Pages Navigation Menu

ISSN 2227-6017 (ONLINE), ISSN 2303-9868 (PRINT), DOI: 10.18454/IRJ.2227-6017
ПИ № ФС 77 - 51217, 16+

Скачать PDF ( ) Страницы: 41-45 Выпуск: №5 (24) Часть 1 () 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.
Андросов А. Д. НОВЫЕ ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ОТРАБОТКИ БЕДНОТОВАРНЫХ КИМБЕРЛИТОВЫХ ТРУБОК / А. Д. Андросов, Е. А. Иванова // Международный научно-исследовательский журнал. — 2020. — №5 (24) Часть 1. — С. 41—45. — URL: https://research-journal.org/technical/novye-innovacionnye-texnologii-otrabotki-bednotovarnyx-kimberlitovyx-trubok/ (дата обращения: 03.06.2020. ).
Андросов А. Д. НОВЫЕ ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ОТРАБОТКИ БЕДНОТОВАРНЫХ КИМБЕРЛИТОВЫХ ТРУБОК / А. Д. Андросов, Е. А. Иванова // Международный научно-исследовательский журнал. — 2020. — №5 (24) Часть 1. — С. 41—45.

Импортировать


НОВЫЕ ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ОТРАБОТКИ БЕДНОТОВАРНЫХ КИМБЕРЛИТОВЫХ ТРУБОК

Андросов А.Д.1, Иванова Е.А.2

1Доктор технических наук,  профессор  Горный институт СВФУ им. М.К.Аммосова, 2Магистрант,  Горного институт СВФУ им. М.К.Аммосова

НОВЫЕ ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ОТРАБОТКИ БЕДНОТОВАРНЫХ КИМБЕРЛИТОВЫХ ТРУБОК

Аннотация

В статье авторов рассмотрено вопросы повышения эффективности разработки беднотоварных кимберлитовых трубок за счет применения нового комплекса горнотранспортного оборудования при вертикальной схеме подъема горной массы. Эффективность достигается благодаря применению бестранспортной схемы перемещения горной массы с обеспечением экологически безопасного ведения горных работ.

Ключевые слова: нестандартное горное оборудование, кранлайны, бестранспортная схема, саморазгружающиеся сосуды, контрейлеры.

Androsov A.D.1, Ivanova E.A.2

1PhD, professor of the Institute of Mines NEFU them. M.K.Ammosov; 2Undergraduate, Mining Institute NEFU them. M.K.Ammosov

NEW INNOVATIVE TECHNOLOGY MINING BEDNOTOVARNYH KIMBERLITE PIPERS 

Аbstract

In this article the authors considered the increase in efficiency of development bednotovarnyh kimberlite pipes by applying a new set of mining equipment for vertical lifting scheme of the rock mass. Efficiency is achieved by bestransportnoj movement pattern of the rock mass with providing environmentally safe mining operations.

Keywords: non-standard mining equipment kranlayny, bestransportnoj scheme, hopper vesselscontrailers.

В настоящее время из-за отсутствия совершенных технологий малые алмазосодержащие трубки на разведанных кимберлитовых полях продолжают оставаться как забалансовые запасы для будущих поколений. Количество таких трубок насчитывает более 800 шт. Созданные на горном факультете СВФУ базовые технологии, подтвержденные соответствующими патентами, позволяют с достаточной эффективностью отработать их с применением новых технологий [1, 2]. Они преимущественно ориентированы на бестранспортную схему перевалки руды и вскрыши при вертикальной схеме подъема горной массы, как это показано на рис. 1 [2]. Более того, в такой технологической схеме использовано нестандартное горное оборудование – кранлайны, позволяющие безопасно производить перемещение горной массы при высоких уступах (высокоуступная технология) [3].

Суть инновационной научно-технической разработки, применительно к горнотехническим условиям залегания малообъемных кимберлитовых трубок, сводится к следующему. Авторами впервые предлагаются отличительные подходы, которые основаны на применении принципиально нового комплекса оборудования, осуществляющего вертикальную бестранспортную схему подъема горной массы. Саморазгружающиеся сосуды (обозначения см. на рис. 1), например, загружаются погрузчиками на отм. 30 м, затем кранлайн, расположенный на горизонте с отм. 15 м. перемещает сосуд на отм. 0 м. (на поверхность), где вскрышные породы укладываются во временных отвалах, а руда перегружается в контейнеры, которые автосамосвалами доставляются на обогатительную фабрику.

