводов Вильям де Геннин дал управителю Уктусского завода указ: «по получению сего Вам надлежит привезти сюда с магнитной Волчьей горы магнитного камню для пробы одну тысячу пудов немедленно, а как он сюда прибудет, вели положить в особо удобное место». Чем закончилось это поручение, неизвестно.
В июне 1724 года промышленник Никита Демидов получил дозволительный указ из Берг-Коллегии на постройку железоделательного завода на реке Ревде, где «его люди отыскали железную руду в Волчьей горе». Но в 1730 году он скончался, постройку завода продолжили его наследники – Акинфий и Никита.
Так Ревдинский завод стал использовать руду с Вольчей Магнитной горы для плавки железа и чугуна.
Первоначально работы на Магнитках велись старательским способом в многочисленных ямах, не превышающих глубины 3 сажени. Добывались как россыпи валунчатых руд, так и коренное месторождение.
«Магнитная» руда добывалась на Первой и Второй Магнитках, поскольку Третья и Четвертая Магнитки считались безрудными. Стрелка компаса на Магнитках испытывала сильное влияние и постоянно крутилась, именно поэтому гора получила название Магнитная.
Фрагмент карты месторождения (Н. Смирнов «Рудные месторождения Шайтанской дачи на Урале», 1910 г.).
В то время склоны Магниток были покрыты осыпями крупных глыб из пироксенитов и магнетитов.
С увеличением глубины, количества ям, а главное – продолжения залежей с глубиной, возникла необходимость в организации и механизации работ.
Богатая руда содержала 55-60% железа и 5% двуокиси титана, что затрудняло плавку руды. В 1872 году рудник был заброшен «по случаю присутствия в руде титанистой кислоты».
Добываемая руда первое время шла в плавку на Верх-Исетский завод, а позднее на Шайтанский завод.
В течение зимы 1907 и 1908 годов на 1-й и 2-й Магнитках были предприняты обширные «старательские» работы. Благодаря этим работам удалось обнаружить залегание магнетита в двух определенных районах.
Старательские выработки (ямы) назывались по именам их владельцев или подрядчиков, например, наиболее крупные из них – разнос Шулина, яма Нарбутовского, яма Казанцева и т.д. Несмотря на то, что все ямы были остановленные по руде, рудник все же был заброшен почти на 60 лет.
Уступные работы 1й горы Магнитной (Н. Смирнов «Рудные месторождения Шайтанской дачи на Урале», 1910 г.).
Повторно интерес к Магниткам возник в конце 1920-х годов, когда в стране ощущалась нехватка сырьевой базы черных металлов.
Повышенный спрос на титан и ванадий заставил обратить внимание на титаномагнетит и переоценить старые заброшенные рудники.
В 1929-1930 годах Первоуральское месторождение изучалось партией Уральского отделения Института Прикладной Минералогии (Уралгеомин) по заданию треста «Уралмет» (в последствии «Востокруда»). По результатам разведок была установлена магнитная аномалия, проходящая через вершины гор Магниток. Общие запасы месторождения определялись в 65 млн. тонн.
В 1933-1935 годах трестом «Востокруда» на 2-й и 3-й Магнитках производилось разведочное бурение, после чего объем запасов увеличился до 86,6 млн. тонн. Это послужило основанием для промышленной разработки месторождения.
1 августа 1935 года была добыта пробная партия руды, организуется Первоуральское рудоуправление «титаномагнетитов».
Стела по дороге к Первоуральскому рудоуправлению.
На северо-западном склоне 2-й Магнитки находился «Главный разрез», оставшийся после разработок 1905-1907 годов. В этой выработке, получившей название «эксплуатационный карьер №1» и начались работы.
Восточный борт Главного разреза (Титаномагнетитовые месторождения Урала. Уральский филиал Академии Наук СССР. Серия Уральская. Вып. 1, 1934 г.).
Общий вид Главного разреза (Титаномагнетитовые месторождения Урала. Уральский филиал Академии Наук СССР. Серия Уральская. Вып. 1, 1934 г.).
