Технологии комбинированной выемки руд при разработке месторождений кристаллосырья

Важной задачей развития горного производства при добыче кристаллосырья является создание новых и совершенствование традиционных технологий, обеспечивающих максимальное сохранение природного качества кристаллов. Повысить эффективность разработки возможно за счет рационального сочетания технологических процессов и оборудования с учетом природных свойств отдельных участков месторождения, которое позволяет значительно снизить потери качества сырья при его выемке и уменьшить затраты на разработку. В настоящее время в России основной объем кимберлитовых руд добывается по традиционной технологии с применением буровзрывных работ, что отрицательно сказывается на сохранности алмазов, постепенно расширяется область безвзрывной выемки с применением комбайнов различных конструкций, роторных экскаваторов и другого оборудования. Вопрос эффективной отработки природно-технологических зон месторождений кимберлитов, отличающихся ценностью и прочностными свойствами руд, возможно решать путем применения комбинированных способов выемки, когда каждая из зон отрабатывается своим комплексом оборудования. Проведен анализ технологий комбинированной выемки руд при разработке месторождений кристаллосырья с применением различных комплексов механического выемочного оборудования, а также гидромеханической выемки, взрывных и специальных методов рыхления (разупрочнения) массива. Предложена комбинированная технология подземной отработки коренных месторождений алмазов, заключающаяся в механической выемке участков ценных руд и щадящем взрывании остального массива, с формированием по периметру рудного тела защитного слоя с дренажными трубами для перепуска рассолов с вышележащих водоносных горизонтов. Также предложен способ селективной подготовки кимберлитовых руд к выемке.

Ключевые слова: кимберлитовые руды, сохранность кристаллов, рыхление, выемка, комбайны, экскаваторы, специальные методы разупрочнения, технологии.
Как процитировать:

Чебан А. Ю., Секисов А. Г., Хрунина Н. П., Васянович Ю. А. Технологии комбинированной выемки руд при разработке месторождений кристаллосырья// Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2022. – № 7. – С. 55–67. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_7_0_55.

Благодарности:

Исследования проводились с использованием ресурсов Центра коллективного пользования научным оборудованием «Центр обработки и хранения научных данных Дальневосточного отделения Российской академии наук», финансируемого Российской Федерацией в лице Министерства науки и высшего образования РФ по проекту № 075-15-2021-663.

 

Номер: 7
Год: 2022
Номера страниц: 55-67
ISBN: 0236-1493
UDK: 622.271
DOI: 10.25018/0236_1493_2022_7_0_55
Дата поступления: 03.03.2022
Дата получения рецензии: 28.04.2022
Дата вынесения редколлегией решения о публикации: 10.06.2022
Информация об авторах:

Чебан Антон Юрьевич1 — канд. техн. наук, ведущий научный сотрудник, e-mail: chebanay@mail.ru, ORCID ID: 0000-0003-2707-626X,
Секисов Артур Геннадьевич1 — д-р техн. наук, главный научный сотрудник, e-mail: sekisovag@mail.ru, ORCID ID: 0000-0001-5780-6150,
Хрунина Наталья Петровна1 — канд. техн. наук, ведущий научный сотрудник, e-mail: npetx@mail.ru, ORCID ID: 0000-0001-8117-0922,
Васянович Юрий Анатольевич — д-р техн. наук, профессор, e-mail: vasyanovich_2011@mail.ru, Дальневосточный Федеральный университет.
1 Институт горного дела Дальневосточного отделения РАН.

 

Контактное лицо:

Чебан А.Ю., e-mail: chebanay@mail.ru.

Список литературы:

1. Федотов Г. С., Пастихин Д. В. Оптимизация конечного контура карьера ГОКа им. В. Гриба с учетом схемы вскрытия // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № S11. — С. 3—12. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-4-11-3-12.

2. Smit K. V., Shor R. Geology and development of the Lomonosov diamond deposit, Northwestern Russia // Gems & Gemology. 2017, vol. 53, no. 2, pp. 144—167. DOI: 10.5741/ GEMS.53.2.144.

