Обучающие программы и исследовательские работы учащихся
Помогаем учителям и учащимся в обучении, создании и грамотном оформлении исследовательской работы и проекта.

Объявление

Наш баннер

Сайт Обучонок содержит исследовательские работы и проекты учащихся, темы творческих проектов по предметам и правила их оформления, обучающие программы для детей.
Будем благодарны, если установите наш баннер!
Баннер сайта Обучонок
Код баннера:
<a href="https://obuchonok.ru/" target="_blank"> <img src="https://obuchonok.ru/banners/banob2.gif" width="88" height="31" alt="Обучонок. Исследовательские работы и проекты учащихся"></a>
Все баннеры...
Тематика: 
География
Автор работы: 
Красавин Артур Евгеньевич
Руководитель проекта: 
Сафонова Надежда Викторона
Учреждение: 
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение "Гимназия имени Подольских курсантов"
Класс: 
9

При работе над итоговым индивидуальным проектом по географии "Курская магнитная аномалия" учащийся 9 класса определил принципы работы Лебединского горно-обогатительного комбината, кварцитного карьера, а также Фабрики обогащения, при этом классифицировал основное технологическое оборудование обогатительной фабрики, проиллюстрировав все приведенные примеры.

В процессе проведения работы над индивидуальным исследовательским проектом по географии «Курская магнитная аномалия» обучающийся 9 класса описал проведенную рядом ученых работу по исследованию курской магнитной аномалии и подкрепил собранные сведения фотографиями найденных известных личностей.

Подробнее о работе:


Вследствие исследовательской работы над итоговым индивидуальным проектом по географии на тему «Курская магнитная аномалия» ученик сделал выводы о том, что железная руда имеет огромное значение для производства вещей из железа и стали, которыми мы пользуемся ежедневно — скрепок, гвоздей, мебели, автомобилей, а также стальных балок зданий и железнодорожных рельсов.

Оглавление

Введение
Раздел 1. «Лебединский ГОК»
Раздел 2. «Лебединский кварцитный карьер»
Раздел 3. «Фабрика обогащения»
Раздел 4. «Основное технологическое оборудование обогатительной фабрики»
Раздел 5. «Взрыв в карьере Лебединского ГОК»
Раздел 6. «Палеонтологические находки в Лебединском карьере»
Раздел 7. «Исследователи КМА»
Заключение
Список литературы

Введение

Всем известно, что магнитная стрелка компаса всегда показывает на север. Но есть места на территории России, где компас буквально сходит с ума. И место это называется Курская магнитная аномалия (КМА) – самый большой железорудный бассейн в мире.
Она находится между тремя областями: Курской, Белгородской и Орловской. С этими районами связаны многие легенды и необъяснимые явления.

Вблизи города Курск компас начинает вести себя не как обычно - вместо того, чтобы показывать на север, его стрелка ведет совсем в другую сторону. Главная причина этого феномена заключается в том, что запасы железной руды там поистине впечатляющие, около 200 миллиардов тонн, то есть где-то половина от всей железной руды в недрах планеты. Недалеко от деревни Кочетовка в Тамбовской области найден так называемый "третий магнитный полюс", где подобное явление усилено многократно и нигде на нашей планете до сих пор не встречалось.

В Курской области наблюдаются необычные явления, которые могут объясняться магнитными аномалиями. Напряженность магнитного поля в аномальной зоне втрое превышает напряженность стандартного магнитного поля планеты.

По словам местных жителей, достаточно часто проявляются серебристые шары в Медвенке; необычные узоры (агролифы) в виде колец, кругов и других фигур на полях, образованных полегшими растениями; а также так называемые Фатежские воронки, образующиеся в результате непонятных взрывов в Фатежском районе, после которых изменился микроклимат местности - в пруду перестала водиться рыба, в лесу не стала расти ягода. Люди здесь жалуются на головные боли и потерю ориентации в пространстве.

Первые попытки освоения железорудных богатств КМА относятся к середине XVII века, но задокументированная история изучения её начинается в последней четверти XVIII века, когда известный русский ученый П. Б. Иноходцев столкнулся в этом районе с необъяснимым поведением стрелки компаса. В конце XIX века, геологи связали необычное поведение приборов в Курской области с большими запасами железной руды. Однако пробурив первые скважины, железо обнаружено не было. И на некоторое время о курской аномалии забыли. Когда же к власти пришел Владимир Ленин, бурение скважин возобновили, залежи оказались на большой глубине.

Из-за этой аномалии происходят отклонения в экосистеме: огромное количество железной руды способствует значительному снижению поверхностных и подземных вод, которые образуют пониженное давление водного горизонта, в следствии чего оседает земная кора и образуются открытые карьеры и котлованы.

