Вклад Института горного дела ДВО РАН в развитие минерально-сырьевого комплекса Востока России

И.Ю. Рассказов, д-р техн. наук, действительный член Академии горных наук, директор ИГД ДВО РАН

Институт горного дела ДВО РАН был образован в 1983 г. в соответствии с Постановлением Президиума АН СССР № 1439 от 10/17 ноября 1983 г. Перед институтом были поставлены задачи: обеспечить повышение эффективности использования минерального сырья Дальневосточного региона и сосредоточиться на решении фундаментальных научных проблем освоения сырьевого комплекса Дальнего Востока.

Сегодня в составе ИГД ДВО РАН действует 8 научных подразделений и центр коллективного пользования по исследованию минерального сырья. В штате института более 120 человек, в том числе 12 докторов и 27 кандидатов наук. Более 30% от общего числа научных сотрудников – молодые ученые.

Исследования проводятся по следующим научным направлениям:

  • изучение закономерностей и процессов освоения минерального сырья Дальневосточного региона;
  • геомеханические и экологические основы взаимодействия природных и техногенных объектов геосистем;
  • обоснование новых технологий комплексного извлечения ценных компонентов при разработке и глубокой переработке твердых полезных ископаемых.

За 35-летний период выполнен большой объем исследований в области открытой и подземной геотехнологий, создания эффективного горного оборудования, обогащения руд и россыпей, геомеханики, геоэкологии и других разделов горной науки.

В институте горного дела ДВО РАН под руководством чл.-корр. Е.И. Богданова сложилась научная школа по решению проблем эффективного освоения природных и техногенных россыпных месторождений благородных металлов.

В рамках этого направления разработаны эффективные технологии и горное оборудование для разработки россыпных месторождений золота (патенты РФ №№ 2363816, 2392055, 2413779, 2467083 и др.), в том числе глубокозалегающих, позволяющие разрабатывать обводненные россыпи мощностью продуктивного пласта до 50 м с селективным размещением галечных и эфельных хвостов первичной промывки песков. К числу наиболее перспективных относятся: технология извлечения ценных компонентов из эфельных фракций золотосодержащих песков на основе комплексного воздействия на них центробежных и вибрационных процессов (для ее реализации разработано специальное горное оборудование) и технология, основанная на безшлюзовом способе обогащения песков благородных металлов. Предложенные технологии, что особенно важно, применимы к месторождениям, характеризующимся высокой глинистостью продуктивных пород, содержащих мелкое и тонкое золото.

а)

Рис. 1 Технология освоения техногенных золотосодержащих россыпей с предварительным формированием продуктивного пласта: а – подготовка полигона для реализации технологии на месторождении р. Болотистый; б – характер распределения золота в аллювиальной горной массе после циклов «Проморозки-Протаивания»

Рис. 1 Технология освоения техногенных золотосодержащих россыпей с предварительным формированием продуктивного пласта: а – подготовка полигона для реализации технологии на месторождении р. Болотистый; б – характер распределения золота в аллювиальной горной массе после циклов «Проморозки-Протаивания»

б)Рис. 1 Технология освоения техногенных золотосодержащих россыпей с предварительным формированием продуктивного пласта: а – подготовка полигона для реализации технологии на месторождении р. Болотистый; б – характер распределения золота в аллювиальной горной массе после циклов «Проморозки-Протаивания»

Рис. 1 Технология освоения техногенных золотосодержащих россыпей с предварительным формированием продуктивного пласта: а – подготовка полигона для реализации технологии на месторождении р. Болотистый; б – характер распределения золота в аллювиальной горной массе после циклов «Проморозки-Протаивания»

Научно обоснована и проверена в опытно-промышленных условиях инновационная технология освоения техногенных золотосодержащих россыпей с предварительным формированием продуктивного пласта. Экспериментальным путем установлены закономерности миграции ценных компонентов в аллювиальной техногенной горной массе под воздействием природных и антропогенных процессов (рис. 1). Технология прошла промышленную проверку в условиях ряда россыпных месторождений Хабаровского края и Амурской области.

Широкое разнообразие морфологии, минерального и вещественного состава руд и россыпей дальневосточных месторождений предопределило необходимость комплексных исследований технологических свойств и обогатимости полезных ископаемых. По результатам исследований руд благородных, редких, цветных и черных металлов, а также неметаллических полезных ископаемых разработаны эффективные технологии переработки минерального сырья на основе комбинированных химико-металлургических, гравитационных, флотационных и специальных методов обогащения (патенты РФ №№ 2333037, 2465962, 2452584, 2426596 и др.).