3. Крамсков Н. П., Вохмин С. А., Требуш Ю. П., Курчин Г. С., Майоров Е. С. Методика нормирования потерь и разубоживания руды при подземной разработке кимберлитовой трубки «Айхал» // Горный журнал. — 2013. — № 12. — С. 34—37.

4. Leach P., Heyden B., Ravenscroft P. A novel economic-filter for evaluating sub-Saharan diamondiferous kimberlites // Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy. 2020, vol. 120, no. 9, pp. 541—545. DOI: 10.17159/2411-9717/1173/2020.

5. Секисов Г. В., Чебан А. Ю. Малоотходная технология освоения сложноструктурных месторождений с применением комбинированных схем выемки и переработки руд // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. — 2021. — № 6. — С. 110—118. DOI: 10.15372/ FTPRPI20210610.

6. Анистратов Ю. И., Борщ-Компониец Л. В., Анистратов К. Ю. Эффективность открытой разработки месторождений по природно-технологическим зонам // Горный журнал. — 1990. — № 8. — С. 19—24.

7. Анистратов Ю. И., Анистратов К. Ю., Щадов М. И. Справочник по открытым горным работам. — М.: НТЦ «Горное дело», 2010. — 700 с.

8. Чаадаев А. С., Зырянов И. В., Иван Ф. Б. Состояние и перспективы развития горнообогатительных технологий на алмазодобывающих предприятиях АК «АЛРОСА» (ПАО) // Горная промышленность. — 2017. — № 2. — С. 6—13.

9. Cheban A. Yu., Khrunina N. P. Intensification of open mining operations with a small distance of transportation of rock mass // International Journal of Engineering Research in Africa. 2018, vol. 38, pp. 100—114. DOI: 10.4028/www.scientific.net/JERA.38.100.

10. Kumar C., Kumaraswamidhas L. A., Murthy V. M. S. R., Prakash A. Experimental investigations on thermal behavior during pick-rock interaction and optimization of operating parameters of surface miner // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2020, vol. 133, article 104360. DOI: 10.1016/j.ijrmms.2020.104360.

11. Чебан А. Ю. Селективная разработка Эльгинского угольного месторождения с применением выемочно-сортировочного комплекса // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. — 2017. — № 4. — С. 247—254.

12. Чебан А. Ю. Технология разработки сложноструктурного месторождения апатитов и выемочно-сортировочный комплекс для ее осуществления // Записки Горного института. — 2019. — Т. 238. — С. 399—404. DOI: 10.31897/ PMI.2019.4.399.

13. Laubscher D., Guest A., Jakubec J. Guidelines on caving mining methods: the underlying concepts. Queensland: The University of Queensland, 2017. 282 p.

14. Пихлер М., Дикк Ф., Панкевич Ю. Б. Комбайны Wirtgen Surfase Miner на добыче алмазов на Аляске // Горная промышленность. — 2009. — № 4. — С. 14—15.

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, pp. 1481—1500.

16. Ермаков С. А., Бураков А. М. Совершенствование геотехнологий открытой разработки месторождений криолитозоны // Проблемы недропользования. — 2014. — № 3. — С. 96—104.

17. Тарасов П. И., Журавлев А. Г., Фурин В. О. Обоснование технологических параметров углубочного комплекса // Горное оборудование и электромеханика. — 2011. — № 9. — С. 2—10.

18. Айнбиндер И. И., Овчаренко О. В. Особенности геомеханического состояния массива горных пород на глубоких горизонтах рудников «Интернациональный» и «Мир» // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 11. — С. 57—69. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-11-0-57-69.

19. Монтянова А. Н. К вопросу автоматизации технологии закладочных работ при комбайновой отбойке руды коренных алмазных месторождений // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2010. — № 2. — С. 343—353.

20. Ведин А. Т., Анистратов К. Ю., Юрин Н. Н., Рассудов А. В., Безбородов С. М. Патент РФ № 2009318. Способ селективной разработки алмазосодержащих руд. Опубл. 15.03.1994.