03-02-2020 16-07-56

03-02-2020 16-08-09

Рис.1 – Схема отработки малой кимберлитовой трубки при бестранспортной перевалке горной массы: а, б – расположение кранлайнов, соответственно в период формирования рабочих уступов и углубки карьера; в – восстановленный участок поверхности земли после доработки карьера. 1- кимберлитовая трубка; 2- борт карьера; 3- кранлайны; 4- временные отвалы на борту карьера; 5- карьерное пространство, заполненное пустыми породами; 6- восстановленный участок рельефа поверхности земли; 7- специальные саморазгружающиеся сосуды

Основными преимуществами предлагаемого технического решения по сравнению с традиционным автомобильным транспортом для подъема горной массы при отработке малых трубок являются:

  • применение бестранспортной разработки малых кимберлитовых трубок в кратное количество раз повышает эффективность горных работ;
  • снижает вредные выбросы горного производства благодаря исключению из технологического цикла автомобильного транспорта глубоких горизонтов;
  • обеспечивает сохранение окружающей природы благодаря восстановлению нарушенных горными работами территорий отчуждаемых земель;
  • снижает капитальные затраты на разработку месторождения путем исключения дорогостоящего колесного транспорта для вывозки вскрышных пород;
  • улучшает экологическую ситуацию в регионах ведения горных работ.

Такая технологическая схема, в отличие от аэростатических, шнекопневматических и др. подъемников обеспечит высокую мобильность, удобства и простоту конструктивного исполнения, повышая эффективность ее работы в условиях вахтового метода освоения малых месторождений [4].

Следует также отметить, что поиски и разведка месторождений кимберлитовых трубок изначально были ориентированы лишь только на алмазоносность, а другие сопутствующие в кимберлитах минералы- спутники не принимались во внимание. По исследованиям многих ученых геологов установлено, что в кимберлитах наряду с алмазами присутствуют такие мелкие ценные минералы (МЦМ), как платиноиды, минералы титана, циркона, гранаты, пироны, хромдиопсид и др., в которых нуждается сварочное, металлургическое и ювелирное производство. Их насчитывается более 50 наименований. Они присутствуют также на хвостах обогатительных фабрик и других отходах горно-обогатительных производств [5,6].

В связи с изложением создано техническое решение, позволяющее вести отработку малой кимберлитовой трубки по принципиально новой технологической схеме [7]. Суть ее состоит в следующем (рис. 2).

Разработку беднотоварной кимберлитовой трубки осуществляют с разделением карьерного пространства по глубине на верхнюю и нижнюю зоны. Причем отработку верхней зоны ведут скреперами с предврительным разупрочнением полускальных кимберлитов рыхлителями. Вынутую при этом руду транспортитруют автосамосвалами до обогатительной фабрики, вскрышные породы укладывают на борту карьера. Для вскрытия и отработки нижней зоны карьера проходят глубокую въездную траншею внешнего заложения, в конце въездной траншеи на скальных грунтах создают перегрузочную площадку. Выемку руды производят экскаваторами нижнего черпания, с повышенным усилием резания, вынутую руду грузят в контрейлеры* и транспортируют по вертикальной схеме с помощью клетьевых подъемников до перегрузочной площадки, где контрейлеры выкатом перегружают в кузова автосамосвалов. Руду до обогатительной фабрики доставляют автосамосвалами в контрейлерах, а на хвостах обогатитальной фабрики устанавливают мини- фабрику для извлечения мелких ценных минералов и резкоземельных элементов.

Эффективность от реализации технического решения будет достигнута благодаря снижению затрат на разработку малой трубки и получению дополнительной прибыли за счет попутного извлечения из кимберлитов МЦМ и редкоземельных элементов. Кроме того, будет улучшено качество выполнения работ по усреднению алмазосодержащих руд, подаваемых на обогатительную фабрику. Разработка преимущественно рекомендуется также при вахтовом методе освоения кимберлитовых трубок малых размеров, расположенных в зоне освоенных территорий. Возможные варианты отработки малых трубок и способов их реализации практически неисчерпаемы.

Контрейлер* – контейнер на колесах для перевозки грузов на железнодорожных  платформах или по дорогам автосамосвалами.

03-02-2020 16-08-22

Рис. 2 – Схема размещения комплекса горнотранспортного оборудования при вертикальной схеме подъема горной массы с применением контрейлеров: 1- кимберлитовая трубка; 2- нерабочий борт карьера; 3- берма безопасности; 4- глубокая траншея внешнего заложения; 5- перегрузочная площадка; 6- клетьевой подъемник; 7- контрейлер; 8- экскаватор нижнего черпания; 9- автосамосвал; 10 – обогатительная фабрика; 11- хвостохранилище; 12- мини – фабрика для извлечения мелких ценных минералов

 

Основными преимуществами данной инновационной научно-технической разработки являются:

  1. Комбинация скреперной и экскаваторной выемки горной массы их верхних горизонтов снижает капитальные и эксплуатационные затраты на отработку малой кимберлитовой трубки.
  2. Применение контрейлеров на роликовом ходу обеспечивает оперативность перегрузочных работ и сокращает простои работы транспорта.
  3. Использование вертикальной схемы транспортирования горной массы с высокими уступами не требует выполнения специальных горнокапитальных работ.
  4. Исключение автомобильного транспорта их технологической цепи при отработке глубоких горизонтов карьера снижает вредные выбросы в окружающую среду в виде выхлопных газов.

