CC BY
15
УДК 553.555+553.611 http://doi.org/10.21440/2307-2091-2022-2-71-79
себряковское месторождение цементного сырья (волгоградская область)
Владислав Андреевич Харланов1 сергей Николаевич МоНИкоВ1* Юрий Петрович кНЯЗЕВ1** александр Петрович кНЯЗЕВ2**
1 Волгоградский государственный социально-педагогический университет, Волгоград, Россия 2Волгоградский государственный технический университет, Волгоград, Россия
Аннотация
Актуальность работы. Себряковское месторождение мела и глины - одно из крупнейших месторождений цементного сырья, на базе которого с 1953 г. функционирует Себряковский цементный завод (с 1992 г. -ОАО «Себряковцемент»), производящий не менее 6-7 % цемента России. Месторождение разрабатывается открытым способом, за 69 лет эксплуатации Себряковский карьер мела и глины стал крупнейшей техногенной формой рельефа Волгоградской области общей площадью 6,5 км2. За последнее десятилетие ежегодно извлекается 5,2-6 млн т сырья (предельное извлечение - до 5 млн т мела и 1,3 млн т глины). Цель работы - изучение инженерно-геологических условий Себряковского месторождения мела и глины и оценка качества полезных ископаемых для производства АО «Себряковцемент».
Методы исследований: дистанционный (дешифрирование космических снимков), сравнительный, статистический, картографический, системного анализа.
Результаты. Себряковское месторождение мела и глины является одним из крупнейших на юге России. Мощность разрабатываемой меловой толщи составляет 45-52 м, глины - 31-36 м. В геологическом плане месторождение слагают верхнемеловые (сеноманские, турон-коньякские и сантонские), неогеновые (ергенинские, скифские) и четвертичные отложения. Балансовые запасы мела и глины подсчитаны по категориям А + В + Сг Разработка месторождения ведется открытым способом. За последнее десятилетие ежегодно извлекается 5,2-6 млн т сырья. Качество мела и глины как добываемого природного ресурса месторождения по химическому и гранулометрическому составу отвечает требованиям «Технических условий на качество основных видов сырьевых материалов для производства портландцементного клинкера», разработанным Гипроцементом. Это сырье может использоваться для получения портландцемента марок 400 и 500.
Выводы. Результаты исследования подтверждают, что АО «Себряковцемент» имеет собственную сырьевую базу для производства - Себряковское месторождения мела и глины, на котором и было апробировано качество добываемого природного ресурса.
Ключевые слова: водоносный горизонт, геологическое строение, гидрогеологические условия, горнотехнические условия, физико-механические свойства грунтов.
введение
Себряковское месторождение мела и глины - одно из крупнейших месторождений цементного сырья, на базе которого с 1953 г. функционирует Себряковский цементный завод (с 1992 г. - ОАО «Себряковцемент»), производящий не менее 6-7 % цемента России. Само предприятие является градообразующим для г. Михайловки (население - 62 тыс. чел.) и относится к числу крупнейших цементных заводов России. Месторождение разрабатывается открытым способом, за 69 лет эксплуатации Себряковский карьер мела и глины стал крупнейшей техногенной формой рельефа Волгоградской области общей площадью 6,5 км2 [1].
Skraeved@mail.ru ** plakor@mail.ru
Первые научные сведения о запасах мела и глины вблизи слободы Себряково, станиц Клетской, Трехостров-ской и г. Новочеркасска изложены геологом И. В. Муш-кетовым - уроженцем станицы Алексеевской Области Войска Донского (ныне Алексеевский район Волгоградской области) [2]. Месторождение открыто экспедицией ВСЕГЕИ им. А. П. Карпинского в 1941 г. С тех пор неоднократно доразведывалось, последний раз в 2015 г.
После Великой Отечественной войны остро встал вопрос о постройке цементного завода на территории региона, продукция которого шла бы на восстановление разрушенного жилого фонда и народного хозяйства (Ста-
линград был разрушен на 95 %). Выбор пал на Себряков-ское месторождение, находящееся в трех километрах от железнодорожной станции «Себряково» и на 210 км северо-западнее Сталинграда.