21. Геотехнологии открытой добычи минерального сырья со сложными горно-геологическими условиями / Отв. ред. С. М. Ткач. — Новосибирск: Академическое изд-во «Гео», 2013. — 307 с.

22. Очосов О. Ю., Матвеев А. И. Применение метода центробежной концентрации в условиях попутного извлечения золота при обогащении алмазосодержащих песков, разрабатываемых АО «Алмазы Анабара» // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 1. — С. 120—129. DOI: 10.25018/0236-1493-2021-1-0-120-129.

23. Ермаков С. А., Федоров Л. Н. Новые способы разработки малообъемных алмазных месторождений и доработки подкарьерных запасов алмаза // Наука и образование. — 2015. — № 4 (80). — С. 62—67.

24. Каплунов Д. Р., Рыльникова М. В., Калмыков В. Н., Петров Ю. А., Суслов В. А. Комбинированная геотехнология при освоении алмазоносного месторождения трубки «Удачная» // Горная промышленность. — 2005. — № 4. — С. 22—26.

25. Клишин В. И., Изаксон В. Ю., Власов В. Н., Власов И. Н., Крамсков Н. П. Патент РФ № 2136887, 10.09.1999. Механизированный комплекс для добычи кимберлита.

26. Николаев Н. И., Леушева Е. Л. Теоретические и экспериментальные исследования эффективности бурения твердых горных пород // Вестник ПНИПУ. Геология. Нефтегазовое и горное дело. — 2015. — Т. 14. — № 15. — С. 38—47.

27. Рыбальченко А. Я., Рыбальченко Т. М., Квиткин С. Ю., Белкин В. В. Патент РФ № 2286456, 27.10.2006. Способ разработки алмазокалийного месторождения.

28. Барнов Н. Г., Еременко В. А., Кондратенко А. С. Отбойка сформированных гидровзрывом блоков при ведении очистных работ зарядами ВВ с эффектом декаплинга // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2016. — № 3. — С. 200—209.

29. Воронов Е. Т. Кристаллосберегающая технология добычи цветного турмалина // Горный журнал. — 2010. — № 5. — С. 42—44.

30. Воронов Е. Т., Бондарь И. А. Кристаллосберегающие технологии подземной разработки горного хрусталя // Горный журнал. — 2011. — № 11. — С. 23—25.

31. Трубецкой К. Н., Захаров В. Н., Галченко Ю. П. Патент РФ № 2709846, 23.12.2019. Способ подземной разработки кимберлитовых трубок.

32. Деревяшкин И. В., Садыков А. А. Научное обоснование способа промышленной добычи янтаря, предотвращающего его измельчение в забое // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2019. — № 11. — С. 81—93. DOI: 10.25018/0236-14932019-11-0-81-93.

33. Чебан А. Ю. Повышение эффективности комбинированной разработки коренных месторождений алмазов / Проблемы и перспективы комплексного освоения и сохранения земных недр. Материалы IV конференции международной научной школы академика РАН К.Н. Трубецкого. — М.: Изд-во ИПКОН РАН, 2020. — С. 261—264.

34. Власов В. М., Андросов А. Д., Бескрованов В. В. Уровень современных кристаллосберегающих технологий добычи алмаза на Севере // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2001. — № 8. — С. 5—6.

35. Рассказов И. Ю., Секисов Г. В., Секисов А. Г., Чебан А. Ю., Хрунина Н. П. Патент РФ № 2664283, 16.08.2018. Способ разработки рудных месторождений алмазов с применением селективной подготовки горных пород к выемке.

36. Секисов А. Г., Чебан А. Ю. Кристаллосберегающая технология открытой разработки сложноструктурных кимберлитовых месторождений // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. — 2021. — Т. 19. — № 2. — С. 5—13. DOI: 10.18503/1995-2732-2021-19-2-5-13.

Наши партнеры

Подписка на рассылку

Раз в месяц Вы будете получать информацию о новом номере журнала, новых книгах издательства, а также о конференциях, форумах и других профессиональных мероприятиях.