Уровень снижения подземных вод в Курской области насчитывает несколько десятков тысяч квадратных метров, в результате чего происходит полное или частичное прекращение питания земной коры, фильтрация речных вод в более низкие слои грунта и увеличение стока в поверхностные бассейны.
Все это оказывает негативные последствия для экологии на данной территории.

Эксплуатация железорудных месторождений КМА ведется тремя горно-обогатительными комбинатами (Лебединским, Михайловским и Стойленским).
Мне бы хотелось подробней рассказать об одном из горнорудных предприятий, который находится в городе Губкин Белгородской области.

Раздел 1. «Лебединский ГОК»


Лебединский горно-обогатительный комбинат — один из ведущих российских производителей железорудного сырья, крупнейший в Европе производитель горячебрикетированного железа (ГБЖ), дважды занесенный в книгу рекордов Гиннесса как предприятие, разрабатывающее уникальное по запасам месторождение железной руды и имеющее крупнейший в мире карьер по добыче негорючих полезных ископаемых.

Лебединский ГОК входит в десятку крупнейших предприятий мира по добыче железной руды и производству высококачественного железорудного сырья для черной металлургии. Кроме этого, комбинат производит железорудный концентрат, офлюсованные и неофлюсованные окатыши.
Помимо использования на внутреннем рынке России полученные концентраты, окатыши и брикеты отправляются в Европу, США и Юго-Восточную Азию. Вероятно какое-то количество этого «Лебединского» металла есть и вашем доме или автомобиле.

лебединский ГОК

Строительство комбината началось в 1967 году, а в 1971 приступили к работам в карьере.
Глубина карьера Лебединского ГОКа - 250 м от уровня моря или 450 м – от поверхности земли (а диаметр – 4 на 5 километров), в него постоянно просачиваются подземные воды, и если бы не работа насосов, то он заполнился до самого верха за месяц.

Верхние слои — это культурные слои почвы и песок, его вывозят и используют в строительстве; под ним, белые слои — это известняк или мел; ещё ниже, красные вкрапления — глина скорее всего; далее, чёрного цвета, идут твёрдые породы, в них как раз и содержатся кварциты, содержащие железо и другие металлы.

Сланцево-песчаниковая свита имеет весьма ограниченное распространение и сложена кварцитовидными песчаниками, мусковитовыми сланцами, гнейсами и амфиболитами. Мощность достигает 1250 м.

Железорудная свита представлена двумя подсвитами железистых кварцитов и двумя подсвитами сланцев.

Раздел 2. «Лебединский кварцитный карьер»

Карьер – это начальное звено технологической цепи. Добыча руды осуществляется открытым способом при помощи взрывания, экскавации и транспортировки горной массы автомобильным и железнодорожным транспортом.

кварцитный карьер

На этом предприятии работают огромные экскаваторы WK-35 высотой около 19 метров и рабочей массой – более тысячи тонн. Благодаря ковшу объёмом 25 м3, этот гигант эффективно работает в связке с автосамосвалами, грузоподъемностью 220 тонн. В течение суток в карьере работает более 130 единиц горной техники, среди которых 30 карьерных самосвалов, 38 экскаваторов, 20 буровых машин и 45 тяговых агрегатов. БелАЗ 220-тонник – самый грузоподъемный самосвал в Лебединском ГОКе. Таких в карьере пока только два, остальные БелАЗы перевозят до 130 тонн. Caterpillar грузоподъемностью 180 тонн. Автобусы марки ПАЗ.

В карьере на случай поломки этой техники имеются свои «эвакуаторы», тоже на базе БелАЗа.Кстати, Эти машины такие крупные, что в карьер их доставляют в разобранном виде и собирают там же. Погрузку осуществляют самым большим новым экскаватором Hitachi с объёмом ковша в 23 кубометра.
Кроме содержащих железо пород в карьере ещё много так называемой пустой породы - мел, известняк, песок, глина, суглинки, скальные породы, которые используется в народном хозяйстве: пески используют в производстве силикатного кирпича, газосиликатных стеновых блоков и перекрытий; мел – в производстве извести, цемента, удобрений, красок; скальные породы – в производстве дорожного и строительного щебня.

Температура в карьере значительно теплей чем на поверхности.
Запасов железной руды в этом месторождении хватит ещё лет на 150, по предварительным подсчётам. Добытая порода – это пока ещё просто твёрдый камень, металлы из него ещё надо добыть, то есть обогатить, отделив от пустой породы.

Породу вывозят наверх электровозы по рельсам, проложенным по спирали ступенчатых краёв карьера, на обогатительную фабрику, где она подвергаются крупному дроблению.