Согласно схеме геоморфологического районирования Волгоградской области, месторождение приурочено ко второй надпойменной террасе р. Медведицы, находясь в междуречье Медведицы и Тишанки [3]. Абсолютные отметки высот - 93-148 м.
Месторождение находится на склоне Железнодорожного Лога и Лога Малого. Южная граница тянется вдоль железной дороги Волгоград-Москва, отступая от нее на 400-450 м. На северо-востоке граница месторождения проходит по левому склону Лога Малого, вдоль ЛЭП Волгоград-Москва, отступая от нее на 500-600 м. Северо-западная граница пересекает водораздел между Логами Большим и Малым. С восточной стороны естественная граница месторождения проходит по краю древней долины р. Медведицы, где полезная толща отсутствует. С востока месторождение прорезается Логом Малым, здесь меловая толща размыта.
Участок недр имеет статус горного отвода площадью 1304,4 га. В геологическом плане месторождение слагают верхнемеловые, неогеновые и четвертичные отложения. Мощность вскрышных пород варьирует от 0 до 31 м. Мощность разрабатываемой меловой толщи составляет 45-52 м, глины - 31-36 м. За последнее десятилетие еже-
годно извлекается 5,2-6 млн т сырья (предельное извлечение - до 5 млн т мела и 1,3 млн т глины). Природная влажность мела - 23 %, глины - 16 %. Добыча сырья ведется экскаваторами, вскрышные работы - роторным экскаватором и ленточными конвейерами [4].
Геология месторождения. В геологическом плане месторождение слагают верхнемеловые, неогеновые и четвертичные отложения [1, 5, 6].
Сеноманские отложения (К2ст) залегают в основании полезной толщи, являясь древнейшими отложениями, выходящими на поверхность. Это кварц-глаукони-товые разнозернистые, буро-зеленые пески с примесью глин [7]. Мощность отложений варьирует от 25 до 37 м.
Турон-коньякские отложения (К21 + сп) - основная полезная толща месторождения. Отличается сравнительной литологической однородностью (толщи белого писчего мела), залегая на неровной поверхности отложений сеномана. Типичны пологие, а иногда резкие флексуро-образные изгибы при контакте глауконитовых песков и мелов. Суммарная мощность этих отложений колеблется от 9 до 73 м (северо-восток месторождения) [5, 8, 9].
Сантонские отложения (К^) вскрыты разведочным бурением (мощность - 0-0,6 м), представлены мергелями зеленовато-серого цвета и конкрециями фосфоритов.
Ергенинские отложения (М2ег) повсеместны на месторождении, залегая на размытой поверхности сантон-ских и турон-коньякских отложений, их мощность от 20 м
Рисунок 1. Себряковское месторождение мела и глины. URL: https://yandex.ru/maps/10965/mihaylovka/?l=sat%2Csk-l&ll=43P20140%2C50.104116&utm_source=main_stripe_big&z=14
Figure m Sebryakovskoe deposit of chalk and clay. URL: https://yandexuu/maps/10965/mihaylovka/?l=sat%2Csk-iei=43.220140%2C50.1Q41160utm_source=main_stri=L_big&z=14
рисунок 2.Геологическая картосхемаи геологическийразрез себряковскогоместорождения мела иглины Figure2.Geologicalmapandgeologicalsectionofthe sebryakovskoyechalkandclaydeposit
(юго-запад месторождения) до 121 м. Это толща кварцевых разнозернистых песков с прослоями плотных зеленовато-серых глин (залегают в виде линз от 3-5 см до 8 м) и песчаников. Ергенинские отложения образуют внутреннюю вскрышу [10].
Скифские отложения (М^к) по литологии делятся на два слоя: жирные, плотные зеленовато-серые глины нижнего слоя мощностью 0,5-15 м; плотные, бесструктурные буровато-оранжево-красные глины верхнего слоя, которые образуют полезную толщу месторождения, являясь глинистым компонентом при производстве цемента. Средняя мощность верхнего слоя - 11 м, при этом варьируя на территории месторождения от 0 до 23,5 м [11, 12].
Четвертичные глины, суглинки и почвенно-рас-тительный покров перекрывают скифские отложения.
