Проблемы и пути эффективной отработки алмазоносных месторождений

Международная научно-практическая конференция «Проблемы и пути эффективной отработки алмазоносных месторождений»

В период с 11 по 15 апреля 2011 г. в научно-исследовательском и проектном институте «Якутнипроалмаз» АК «АЛРОСА» (г. Мирный) состоялась Международная научно-практическая конференция «Проблемы и пути эффективной отработки алмазоносных месторождений», посвященная 50-летию его основания.

ВАК «АЛРОСА» уже сложилась добрая традиция – наиболее значимые, актуальные научно-технические проблемы обсуждать широкой аудиторией, с привлечением ведущих специалистов как из России и стран СНГ, так и дальнего зарубежья. Так, в 1991 году в Мирном прошла международная конференция по проблемам отработки глубоких карьеров, в 2001 году – конференция, связанная с обсуждением наиболее эффективных технологий при отработке коренных алмазоносных месторождений подземным способом.Проблемы и пути эффективной отработки алмазоносных месторождений

В последние годы ситуация на алмазном рынке претерпела серьезные изменения, связанные с исчерпанием сырьевой базы алмазодобычи и возникающем вследствие этого дефицитом алмазного сырья, который уже ощущается и в дальнейшем будет только нарастать. Качество сырьевой базы ухудшается, основные объёмы легкодоступных и богатых запасов на известных месторождениях уже близки к исчерпанию. В эксплуатацию вовлекаются алмазоносные трубки с более низким содержанием полезного компонента. Резко расширяются масштабы подземной добычи, что сопряжено с необходимостью обширных капиталовложений. Ресурс легкодоступных месторождений алмазов исчерпан во всех алмазоносных провинциях мира. Дальнейшее развитие алмазной отрасли зависит от открытия и вовлечения в эксплуатацию новых источников сырья в районах со сложными условиями поисков и разведки, залегающих на больших глубинах, с низкими показателями алмазоносности.

На действующих предприятиях с увеличением глубины отработки, как правило, усложняются геомеханические параметры, возрастают эксплуатационные затраты и, в итоге, снижается рентабельность производства. Для повышения эффективности разработки месторождений в таких усложненных условиях требуется поиск новых экономических подходов, нестандартных технических, организационных и управленческих решений.

Для поиска решений упомянутых проблем и была организована Конференция-2011, в которой приняли участие представители более 70 научноисследовательских и проектных институтов и организаций из России, Республики Беларусь, Украины, Канады и Великобритании. Всего за 4 дня работы Конференции было зарегистрировано 226 участников.

Официальное открытие состоялось 12 апреля 2011 г. на пленарном заседании в Универсальном театрально-концертном центре «Якутск». С приветствием к участникам конференции выступил директор института «Якутнипроалмаз» А.С. Чаадаев. Также на пленарном заседании был заслушан ряд докладов, раскрывающих проблематику актуальных задач, стоящих перед АК «АЛРОСА», таких как: технологии разработки малообъемных беднотоварных алмазных месторождений, совершенствование техники и технологии обогащения алмазосодержащего сырья, совершенствование систем подземной разработки кимберлитовых трубок с учётом выявленных закономерностей изменения свойств горных пород при знакопеременных температурных воздействиях.

Дальнейший ход работы конференции осуществлялся в четырех секциях: «Отработка месторождений открытым способом», «Техника и технологии отработки месторождений алмазов подземным способом», «Обогащение алмазосодержащих руд и песков» и «Рудничная геология, гидрогеология и экологические проблемы алмазодобывающей промышленности». В работе секции «Отработка месторождений открытым способом» приняли участие порядка 60 специалистов из научных и производственных организаций России, Украины, Великобритании, Канады. Было заслушано около 45 докладов, представленных институтами Якутского, Иркутского, Красноярского и Новосибирского научных центров Сибирского отделения РАН, Уральского отделения РАН, ИРЭ, УРАН ИПКОН РАН, Северо-Восточного Федерального Университета, МПТИ (ф) СВФУ, С(А)ФУ, УГГУ, КрТУ, Института «Якутнипроалмаз» АК «АЛРОСА», Управления АК «АЛРОСА», Аналитического центра АК «АЛРОСА», СПГГИ (ТУ), НТЦ ПО «БЕЛАЗ», ООО «НТЦ Горное дело», ООО «Бюсайрус Европа ГмбХ», Wenco International Mining Systems, ООО «Горная компания Логинов и партнеры», ООО «ЕЗСМ Континент», ООО «Нордэласт», SRK Consulting, «Восточная техника», Sandvik.