Планомерная эксплуатация месторождения началась с 15 ноября 1935 года. Разработка велась вручную, причем выбирались отдельные богатые участки руды. Руда сортировалась непосредственно в забоях, грузилась в вагонетки «Коппель» и транспортировалась конной тягой к деревянному приемному бункеру.
Руда из бункера грузилась в автомашины и транспортировалась на станцию «Хромпик», где на погрузочной эстакаде была установлена небольшая дробилка типа «Блек». Дробленая руда грузилась вручную в вагоны НКПС (Наркомпуть).
3a 5 месяцев 1935 года таким образом было добыто и отгружено 3,5 тысяч тонн руды.
Ввиду возрастающего спроса на титаномагнетитовую руду в феврале 1936 года был введен в эксплуатацию карьер №2, располагавшийся между 2-й и 3-й Магнитками.
Постепенно на руднике внедрялась механизация работ – появились пневматические отбойные молотки и первый буровой станок канатно-ударного бурения типа «Армстронг». Отбойка производилась скважинными зарядами с аммонитом. При этом выход негабарита составлял 50-60%, который разбуривался вручную.
Позже в карьере появляется экскаватор «Менк-Габрок» с емкостью ковша 1 м3 и паровоз «Тандем-компаунд».
В середине 1938 года на станции «Магнитка» была установлена дробилка типа «Кеннеди».
В период 1935-1938 годов при ручном способе добычи рудной массы и сортировке руды непосредственно в забое селективно отрабатывались наиболее богатые участки с содержанием железа свыше 18%.
В период 1936-1938 годов Первоуральское рудоуправление дополнительно производило добычу на Елизаветинском месторождении, где было добыто всего 105 тысяч тонн комплексной руды.
К лету 1939 года запасы богатых руд в карьере №2 заканчиваются и карьер закрывается.
В 1939 году вступает в строй опытная обогатительная фабрика ДОФ-1 с годовой проектной производительностью 1200 тысяч тонн рудной массы. Пуск ДОФ-1 позволил разрабатывать месторождение полностью, без селективной разборки руды.
За первый год работы фабрики было выработано 34 тысяч тонн концентрата с содержанием железа 34,96%. Концентрат отгружался Чусовскому металлургическому заводу, где из него выплавлялся чугун и стали для бронетехники.
B 1940 году Первоуральское рудоуправление «титаномагнетитов» входит в состав «Уралруда». Модернизируется парк оборудования – в карьере работали паровой экскаватор «Ковровец», экскаватор «Менк-Габрок» модели IV, 3 станка канатно-ударного бурения «Металлист», 5 паровозов и 40-тонные думпкары «Магор».
В военные годы продолжительность рабочего дня увеличилась до 12 часов. Добыча руды в 1942 году составила 626 тысяч тонн, из которой было получено 119,5 тысяч тонн концентрата.
В 1943 году объем добычи увеличивается до 1 млн. тонн руды. Опытная фабрика ДОФ-1 уже не справлялась с такими объемами добычи, поэтому в 1944 году было принято решение по развитию Первоуральского рудника и строительство ДОФ-2.
В 1944 году на руднике начинает работать экскаватор «Оренштейн-Коппель» с ковшом 2 м3, буровой станок канатно-ударного бурения «Бьюсайрус» и два паровоза серии «ОД» и «У».
За период 1941-1945 годов .было добыто 3,4 млн. тонн рудной массы, получено свыше 500 тысяч тонн железо-ванадиевого концентрата, отправлено потребителям 200 тысяч тонн щебня.
В 1947 году на рудник поступает опытный образец УЗТМ – экскаватор «СЭ-3» с емкостью ковша 3 м3. Именно в карьере Первоуральского рудоуправления завод УЗТМ проводит испытания нового экскаватора.
В 1948 году, после затяжного перерыва, началось строительство ДОФ-2 с годовой проектной производительностью 1,6 млн. тонн рудной массы.
В 1950-1951 годах на рудник поступает отечественное оборудование: третий экскаватор «СЭ-3», паровоз «9П», автомашины «ЗИЛ».