Гидрогеология месторождения. Согласно схеме гидрогеологического районирования Волгоградской области, месторождение относится к Терсинскому гидрогеологическому району Приволжско-Хоперского артезианского бассейна. Непосредственно на месторождении выделяются шесть водоносных горизонтов: верхнечетвертичный, днепровский моренный (локальный), плиоценовый (локальный), турон-коньякский, альб-сеноман-ский и аптский [3, 13].
Верхнечетвертичный аллювиальный водоносный горизонт (aQIII-IV) локализован в поймах рек Медведицы и Тишанки. Представлен разнозернистыми песчано-супес-
чаными отложениями мощностью 5-30 м. Зеркало безнапорных грунтовых вод варьирует от 40-70 см до 4-6 м, дебит скважин - 4-11 л/с. Существенно варьируют гидрохимические показатели: от гидрокарбонатных каль-циево-натриевых вод с минерализацией до 1 г/л в местах инфильтрации осадков и поверхностных вод до солоноватых сульфатно-хлоридных и хлоридных натриево-каль-циевых вод с минерализацией до 2-2,5 г/дм3.
Днепровский моренный горизонт (qQIIdn) изолированными ареалами распространен северо-западнее месторождения, тяготея к линзам моренных песков. Водо-обильность мала (0,1-0,6 л/с), питание за счет осадков, разгрузка - в эрозионные системы. Гидрохимические показатели вод сильно варьируют от гидрокарбонатных до сульфатно-хлоридных. Минерализация - до 3 г/л [14].
Плиоценовый водоносный горизонт изолированными ареалами распространен севернее и западнее месторождения, приурочен к пескам ергенинской свиты. Водо-обильность мала (0,2-0,4 л/с), гидрохимические показатели вод сильно варьируют от гидрокарбонатных до суль-фатно-хлоридных. Минерализация - 0,3-3,2 г/л.
Турон-коньякский водоносный горизонт (К21 + к) локализован в мело-мергелистых толщах. Безнапорен или слабонапорен, мощность варьирует от 0 м (места размыва) до 65-71 м. Питается за счет осадков и поверхностного стока, а также водопритока из альб-сеноманского горизонта. Разгружается в бассейн р. Медведицы и зумпф
РисунокЗ. Себряковский карьер мела и глины. URL: https://dorgeoproekt.ru/assets/images/vlrlrs6o1-4-1280x853.jpg Figure ^Ssbtyatovskiyctalk andclaypuarry. URL: httpPs/Pdrgeoproegt.raraasess//mrigakegir|rs6o1-4-128axa83.j8p
карьера, где выражена депрессионная воронка глубиной 24-26 м. Водообильность неравномерна: от 0,01 до 3,9 л/ сек. Коэффициент фильтрации мелов не менее 4,7-4,9 м/ сут. Гидрохимические показатели вод и их минерализация существенно меняются с глубиной и в пространстве. Минерализация растет с юго-востока на север от 0,4 до 4,1 г/л, гидрокарбонатные воды замещаются сульфат -но-хлоридными [15].
Альб-сеноманский водоносный горизонт (K1al + s) имеет сплошной ареал распространения, осуществляя гидравлическое взаимодействие с соседними горизонтами. В карьере уровень данного горизонта до 11 м выше осушаемого турон-коньякского горизонта. Питается за счет инфильтрации осадков, поверхностных вод и перетока из других водоносных горизонтов, разгружается в бассейн р. Медведицы и путем перетоков в соседние водоносные горизонты. По сравнению с другими горизонтами воды сильно опреснены - до 1 г/л. Дебит скважин варьирует от 12 до 35 л/с.
Аптский водоносный горизонт (K1 a) имеет сплошной ареал распространения. Водоупором выступают плотные глины кровли, изолируя его от вышележащих горизонтов. Удельный дебит скважин от 0,2 до 0,7 л/с. Воды солоноватые, хлоридные, минерализация - 0,9-4 г/л.
Из-за высокой емкости мело-мергелистых пород ту-рон-коньякского водоносного горизонта именно они играют ведущую роль в обводнении зумпфа Себряков-ского карьера. Подчиненную роль имеет водоприток из альб-сеноманского водоносного горизонта. Малые фильтрационные и высокие емкостные свойства мелов привели к формированию вокруг карьера депрессионной воронки, что препятствует эффективному осушению обводненных мелов через водопонизительные скважины, применяемые последние три десятилетия.