Основное внимание в докладах уделено следующим направлениям:

- технология разработки малообъемных беднотоварных трубок;

- способы и методы повышения локальной устойчивости уступов и бортов карьеров;

- разработка новых видов карьерной техники и повышение надежности горно-транспортного оборудования;

- моделирование месторождений, подсчет запасов и оценка возможности отработки беднотоварных месторождений;

- разработка технологии отработки глубоких кимберлитовых карьеров с использованием дистанционного управления горнотранспортным оборудованием.

Обсудив итоги работы секции, участники отметили следующее:

В институте «Якутнипроалмаз» разработаны и внедрены новые способы вскрытия глубоких горизонтов карьеров крутонаклонными выработками.

ИГДС СО РАН получены новые фундаментальные результаты по изучению поведения горных пород при знакопеременном температурном воздействии, что является основой для разработки новых технологий ведения горных работ в условиях криолитозоны.

Значительные научные результаты получены учеными из ИГД УрО РАН в области обоснования параметров углубочных комплексов, горнотранспортных машин с дистанционным управлением, троллей-автопоезда, троллейвоза, автосамосвала с КЭУ и внутрибортового перегрузочного пункта.

Специалистами Wenco International Mining Systems разработано множество решений по автоматизации и контролю работы горного оборудования, в т.ч. с применением технологий высокоточного позиционирования оборудования (на основе спутниковых систем GPS и ГЛОНАСС) повышающих эффективность использования карьерной техники.

Специалистами ООО «НТЦ Горное дело» разработана методика формирования структуры комплексной механизации при открытой разработке месторождений полезных ископаемых. Специалистами ООО «Бюсайрус Европа ГмбХ» предложены новые инженерные решения Bucyrus для отработки алмазоносных месторождений.

Компанией «Спецтехномаш» предложены новые решения по отработке малых рудных тел и доработке карьеров с применением башенных клетевых подъемников.

Специалистами компании «Логинов и партнеры» разработаны конструкции специализированных конвейеров для крутонаклонного и вертикального подъема горной массы в карьерах.

Заслушав и обсудив представленные доклады, участниками секции отмечены следующие основные направления научных исследований:

- разработка эффективных технологий отработки беднотоварных месторождений;

- разработка безопасной технологии отработки сверхглубоких кимберлитовых карьеров с использованием дистанционного управления горнотранспортным оборудованием;

- разработка углубочного комплекса для доработки карьеров;

- исследование закономерностей изменения свойств горных пород при знакопеременных температурных воздействиях;

- разработка новых конструкций бортов и уступов и методов расчета их устойчивости;

- исследования по сохранности алмазного сырья при ведении добычных работ;

- разработка и внедрение перспективных видов карьерного транспорта;

- исследования по дальнейшему развитию методов блочного моделирования месторождений.

При рассмотрении и обсуждении докладов участниками секции представлены технические решения и предложения по следующим направлениям:

1. Учитывая сложность проблемы эффективного вовлечения в отработку беднотоварных месторождений привлечь к решению данной проблемы ведущие институты страны.

2. Провести анализ и переоценку научно-технических разработок в области альтернативных видов карьерного транспорта.

3. Включить в технологическую платформу «Твердые полезные ископаемые» следующие направления:

- исследования по разработке и созданию новых видов карьерного транспорта для работы в суровых климатических условиях западной Якутии;

- разработку современных норм технологического проектирования предприятий с открытым способом разработки с утверждением их на государственном уровне (с привлечением Ростехнадзора и Главгосэкспертизы), взамен устаревших норм (ВНТП 35-86);

- разработку методических, методологических и технологических подходов к проектированию сверхглубоких карьеров.

4. Для повышения безопасности горных работ и увеличения полноты выемки запасов на карьере «Удачный» обратиться к АК «АЛРОСА» с предложением:

- провести испытания шарнирно-сочлененных самосвалов в условиях транспортирования горной массы по транспортным съездам с уклонами до 25% в период 2011–2012 гг. (в зимний и весенний сезоны);

- о приобретении не позднее IV кв. 2012 г. комплекса оборудования для доработки карьера «Удачный», укомплектованного средствами дистанционного управления (либо аппаратуру дистанционного управления для имеющейся техники), с проведением его испытаний не позднее I полугодия 2013 года.Проблемы и пути эффективной отработки алмазоносных месторождений

5. Обратиться в ГКЗ для решения вопроса о переходе в область международных стандартов геологической отчетности при формировании отчетов по защите запасов рекомендовать геологоразведочным организациям создавать электронную базу данных по всем исходным параметрам прямо или косвенно влияющим на подсчет запасов.