В апреле 1953 года сдается в эксплуатацию ДОФ-2 с двумя стадиями дробления в замкнутом цикле.
До 1960 года взрывные работы велись с помощью вертикальных скважин, что создавало выход негабарита до 50%. Для уменьшения негабарита вводится наклонное бурение станками БПМ-110 Первоуральского завода по ремонту горного оборудования.
Зарядка шпуров.
К 1962 году участки 2 и 3 объединяются в один карьер, объемы добычи неуклонно растут. В 1964-1965 годах ДОФ-1 и ДОФ-2 переработали более 3 млн. тонн рудной массы.
После реконструкции ДОФ-1, отходы обогащения стали отвечать требованиям и определялись как щебень.
С 1971 по 1993 год в состав Первоуральского рудоуправления входил Билимбаевский рудник. С 1993 года оба предприятия выделились в самостоятельные производственные единицы.
В годы перестройки спрос на железорудный концентрат упал, предприятие «выживает» только за счет реализации щебня. В феврале 1994 года Первоуральское рудоуправление преобразуется в АООТ «Первоуральское рудоуправление». Вместо железорудного концентрата становится приоритетным щебень для производства строительных материалов и асфальта. Предприятие осваивает выпуск 8 фракций щебня, отвечающим требованиям ГОСТ.
Первоуральское месторождение титаномагнетитовых руд залегает в горнблендитах Ревдинского габбрового массива. Руды представлены сплошными жилообразными телами, прожилками, гнездами, шлирами и вкрапленником, переходящим иногда в сплошную руду.
Наибольшее распространение имеют бедные вкрапленные руды, сплошные руды имеют незначительное распространение. Вкрапленные руды в свою очередь подразделяются на бедновкрапленные (15-25% железа) и богатовкрапленые (25-35% железа).
Месторождение условно делится на три участка Магнитка-2 (980 м), Магнитка-3 (870 м) и Магнитка-4 (1600 м). Общая протяженность месторождения составляет около 3,5 км.
Самым богатым участком является Магнитка-2, остальные участки являются более бедными по содержанию железа.
Разработка месторождения производится открытыми работами на трех участках, объединенных одним карьером. Вскрытие месторождения осуществляется транспортной системой с тупиковыми заездами. Высота уступов по вскрыше колеблется от 9 до 15 м, по руде высота уступов составляет 10 м. Для погрузки взорванной горной массы применяются экскаваторы ЭКГ-5, для транспортировки – электровозы.
На данный момент попутная добыча щебня позволяет предприятию получать основную прибыль, т.к. спрос на железо-ванадиевый концентрат практически отсутствует.
Погрузка щебня в автосамосвалы.
Вершины 4-й Магнитки.
Гряда скал на 4-й Магнитке.
Вдали южный участок карьера Первоуральского рудоуправления.
Использованная литература и источники:
Васильев М.В. Проблемные вопросы открытой разработки железных руд на Урале. // «Горный журнал». 1962, №1.
Горшколепов М.М. Производственное горнорудное объединение «Уралруда». // «Горный журнал». 1980, №2.
Зурков П. Э. Техника открытых работ на железорудных карьерах Урала. // «Горный журнал». 1953, №7.
Малышев И.И., Пантелеев Л.П., Пэк А.В. Титаномагнетитовые месторождения Урала. 1934.
Смирнов Н. Рудные месторождения Шайтанской дачи на Урале. 1910.
Урал горный на рубеже веков. Т. 4: Горное производство черной металлургии Урала. / Под ред.: Дементьева И.В. 2006.
Первоуральские Магнитки на карте:
Территория, административно подчинённая Первоуральску,
расположена в центре Среднего Урала, и входит в состав Свердловской области. Своими очертаниями она представляет
неправильный многоугольник. Западная граница его проходит по
восточному склону Киргишанского увала и соседствует с Шалинским районом. На
севере сосед Первоуральского района — Невьянский район, на востоке — территория, примыкающая к
областному центру — городу Екатеринбургу.
Южным соседом
является Ревдинский, а юго-западным —
Нижне-Сергинский район.
