Pages Navigation Menu

ISSN 2227-6017 (ONLINE), ISSN 2303-9868 (PRINT), DOI: 10.18454/IRJ.2227-6017
ЭЛ № ФС 77 - 80772, 16+

Скачать PDF ( ) Страницы: 92-94 Выпуск: №11 (18) Часть 3 () Искать в Google Scholar
Цитировать

Цитировать

Электронная ссылка | Печатная ссылка

Скопируйте отформатированную библиографическую ссылку через буфер обмена или перейдите по одной из ссылок для импорта в Менеджер библиографий.
Лакин Д. А. ТЕХНОЛОГИЯ ПОДВОДНОЙ ОТРАБОТКИ РОССЫПНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ КОНТИНЕНТАЛЬНОГО ШЕЛЬФА РОССИИ / Д. А. Лакин, В. Е. Кисляков // Международный научно-исследовательский журнал. — 2021. — №11 (18) Часть 3. — С. 92—94. — URL: https://research-journal.org/earth/texnologiya-podvodnoj-otrabotki-rossypnyx-mestorozhdenij-kontinentalnogo-shelfa-rossii/ (дата обращения: 15.05.2021. ).
Лакин Д. А. ТЕХНОЛОГИЯ ПОДВОДНОЙ ОТРАБОТКИ РОССЫПНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ КОНТИНЕНТАЛЬНОГО ШЕЛЬФА РОССИИ / Д. А. Лакин, В. Е. Кисляков // Международный научно-исследовательский журнал. — 2021. — №11 (18) Часть 3. — С. 92—94.

Импортировать


ТЕХНОЛОГИЯ ПОДВОДНОЙ ОТРАБОТКИ РОССЫПНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ КОНТИНЕНТАЛЬНОГО ШЕЛЬФА РОССИИ

Лакин Д.А.1, Кисляков В.Е.2

1Инженер кафедры «Открытые горные работы», Сибирский федеральный университет; 2Доктор технических наук, профессор, Сибирский федеральный университет

ТЕХНОЛОГИЯ ПОДВОДНОЙ ОТРАБОТКИ РОССЫПНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ КОНТИНЕНТАЛЬНОГО ШЕЛЬФА РОССИИ

Аннотация

В статье рассмотрены – перспективы и проблемы освоения подводных россыпных месторождений континентального шельфа России, приведены технологические решения в части выемки полезного ископаемого из подводного забоя.

Ключевые слова: континентальный шельф, технология, выемка полезного ископаемого, внутриводный лёд.

Lakin D.A.1, Kislyakov V.E.2

1Engineer, Opencast Mining Department; 2Professor, Dr. Sci, Siberian Federal University

UNDERWATER MINING OF PLACER DEPOSITS IN CONTINENTAL SHELF OF RUSSIA

Abstract

The paper describes the prospects and problems of the underwater placer deposits in continental shelf of Russia and gives technological solutions for mineral extraction from underwater face.

Keywords: continental shelf, technology, mineral extraction, frazil ice.

Арктический шельф России является перспективным направлением в части восполнения запасов полезных ископаемых, значительную часть из которых занимают россыпные месторождения полезных ископаемых. Россыпи олова залегают на Евро-Азиатском шельфе Северного Ледовитого океана и Северо-Западном шельфе Берингова моря. Здесь же известны россыпные месторождения титановых минералов (ильменит, рутил), циркона, магнетита, титано-магнетита, граната. Шельф Белого моря обладает россыпями алмазов. Шельфовая зона Карского моря перспективна для обнаружения россыпей золота, титано-циркониевых минералов, алмазов, янтаря и железо-марганцевых конкреций. Проявления золота обнаружены на Северной земле. Установлена алмазоносность юго-западной части моря Лаптевых. Восточно-Арктическая шельфовая область имеет разведанные месторождения олова и золота. Прогнозные запасы золота обнаружены на шельфе Восточно-Сибирского и Чукотского морей.

Однако все существующие на данный момент способы добычи полезных ископаемых со дна морей и океанов не применимы или малоэффективны в суровых условиях Арктической зоны России, требуют большие затраты сил, энергии и денежных средств на их реализацию. Связано это с постоянной отрицательной температурой, обледенением добычного оборудования, которое влечёт за собой отказ устройств и простои добычных комплексов или отдельных выемочных единиц. Тяжелые условия ручного труда, сводят на нет все попытки отработки месторождений.