6. В программу инновационного развития АК «АЛРОСА» c 2012 г. включить раздел по внедрению кристаллосберегающих технологий при добыче и обогащении руды и песков.

На секции «Техника и технологии отработки месторождений алмазов подземным способом» из заявленных 65 докладов было заслушано 38 сообщений представителей шахтостроительных и горно-обогатительных комбинатов АК «АЛРОСА», института «Якутнипроалмаз», УРАН ИПКОН РАН, ИГД СО РАН, ИГД УрО РАН, СФУ, СВФУ, МГГУ, НЦГиПГП СПГГИ, ОАО «Галургия», ОАО «Уралмеханобр», ИГД Севера СО РАН, ЯкутПНИИС, ООО «Технологии закладки выработанного пространства», ЗАО «Союзспецстрой», ЗАО «Промтех», SRC Consulting.

В обсуждении докладов приняли участие 58 участников конференции, в том числе представители руководства АК «АЛРОСА», Ростехнадзора РФ и другие.

Основное внимание в докладах уделено различным аспектам перехода с открытого на подземный способ добычи на горнодобывающих предприятиях АК «АЛРОСА», в т.ч.:

- геомеханическим и гидрогеомеханическим проблемам подземной разработки месторождений;

- особенностям вскрытия и отработки прибортовых и подкарьерных запасов трубки «Удачная»;

- особенностям гидро-, газо- и геодинамических явлений на рудниках АК «АЛРОСА»;

- обеспечению газобезопасности освоения алмазных месторождений;

- определению нормативных показателей извлечения;

- вопросам управления теплофизическими процессами в рудниках;

- исследованиям состояния крепления шахтных стволов при воздействии высокоминерализованных подземных вод и др. При обсуждении перечисленных тем выступающие подтвердили необходимость продолжения гидрогеомеханических наблюдений для обеспечения безопасных и благоприятных условий отработки подкарьерных запасов на рудниках «Мир», «Айхал» и «Интернациональный».

Специалистами института Якутнипроалмаз и АК «АЛРОСА» выполнен доклад о фактическом состоянии подземных горных работ на рудниках Компании. В настоящее время добыча алмазасодержащей руды осуществляется на рудниках «Интернациональный», «Айхал» и «Мир». Отработка данных месторождений ведется слоевой системой разработки с комбайновой отбойкой руды и твердеющей закладкой отработанных выработок. Технология комбайновой отбойки кимберлитов, разработанная специалистами института и Компании обеспечивает устойчивость горных выработок и сохранность природного качества алмазов.

Было отмечено, что строительство подземных рудников велось по проектам, в основу которых были положены результаты научно-исследовательских работ, выполненных институтом «Якутнипроалмаз» совместно с подрядными организациями. Так, например, совместно с НТЦ «НОВОТЭК» и ИГД СО РАН был проведен комплекс аналитических и экспериментальных работ по вопросам обеспечения безопасности ведения подземных горных работ вблизи водных объектов.

Проведен значительный комплекс работ по изучению нефте-газопроявлений на подземных рудниках Компании. Результатом исследований явилась разработка для каждого рудника «Специальных мероприятий газового режима при ведении горных работ в условиях нефтегазопроявлений», которые согласованы в Ростехнадзоре. На основе результатов исследований для рудника «Айхал» установлена область применения газового режима.

Проводится регулярный анализ результатов термоконтроля грунтов в основании башенных копров вертикальных копров рудников Компании с выдачей рекомендаций по режимам замораживания.

В настоящий период в Компании производится оценка эффективности применяемой подземной комбайновой технологии добычи руд и поиск новых технологических решений по улучшению достигнутых показателей. Уже сейчас проводятся опытно-промышленные испытания по увеличению параметров слоевой системы отработки. В недалекой перспективе планируется провести испытания новых для Компании камерных систем отработки кимберлитовых руд с закладкой.

Строительство рудника «Удачный» ведется по ускоренной технологии. Подкарьерные запасы месторождения будут отрабатываться системой разработки с обрушением руды под рудно-породной предохранительной подушкой. Элементы и параметры данной системы в настоящий момент находятся в стадии проектирования и оптимизации.