Впервые разработан и апробирован метод прогнозного определения извлечения золота из руд по результатам рационального и минералогического анализа, учитывающий физико-химические воздействия на операциях обогащения минерального сырья и отражающий наиболее значимые корреляционные связи между вмещающими породами и минеральными ассоциациями золота. Разработаны эффективные комбинированные технологии обогащения упорных руд благородных металлов, обеспечивающие высокие показатели извлечения металла. К числу последних относится технология обогащения упорных золотомышьяковых руд на основе комбинации гравитационно-флотационных и металлургических методов, разработанная для условий Учаминского месторождения (рис. 2).Рис. 2 Технология обогащения упорных золотомышьяковых руд на основе комбинации гравитационно флотационных и металлургических методов

Рис. 2 Технология обогащения упорных золотомышьяковых руд на основе комбинации гравитационно флотационных и металлургических методов

Разработаны научные основы селективного разделения кальциевых минералов с применением новых флотационных реагентов различного состава и строения для гидрофобного взаимодействия с поверхностью минералов при сверхтонком измельчении руды. Установлено, что использование в качестве диспергирующей добавки органического терморегулирующего модификатора при флотации кальциевых минералов при пониженных температурах (10–12°С) в условиях водооборота, приводит к росту индекса селективности (в начальной стадии процесса в 2-2,5 раза). Эти и другие выявленные закономерности позволили разработать эффективные технологии низкотемпературной флотации кальциевых минералов (патенты РФ 2286850, 2346749), внедрение которых на обогатительной фабрике Русской горнорудной компании обеспечило экономический эффект, превышающий 30 млн руб. в год.

За более чем 30-летний период в условиях целого ряда удароопасных месторождений Дальнего Востока и Забайкальского региона выполнены масштабные комплексные геомеханические исследования, в результате которых выявлены важные закономерности геодинамических процессов и особенности формирования природно-техногенных полей напряжений в структурно-неоднородных массивах горных пород, разработаны эффективные методы и измерительные комплексы для геомеханического мониторинга, включая автоматизированные системы геоакустического и микросейсмического контроля нового поколения (рис. 3), внедренные на рудниках ПАО «Приаргунское производственное горно-химическое объединение», АК «АЛРОСА», АО «ГМК «Дальполиметалл» и других горнодобывающих предприятиях региона.Рис. 3 Результаты геомеханического мониторинга удароопасного массива горных пород: а – подземная аппаратная АСКГД «Prognoz ADS», б – распределение очагов сейсмо-акустических событий на участке месторождения Антей; в – портативный прибор для оценки удароопасности «Prognoz L»

Рис. 3 Результаты геомеханического мониторинга удароопасного массива горных пород: а – подземная аппаратная АСКГД «Prognoz ADS», б – распределение очагов сейсмо-акустических событий на участке месторождения Антей; в – портативный прибор для оценки удароопасности «Prognoz L»Рис. 3 Результаты геомеханического мониторинга удароопасного массива горных пород: а – подземная аппаратная АСКГД «Prognoz ADS», б – распределение очагов сейсмо-акустических событий на участке месторождения Антей; в – портативный прибор для оценки удароопасности «Prognoz L»

Рис. 3 Результаты геомеханического мониторинга удароопасного массива горных пород: а – подземная аппаратная АСКГД «Prognoz ADS», б – распределение очагов сейсмо-акустических событий на участке месторождения Антей; в – портативный прибор для оценки удароопасности «Prognoz L»

По результатам исследований для условий удароопасных месторождений Дальневосточного региона были обоснованы безопасные технологии, определены рациональные параметры систем разработки и разработан комплекс мероприятий по предотвращению опасных проявлений горного давления, вошедшие в нормативные документы по безопасности горных работ.

На основе установленных закономерностей перераспределения напряжений и развития деформаций в удароопасных массивах горных пород месторождений Дальневосточного региона были обоснованы безопасные технологии, определены рациональные параметры систем разработки, а также разработан комплекс мероприятий по предотвращению опасных проявлений горного давления.

За годы работы института выполнен большой объем исследований и получены значимые научные результаты в области открытой разработки рудных месторождений, теплофизики, стратегии освоения минеральных ресурсов, геоэкологии и других областях горной науки. Многие перспективные разработки находят применение при освоении месторождений полезных ископаемых Дальневосточного региона.

В результативности выполняемых в институте исследований важную роль играет хорошая экспериментальная база, основу которой составляет Центр коллективного пользования, оснащенный современным аналитическим и технологическим оборудованием (рис. 4).Рис. 4 Экспериментальные исследования в центре коллективного пользования ИГД ДВО РАН

Рис. 4 Экспериментальные исследования в центре коллективного пользования ИГД ДВО РАНРис. 4 Экспериментальные исследования в центре коллективного пользования ИГД ДВО РАН

Рис. 4 Экспериментальные исследования в центре коллективного пользования ИГД ДВО РАН

ИГД ДВО РАН активно участвует в образовательных программах: ведется обучение студентов и подготовка специалистов горного профиля по специальностям «Открытые горные работы» и «Обогащение полезных ископаемых », созданы базовая кафедра и научно-образовательный центр с Тихоокеанским государственным университетом, работают аспирантура и докторантура. За последние 10 лет подготовлено более 400 горных инженеров.

В диссертационном совете при институте горного дела ДВО РАН защищено более 40 диссертаций на соискание ученых степеней кандидата и доктора технических наук по специальностям: 25.00.20 «Геомеханика, разрушение пород взрывом, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика» и 25.00.22 «Геотехнология (подземная, открытая и строительная). Сегодня институт горного дела ДВО РАН представляет собой современное научное учреждение, сплоченный и работоспособный коллектив которого готов к решению актуальных и сложных проблем горнодобывающего комплекса восточных территорий России.

680000, РФ, г. Хабаровск, ул. Тургенева, 51 Тел./факс: (4212) 32-79-27

e-mail Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

www.igd.khv.ru 

Ключевые слова: Институт горного дела ДВО РАН, научные разработки

Журнал "Горная Промышленность" №5 (141) 2018, стр.46