Горно-геологические условия. Себряковское месторождение по классификационной схеме инженерно-геологических условий разработки (Г. Г. Скворцов, ВСЕГИН-ГЕО) относится к простым (тип IVa), так как приурочено к массиву полускальных малотрещиноватых, недислоци-рованных, слабообводненных пород, довольно однородных по составу и не содержащих прослоев непрочных пород [16, 17].
Практический интерес по условиям разработки месторождения представляют [4, 15]:
- комплекс моренных отложений днепровского оледенения (gQIIdn). Мощность отложений от 2 до 40 м. Группа пород - связные с обломочными. По крепости - мягкие, сильно уплотненные. По консистенции - твердые и полутвердые до уровня грунтовых руд; тугопластичные и мяг-копластичные - ниже грунтовых вод. Число пластичности - от 6,8 до 40,5. Естественная влажность - 5,3-28,1 %. Естественная пористость - 33-41%. Коэффициент фильтрации глинистых разностей - тысячные-десятитысячные доли метров в сутки, супесчаных разностей - 0,1-1,4 м/сут. Коэффициент крепости 0,8-1,0. Категория по буримости - II-III. Грунтовые воды развиты спорадически на глубине 0-20 м, по отношению к бетону - неагрессивны. К водно-эрозионным процессам породы слабоустойчивы. Участки неглубокого залегания комплекса (до 2 м) представляют собой площади
интенсивного оврагообразования, ветровой и водной эрозии почв;
- комплекс континентальных плиоценовых отложений (N2sk, N2er). Глинистые образования - связные, мягкие, плотные грунты твердой и полутвердой консистенции с коэффициентом крепости 1,0. Категория по буримости - III. Ергенинские пески - разнозерни-стые, кварцевые, относятся к песчаной группе пород. До глубины 20 м - сыпучие, рыхлые, среднеуплот-ненные, ниже - уплотненные. Коэффициент пористости - 0,53-0,66. Коэффициент фильтрации - 0,28-6,2; реже - до 10,0 м/сут. Коэффициент крепости - 0,5. Категория по буримости - I-II. Песчаные отложения за пределами месторождения обводнены. Вода по отношению к бетону неагрессивна. При выходе комплекса на поверхность обычны плоскостной смыв и струйчатая эрозия. На склонах >20° возникают промоины, рытвины, а местами овраги;
- комплекс морских турон-коньякских отложений (K2t - cn). Мощность - от 5 до 70 м. Сложен полускальными породами средней крепости и плотными породами с коэффициентом крепости от 4,0 до 2,0. Категория по буримости - III-V. Среднее значение объемного веса «сухого» мела по месторождению составляет 1,86 г/см3, обводненного - 1,91 г/см3. Среднее значение естественной влажности по «сухому» мелу - 29,3 %, по обводненному -31,5 %. Значения предела прочности в водонасыщен-ном состоянии для «сухого» мела варьируют от 13,0 до 53,0 кг/см2, у обводненного - от 14,0 до 68,0 кг/см2.
Характеристика полезного ископаемого. Качество мела и глин месторождения апробировано Себряков-ским цементным заводом, использующим в качестве карбонатной составляющей цементной шихты меловые породы и в качестве алюмосиликатного компонента - глины в количестве 20-21 %. В ходе эксплуатации месторождения доказано, что фактические значения объемной массы различных типов пород выше, чем принятые при утверждении запасов в 1975 г., что привело к пересчету запасов в 1996 г.
Подсчет запасов цементного сырья месторождения выполнен раздельно по глинам, «сухому» и обводненному мелу в соответствии с постоянными кондициями к качеству сырья и горнотехническим условиям эксплуатации, разработанными Гипроцементом и утвержденными протоколом ГКЗ СССР (1974), протокол ТКЗ при Волгоград-геолкоме (1996).
На оперативном учете числятся запасы тугоплавких глин для керамических изделий в количестве 387,2 тыс. т, утвержденные по категории B (1981), остаток балансовых запасов мела и глин Себряковского месторождения по состоянию на 01.01.2017 приведен в табл. 1.