Несмотря на принятые решения, остается достаточно много вопросов, связанных с отработкой прибортовых целиков, с процессом выпуска руды в условиях обводненности и низких температур наружного воздуха, водоотведением и захоронением подземных вод, газообильностью горного массива и др. Возникает необходимость по выполнению комплекса научных исследований по обоснованию технологических схем по отработке запасов глубоких горизонтов и временно не активных запасов руды, законсервированных в предохранительных целиках. Вопросам геомеханики уделено большое значение (УРАН ИПКОН РАН, ИГД СО РАН, ОАО «Галургия», ИГД УрО РАН, ИГДГГ СФУ). При ведении горных работ на больших глубинах разработка надежных методов оценки и прогноза устойчивости выработок требует учета особенностей формирования напряженно-деформированного состояния (НДС) массива их приконтурной части. Таким образом, выполнение геомеханического анализа состояния очистных выработок и прогноз их устойчивости на начальной стадии подземной разработки, проведение наблюдений за деформациями и разрушением приконтурного массива, является актуальной задачей. Отдельный блок вопросов посвящен закладочным работам (ООО «Технологии закладки выработанного пространства», УРАН ИПКОН РАН, рудник «Айхал»). За непродолжительный период подземной отработки кимберлитовых трубок разработан и внедрен новый подход к обоснованию технологии закладочных работ, заключающийся в учете геотермического взаимовлияния горного и закладочных массивов по мере развития добычных работ на месторождениях. Подтверждена возможность безопасного и эффективного использования систем разработки с закладкой выработанного пространства в условиях криолитозоны, в том числе в условиях отрицательных температур горного массива и шахтного воздуха. Специалистами ИГДС СО РАН проведены комплексные исследования свойств геоматериалов в широком диапазоне естественно низких температур, установлены фундаментальные закономерности изменения свойств вмещающих карбонатных пород и кимберлитов. Разработан ряд математических моделей позволяющих прогнозировать температуру в окружающих горные выработки массивах пород при добыче полезных ископаемых. Полученные результаты исследований могут быть основой для разработки новых технологий освоения месторождений криолитозоны.

Специалистами АК «АЛРОСА» проведены приемочные испытания новых средств взрывания: устройства распылительного с блокировкой взрывной сети (УРсБ) в комплексе с неэлектрической системой инициирования (СИНВ-Ш). В результате проведенных работ были выявлены основные преимущества применения новых средств взрывания – повышение безопасности и эффективности взрывных работ (увеличение КИШ), экономия времени на подготовку забоя к взрыванию (увеличение производительности труда), исключение отказов шпуровых зарядов.

УРАН ИПКОН РАН рассмотрены основные положения научной структуры проекта «Интеллектуальное горное предприятие» применительно к условиям предприятий подземного способа добычи на месторождениях АК «АЛРОСА» на основе инновационных технологий подземной разработки, современных технологий геоинформационного и геомеханического обеспечения горных работ.

Заслушав и обсудив представленные доклады, участниками секции отмечено следующее:

1. Рекомендовать разработать концепцию и программу НИОКР проекта «Интеллектуальный рудник» для условий предприятий АК «АЛРОСА». Рассмотреть возможность реализации на руднике «Мир» пилотного проекта «Интеллектуальный рудник» с использованием принципа частногосударственного партнерства в рамках действующих Федеральной Целевой Программы и технологической платформы «Твердые полезные ископаемые».

2. Для безопасной отработки подкарьерных запасов месторождений «Мир», «Интернациональный», «Айхал» рекомендовать АК «АЛРОСА» поручить институтам Якутнипроалмаз, УРАН ИПКОН РАН, ИГД СО РАН и НТЦ «НОВОТЭК» разработать комплекс аналитических и экспериментальных методов и систем геомониторинга, обеспечивающих надежное прогнозирование и оценку напряженно-деформированного состояния и структуры разрабатываемых массивов. Необходимо продолжить работы по гидрогеомеханическому мониторингу предохранительных целиков на всех рудниках АК «АЛРОСА» для оценки надежности системы водозащиты горных выработок. Предусмотреть в структуре рудников создание специализированных геомеханических служб (или возложение на геолого-маркшейдерские службы рудников) для выполнения геомеханических наблюдений, обучив и оснастив их современными средствами измерений и программными средствами.

3. Сооружение подземных горно-капитальных и подготовительных выработок производится в сложных гидрогеологических и горнотехнических условиях. В связи с этим необходимо выполнить комплексные исследования по выбору оптимальных типов крепи горных выработок в соответствии с реальными горнотехническими условиями и обеспечивающих минимальные затраты.

