ISSN 1995-2732 (Print), 2412-9003 (Online)
УДК 622.271
DOI: 10.18503/1995-2732-2022-20-1-5-13
Аннотация
Актуальность и цель исследования. В связи со снижением качественных показателей запасов многих полезных ископаемых и усложнением условий их отработки все больший интерес начинают представлять запасы ценного минерального сырья, сосредоточенные в тонких и весьма тонких рудных жилах. Разработка подобных запасов с применением традиционных технологий, включающих взрывное рыхление, приводит к значительному разубоживанию рудной массы пустыми породами, это повышает себестоимость переработки сырья и снижает сквозной выход металла. В то же время известные технологии и оборудование для механической селективной выемки не обеспечивают должной эффективности при разработке весьма тонких жил, сложенных прочными горными породами. Перспективным способом извлечения локальных участков штуфных руд может стать их оконтуривание посредством нарезания щелей. Цель работы. Обоснование ресурсосберегающего способа отработки весьма тонких рудных жил, обеспечивающего повышение производительности локальной механической выемки и снижение энергоемкости данного процесса. Результаты. Проведенные экспериментальные исследования по резанию образцов прочных околожильных пород одного из золоторудных месторождений Дальневосточного региона показали удовлетворительные результаты по производительности и энергоемкости. В статье предлагается способ комбинированной отработки весьма тонких рудных жил, содержащих ценное минеральное сырье, с применением усовершенствованного комбайна. Способ заключается в локальной опережающей механической высокоселективной восходящей выемке наиболее богатых участков крутопадающей жилы посредством нарезания щелей отрезными дисками по границам жилы и выламывания образовавшегося целика с помощью эластичного разжимного устройства с последующим взрывным рыхлением околожильных пород. Оставшаяся часть жилы с меньшими содержаниями металла в руде извлекается посредством традиционных технологий, основанных только на взрывном рыхлении прочных горных пород. Раздельная переработка руд различных сортов обеспечивает более высокие показатели извлечения металла, что компенсирует дополнительные затраты, связанные с локальной механической выемкой богатых участков жилы. Выводы. Применение предлагаемого способа по селективному извлечению наиболее богатых участков весьма тонких рудных жил с использованием усовершенствованного комбайна позволяет существенно сократить количество нарезаемых щелей, снизить энергоемкость процесса подготовки прочных горных пород к выемке и увеличить производительность оборудования в сравнении с известной комбинированной технологией. Выламывание оконтуренных щелями целиков посредством эластичного домкрата повышает надежность и качество механической выемки, а также обеспечивает снижение нагрузок на металлоконструкцию комбайна.
Ключевые слова
весьма тонкие рудные жилы, селективная механическая выемка, отрезные диски, нарезание щелей, эластичный домкрат, выламывание целиков, производительность, энергоемкость.
Для цитирования
Чебан А.Ю. Обоснование способа выемки ценного минерального сырья, содержащегося в весьма тонких рудных залежах // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2022. Т. 20. №1. С. 5–13. https://doi.org/10.18503/1995-2732-2022-20-1-5-13
1. Трубецкой К.Н., Шапарь А.Г. Малоотходные и ресурсосберегающие технологии при открытой разработке месторождений. М.: Недра, 1993. 272 с.
2. Espinoza R.D., Rojo J. Towards sustainable mining (Part I): Valuing investment opportunities in the mining sector // Resources Policy. 2017. Vol. 52. P. 7–18.
3. Чебан А.Ю. Способ и оборудование для открытой разработки маломасштабных крутопадающих месторождений // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2017. Т.15. №3. С. 18–23.
4. Гораш Ю.Ю. Развитие золотодобычи на Дарасунском руднике // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2004. № 11. С. 154–156.
5. Рогизный В.Ф., Хромов В.М. Селективная выемка маломощных рудных тел с применением малогабаритного самоходного оборудования // Рациональное освоение недр. 2019. № 2–3. С. 88–98.