Раздел 3. «Фабрика обогащения»


На фабрике обогащения породу дробят и измельчают, это происходит в специальных барабанах. Затем её очищают от примесей методом магнитной сепарации, обезвоживают и сушат. Получается железнорудный концентрат с содержанием железа до 69,5%, в зависимости от марки, этот полуфабрикат используют для дальнейших процессов. Его либо отправляют на другие производства, где нужен именно такой продукт, либо передают в соседний корпус комбината, на окомкование. Весь процесс автоматизирован и управляется современными компьютерами и программным обеспечением.

железнорудный концентрат

Окомкование — это процесс дополнительного обогащения железнорудного концентрата. Увлажнённый тонко измельчённый концентрат в специальных вращающихся чашах (грануляторах) или барабанах-окомкователях смешивается с бентонитом, в результате чего получаются круглые комочки (окатыши) размером 5-20 мм, которые затем направляются в следующий корпус, где их обжигают в печах при температуре 1250-1300 градусов.

окомкование

Печи полностью закрытые. Можно только увидеть, как с одной стороны окатыши поступают в печь, с другой выходят. Внешний их вид мало чем отличается до и после обжига. Окатыши разделяют на неофлюсованные - для доменного производства в них 62-65% железа , и офлюсованные под металлизацию – в нах 66-66,5% железа при низком содержании серы, фосфора и оксида кремния, они могут использоваться как для выплавки чугуна, так и для производства горячебрикетированного железа, из которого потом льют высококачественную сталь. Следующий этап обработки окатышей – это выплавление горячебрикетированного железа, в брикетах содержится более 90% железа.

Производство металлизованных брикетов происходит из офлюсованных окатышей с массовой долей железа более 66,5%, произведенных из дообогащенного концентрата, путём прямого восстановления железа, при температуре около 900°С под взаимодействием потоков реформированного природного газа и железорудных окатышей.
Цех обжига весьма тёмный, пыльный и в нём очень жарко. В нём трудятся только машины, люди заходят сюда только для технического обслуживания машин.

Раздел 4. «Основное технологическое оборудование обогатительной фабрики»

Дробилка конусная — машина непрерывного действия, предназначенная для дробления рудных и нерудных полезных ископаемых путем дробления материала внутри неподвижной конусной чаши конусом, совершающим круговое качание.

дробилка

Барабанно-шаровая рудо галечная мельница замкнутого цикла — устройство для помола железной руды в замкнутом цикле с применением гидравлического классификатора.

галечная мельница

Магнитный сепаратор - это многоцелевая система, предназначенная для отделения магнитных примесей от немагнитных.

магнитный сепаратор

Грохот инерционный самобалансный ГИСТ- 72. Предназначен для грохочения (механического разделения) сыпучих материалов с объемной массой насыпного груза до 2,8 т/м3 на операциях: -сухого грохочения сыпучих материалов, мокрого грохочения, обезвоживания, обесшламливания и отмыва суспензии от продуктов обогащения.

грохот инерционный

Дешламатор — устройство, предназначенное для удаления шлама из пульпы путём отмывки, декантации, классификации и сгущения пульпы различных горных пород. Применятся дешламатор для обесшламливания пульпы руд и сгущению пульпы руд.

дешламатор

Гранулятор (окомкователь) - устройство для грануляции тонкоизмельченных материалов, способствующее увеличению производительности агломерационных машин.

гранулятор

Раздел 5. «Взрыв в карьере Лебединского ГОК»

В августе 1993 года в карьере Лебединского ГОК произошёл несанкционированный преждевременный взрыв ряда скважинных зарядов и взрывной сети. Предположительно было задействовано промышленное взрывчатое вещество в количестве, превышающем 200 тонн. В результате этого чрезвычайного происшествия погибло 12 человек, 8 человек получили травмы различной тяжести, взрывом было повреждено 13 единиц техники.

Раздел 6. «Палеонтологические находки в Лебединском карьере»


Интересно то, что Лебединский карьер можно рассматривать и как палеонтологический объект. Во время добычи руды в карьере находят останки разнообразных, обитателей Земли, вымерших миллионы лет назад, некоторые представлены в музеях.

В музее истории Курской магнитной аномалии и Губкинском краеведческом музее Белгородской области можно увидеть палеонтологические экспонаты:

  • Череп шерстистого носорога
  • Зубы, бивни и коренные зубы мамонта
  • Фрагмент скелета плезиозавра
  • Различные типы окаменелостей позвоночных, млекопитающих, рептилий

Раздел 7. «Исследователи КМА»

ГУБКИН ИВАН МИХАЙЛОВИЧ
И. М. Губкин разработал оригинальный способ построения структурных карт подземного рельефа нефтяных месторождений. Составленная по этому методу карта подземного рельефа нефтяного пласта Нефтяно-Ширванского района позволила разрешить вопрос о закономерностях залежей нефти этого района.

