Подземные шламоотстойники: технологии очистки и технологического использования шламов

А.Н. Харьков, начальник подземного рудника; В.В. Корпачев, гл. механик подземного рудника, ОАО «Гайский ГОК»;

С.В. Лункин, Э.А. Макаров, специалисты компании ЗАО «Водоснабжение и Водоотведение»

На подземном руднике ОАО «Гайский ГОК» сброс вод техногенного и природного происхождения осуществляется с верхних горизонтов на нижележащие посредством системы дренажных скважин. Вода собирается в шламоотстойниках, устроенных на гор. 1075 м, 830 м, 685 м, 260 м. Техногенная вода содержит примеси твердых частиц, образованных в результате ведения буровых и проходческих работ, и мелкодисперсные примеси, выносимые водой из закладочных массивов. В шламоотстойниках (фото 1) происходит осаждение твердой фракции, вследствие чего осветленная вода вытесняется на его поверхность и перепускается в водосборники, расположенные на этих же горизонтах. Фракционный и минералогический состав шлама приведен в таблице.

Осветленная вода удаляется из шахты по системе водоотлива, выполненной по ступенчатой схеме, с нижних водосборников в верхние насосами ЦНС, установленными в насосных станциях, которые расположены на четырех горизонтах: 1075 м, 830 м, 685 м, 260 м.

Во избежание зашламовывания водосборников и, как следствие, преждевременного выхода из строя насосов водоотливных станций шлам из шламоотстойников регулярно удаляется. Эту операцию производят с помощью погрузочно-доставочных машин типа LK­1M, которые укладывают шлам в специальные выработки, где он окончательно обезвоживается. Затем обезвоженную массу с гор. 685 м, 830 м транспортируют к стволу шахты «Эксплуатационная» и выдают вагонами на поверхность. С гор. 1075 м обезвоженный шлам вместе с породой выдается скипами по стволу шахты «Скиповая».

Фото 1 Погоризонтный шламоотстойник

Фото 1 Погоризонтный шламоотстойник

До апреля 2008 г. очистка шламоотстойников на гор. 260 м производилась также, как и на гор. 685 м, 830 м и 1075 м: обезвоженный шлам с помощью LK­1M загружался в автосамосвалы типа МоАЗ и далее по наклонному съезду транспортировался на поверхность. Увеличение объемов добычи и концентрация горных работ в этажах 990–910 м, 830–750 м, 750–670 м привели к росту объемов работ по очистке шламоотстойников на горизонтах 685 м, 830 м, 1075 м. Эти обстоятельства диктовали необходимость использования большего количества погрузочно-доставочных машин и автосамосвалов для транспортировки материалов, в том числе шламов, и выполнения вспомогательных работ на нижележащих горизонтах.

Проанализировав опыт работы горнорудных предприятий и приняв во внимание пригодность и возможность размещения шлама в выработках, подлежащих изоляции, либо заполнению закладочными смесями в этаже 380–510 м, было решено – использовать шламы из шламоотстойников гор. 260 м. Для этих целей была предложена новая технология с использованием передвижной насосной установки на базе ПДМ LK­1M, оснащенной погружным шламовым насосом (фото 2).

Фото 2 Передвижная насосная установка на базе ПДМ LK-1M

Фото 2 Передвижная насосная установка на базе ПДМ LK-1M

В настоящее время смесь из шламоотстойника гор. 260 м с помощью шламового погружного насоса подается по закладочному трубопроводу непосредственно в выработки, подлежащие заполнению закладочными смесями на гор. 320 м (фото 3).

Фото 3 Очистка шламоотстойника погружным шламовым насосом

Фото 3 Очистка шламоотстойника погружным шламовым насосом

Заполнение выработок производится поэтапно, в соответствии с технологией ведения закладочных работ. По мере водоотдачи сформированного массива отфильтрованная вода дренирует на нижележащие горизонты, а отстоявшаяся вода вытесняется наверх массива, в результате чего формируется массив, по плотности и прочности не уступающий закладочной смеси, приготовленной на основе хвостов обогащения в закладочном комплексе.

Применение на подземном руднике передвижной насосной станции с погружным шламовым насосом позволило:

- исключить необходимость транспортирования шлама с гор. 260 м на поверхность и приобретения для этого дополнительных единиц самоходного оборудования;

- увеличить темп очистки шламоотстойников и их производительность;

- совместить работы по закладке выработанного пространства смесями, изготовленными на закладочном комплексе и работы по очистке шламоотстойника с заполнением извлеченным шламом изолированных выработок.

Внедрение передвижной насосной установки с погружным шламовым насосом позволило в два раза сократить затраты на очистку шламоотстойников, по сравнению с ранее применявшейся технологии на основе самоходного оборудования – ПДМ типа LK­1M и автосамосвалов типа МоАЗ.

Журнал "Горная Промышленность" №3 (91) 2010, стр.14