Разработка инновационной технологии закладки выработанного пространства на основе использования пастообразных закладочных смесей и оценка ее технико-экономической и экологической эффективности
А.А. Ксенофонтов1 , С.А. Тронин1, М.П. Бондаренко2, А.Л. Кудряшов1
1 Финансовый университет при Правительстве Российской Федерации, г. Москва, Российская Федерация
2 МИРЭА – Российский технологический университет, г. Москва, Российская Федерация
Горная Промышленность №5 / 2024 стр.91-97
Резюме: В статье представлены результаты разработки инновационной технологии закладки выработанного пространства на основе использования пастообразных закладочных смесей с добавлением хвостов обогащения. Актуальность исследования обусловлена необходимостью повышения эффективности и экологичности закладочных работ на горнодобывающих предприятиях. Цель работы – создание и оценка технико-экономической и экологической эффективности новой технологии закладки. Методология исследования включала анализ современного состояния и проблем закладочных работ, разработку рецептур и изучение свойств пастообразных смесей с хвостами обогащения, проведение опытно-промышленных испытаний, технико-экономическое и экологическое обоснование предлагаемых решений. Установлено, что добавление хвостов обогащения в пастообразные закладочные смеси позволяет снизить расход цемента на 20–30% без ухудшения реологических и прочностных свойств. Разработаны оптимальные составы смесей и эффективные технологические схемы их приготовления и транспортирования. Опытно-промышленные испытания подтвердили возможность утилизации до 50% текущего выхода хвостов обогащения в закладочных смесях. Применение предложенной технологии обеспечивает снижение себестоимости закладочных работ на 15–20% и сокращение объемов складирования отходов на 40–50%. Полученные результаты имеют важное значение для повышения эффективности и экологической безопасности горного производства и могут найти широкое применение на предприятиях, использующих системы разработки с закладкой выработанного пространства.
Ключевые слова: закладка выработанного пространства, пастообразные закладочные смеси, хвосты обогащения, утилизация отходов, реологические свойства, прочность закладочного массива, технологические схемы, технико-экономическая эффективность, экологическая безопасность
Для цитирования: Ксенофонтов А.А., Тронин С.А., Бондаренко М.П., Кудряшов А.Л. Разработка инновационной технологии закладки выработанного пространства на основе использования пастообразных закладочных смесей и оценка ее технико-экономической и экологической эффективности. Горная промышленность. 2024;(5S):91–97. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2024-5S-91-97
Информация о статье
Поступила в редакцию: 03.09.2024
Поступила после рецензирования: 21.10.2024
Принята к публикации: 22.10.2024
Информация об авторах
Ксенофонтов Андрей Александрович – кандидат физико-математических наук, доцент, Финансовый университет при Правительстве Российской Федерации, г. Москва, Российская Федерация; https://orcid.org/0000-0003-0672-7828; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Тронин Сергей Александрович – кандидат экономических наук, доцент, Финансовый университет при Правительстве Российской Федерации, г. Москва, Российская Федерация; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Бондаренко Майя Павловна – кандидат экономических наук, доцент, МИРЭА – Российский технологический университет, г. Москва, Российская Федерация; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Кудряшов Александр Леонидович – старший преподаватель, Финансовый университет при Правительстве Российской Федерации, г. Москва, Российская Федерация; https://orcid.org/0000-0002-0321-1028; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Список литературы
1. Пирогов Г.Г., Лаевский Д.Н. Способ закладки выработанного пространства. Патент RU 2393355 C1. Опубл. 27.06.2010. Бюл. №18.
2. O’Sullivan D, Newman A. Extraction and backfill scheduling in a complex underground mine. Interfaces. 2014;44(2):204–221. https://doi.org/10.1287/inte.2013.0730
3. Наркелюн Л.Ф. Комплексное использование минерального сырья и горно-технологических отходов. Чита: ЧитТГУ; 1996. 139 с.
4. Franks D., Boger D., Cote C., Mulligan D. Sustainable development principles for the disposal of mining and mineral processing wastes. Resources Policy. 2011;36(2):114–122. https://doi.org/10.1016/j.resourpol.2010.12.001
5. Битимбаев М.Ж., Крупник Л.А., Шапошник Ю.Н. Теория и практика закладочных работ при разработке месторождений полезных ископаемых. Алматы: Дəур; 2012. 624 с.
6. Ермолович Е.А. Геотехнология. М.: МГГУ; 2008. 438 с.
7. Блехман И.И., Блехман Л.И., Вайсберг Л.А. Вибрация преодолевает гравитацию-нелинейные эффекты, простые модели. В кн.: Асташев В.К., Крупенин В.Л., Пановко Г.Я., Саламандр К.Б. (ред.) Динамика виброударных (сильно нелинейных) систем: материалы 18-го Междунар. симпоз., посвящ. 100-летию со дня рождения д.т.н., проф. А.Е. Кобринского, Москва-Бекасово, 17–23 мая 2015 г. М.: Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН; 2015. С. 64–72.
8. Ritcey G.M. Tailings management: problems and solutions in the mining industry. Amsterdam: Elsevier Science Publishers; New York: Elsevier Science Pub. Co.; 1989. 970 p.
9. Бодров А.С. Исследование возможности применения сгущенных отходов гидрометаллургической переработки урановых руд для закладки выработанного пространства рудников. Горный журнал. 2018;(7):40–43. https://doi.org/10.17580/gzh.2018.07.07 Bodrov A.S. Applicability of thickened waste of hydrometallurgical uranium ore processing as backfill in underground mines. Gornyi Zhurnal. 2018;(7):40–43. (In Russ.) https://doi.org/10.17580/gzh.2018.07.07
10. Лобанов С.Ю., Шумихина А.Ю. О влиянии свойств закладки на несущую способность междукамерных целиков. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2011;(4):24–27. Режим доступа: https://giab-online.ru/files/Data/2011/4/Lobanov_4_2011.pdf (дата обращения: 12.09.2024). Lobanov S.Y., Shumihina A.Y. On the influence of backfilling properties on the load-carrying ability of rib pillars. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2011;(4):24–27. (In Russ.) Available at: https://giab-online.ru/files/Data/2011/4/Lobanov_4_2011.pdf (accessed: 12.09.2024).
11. Лейзерович С.Г., Вислогузова С.А. Технология закладочных работ и водообеспечение горно-обогатительного производства. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2012;(8):190–193. Режим доступа: https://giab-online.ru/files/Data/2012/8/190_193_Leyzerovich_8_2012.pdf (дата обращения: 12.09.2024). Leyzerovich S.G., Visloguzova S.A. Technology of packing works and water supply of ore-dressing production. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2012;(8):190–193. (In Russ.) Available at: https://giab-online.ru/files/Data/2012/8/190_193_Leyzerovich_8_2012.pdf (accessed: 12.09.2024).
12. Верхоланцева Т. В., Дягилев Р. А. Изучение влияния закладочных работ на сейсмический режим калийных рудников. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2016;(12):115–123. Режим доступа: https://giabonline.ru/files/Data/2016/12/115_123_12_2016.pdf (дата обращения: 12.09.2024). Verkholantseva T.V., Dyagilev R.A. Influence of backfilling on seismic activity in potash mines. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2016;(12):115–123. (In Russ.) Available at: https://giab-online.ru/files/Data/2016/12/115_123_12_2016.pdf (accessed: 12.09.2024).