По территории Первоуральска проходит географическая граница между Европой и Азией, за которую
обычно принимают водораздел бассейнов
рек Волги и Оби.
Близ дорог через перевал, где они пересекают Урал на водоразделе, поставлены обелиски с надписью
“Европа-Азия”.
Горы состоят из невысоких лесистых холмов и увалов,
которые тянутся с севера на юг параллельными
грядами. Их несколько: Бунарский, Шайтанский, Коноваловский, Гробовский,
Киргишанский. Их разделяют лога,
речные долины. Очертания гор в большенстве мягкие, склоны пологие, вершины куполообразные. Но есть крутые, обрывистые
склоны. Каменистые вершины гор сложены из прочных пород и представляют красивые
скалы-останцы, напоминающие развалины древних замков. Высота гор небольшая, но есть несколько
“пятисотенников”. К ним
относятся горы: Белая (566 м), Волчиха (525 м), Листвяная (516 м).
В рельефе
окрестностей заметны изменения, внесённые хозяйственной деятельностью человека.
Например, гора Хрустальная, возвышающаяся в прошлом над окружающей местностью более чем на 400 м, в результате добычи
кварца стала на несколько десятков метров ниже. Аналогичное можно сказать о
горах Магнитной и Караульной, в недрах которых производится добыча железной руды и кварцитов.
Отдельные объекты рельефа представляют особый интерес. Они
имеют научную ценность, примечательны своей красотой или связаны с каким-либо
историческим событием. Такие объекты объявлены памятниками природы, а некоторые
истории и культуры. В окрестностях Первоуральска насчитывается 14
геоморфологических памятников природы. К ним относятся ряд береговых утёсов на
р. Чусовой, и др.
Ландшафтный памятник природы “Европа-Азия”
относится к памятникам союзного значения. Сильно пересечённая и лесистая
местность очень живописна, что создаёт условия для активного отдыха. Не
случайно в окрестностях Первоуральска расположены турбазы Хрустальная, Чусовая,
работающие круглогодично.
Территория, подчинённая
Первоуральску, составляет 2347 кв. км.
На этой площади 164,4 тыс. гектаров занято лесами и 30,5
тыс. га сельскохозяйственными угодьями, из которых 12,4 тыс. га используются
под пашню. Здесь расположенны земли
СХПК
“Первоуральского”, “Битимского” и
“Уткинского”, а также подсобных хозяйств предприятий города. Эти
хозяйства снабжают город и посёлки
овощями, картофелем, молоком и мясом.
В окрестностях города много больших и малых рек.
Главная водная
артерия на территории района — р. Чусовая
с притоками. Наиболее крупные из них: Талица, Шайтанка,
Билимбаевка, Черемша, Большой Шишим, Утка, Каменка, Сибирка. В восточной части протекают: Северка, Решётка, впадающая в р. Исеть.
Снег стаивает в середине апреля. При таянии снега весной
уровень воды в реках повышается на
несколько метров по сравнению с летним уровнем. После сильных и длительных дождей наблюдается временное повышение уровня — дождевое
половодье. Следует отметить, что естественный характер экологического
равновесия некоторых рек сильно нарушен.
Особенно страдает от промышленных стоков р. Чусовая.
Её воды загрязнены
промышленными стоками, сбрасываемыми предприятиями города.
Озёр в окрестностях Первоуральска мало и очень больших и
глубоких нет. В болотистой местности на юго-восток от города лежат мелководные озёра – Глухое и
Половинное.
Болот много, но большей частью они расположенны в восточной части района и имеют имена: Глухое, Гореловское, Чёрновское.
Для
промышленного города, каким
является Первоуральск, характерно наличие искусственных
водоёмов-прудов. Некоторые по размерам не уступают крупным озёрам.
Они созданы в XVIII—XIX веках для нужд горнозаводской промышленности на малых реках, притоках р.