4. С целью повышения безопасности и эффективности подземных горных работ на рудниках Компании рекомендовать проведение дальнейших исследований по установлению закономерностей структурно-тектонических особенностей глубоких горизонтов месторождений, геодинамическому районированию и формированию разрывных нарушений естественных и искусственных массивов с позиции синергетики и фрактального анализа.Проблемы и пути эффективной отработки алмазоносных месторождений

5. Возобновить работы по повышению сохранности алмазов при подземных добычных работах на месторождениях АК «АЛРОСА». Целесообразно выполнить технико-экономическую оценку применяемых на рудниках способов отбойки алмазосодержащей руды и оценить их влияние на сохранность кристаллов.

6. С целью снижения себестоимости добычи руды продолжить работы по оптимизации технологии закладки выработанных пространств в том числе:

- за счет максимального использования для приготовления твердеющих смесей вяжущих на основе местных материалов, включая малоклинкерные;

- за счет оптимизации технологических схем по приготовлению закладочных смесей и их транспортировки в выработанные пространства.

7. С целью создания в блоке №1 рудника «Мир» надежного противофильтрационного искусственного целика необходимо: - разработать составы и технологию применения водоупорной закладки;

- обеспечить непрерывный контроль качества возводимых закладочных массивов.

8. Учитывая воздействие высокоминерализованных подземных вод на подземные сооружения рудника «Удачный», следует продолжить работы по способам укрепления, составам компонентов и технологиям ремонта бетонных крепей, а также исследования по обеспечению коррозионной стойкости металлических элементов и альтернативных видов армирования бетонных конструкций.

9. Решение отмеченных задач требует привлечения для их выполнения широкого круга научно-исследовательских, проектных и сервисных организаций на основе создания комплексной программы по решению проблем освоения месторождений АК «АЛРОСА» подземным способом, ответственными исполнителями которой определить институт Якутнипроалмаз и УРАН ИПКОН РАН, имеющие необходимый научный задел и кадровый потенциал для реализации подобного проекта.

На секции «Обогащение алмазосодержащих руд и песков» было заявлено 62 доклада с общим числом авторов более 120. Заслушано и обсуждено 36 докладов.

В работе секции приняли участие более 60 представителей предприятий и учреждений: института «Якутнипроалмаз», горно-обогатительных комбинатов АК «АЛРОСА», управления АК «АЛРОСА», СТ «Алмазавтоматика», НИГП АК «АЛРОСА», ОАО «Севералмаз» (Архангельск), СВФУ им. М.К. Аммосова (Якутск), ИПНГ СО РАН (Якутск), ФГНУ ИРЭ (Якутск), ИГДС СО РАН (Якутск), ОАО «Иргиредмет» (Иркутск), ЗАО «Спецтехномаш» (Красноярск), ООО «Сибинтеко» (Новосибирск), ЗАО «Механобр-инжиниринг» (Санкт-Петербург), НПП «Буревестник» (Санкт-Петербург), ОАО «НПК «Механобр-техника» (Санкт-Петербург), ООО «ЭГОНТ» (Санкт-Петербург), УРАН ИПКОН РАН (Москва), ИГТМ НАНУ (Украина).

Основное внимание в докладах уделено вопросам:

- повышения сохранности товарной продукции при добыче и переработке руд;

- совершенствования техники и технологии рудоподготовки, обогащения и доводки алмазосодержащего сырья на обогатительных фабриках;

- создания трассеров и индикаторов на основе синтетических материалов для контроля степени извлечения и сохранности ценного компонента в технологических процессах;

- сгущения, обесшламливания и транспортирования оборотных вод, эксплуатации хвостохранилищ в условиях Крайнего Севера;

- совершенствования технологии сухого обогащения руд и промывки песков россыпных месторождений;

- физико-механическим свойствам алмазов;

- эксплуатационным и механическим свойствам алмазных порошков.

При рассмотрении и обсуждении докладов участниками секции представлены технические решения и предложения по следующим направлениям:

1. Одним из инновационных направлений политики Компании является вопрос по обеспечению сохранности природного качества кристаллов на этапах добычи и переработки алмазосодержащих руд. Специалисты горно-обогатительных комбинатов АК «АЛРОСА», сотрудники институтов Якутнипроалмаз и Иргиредмет, НПП «Буревестник» и СТ «Алмазавтоматика» отметили необходимость ведения процессов рудоподготовки и обогащения руды в оптимальных режимах, внедрения процессов и технологий (ТСС, РЛС), которые позволяют извлекать алмазы из руды за один цикл обогащения, тем самым снижая вероятность повторного попадания кристаллов в мельницы с циркулирующими продуктами. Сотрудниками ИГДС СО РАН предложено для разработки кристаллосберегающей технологии использовать самопроизвольную дезинтеграцию кимберлита и вмещающих пород под воздействием циклического замораживания-оттаивания. Группой ученых (ИРЭ, ИФТПС СО РАН) предложено использование лазерного нагрева при дроблении негабаритов взамен взрывных способов дробления и крановых бутобоев.

