Целенаправленное преобразование россыпных месторождений при дражной разработке

В.А. Ершов, к.т.н., начальник проектного отдела ЗАО «Светлый» (г. Бодайбо)

Внедрение прогрессивных технологий разработки месторождений полезных ископаемых является одним из решающих факторов повышения уровня эффективности современного горного производства. Вместе с тем, объективный процесс истощения минерально-сырьевой базы, который одновременно сопровождается усложнением условий эксплуатации месторождений, ставит сегодня в разряд первоочередных задач инновационной деятельности в сфере недропользования создание технологий, позволяющих вовлекать в эффективную разработку менее доступные и более бедные залежи минерального сырья.

при дражной разработке

Выдвинутая в 1990-е гг. научная идея управляемого воспроизводства ресурсов недр [1], получившая развитие в исследованиях Института проблем комплексного освоения недр Российской академии наук [2], предусматривает целенаправленное искусственное продолжение формирования месторождений полезного ископаемого. В настоящее время, по мнению ведущих учёных, достаточно перспективным направлением освоения недр представляется геотехнология, которая обеспечивает перевод георесурсов в реальное минеральное сырьё путём изменения их условий залегания, расположения, агрегатного состояния, качества и параметров. Академик К.Н. Трубецкой на примере некондиционных руд, которые в настоящее время не могут быть рентабельно отработаны как самостоятельное сырьё, раскрывает возможности ресурсовоспроизводящих функций горного производства путём изменения условий залегания рассматриваемых некондиционных руд: «При их попутной разработке открытым способом и раздельном складировании на поверхности или при формировании техногенных месторождений с оптимальными параметрами они становятся реальным ресурсом, и их запасы могут быть освоены с получением прибыли» [1].

В настоящей статье рассматриваются некоторые теоретические аспекты данного подхода и реализации его на практике при дражной разработке россыпных месторождений золота.

Главная идея предлагаемой технологии горных работ заключается в предварительном целенаправленном преобразовании россыпных месторождений с целью формирования искусственной залежи с заданными параметрами, обеспечивающими её наиболее эффективную и безопасную разработку дражным способом. Принципиальная схема, отражающая наиболее существенные моменты геотехнологии, направленной на преобразование россыпного месторождения с целью формирования пласта из золотосодержащих песков периферийных россыпей в пространстве базовой россыпи, приведена на рисунке.

Принципиальная схема преобразования россыпного месторождения для последующей разработки дражным способом

В целом такой подход, ориентированный на более полное использование ресурсного потенциала месторождения с одновременным улучшением условий добычных работ, может быть представлен в виде следующей последовательности:

- подготовка пространства базовой россыпи для размещения вовлекаемых песков;

- отделение продуктивных отложений от массива периферийных россыпей, приуроченных к бортам полигона;

- перемещение вовлекаемых золотосодержащих песков на полигон;

- укладка полезного ископаемого в искусственно создаваемый пласт с заданными параметрами на специально подготовленную поверхность в границах базовой россыпи.

Совокупность этих процессов в итоге обеспечивает формирование искусственной залежи, которая в дальнейшем подлежит драгированию.

Формирование пласта на дражном полигоне р. Ныгри с промежуточным складированием и перевалкой вов! лекаемых в разработку песков

Формирование пласта на дражном полигоне р. Ныгри с промежуточным складированием и перевалкой вовлекаемых в разработку песков

Основными способами искусственного формирования золотосодержащих россыпных месторождений, связанными с пространственным перемещением полезного ископаемого, являются:

- механический способ с применением различных структур комплексной механизации;

- гидравлический способ за счёт использования энергии водной струи и водного потока;

- комбинированный способ – путём совместного применения двух первых способов, при этом также не исключена возможность использования взрыводоставки.

С целью систематизации характерных особенностей, присущих технологии искусственного преобразования россыпных месторождений для дражной разработки, приняты следующие классификационные признаки:

первый – отражает наличие свободного пространства для его последующего заполнения;

второй – характеризует уровень согласованности технологических решений при вовлечении прилегающих запасов с пространственным положением россыпей;

третий – представляет пространственное положение искусственно сформированного пласта в преобразованном россыпном месторождении.

Вышеперечисленные признаки послужили основой для выделения групп, межгрупповых связей и создания классификации технологических схем искусственного преобразования россыпных месторождений для дражной разработки (табл. 1).

