Введение к работе
Актуальность работы. Золоторудные месторождения составляют весьма важную часть минерально-сырьевой базы России, основная доля которых расположена на Урале, в Красноярском крае, Забайкалье и в других районах Сибири и Дальнего Востока. Золото является ценным полезным ископаемым, высокая потребность в котором ощущается постоянно. Поэтому существует объективная необходимость наращивания объёмов его добычи, в том числе за счёт вовлечения в эксплуатацию маломощных месторождений, часто с более сложными условиями залегания, для чего необходимо дальнейшее совершенствование горного производства, максимально используя достижения технического прогресса. Чаще всего эти месторождения имеют относительно небольшие запасы, а потому сроки их эксплуатации сравнительно короткие и их разработка традиционно ведётся с применением простейших средств производства (ручных перфораторов, скреперных лебёдок, деревянного крепления и пр.), что обусловливает относительно низкие производственно-экономические показатели.
В последние годы проектирование подземной разработки таких месторождений стало основываться на базе применения погрузочно-доставочных машин и другой современной техники с валовой технологией выемки золоторудных запасов. Для этого с целью увеличения фронта горных работ приходится объединять отдельные рудные тела в укрупнённые рудные зоны (штокверки). В результате существенно возрастают масштабы горного и обогатительного производств и соответственно производительность по добываемой и перерабатываемой рудной массе. Но одновременно с этим значительно увеличиваются объемы добычи и переработки непроизводительной части рудной массы, соответственно ухудшается качество добытой руды, заметно интенсифицируются негативные воздействия золоторудного производства на окружающую среду.
В диссертации предлагается альтернативное этому направление проектирования подземной разработки такого типа месторождений, основанное на применении технологических схем с комплексами малогабаритного самоходного оборудования, а также современных технических средств, обеспечивающих повышение извлечения золота из недр и улучшение качества добычи за счёт минимизации объёмов горных и обогатительных работ. В этом случае при существенно меньших масштабах горных работ и общих затратах на горнодобывающее и обогатительное производство создаются условия для более эффективного производства золота и рационального использования его запасов с меньшими нарушениями природной среды.
Таким образом, научно-техническое обоснование путей эффективного решения задач, направленных на решение проблемы совершенствования проектов золоторудных предприятий с подземным способом добычи с учётом тенденции ухудшения минерально-сырьевой базы и с использованием современных достижений технического прогресса, является весьма актуальным.
Цель работы - научно-техническое обоснование перспективных технологических схем горнодобычных работ на базе применения комплексов малогабаритного самоходного оборудования при проектировании подземной разработки маломощных золоторудных
месторождений, обеспечивающих повышение использования запасов недр, улучшение качества добытой руды и снижение экологической нагрузки.
Идея диссертации заключается в использовании в проектах подземных рудников, разрабатывающих маломощные золоторудные месторождения, комплексов горнодобывающего оборудования, позволяющих минимизировать размеры выемочного пространства и горных выработок, с одновременным применением в этих комплексах адаптированных к горному производству технических средств зачистки золоторудной мелочи, что в совокупности создаёт условия для улучшения качества добытой руды сокращения потерь золота при добыче и переработке руды, а также для улучшения экологической обстановки.
Методы исследований. В работе использованы: комплекс методов, включающий научное обобщение, анализ передового отечественного и зарубежного опыта и результатов ранее выполненных исследований в данной области, методы экономико-математического и имитационного моделирования, математические методы обработки статистических данных и аналитические исследования.
Основные научные положения, представляемые к защите: 1. Для современных проектов подземной разработки золоторудных месторождений характерна тенденция формирования, с целью расширения фронта работ для высокопроизводительного горного оборудования, рудных зон (штокверков) из маломощных рудных тел, что наряду с повышением производительности и снижением себестоимости горнодобычных работ приводит к ухудшению качества рудной массы, снижению сквозного извлечения металла и интенсификации нарушения окружающей среды. Альтернативное решение проблемы возможно на базе применения комплексов малогабаритного самоходного оборудования, обеспечивающего повышение темпов горнодобычных работ, значительное уменьшение габаритов очистного пространства и горных выработок, что создаёт благоприятные условия для достижения более эффективных результатов золоторудного производства.
-
Золоторудная мелочь в диапазоне крупности от 25 мкм до 1 мм обладает повышенным содержанием металла относительно рядовой рудной массы и ее дальнейшее вовлечение в процесс обогащения позволяет улучшить качество добытой руды. Установлено, что улучшение состава золотосодержащей руды по содержанию в 2 раза (сквозное извлечение) и 6,5 раз (гравитационное обогащение) сопровождается увеличением выхода концентрата в 1,36 и 3,4 раз соответственно. Для извлечения мелких фракций рудной массы, обладающих относительно высокой концентрацией золота, наиболее рациональным и технологичным является пневмо-вакуумный способ.
-
Использование предложенных в диссертации технологических схем выемки при разработке маломощных золоторудных месторождений на основе комплексов малогабаритного самоходного оборудования в совокупности со специализированными вакуумными системами позволяет улучшить достигнутый к настоящему времени показатель качества добычи (7^=0,66-0,83) на 3,2-6,5%.
-
В качестве основного расчетного параметра модульного вакуумного комплекса, включаемого в технологическую схему рудника, необходимо принимать
мощность его привода, определяемую в зависимости от эквивалентного диаметра частиц золоторудной мелочи и длины пневмотранспортной линии. Рациональный диапазон мощности модульных вакуумных агрегатов для сбора естественно обогащенной золоторудной мелочи с почвы очистного пространства при производительности 1,5-4 т/ч составляет от 20 до 175 кВт.
Научная новизна работы заключается в теоретическом обосновании и разработке принципиально новых технологических схем подземной разработки маломощных золоторудных месторождений на основе комплексов современного малогабаритного самоходного оборудования и других специализированных технических средств, позволяющих существенно повысить извлечение запасов золота из недр и улучшить качество добытой руды.
Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются надёжностью и представительностью исходных данных, использованием современных компьютерных средств и программных продуктов для анализа, обработки результатов и моделирования; использованием апробированных методик исследования, коэффициентом детерминации (R = 0,54) полученных зависимостей.
Научное значение работы заключается в развитии и совершенствовании теоретической базы для разработки новых технических решений при проектировании нового и модернизации действующего золоторудного производства в соответствии с современным техническим и технологическим уровнем, что создаёт условия для повышения эффективности освоения маломощных золоторудных месторождений.
Практическое значение работы заключается в разработке прогрессивных видов технологических схем выемки на базе малогабаритного самоходного оборудования и других специализированных технических средств, позволяющих использовать их в проектах, что повышает эффективность освоения золоторудных месторождений малой мощности.
Личный вклад автора состоит в постановке научных и технических задач, их решении и анализе полученных результатов; в теоретическом обосновании и разработке новых технических и технологических решений по подземной разработке маломощных золоторудных месторождений; в установлении количественно-качественных зависимостей.
Апробация диссертации. Основные положения и результаты работы докладывались и получили одобрение на заседании кафедры «Технологии подземной разработки месторождений» Московского государственного горного университета (г. Москва, 2012-2013 г.г.), на научном симпозиуме «Неделя горняка 2013» (г. Москва, МГГУ, 2013 г.), а также на техническом совещании золотодобывающей компании «УК Золотые проекты» (г. Москва, 2013 г.).
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 4 научных статьях, в том числе 3 работы опубликованы в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из 4 глав, введения, заключения и 5 приложений, содержит 52 таблицы и 58 рисунков, список литературы 60 источников