2. При освещении вопроса совершенствования техники на переделе рудоподготовки специалистами НПК «Механобртехника» предложен вибрационный грохот ГСТ-72М, который имеет улучшенные технологические показатели по сравнению с аналогом – грохотом ГИСТ-72, широко применяемым на фабриках АК «АЛРОСА».

Для интенсификации технологических процессов на обогатительных фабриках специалистами институтов ИПКОН РАН, СВФУ, ИГТМ НАНУ и Якутнипроалмаз предложено использовать воду, прошедшую электрохимическую обработку. В частности, в мельницах самоизмельчения электрохимически обработанная вода позволяет интенсифицировать разрушение кимберлитов без дополнительных изменений параметров процесса. Электрохимическое кондиционирование ферросилициевой суспензии может обеспечить повышение технологических показателей тяжелосредной сепарации за счет снижения расхода утяжелителя.

Сотрудниками институтов Якутнипроалмаз и ИПКОН РАН внедрен на фабриках АК «АЛРОСА» на переделе пенной флотации реагент-собиратель (ВНЭ), который позволяет повысить извлечение алмазов при снижении удельного расхода реагента.

1. Вопросы оперативного контроля степени извлечения и сохранности ценного компонента в технологических процессах, повышения качества работы аппаратов, извлекающих алмазы из руды, имеют первостепенное значение для алмазодобывающей промышленности. Большое применение в экспрессном контроле технологических процессов обогащения нашли радиоактивные индикаторы. В настоящее время в ТПУ ФТИ ведутся работы по замене индикаторов на основе природного сырья симуляторами и трассерами с аналогичными физико-химическими параметрами. Специалистами ООО «Сибинтеко» предлагается заменить природные алмазы-индикаторы на НРНТ синтетические алмазы, приведены аргументы в пользу такой замены.

2. Обогатительные фабрики АК «АЛРОСА» работают, как правило, в условиях оборотного водоснабжения, что часто приводит к повышенному содержанию шламов в водных системах, используемых в технологических процессах. Институтами ИПКОН РАН, МГГУ и Якутнипроалмаз разработаны комбинированные физикохимические способы выделения шламов из оборотных вод обогатительных фабрик. Выделение шламовых частиц обеспечивается за счет изменения физико-химических свойств их поверхности.

4. В свете восполнения сырьевой базы внимание привлекают удаленные от обогатительных фабрик месторождения, которые имеют невысокое содержание ценного компонента или небольшой объем и стоимость алмазов в них.

Для первичной концентрации алмазов на таких месторождениях используются установки сухого обогащения. Сотрудниками института Якутнипроалмаз, специалистами Айхальского ГОКа предлагается для снижения затрат на обогащение использовать в составе оборудования для установки сухого обогащения следующие типы инновационных разработок: пневмосепарация «СЕПАИР», рентгенографический сепаратор РГС.

Сотрудниками ИГДС СО РАН разработаны принципиально новые аппараты для сухого пневматического обогащения минеральных частиц различной плотности, такие как ПОС-2000 и винтовой пневматический сепаратор, в котором разделение происходит в восходящем потоке воздуха с формированием несмешивающихся противонаправленных потоков легких и тяжелых минералов. Аппараты показали высокие результаты при обогащении золотосодержащих руд, полученные данные дают основания предполагать о возможности обогащения алмазосодержащих руд этим способом. Существенное повышение зоны сепарации минералов в прямоточных и винтообразных аэродинамических трубах позволяет в перспективе создать высокопроизводительные пневмосепараторы с повышенными разделительными способностями по плотности и по крупности.

Представителями ВК «Асалмаз», ТПП РФ и ООО «ЭГОНТ» представлены результаты испытаний процесса виброконцентрации и воздушной классификации, проанализированы возможности их применения в схемах сухого обогащения кимберлитовых руд.