Запасы мела и глинистых пород в контурах проектного карьера, подлежащие погашению за период 20172036 гг., приведены в табл. 2, 3.
Карбонатные породы. На Себряковском месторождении меловая толща разделена на «сухую» и обводненную части, граница между ними проведена по отметке +82 м. Содержание вредных примесей в породе мало: серного ангидрита по скважинам не более 0,27 %, щелочей не более 0,28 %. Содержание пятиокиси фосфора по выработ-
Таблица 1. Балансовые запасы по состоянию на 01.01.2017 г. Table 1. Balance reserves as of 01.01.2017
Вид сырья Запасы сырья по категориям, тыс. т
A B Ci A + B + C1
Мел «сухой» 26 508,33 56 683,65 246 532,70 329 724,68
Мел обводненный 13 287,80 30 532,14 534 276,31 578 096,25
Глинистые породы 14 145,37 52 842,61 138 680,07 205 668,05
Тугоплавкие глины 387,20
Источник: [18]
Таблица 2. Балансовые запасы, подлежащие погашению за период 2017-2036 гг. Table 2. Balance reserves to be redeemed for the period 2017-2036
Вид сырья Запасы сырья по категориям, тыс. т
A B Ci A + B + C1
Мел «сухой» 6394,4 8113,0 16 075,4 30 582,8
Мел обводненный 4579,4 43 227,3 10 993,7 58 800,4
Глинистые породы 655,4 7106,8 Добыча в 2017 г. 13 706,3 21 468,5
Мел «сухой» 584 946,6 1530,6
Мел обводненный 1107 1832,7 2939,7
Глинистые породы 76 999,5 1075,5
Таблица 3. Запасы мела и глинистых пород в контуре проектного карьера на 01.01.2017 г. Table 3. Reserves of chalk and clayey rocks in the designed quarry limits as of 01.01.2017
Параметры «Сухой» мел Обводненный мел Глинистые породы
Балансовые запасы категорий А + В + С1, тыс. т 30 582,8 58 800,4 21 468,5
Проектные потери, тыс. т 582,8 800,4 468,5
Промышленные запасы, тыс. т 30 000,0 58 000,0 21 000,0
Источник: [18].
Таблица 4. Средневзвешенный химический и гранулометрический состав глин (в целом по месторождению) Table 4. Weighted average chemical and granulometric composition of clays (for the whole field)
Среднее содержание, % Модули Сито
SiO2 Al2O3 CaO MgO П. п. п. SO3 Na2O K2O P2O5 n p 0,2 0,08
59,17 12,70 5,42 6,96 2,15 9,86 0,21 1,05 1,89 0,20 3,26 2,31 2,36 3,06
кам не превышает 0,30 %, но ввиду наличия в основании меловой толщи редких включений желваков фосфоритов, в ряде скважин содержание Р205 увеличивается до 0,98 %.
Значения силикатного модуля многих скважин и расчисток Себряковского месторождения варьируют в пределах 1,80-3,0, достигая в единичных скважинах 4,1 при среднем значении для месторождения 2,55. Значения глиноземного модуля по подавляющему большинству выработок изменяются от 1,1 до 2,8, в единичных случаях увеличивается до 3,0-3,96 при среднем его значении по месторождению 2,12.
По физическим и механическим свойствам меловая толща однородна, но несколько увеличивается плотность пород с глубиной и в направлении с востока на запад. Предел прочности мела в водонасыщенном состоянии, рассредоточенный по всей площади месторождения в период полевых работ 1972-1973 гг., варьировал в следующих пределах:
- «сухой» мел - 13,0-53,0 кг/см2;
- обводненный мел - 14,0-68,0 кг/см2.
Глинистые породы Себряковского месторождения представлены четвертичными и верхненеогеновыми отложениями. Химический и гранулометрический состав суглинков постоянен. В верхней части толщи отмечается повышенная запесоченность по сравнению с остальной породой.
Химический и гранулометрический состав глин детально изучен в 1971-1974 гг. Средневзвешенный химический и гранулометрический состав глин по скважинам и в целом по месторождению приведен в табл. 4.