Губкин

ПИЛЬЧИКОВ НИКОЛАЙ ДМИТРИЕВИЧ
Пильчиков Н. Д. в 1880-х гг. разработал теорию методов магнитометрии разведки аномалий геомагнетизма, впервые обосновав наличие залежей железной руды в пределах Курской магнитной аномалии. Обнаружил ее новые районы и одним из первых указал на то, что причина аномалии - залежи железной руды. В 1889—1894 гг. учредил магнито-метеорологическое отделение физического кабинета и университетскую метеостанцию. Предложил конструкцию герметизированной кабины (портаеронавта) - прародителя современных космических скафандров.

Пальчиков

ЛЕЙСТ ЭРНЕСТ ЕГОРОВИЧ
ЛЕЙСТ Э. Е. занимался проблемами земного магнетизма, изучал Курскую магнитную аномалию, сделал вывод о распространении аномалии двумя полосами, простирающимися с северо-запада на юго-восток; доказал, что аномалия вызывается огромными залежами железных руд с высоким содержанием чистого железа, которое доступно промышленной разработке. В 1917 году закончил обработку своих многолетних исследований Курской магнитной аномалии.

Лейст

ИНОХОДЦЕВ ПЁТР БОРИСОВИЧ
П. Б. Иноходцев (1742-1806) - русский астроном.
Обнаружил в районе Белгорода сильную аномалию поля земного магнетизма. Иноходцев был одним из первых русских историков астрономии. Также занимался метеорологическими исследованиями и исследованиями в области климатологии.

Иноходцев

ЛАЗАРЕВ ПЁТР ПЕТРОВИЧ
П. П. Лазарев в 1918 году организовал и руководил крупномасштабным геофизическим проектом по исследованию Курской магнитной аномалии. Геофизические исследования (магнитная съемка) в Курской, Орловской и Воронежской областях, привели к выводам о наличии в недрах Земли на глубинах порядка 200 м огромных залежей железной руды — магнетита. В районе Курской магнитной аномалии начиная с 1921 г. изучалась аномалия силы тяжести, несовпадение максимумов магнитной и гравитационной аномалий привело к предположению о залегании в глубинах Земли кроме магнетита также и немагнитной руды — гематита, что подтвердилось результатами бурения и сейсмического метода разведки.

Лазарев

ШЕВЯКОВ ЛЕВ ДМИТРИЕВИЧ
Л.Д. Шевяков — создатель теории проектирования шахт на основе исследования методами математического анализа зависимостей между природными, технико-организационными и экономическими параметрами разработки месторождений, основоположник научной школы в области теории проектирования шахт. Важное значение имели исследования Шевякова в области горного давления: им создан метод расчёта опорных целиков в горных выработках. Л.Д.Шевяков принимал участие в составлении плана послевоенного восстановления шахт Донбасса и Мосбасса, осуществлял экспертизу проектов Лебединского, Яковлевского и других рудников KMA, создал ряд учебников для горных вузов. 

Шевяков

Заключение

Железная руда имеет жизненно важное значение для производства предметов из железа и стали, которые мы используем каждый день — от скрепок и гвоздей, мебели и автомобилей, до стальных балок в зданиях и железнодорожных рельсов.
В Белгородской области залежи железных руд составляют 40 % запасов России и 80 % запасов Курской магнитной аномалии.

Лебединский горно-обогатительный комбинат – уникальное предприятие, которое дважды занесено в Книгу рекордов Гиннеса как предприятие, разрабатывающее уникальное по запасам месторождение железной руды и имеющее крупнейший в мире карьер по добыче негорючих полезных ископаемых.
Ежегодно открытым способом в карьере Лебединского ГОКа добывают 42,5 млн. тонн руды, 18,5 млн. тонн концентрата и почти 9 млн. тонн окатышей. Здесь можно познакомиться со всеми стадиями горнорудного производства начиная от взрыва горной породы, с основными стадиями добычи железной руды и заканчивая процессом производства металлизованных брикетов – высококачественного сырья для металлургической промышленности.

Из горной породы на Лебединском ГОКе изготавливают железорудный концентрат, неофлюсованные и офлюсованные окатыши, брикеты железной руды. Помимо использования на внутреннем рынке России полученные концентраты, окатыши и брикеты отправляются в Европу, США и Юго-Восточную Азию.
Современное оборудование и совершенствование технологий за период работы Лебединского ГОКа дают хорошие результаты в плане увеличения добычи и переработки железистых кварцитов.

Литература

  1. Э.В Ловчинкий, Механическое оборудования фабрик для окускования железорудного сырья. Москва изд-во «Металлургия» 1977. 256 с.
  2. М.Я Сапожников, Механическое оборудование строительных материалов, изделий и конструкции. М, «Высшая школа».1971. 382 с.
  3. Палеонтологический портал
  4. Официальный сайт предприятия Лебединский ГОК, УК «МЕТАЛЛОИНВЕСТ»


Если страница Вам понравилась, поделитесь в социальных сетях:

Объявление

Статистика