Специалистами ЗАО «Спецтехномаш» предлагаются для промывки и сортировки горной массы на россыпных месторождениях алмазов использовать передвижные комплексы, в состав которых входят пластинчатые грохоты ГПР-3 и скруббер-бутары СБР-15, в которых впервые применена трехопорная система.Проблемы и пути эффективной отработки алмазоносных месторождений

1. Исследование характеристик алмазов, неизвлекаемых определенными методами обогащения алмазосодержащих руд, имеет огромное значение для подбора оптимальных режимов технологического процесса. Сотрудниками НИГП АК «АЛРОСА» проведены исследования минералогических и физических свойств алмазов из хвостов ТСС и РЛС, изучены механические напряжения, возникающие внутри кристалла алмаза в процессе его генезиса. Создана компьютерная база данных, включающая в себя результаты покристального минералогического описания и физических исследований геологических коллекций алмазов практически по всем месторождениям Якутии. Проведено сравнение природной трещиноватости с содержанием основных азотных дефектов. Выделены критические группы алмазов. Результаты исследований могут применяться при проектировании технологий обогащения алмазоносных руд.

2. При рассмотрении блока вопросов, связанных с эксплуатационными и механическими свойствами алмазных порошков специалистами ИПНГ РАН, ИСМ НАНУ, ИФТПС СО РАН и СВФУ им. М.К. Аммосова доказана необходимость использования классифицированных природных алмазных порошков для производства обрабатывающего инструмента. Участниками конференции отмечено, что:

- применение электрохимической технологии водоподготовки на объектах АК «АЛРОСА» в комплексе с современными физико-химическими методами воздействия на водные системы, рудную пульпу и минеральные компоненты позволяет модифицировать их свойства для повышения извлечения алмазов класса –5 мм в процессах липкостной и пенной сепарации в условиях переработки труднообогатимых руд; снижения потерь ферросилиция и стабилизации свойств ферросилициевой суспензии в процессах тяжелосредной сепарации; интенсификации процессов обесшламливания оборотных водных систем в условиях переработки алмазосодержащих руд различного вещественного состава;

- производство порошков из природных алмазов с определенными морфологическими, адсорбционно-структурными характеристиками будет способствовать повышению эффективной отработки алмазоносных месторождений, а также инновационному характеру развития машиностроения, стройиндустрии, камне- и стеклообработки, медицины, электроники, оптики;

- учитывая богатый многолетний опыт широкого промышленного применения в АК «АЛРОСА» люминесцентной сепарации алмазов, рекомендовать распространение опыта применения радиометрических методов обогащения для предварительной концентрации руд других месторождений твердых полезных ископаемых.

Отмечая высокий научный уровень выполненных работ и хорошую организационную работу Оргкомитета по организации и проведению конференции, участники конференции считают необходимым включать в программу последующих конференций отдельную секцию «Алмазы, их свойства и перспективы практических применений».

Участниками секции предлагается:

1. Считать наиболее перспективным в условиях дефицита алмазного сырья применение безводных технологий на передвижных комплексах, включающих в себя рудоподготовку и первичную концентрацию алмазов при разработке месторождений с низкими содержаниями алмазов.

2. Для расширения возможностей использования сухой технологии переработки и обогащения алмазосодержащих кимберлитов исследовать возможности внедрения кристаллосберегающей рудоподготовки и последующего перспективного метода пневматического обогащения. Рекомендовать проведение испытаний на алмазосодержащих рудах аппаратов для сухого пневматического обогащения минеральных частиц различной плотности. Разрабатывать и внедрять методы щадящего дробления кимберлитов.

3. Считать приоритетной и перспективной технологию рентгенографической сепарации в качестве альтернативы жировой сепарации и в технологических процессах предварительного обогащения беднотоварных руд на борту карьера.

4. Продолжить исследования по применению радиометрических методов обогащения для предварительной концентрации руд других месторождений полезных ископаемых.

5. Включить в инновационную программу АК «АЛРОСА»: - обобщение результатов по применению электрохимической технологии водоподготовки на объектах АК «АЛРОСА» (ИПКОН РАН, СВФУ, НИГП) и внедрение этой технологии в комплексе с современными физико-химическими методами воздействия на водные системы, рудную пульпу и минеральные компоненты с целью модификации их свойств;

- реализацию экологически безопасного безотходного способа утилизации оборотной воды хвостохранилища ОФ №3 методом электрохимической ее переработки в гипохлоритные соединения для последующего использования в схемах обеззараживания городских сточных вод либо использования в качестве солевых растворов для получения гипохлоритов в действующих схемах водоподготовки; - реализацию проекта по отмывке алмазных концентратов в цехе окончательной доводки с использованием способа разложения минеральной фракции алмазосодержащих концентратов (ООО «Сибинтеко») и продуктов электролиза воды (ИПКОН РАН).