При пересчете запасов принят средний объемный вес, равный 1,89 т/м3 при средней влажности 22,2 %. Коэффициент разрыхления глинистых пород составил 1,61. Коэффициент крепости глинистых пород по Прото-дьяконову - 0,5-1. В 1981 г. на месторождении разведаны и оконтурены запасы тугоплавких глин для производства керамических изделий. Добыча последних из-за отсутствия потребителя не ведется [19].
К отходам производства относятся вскрышные породы, представленные мелкозернистыми и пылевыми песками ергенинской свиты и некондиционными по качеству глинами. Они вывозятся во внутренние отвалы для засыпки выработанного пространства мела. При горнотехнической рекультивации почвенно-растительный слой, суглинки и супеси используются в качестве плодородного слоя при подготовке участков, подлежащих рекультивации [2].
Заключение
Себряковское месторождение мела и глины обеспечивает потребности АО «Себряковцемент», который является градообразующим предприятием г. Михайловка Волгоградской области, цементным сырьем (мел, глины). В геологическом строении месторождения принимают участие верхнемеловые, неогеновые и четвертичные отложения. Добыча мела и глины производится в карьере
площадью 6,5 км2 [20].
Мощность вскрышных пород - переменная, местами достигает 32-33 м. В настоящее время мощность разрабатываемых меловых отложений составляет 50 м, глины 30-35 м.
Балансовые запасы мела и глины подсчитаны по категориям А + В + С1. Разработка месторождения ведется открытым способом. За последнее десятилетие ежегодно извлекается 5,2-6 млн т сырья (предельное извлечение -до 5 млн т мела и 1,3 млн т глины).
Качество мела и глины как добываемого природного ресурса месторождения по химическому и гранулометрическому составу отвечает требованиям «Технических условий на качество основных видов сырьевых материалов для производства портландцементного клинкера», разработанных Гипроцементом. Это сырье может использоваться для получения портландцемента марок 400 и 500.
Cтатья посвящается светлой памяти Владислава Андреевича Харланова, открывшего авторам путь в науку.
ЛИТЕРАТУРА
1. Брылев В. А., Дьяченко Н. П., Пряхин С. И., Серегина Н. М. Крупнейшие карьеры Волгоградской области и их геоэкологическое состояние // Известия Волгоградского государственного педагогического университета. 2007. № 6 (24). С. 69-75.
2. Моников С. Н., Князев Ю. П., Князев А. П. Иван Васильевич Мушкетов: Урал, мушкетовит (к 120 летию со дня кончины выдающегося уроженца земли Донской) // Известия УГГУ. 2021. Вып. 4 (64). С. 165-169.
3. Волгоградская область: природные условия, ресурсы, хозяйство, население, геоэкологическое состояние / под ред. В. А. Брылева. Волгоград: Перемена, 2011. 528 с.
4. Рогачев С. П. ОАО «Себряковцемент» - одно из ведущих предприятий промышленности стройматериалов // Горная промышленность. 2006. № 5 (69). С. 6-9.
5. Геология СССР. Т. 11. Поволжье и Прикамье. М.: Недра, 1967. 667 с.
6. Геология СССР Т. 46. Ростовская, Волгоградская, Астраханская области и Калмыцкая АССР М.: Недра, 1970. 667 с.
7. Зозырев Н. Ю. Меловатская свита (сеноман правобережного Поволжья): новые данные по стратиграфическому положению и объему // Известия СГУ. Сер. «Науки о Земле». 2006. Т. 6. Вып. 1. С. 39-48. https://doi.org/10.18500/1819-7663-2006-6-1-39-48
8. Борзунов В. М. Геолого-промышленная оценка месторождений нерудного сырья. М.: Недра, 1973. 118 с.
9. Борзунов В. М. Разведка и промышленная оценка месторождений нерудных полезных ископаемых. М.: Недра, 1982. 310 с.
10. Востряков А. В. Неогеновые и четвертичные отложения, рельеф и неотектоника юго-востока Русской платформы. Саратов: Изд-во СГУ, 1967. 354 с.
11. Застрожнов С. И. Неогеновые отложения Волго-Хоперского междуречья: автореф. дис. ... канд. геол.-минерал. наук: 04.00.01. Саратов: СГУ, 1974. 29 с.