6. Обоснование параметров рудничной сепарации рудничной массы при разработке медных месторождений Жезказганского региона / Юн Ю.А., Есина Е.Н., Рыльников А.Г., Гаджиева Л.А. // Известия Тульского государственного университета. Сер. Науки о Земле. 2019. № 3. С. 203–212.
7. Adams M.D. Gold Ore Processing: Project Development and Operations. Amsterdam: Elsevier, 2016, 980 p.
8. 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.
9. Эффективность комбинирования технологий выемки руд в пределах рудного поля / Голик В.И., Лукьянов В.Г., Качурин Н.М., Стась Г.В. // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2020. Т. 331. № 10. С. 32–39.
10. Kaplunov D.R., Ryl'Nikova M.V. Principles of projecting mining-and-engineering systems for integrated mineral mining with a combined geotechnology // Journal of Mining Science. 2008. Vol. 44. No. 6. Pр. 578–584.
11. Павлов А.М., Васильев Д.С. Повышение эффективности подземной разработки тонких крутопадающих жил // Горная промышленность. 2017. № 1. С. 86–87.
12. Поздняков М.В., Михайлов Ю.В., Курбанмагомедов К.Д. Выбор безопасной технологической схемы добычи крепких маломощных руд выбуриванием // Вестник Северо-Кавказского федерального университета. 2013. № 2. С. 52–55.
13. Лабутин В.Н. Применение комбинированного способа разрушения горных пород при проведении выработок смешанным забоем // Фундаментальные и прикладные вопросы горных наук. 2016. Т. 3. № 2. С. 108–113.
14. Разработка малозахватных рабочих органов выемочных агрегатов типа ВСА для маломощных угольных пластов / Дмитрак Ю.В., Картавый А.Н., Картавый Н.Г., Серов В.А. // Горное оборудование и электромеханика. 2012. № 7. С. 2–7.
15. Yucong P., Quansheng L., Qi L. Full-scale linear cutting tests to check and modify a widely used semi-theoretical model for disc cutter cutting force prediction // Acta geotechnical. 2020. Vol. 15. No. 6. Pр. 1481–1500.
16. Несмеянов Б.В., Несмеянова Ю.Б., Горожанкин В.В. К вопросу отстройки бортов карьеров с использованием нетрадиционных способов и средств разрушения горных пород // Маркшейдерия и недропользование. 2012. № 6. С. 38–41.
17. Чебан А.Ю. Технология комбинированной выемки тонких рудных жил из массивов, сложенных прочными горными породами // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2021. № 1. С. 261–270.
18. Степанов В.А., Мельников А.В. Месторождения золото-сульфидно-кварцевой формации Приамурской провинции // Региональная геология и металлогения. 2016. № 68. С. 108–116.
19. Атлас многофакторных моделей золоторудных месторождений Дальнего Востока. Хабаровск: Изд-во Дальневосточного института минерального сырья, 2000. 204 с.
20. Минеральный состав и типоморфные особенности минералов золоторудных жил Кировского месторождения (Верхнее Приамурье) / Гвоздев В.И., Горячев Н.А., Вах А.С., Федосеев Д.Г., Семеняк Б.И.// Тихоокеанская геология. 2013. Т. 32. № 6. С. 40–51.
21. Пат. 2322383 Российская Федерация, МПК B66F 3/24, B66F 3/35, B66F 5/04. Пневматический домкрат / Е.С. Аникин, А.В. Лихарев, Б.Ф. Погорелый; заявитель и патентообладатель ФГУП НПП «Прогресс». № 2006135866/11; заявл. 10.10.2006; опубл. 20.04.2008.
22. Шумилова Л.В., Резник Ю.Н., Трубачев А.И. Переработка золотосодержащих руд методом кучного и кюветного выщелачивания: проблемы и перспективы развития. Чита: ЧитГУ, 2009. 388 с.