В работе секции «Рудничная геология, гидрогеология и экологические проблемы алмазодобывающей промышленности» приняли участие свыше 30 представителей предприятий и учреждений горного профиля, научно-исследовательских и проектных организаций, ВУЗов: горно-обогатительных комбинатов АК «АЛРОСА», института «Якутнипроалмаз» и управления АК «АЛРОСА», Института земной коры СО РАН, ФГНУ «Институт прикладной экологии Севера», НИИ биологии при ИГУ, ВНИИ охраны природы МПР и Э РФ, ФГНУ «Институт региональной экономики Севера», Северного (Арктического) федерального университета (С(А)ФУ), Института мерзлотоведения СО РАН, Института горного дела Севера им. И.В. Черского (ИГДС) СО РАН, Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР), Научного центра геомеханики и проблем горного производства СПГГИ (ТУ), НИГП, РУСГЕО, ОАО «Уралмеханобр», Спецтехномаш. Было заслушано и обсуждено 19 сообщений по актуальным вопросам развития криогенных процессов при отработке алмазоносных месторождений на глубоких горизонтах, экологически безопасным способам захоронения высокоминерализованных дренажных вод, проблемам очистки минерализованных многокомпонентных вод обогащения руд, методам биоиндикационной оценки состояния окружающей среды, экологического мониторинга состояния водного и воздушного бассейна на территории Западной Якутии, комплексного экологического мониторинга состояния наземных экосистем территории освоения месторождений, проблемам рекультивации нарушенных земель северо-таежных территорий алмазной провинции, применения метода георадиолокации при эксплуатации и разведке коренных и россыпных месторождений алмазов, геологического и гидрогеологического обеспечения горного производства.

Работа секции отмечает возросшую ответственность производственного сектора за экологическую обстановку на территориях отработки месторождений.

В результате обсуждения участники секции пришли к следующим выводам:

1. Целесообразно, наряду с гидрохимическими исследованиями рек в зоне воздействия горнодобывающих предприятий Компании организовать на них проведение гидробиологических исследований природных экосистем. Создать оптимальную сеть сбора, обработки и систематизации информации по состоянию водных и наземных экосистем. На базе этого в АК «АЛРОСА» организовать системное проведение комплексного экологического мониторинга с покомпонентным изучением природной среды при научном сопровождении работ со стороны института «Якутнипроалмаз» с привлечением подразделений научного центра Республики Саха (Якутия) и СО РАН.

2. Предлагается разработать и внедрить эффективный способ рекультивации отвалов вскрышных пород в условиях отсутствия пригодного для рекультивации почвенного слоя, что особо актуально для территорий в зоне деятельности АК «АЛРОСА» в Западной Якутии.

3. Для долгосрочного и экологически безопасного обращения с высокоминерализованными водами при открытой и подземной отработке месторождений продолжить необходимые научные исследования в данном направлении. При этом поиск геологических структур, пригодных для захоронения в мерзлые толщи рассолов при отработке месторождений на глубоких горизонтах, проектирование объектов по утилизации рассолов необходимо сопровождать постоянным мониторингом для подтверждения экологической надежности принятых проектных решений и их корректировку при изменении фактической ситуации на объектах. Гидрогеологическое сопровождение горного производства осуществлять на основе совершенствования действующих гидродинамических моделей при осушении месторождений, систем возврата дренажных и попутно извлекаемых вод в недра. В рамках этих моделей постоянно обновлять аппаратурную базу сбора и программное обеспечение обработки получаемой информации, осуществлять соответствующее обучение обслуживающего персонала.

4. Учитывая современный уровень развития горно-рудных предприятий АК «АЛРОСА» предлагается внедрение единой компьютерной политики в области разведки и разработки месторождений. Применение такой политики позволит создать работоспособную инновационную замкнутую систему «Геология – институт «Якутнипроалмаз» – ГОКи – Управление Компании».

5. Развивать работы по применению методов геолого-математического моделирования не только в институте «Якутнипроалмаз», но и в структурных подразделениях Компании.

6. С целью информирования общества о геоэкологической ситуации в районе деятельности подразделений АК «АЛРОСА» рекомендовать специалистам института «Якутнипроалмаз» публиковать материалы своих исследований в научнопопулярных журналах, в том числе журнале «Наука и техника в Якутии», а также в республиканских СМИ.

Участники конференции отметили высокий научный уровень представленных работ, хорошую организацию и проведение конференции.

Журнал "Горная Промышленность" №3 (97) 2011, стр.50