12. Востряков А. В. Неогеновые и четвертичные отложения, рельеф и неотектоника юго-востока Русской платформы. Саратов: СГУ, 1967. 353 с.
13. Инженерно-геологические ежегодники Саратовской инженерно-геологической партии в период за 1968-1984 годы. Саратов: ТГФ, 1984.
14. Четвертичные отложения, рельеф и неотектоника Нижнего Поволжья / под ред. А. В. Вострякова. Саратов: Изд-во СГУ, 1978. 184 с.
15. Князев А. П., Крапчетова Т. В. Геологическое строение и гидрогеологические условия объекта строительства АО «Себряковцемент» // Цифровая наука. 2020. № 8. С. 55-59.
16. Dimov G., Blazev K., Tosevski R., Delipetrov T., Doneva B. Methods of engineering geological models of rock // Proceedings of 14th SGEM GeoConference on Science and Technologies In Geology, Exploration and Mining, 19-25 June 2014, Albena, Bulgaria. P. 589-596. URL: https:// eprints.ugd.edu.mk/id/eprint/11179
17. Zhussupbekov A., Tulebekova A., Jumabayev A., Zhumadilov I. Assessment of soils deformability under vertical load // International Journal of GEOMATE. 2020. Vol. 18. No. 70. P. 221-228.
18. Волгоградская область в цифрах. 2008: стат. сборник / Федеральная служба государственной статистики по Волгоградской обл. Волгоград, 2008. 78 c.
19. Минерально-сырьевая база Волгоградской области: доклад об экологической ситуации в Волгоградской области в 2020 г. Волгоград, 2021.
20. Котлов Ф. В. Изменение геологической среды под влиянием деятельности человека. М.: Недра, 1978. 263 с.
Статья поступила в редакцию 17 февраля 2022 года
УДК 553.555+553.611 http://doi.org/10.21440/2307-2091-2022-2-71-79
Sebryakovskoye deposit of cement raw materials (Volgograd region)
Vladislav Andreevich KHARLANOV 1 Sergey Nikolaevich MONIKOV1* Yuriy Petrovich KNYAZEV1** Aleksandr Petrovich KNYAZEV2**
Volgograd State Pedagogical University, Volgograd, Russia 2Volgograd State Technical University, Volgograd, Russia
Abstract
The relevance of the work. The Sebryakovo deposit of chalk and clay is one of the largest deposits of cement raw materials on the basis of which the Sebryakovsky Cement Plant has been operating since 1953 (since 1992 - JSC Sebryakovcement) producing at least 6-7% of cement in Russia. The deposit is being developed in an open-pit manner, for 69 years of operation, the Sebryakovsky chalk and clay quarry has become the largest technogenic relief form of the Volgograd region with a total area of 6.5 km2. Over the past decade, 5.2-6 million tons of raw materials have been extracted annually (the maximum extraction is up to 5 million tons of chalk and 1.3 million tons of clay). The purpose of the work is to study the engineering and geological conditions of the Sebryakovsky chalk and clay deposit and to assess the quality of minerals for the production of Sebryakovcement JSC.
Results. The Sebryakovskoye deposit of chalk and clay is one of the largest in the south of Russia. The capacity of the developed chalk layer is 45-52 m, clay - 31-36 m. Geologically, the deposit consists of Upper Cretaceous (Cenomanian, Turonian-Cognac and Santonian), Neogene (Ergenin, Scythian) and Quaternary deposits. The balance reserves of chalk and clay are calculated by categories A + B + Cr The field is being developed in an open way. Over the past decade, 5.2-6 million tons of raw materials have been extracted annually. The quality of chalk and clay, as the extracted natural resource of the deposit, by chemical and granulometric composition meet the requirements of the "Technical conditions for the quality of the main types of raw materials for the production of Portland cement clinker" developed by Giprocement, and can be used to produce Portland cement grades 400 and 500. Conclusions. The results of the study confirm that Sebryakovcement JSC has its own raw material base for production -the Sebryakovskoye chalk and clay deposits, which tested the quality of the extracted natural resource.
Keywords: aquifer, geological structure, hydrogeological conditions, mining conditions, physical and mechanical properties of soils.