Возможность отработки россыпных месторождений континентального шельфа станет возможной при создании технологии включающей в себя процессы, максимально приближенные к природным. Технология способная использовать основной недостаток Арктических территорий, лёд и отрицательную температуру, как основу для успешного осуществления выемки рыхлого полезного ископаемого из подводного забоя.

Таким образом, была создана технология основной упор в которой приходится на процесс придонного (внутриводного) образования льдов и разности плотностей образованного льда и воды.

В ходе изучения процесса формирования придонного (внутриводного) льда было выявлено, что для успешного его образования в подводном забое необходимы некоторые благоприятные условия. Это наличие центров кристаллизации и переохлаждённой воды.

Ядрами (центрами) кристаллизации служат – частички пыли, пузырьки воздуха. В случае внедрения данного явления в технологический процесс ядрами кристаллизации вполне успешно могут оказаться мельчайшие частицы полезного ископаемого, взвешенные в толще подводного забоя, а катализатором к началу процесса образования льда служит воздух отрицательной температуры, который подаётся с поверхности акватории и выполняет одновременно роль барбатирующего и кристаллизующего вещества. Таким образом, в подводном забое формируется частичка (ГЛТ) – грунтоледовое тело.

Процесс всплытия ГЛТ происходит спустя некоторое время после его образования в подводном забое, это объясняется тем, что ледовой части ГЛТ необходимо набрать достаточную грузоподъёмность за счёт разности плотности нарастающего на частичку полезного ископаемого льда и окружающей водной среды. Для осуществления процесса нарастания в подводный забой постоянно подаётся воздух отрицательной температуры – хладагент, который взвешивает новые центры кристаллизации и завершает формирование уже существующих ГЛТ до момента отрицательной гидравлической крупности. После окончательного формирования ГЛТ всплывают на поверхность акватории.

Не маловажную роль в успешном осуществлении технологического процесса играет подъёмная (грузоподъёмность) сила льда. Если рассматривать чистый лёд без микроскопических пор и трещин, при 0°С плотность его составит 0,9168 г/см3, а вода при той же температуре 0,9984 г/см3 [1].

Рассмотрим массу льда необходимую для подъёма на поверхность частицы полезного ископаемого, в нашем случае олова, определённой массы и крупности.

В ходе экспериментальных исследований выявлена необходимая масса льда в зависимости от параметров частицы.

Таблица 1 – Модель определения необходимой массы льда для подъёма на поверхность россыпного олова в соответствии с параметрами частицы

Крупность частиц, мм Объем зерен, мм3 Масса зерен, г Масса льда с зернами, г Масса чистого льда, г
0,10 0,001 0,000004 0,000051 0,000048
0,50 0,065 0,000478 0,006421 0,005944
1,00 0,524 0,003822 0,051371 0,047549
1,50 1,767 0,012900 0,173378 0,160478
2,00 4,189 0,030578 0,410970 0,380392
2,50 8,181 0,059723 0,802676 0,742953
3,00 14,137 0,103201 1,387025 1,283823
3,50 22,449 0,163880 2,202544 2,038664
4,00 33,510 0,244625 3,287762 3,043137
4,50 47,713 0,348304 4,681208 4,332904
5,00 65,450 0,477783 6,421410 5,943626
5,50 87,114 0,635930 8,546897 7,910967
6,00 113,097 0,825610 11,096196 10,270587
6,50 143,793 1,049690 14,107838 13,058147
7,00 179,594 1,311038 17,620349 16,309311
7,50 220,893 1,612519 21,672259 20,059739
8,00 268,082 1,957001 26,302095 24,345094
8,50 321,555 2,347350 31,548387 29,201037
9,00 381,703 2,786433 37,449663 34,663230
9,50 448,920 3,277117 44,044451 40,767334
10,00 523,598 3,822268 51,371280 47,549012

12-04-2021 12-59-12

Рис.1 – Зависимость массы льда от массы зёрен россыпного олова

12-04-2021 12-59-23

Рис.2 – Зависимость массы льда от размера частиц россыпного олова

Литература

  1. Лёд и другие состояния воды [Электронный ресурс] URL: http://www.o8ode.ru/article/answer/ice/bestice.htm (дата обращения 24.11.2013).

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Лимит времени истёк. Пожалуйста, перезагрузите CAPTCHA.