В табл.1 приведено ожидаемое улучшение технико-экономических показателей от внедрения новых технологий отработки малых и беднотоварных кимберлитовых трубок.

Таблица 1 – Ожидаемое улучшение технико-экономических показателей от внедрения инновационных разработок

Наименование показателей Традиционная технология Рекомендуемая инновационная разработка
I Способ разработки малой кимберлитовой трубки:

1. Глубина карьера, м

 

 

105

 

 

105

2. Угол откоса борта карьера 60* 60*
3. Объем удаляемой горной массы из карьера, млн.м3 2,21 2,21
4. Количество экскаваций горной массы (перевалка), шт 1 7
5. Объем экскавируемой горной массы, млн.м3 2,21 8,49
6. Объем вывозимой горной массы автотранспортом, млн, м3 2,24
7. Объемы обратно засыпаемых вскрышных пород в карьер, млн.м3 1,38 1,38
8. Снижение затрат на разработку малой кимберлитовой трубки, млн. долл 0,24
9. Затраты на восстановление нарушенных земель, млн. долл 2,98 0,96
10. Снижение затрат на восстановление нарушенных земель, млн. долл 1,92
11. Суммарный экономический эффект, млн. долл 2,16
12. Социальный эффект- улучшение экологической обстановки в регионе до 5 раз
II Способ разработки беднотоварных кимберлитовых трубок:

1. Глубина карьера беднотоварной кимберлитовой трубки, м

 

 

100

 

 

100

2. Угол откоса борта карьера, град 45* 90*
3. Объем горной массы в контуре карьера, млн. м3 4,5 1,96
4. Снижение затрат на разработку беднотоварной кимберлитовой трубки, млн. долл 8,83
5. Продуктивность 1 т беднотоварной кимберлитовой трубки, долл 50 130
6. Дополнительный доход от реализации МЦМ, млн. долл 62,8
7. Суммарный экономический эффект от реализации способа, млн. долл 71,7

Таким образом, результаты обосновывающих расчетов показывают экономическую целесообразность отработки малообъемных кимберлитовых трубок новыми технологиями в условиях развития рыночных отношений, обеспечивая дополнительные доходы акционерной компании.

Литература

  1. В.С. Попов, В.Г. Гринев. Конструирование технологии подземной отработки кимберлитовых трубок- Якутск: ЯНЦ СО РАН СССР, 1990.-88 с.
  2. Пат. 2426882 РФ, СПК Е 21 С 41/26. Способ разработки малых кимберлитовых трубок / Егоров Е.Г., Андросов А.Д., Данилов Ю.Г., Андросов А.А. – Опубл. В БИ. – 2009. -№ 23.
  3. К.Н. Трубецкой, А.Н. Домбровский, И.А. Сидоренко. Высокоуступная технология открытых горных работ на основе применения кранлайнов. – Горн. журн. – 2005. -№3.
  4. Актуальные проблемы разработки кимберлитовых месторождений: современное состяние и перспективы решения: Сб.докл. Междунар. научно-практ. конф. «Мирный -2001». – М.: Изд. Дом «Руда и металлы», 2002.- С. 346-355.
  5. К.П.Аргунов. Алмазы Якутии: физические, морфологические, геммологические особенности. Новосибирск: Изд-во СО РАН, Филиал «Гео», 2005.- 402 с.
  6. Андросов А.Д., Михайлов В.Е. Постановка задачи комплексной переработки минерального сырья в условиях рыночной модели экономики// Горный информационно-аналитический бюллетень: Современные геотехнологии на горных предприятиях. – М.: Изд-во МГГУ, отдельный выпуск, 2011.- № 10.
  7. Андросов А.Д., Иванова Е.А. Возможности применения контрейлеров для подъема алмазосодержащих руд из глубоких карьеров// Сб. материалов VI Междунар. научно-практ. конференции «Научная дискуссия: вопросы технических наук», Мосвка, 2013.

Оставить комментарий

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

Лимит времени истёк. Пожалуйста, перезагрузите CAPTCHA.