REFERENCES
1. Brylev V. A., Dyachenko N. P., Pryakhin S. I., Seregina N. M. 2007, The largest quarries of the Volgograd region and their geoecological state. Izvestiya Volgogradskogo gosudarstvennogo pedagogicheskogo universiteta, no. 6 (24), pp. 69-75. (In Russ.)
2. Monikov S. N., Knyazev Yu. P., Knyazev A. P. 2021, Ivan Vasilyevich Musketov: Ural, musketovit (to the 120th anniversary of the death of an outstanding native of the Don land). Izvestiya Ural State Mining University, issue 4 (64), pp. 165-169. (In Russ.)
3. 2011, Volgograd region: natural conditions, resources, economy, population, geoecological condition. Ed. V. A. Brylev. Volgograd, 528 p. (In Russ.)
4. Rogachev S. P. 2006, Sebryakovcement one of the leading enterprises of the building materials industry. Mining Industry, no. 5, pp. 6-9. (In Russ.)
5. 1967, Geology of the USSR. Vol. 11. Volga and Kama region. Moscow, 667 p. (In Russ.)
6. 1970, Geology of the USSR. Vol. 46. Rostov, Volgograd, Astrakhan regions and Kalmyk ASSR. Moscow, 667 p. (In Russ.)
7. Zozyrev N. Y. 2006, Melovatskaya suite (Cenomanian of the right-bank Volga region): new data on the stratigraphic position and volume. Izv. SSU. Ser. "Earth Sciences", vol. 6, issue 1, pp. 39-48. (In Russ.) https://doi.org/10.18500/1819-7663-2006-6-1-39-48
8. Borzunov V. M. 1973, Geological and industrial assessment of deposits of non-metallic raw materials. Moscow, 118 p. (In Russ.)
9. Borzunov V. M. 1982, Exploration and industrial evaluation of deposits of non-metallic minerals. Moscow, 310 p. (In Russ.)
10. Vostryakov A. V. 1967, Neogene and quaternary deposits, relief and neotectonics of the South-East of the Russian Platform. Saratov, 354 p. (In Russ.)
11. Zastrozhnov S. I. 1974, Neogene deposits of the Volga-Khopersky interfluve: abstract dis. ... candidate of geol.-mineral. sciences: 04.00.01. Saratov, 29 p. (In Russ.)
12. Vostryakov A. V. 1967, Neogene and quaternary deposits, relief and neotectonics of the southeastern Russian Platform. Saratov, 353 p. (In Russ.)
13. 1984, Engineering-geological yearbooks of the Saratov Engineering-Geological Party in the period for 1968-1984. Saratov. (In Russ.)
14. Quaternary deposits, relief and neotectonics of the Lower Volga region. Ed. A. V. Vostryakov. Saratov, 184 p. (In Russ.)
15. Knyazev A. P., Krapchetova T. V. 2020, Geological structure and hydrogeological conditions of the construction object of JSC "Sebryakovcement". Digital Science, no. 8, pp. 55-59. (In Russ.)
16. Dimov G., Blazev K., Tosevski R., Delipetrov T., Doneva B. 2014, Methods of engineering geological models of rock // Proceedings of 14th SGEM GeoConference on Science and Technologies In Geology, Exploration and Mining, 19-25 June 2014, Albena, Bulgaria. P. 589-596. URL: https://eprints.ugd.edu.mk/id/eprint/11179
Skraeved@mail.ru
** plakor@mail.ru
17. Zhussupbekov A., Tulebekova A., Jumabayev A., Zhumadilov I. 2020, Assessment of soils deformability under vertical load. International Journal of GEOMATE, vol. 18, no. 70, pp. 221-228.
18. 2008, Volgograd region in numbers. 2008: statistical collection. Federal State Statistics Service for the Volgograd region. Volgograd, 78 p. (In Russ.)
19. 2021, Mineral resource base of the Volgograd region: report on the ecological situation in the Volgograd region in 2020. Volgograd. (In Russ.)
20. Kotlov F. V. 1978, Change of the geological environment under the influence of human activity. Moscow, 263 p. (In Russ.)
The article was received on February 17, 2022
