ISSN 1995-2732 (Print), 2412-9003 (Online)
УДК 622.271
DOI: 10.18503/1995-2732-2022-20-3-35-44
Аннотация
Актуальность и цель исследования. Месторождения руд благородных и цветных металлов преимущественно имеют сложную структуру с высокой изменчивостью содержаний полезных компонентов в массиве, в связи с чем их разработка с применением взрывного рыхления приводит к существенному перемешиванию сортов и разубоживанию руд, что в дальнейшем ведет к увеличению затрат на обогащение и снижению сквозного извлечения полезных компонентов. Известные комбинированные схемы разработки, предполагающие механическую выемку особо богатых руд путем выбуривания, не обеспечивают выявления точных контуров зон богатых и особо богатых руд, а также не позволяют производить опережающую выемку всего объема особо ценного сырья из массива. Цель работы. Совершенствование технологии комбинированной разработки сложноструктурных рудных месторождений путем уточнения контуров зон богатых и особо богатых руд, подбора комплекта оборудования для обеспечения их качественной селективной выемки, а также обоснование эффективности дезинтеграции относительно прочных руд растворами поверхностно-активных веществ. Результаты. Проведенные экспериментальные исследования по разупрочнению образцов скальных пород средней трудности разрушения раствором поверхностно-активных веществ показали существенное снижение их прочности на одноосное сжатие и растяжение. В статье предлагается усовершенствованная технология разработки, заключающаяся в формировании сети взрывных скважин, одновременно являющихся пробоотборными выработками на первой стадии сопровождающей разведки. При выявлении зон с высоким содержанием полезного компонента осуществляется вторая стадия сопровождающей разведки с локальным сгущением сети скважин меньшего диаметра и поинтервальным опробованием, на основании данных которой производится оконтуривание включений богатых и особо богатых руд в плане и по вертикали. Полученная сгущенная сеть скважин в дальнейшем используется для пропитки массива раствором поверхностно-активных веществ. Опережающее рыхление и выемка локальных участков особо богатых руд осуществляется гидравлическим экскаватором, оснащенным сменным оборудованием в виде гидравлического молота и гидравлического грейфера. Оставшаяся часть массива рыхлится взрывом, после чего производится извлечение рудной массы карьерным экскаватором. Выводы. Предлагаемая технология позволяет уточнить контуры богатых и особо богатых руд в массиве. Применение гидравлического молота позволяет производить отбойку особо богатых руд по границам выявленного контура с минимизацией перемешивания сортов, что увеличит извлечение полезных компонентов при последующей переработке ценного минерального сырья.
Ключевые слова
особо богатые руды, поверхностно-активные вещества, разупрочнение, опережающая механическая выемка, экскаватор, гидравлический молот, производительность
Для цитирования
Чебан А.Ю., Секисов А.Г. Совершенствование технологии разработки сложноструктурных месторождений с применением комбинированной выемки руд // Вестник Магнитогорского государственного технического уни-верситета им. Г.И. Носова. 2022. Т. 20. №3. С. 35-44. https://doi.org/10.18503/1995-2732-2022-20-3-35-44
1. Батугин С.А., Черный Е.Д. Теоретические основы опробования и оценки запасов месторождений. Новосибирск: Наука. Сиб. предприятие РАН, 1998. 344 с.
2. Espinoza R.D., Rojo J. Towards sustainable mining (Part I): Valuing investment opportunities in the min-ing sector // Resources Policy. 2017. Vol. 52. P. 7-18.
3. Adams M.D. Gold Ore Processing: Project Development and Operations. Amsterdam: Elsevier, 2016. 980 p.
4. Jarvie-Eggart M.E. Responsible Mining: Case Studies in Managing Social & Environmental Risks in the Developed World. Colorado: Society for Mining, Metallurgy and Exploration, 2015, 804 р.
5. Sekisov G.V., Cheban A.Y. Low-waste mining technology for structurally complex deposits with mixed-type process flows of ore extraction and processing // Journal of Mining Science. 2021. Vol. 57. No. 6. P. 978-985.
6. Trubetskoy K.N., Galchenko Y.P., Shuklin A.S. Exper-imental research of physical processes in selective ex-traction of ores and rocks in flat lode mining // Journal of Mining Science. 2018. Vol. 54. No 2. P. 248-253.
7. Чебан А.Ю. Совершенствование геотехнологии выемки тонких рудных тел с применением стрелового комбайна // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2020. №1. С. 340-348.
8. Menabde M., Froyland G., Stone P., Yeates, G. Min-ing schedule optimization for conditionally simulated orebodies // Orebody Modeling and Strategic Mine Planning, Spectrum Series. 2007. P. 91-100.
9. Юматов Б.П., Секисов Г.В., Буянов М.И. Норми-рование и планирование полноты и качества вы-емки руды на карьерах. М.: Недра, 1987. 183 с.
10. Кожиев Х.Х. Укрупненный расчет эффективности управления качеством руды // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2006. №8. С. 29-30.
11. Ломоносов Г.Г., Туртыгина Н.А. Влияние класса крупности медно-никелевого рудного сырья и его изменчивости на показатели обогащения // Гор-ный информационно-аналитический бюллетень. 2015. №3. С. 104-107.
12. Бабич И.Н. Новые возможности оценки контраст-ности руд в недрах // Рациональное освоение недр. 2020. №6. С. 38-46.
13. Ocak I., Seker S.E., Rostami J. Performance predic-tion of impact hammer using ensemble machine learning techniques // Tunnelling and Underground Space Technology. 2018. Vol. 80. P. 269-276.
14. Перспективы расширения сферы применения без-врывных технологий в открытой угледобыче / Ю.И. Анистратов, Р.М. Штейнцаг, Г.Я. Воронков, А.Г. Кузнецов, П.Р. Хаспеков // Горная промыш-ленность. 1998. №2. С. 14-19.
15. Чебан А.Ю. Способ подготовки прочных горных пород к выемке при ведении строительных и до-бычных работ // Механизация строительства. 2017. №9. С. 20-23.
16. Mohd Im. Variation of production with time, cutting tool and fuel consumption of surface miner 2200 SM 3.8 // International Journal of Technical Research and Applications. 2016. No 1. P. 224-226.
17. Чебан А.Ю., Секисов Г.В. Обоснование использо-вания комбинированной подготовки к селективной выемке руд сложноструктурных месторождений // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2020. Т.18. №3. С. 4-12.
18. Шоболова Л.П., Коворова В.В. О создании комби-нированной технологии разработки кимберлитов с применением жидких и газообразных ПАВ // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2000. №1. С. 178-179.
19. INDECO. Производительность гидромолота (20.06.2022). Режим доступа: https://indecorus.ru/ podderzhka/kak-opredelit-proizvoditelnost-gidromolota-m3-v-chas/?
20. Sekisov A., Rasskazova A. Assessment of the possibility of hydrometallurgical processing of low-grade ores in the oxidation zone of the Malmyzh cu-au porphyry deposit // Minerals. 2021. Т.11. №1. С. 1-11.
21. Чебан А.Ю., Секисов А.Г. Карьерный экскаватор с рабочим оборудованием для отделения обогащенной рудной мелочи // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2020. Т.18. №1. С. 16-22.