Чусовой. Старые заводские пруды сохранились
в Первоуральске, Билимбае, Новоуткинске, Каменке, Пильной. Правда, пруды давно утратили своё первоначальное назначение. Из источников
получения энергии они стали источниками водоснабжения населённых пунктов и
местом отдыха людей. По берегам прудов и
рек расположено более
полутора десятков баз отдыха и несколько пионерских
лагерей. Гидрологические объекты — естественные и искусственные — занимают
площадь 681 га.
По характеру почв и растительного покрова весь район
относится к подзоне южной тайги Среднего Урала. Почвы в основном подзолистые и
дерново-подзолистые, бедные питательными веществами, имеют резко выраженную
кислотность. Они нуждаются
в удабрении и в
известковании. Речные долины заняты
дерновыми почвами. Под лесами находится до 70% всей территории района. 164,4
тыс. га покрыты различными породами леса. Преобладают хвойные леса. Самая
распространённая древесная порода в них — сосна. Есть ель, пихта. Берёза и осина — обычная
примесь в хвойных лесах. Отдельные участки леса представляют научную ценность. Они
объявленны ботаническими памятниками природы. В окрестностях Первоуральска
расположенно 16 таких памятников природы.
Естественный характер лесов сильно нарушен. Сказался бесконтрольный переруб древесины в период
нахождения лесов в ведомственном подчинении. Теперь работники опытно-показательного Билимбаевского
мехлесхоза проводят систематическое восстановление леса методом посадки саженцев, выращенных в питомнике.
Ежегодно новый лес
высаживается на площади 500
га.
За последние сорок лет лес восстановлен на территории 19,5
тыс.га.
Животный мир района небогат. В результате интенсивной
хозяйственной деятельности человека — вырубка леса, распашка лугов, разработка
месторождений полезных ископаемых — заметно изменился состав дикой фауны.
Обитателями лесов остались животные, приспособленные к жизни в соседстве с человеком: волк, медведь,
рысь, лиса, заяц. В результате мер по охране животных за последние
дясятилетия восстановилось и
выросло поголовье лося. Свердловское
областное охотничье-промысловое хозяйство обогащает фауну новыми видами
животных. В начале 80-х годов был проведён эксперимент по акклиматизации
кабана.
Эксперимент удался.
Звери выжили. Ареал обитания
кабанов расширился, стадо заметно увеличилось.
В окрестностях
Первоуральска обитают пушные звери: белка, куница, колонок, норка, бурундук,
крот. Завезён и расселён новый ценный пушной зверь — ондатра, которая хорошо
прижилась и расселилась в районе. На некоторых реках выпущен бобр.
Он хорошо прижился, размножился.
Из птиц обитают: глухарь, тетерев, рябчик, снегирь,
синица, воробей, галки, вороны и певчие птицы. Хорошими
помощниками лесоводов являются дятлы и
кукушки. На лето прилетают ласточки, стрижи, скворцы, белые
трясогузки, различные виды уток. В реках и водоёмах
водится лещ, язь, чебак, окунь, щука, ёрш, налим, голавль, елец. В
чистых горных речках обитает хариус.
В Волчихинское водохранилище были выпущены мальки судака,
в Билимбаевский пруд — карпа.
Окрестности
Первоуральска издавна славятся своими богатыми недрами.
Здесь на сравнительно небольшой территории встречаются
железные руды, поделочные камни, строительные материалы и многие другие
полезные ископаемые. В прошлом из кладовой минерального сырья в мелких рудниках
добывали бурый железняк и хромовую руду Гологорского месторождения. Запасы их иссякли. Теперь
разрабатывается мощное месторождение магнитного железняка в горе Магнитной.
Ежегодный объём добычи руды составляет более трёхсот тысяч тонн.
В районе имеются
запасы строительного камня, в первую очередь гранитов и огнеупорного сырья и
флюсов для металлургической промышленности в виде кварцитов, известняков и доломитов. Кварциты разрабатываются в горе Караульной и используются для изготовления особого огнеупорного динасового кирпича. Добыча
полезных ископаемых нанесла немалый вред природе. Промышленными и горными отвалами, шламонакопителями и отстойниками нарушено земель 946 га. Из них 65 га занимают разработки торфа.