Принципиальная схема преобразования россыпного месторождения для последующей разработки дражным способом

Выполненными исследованиями обоснована целесообразность преобразования россыпных месторождений и вовлечения в попутную разработку дражным способом прилегающих к бортам полигонов запасов, в том числе террасовых и террасоувальных россыпей, не имеющих в настоящее время самостоятельного промышленного значения [3]. Не случайно ещё в начале XX века наиболее авторитетный исследователь Ленского золотоносного района академик В.А. Обручев, рассматривая вопрос «...о будущности золотого дела в Олёкминско-Витимской области...», заключал, что в главных речных долинах «...ещё не использованы многие террасовые россыпи, а также борта долинных россыпей», которые «...со временем, при улучшении экономических условий несомненно могут быть разрабатываемы с достаточной выгодой» [4].

Табл. 2 Результаты внедрения прогрессивной технологии разработки россыпей дражным способом на полигонах ЗАО «Светлый»

Основными факторами, определяющими возможные варианты практической реализации данной технологии, являются горно-геологические условия залегания россыпей, при этом решающее значение имеют особенности их строения и положения (в разрезе и плане), связь залежей с определёнными формами рельефа, а также характер концентрации полезного компонента. Внедрение нестандартной технологии, направленной на преобразование россыпей при дражной разработке, осуществлено на золотодобывающих объектах ЗАО «Светлый» [5]. В производственных условиях апробированы варианты технологических схем с наиболее широко применяемыми при разработке россыпей техническими средствами (бульдозеры, экскаваторы-драглайны) как при использовании их в комплексе, так и самостоятельно.

За последние четыре года предприятием с применением указанной технологии драгами (с вместимостью черпаков 250 и 380 л) переработано более 1.2 млн. м3 песков, предварительно перемещённых и уложенных на подготовленную поверхность дражных полигонов с примыкающих россыпей (табл. 2). В итоге за счёт драгирования песков преобразованных россыпных месторождений дополнительно получено практически 460 кг золота. Экономическая эффективность в результате внедрения технологии за вышеуказанный период составила 112.0 млн. руб.

Необходимо отметить, что применение технологии также помогло вывести ряд дражных золотодобывающих объектов ЗАО «Светлый» из разряда убыточных в ситуации, когда драгами перерабатывались участки техногенных россыпей, по сути, с некондиционными запасами, качество которых, установленное разведкой, не подтверждалось эксплуатационными работами.

Таким образом, полученный производственный опыт свидетельствует о высокой эффективности целенаправленного преобразования россыпных месторождений при дражной разработке, которое, помимо увеличения золотодобычи, одновременно способствует повышению уровня использования минерально-сырьевых ресурсов недр. Обобщённые результаты применения новой технологии продемонстрировали её универсальность и широкие возможности при освоении приуроченных к бортам эксплуатируемых дражных полигонов небольших россыпей, а также ранее невостребованных запасов по причине выборочной отработки месторождений.

В целом представленные данные, на наш взгляд, являются основанием для дальнейшего изучения теоретических аспектов и практики применения новой технологии, связанной с искусственным продолжением формирования золотосодержащих россыпей.


ЛИТЕРАТУРА:

1. Трубецкой К. Н. Развитие науки, техники и технологии в области комплексного ос# воения месторождений при открытом способе разработки // Горный журнал. №11/2009. c. 18–23.

2. Пешков А. А., Мацко Н. А. Доступность минерально#сырьевых ресурсов. М.: Наука, 2004. 280 с.

3. Ершов В. А., Тальгамер Б. Л. Оценка эффективности недропользования при вовлече# нии террасовых россыпей в попутную разработку дражным способом // Вестник ИрГТУ. №1/ 2009. с. 51–56.

4. Обручев В. А. Олёкминско#Витимский золотоносный район. Геологический обзор золотоносных районов Сибири. Часть III: «Восточная Сибирь» / Трест «Лензоло# то». М., 1923. Выпуск I. 129 с.

5. Дорохов Н. М., Ершов В. А. Опыт вовлечения террасовых россыпей в попутную раз# работку дражным способом // Горный журнал. №10/2006. c. 45–47.

Журнал "Горная Промышленность" №5 (93) 2010, стр.70