Обоснование эффективных способов дезинтеграции высокоглинистых песков при открытой разработке россыпных месторождений благородных металлов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.20, кандидат технических наук Серый, Руслан Сергеевич

• Серый, Руслан Сергеевич
• кандидат технических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат технических наук Серый, Руслан Сергеевич

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ОСВОЕНИЯ ВЫСОКОГЛИНИСТЫХ РОССЫПЕЙ

1.1 Оценка ресурсного потенциала добычи золота в Российской Федерации

1.2 Анализ современного состояния технологий разработки и дезинтеграции высокоглинистых россыпей

1.3 Обзор способов и средств дезинтеграции песков россыпных месторождений

1.3 Л Особенности гидромеханических способов подготовки высокоглинистых песков к обогащению

1.3.2 Оценка физических и химических способов подготовки высокоглинистых песков к обогащению

1.4 Цель и задачи, методы исследования

2 РАЗВИТИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОСНОВ РАЗРАБОТКИ ВЫСОКОГЛИНИСТЫХ РОССЫПНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

2.1 Технологические схемы направленного изменения свойств высокоглинистых песков при производстве подготовительных работ

2.2 Физико-механические свойства высокоглинистых пород россыпных месторождений

2.3 Проблемы извлечения ценных компонентов из труднопромывистых песков россыпей и основные направления их решения

2.4 Исследование вещественного состава высокоглинистых песков и глинистых окатышей

2.5 Экспериментальные исследования гидромеханического способа дезинтеграции высокоглинистых песков россыпей

2.5.1 Методика проведения испытания по дезинтеграции глинистых пород на лабораторной установке

2.5.2 Определение зависимости степени дезинтеграции высокоглинистых

песков россыпей от их влажности и времени воздействия

2.6 Выводы

3 ИССЛЕДОВАНИЕ УЛЬТРАЗВУКОВОГО И ЭЛЕКТРО-ИМПУЛЬНОГО СПОСОБОВ ДЕЗИНТЕГРАЦИИ ВЫСОКОГЛИНИСТЫХ ПЕСКОВ РОССЫПЕЙ

3.1 Акустические способы воздействия на глинистые породы

3.1.1 Методика проведения лабораторных исследований ультразвуковой

диспергации глинистых пород

3.2 Электроимпульсный способ дезинтеграции высокоглинистых

песков россыпей

3.2.1 Методика проведения лабораторных исследований электроимпульсной дезинтеграции глинистых пород

3.3 Выводы

4 РАЦИОНАЛЬНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ РАЗРАБОТКИ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩИХ ПЕСКОВ РОССЫПЕЙ

4.1 Технологический комплекс для дезинтеграции песков россыпей и до-извлечения полезных компонентов

4.2 Сравнительная технико-экономическая оценка эффективности разработки высокоглинистого россыпного месторождения на примере месторождения р. Колчан

4.3 Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обоснование эффективных способов дезинтеграции высокоглинистых песков при открытой разработке россыпных месторождений благородных металлов»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. Снижение объемов россыпной золотодобычи в современный период связано с тем, что мелкозалегающие и легкообогатимые месторождения в основном уже отработаны, и большая часть разрабатываемых в настоящее время месторождений имеют высокое содержание глины в перерабатываемых песках, что относит их к категории труднопромывистых. Однако вовлечение в эксплуатацию месторождений с высоким содержанием глины (глубокозале-гающие геогенные, техногенные россыпи и недоработанные целики) является важным направлением пополнения сырьевой базы россыпной золотодобычи.

При этом вопрос поиска эффективных способов дезинтеграции высокоглинистых песков остается открытым. Решение проблемы возможно на основе создания новых научно обоснованных комплексных методов и технологического оборудования для дезинтеграции глинистых песков, с учетом их гранулометрического и вещественного состава, и физико-механических свойств песков, их влажности. Это позволит, не меняя технологию добычи песков и подготовки их к обогащению, осуществлять переработку песков и эфелей в едином технологическом процессе, повысить степень извлечения золота на промприборах.

Результаты выполненных теоретических и экспериментальных исследований, представленные в диссертационной работе, позволяют утверждать, что автором научно обоснованы решения крупных технических и технологических задач, имеющих важное значение для развития россыпной золотодобычи России.

Диссертация выполнена в соответствии с госбюджетными темами Института горного дела Дальневосточного отделения РАН: «Развитие теории и технологии эффективного и экологически безопасного освоения техногенных россыпных месторождений цветных и благородных металлов» (ГР № 01.2.00613509), «Разработка научных основ создания высокоэффективных геотехнологий освоения месторождений твердых полезных ископаемых Дальневосточного региона России» (ГР № 01200953152), проектом РФФИ № 09-05-98583 «Закономерности комплексного влияния физических воздействий на эффективность дезинтегра-

ции глинистых песков россыпей», конкурсным проектом ДВО РАН «Анализ проблемы дезинтеграции высокоглинистых песков россыпей и обоснование комплексного подхода к её решению».

Идея работы заключается в том, что повышение технологической, экономической эффективности и экологической безопасности горных работ достигается за счет включения в единый технологический процесс добычи и переработки высокоглинистых песков россыпей и эфелей рациональных способов их дезинтеграции.

Цель работы состоит в научном обосновании и совершенствовании способов дезинтеграции высокоглинистых песков россыпей природных и техногенных месторождений благородных металлов на основе процессов физического воздействия, повышающих экономическую эффективность и экологическую безопасность освоения минеральных ресурсов.

Объект исследования: природные и техногенные россыпные месторождения благородных металлов, содержащие большой процент глинистых включений в перерабатываемых песках.

Предмет исследования: процессы и средства дезинтеграции высокоглинистых песков россыпей.

Задачи:

1. Выполнить анализ современного состояния освоения природных и техногенных россыпных месторождений и их ресурсной базы.

2. Разработать методики экспериментальных работ по исследованию влияния различных физических воздействий на эффективность процессов дезинтеграции высокоглинистых песков.

3. Выполнить лабораторные экспериментальные исследования влияния физических воздействий, независимо друг от друга и в комплексе, на эффективность процессов дезинтеграции глинистых окатышей.

4. Обосновать параметры процесса гидромеханической и электроимпульсных способов дезинтеграции.

Методы исследований: анализ литературных источников, патентных материа-

лов, результатов эксплуатации ряда россыпных месторождений, минералогического состава высокоглинистых песков; исследования физико-механических свойств глинистых конгломератов, экспериментальные исследования гидромеханических, ультразвуковых и разрядно-импульсных воздействий на глинистые фракции; анализ и обобщение результатов экспериментальных исследований с применением методов их статистической обработки.

Защищаемые научные положения:

1. Эффективность дезинтеграции высокоглинистых песков россыпных месторождений гидромеханическим способом в спиральном дезинтеграторе-концентраторе определяется главным образом продолжительностью процесса, заданного скоростью вращения шнека, влажностью и содержанием глинистых фракций. Уменьшение содержания глины в окатышах в полтора раза, при их постоянной влажности, увеличивает вдвое эффективность дезинтеграции за единицу времени (1 мин.); при этом повышение влажности песков на 3—4 % при первоначальном содержании глины дает тот же эффект.

2. Дезинтеграция глинистых конгломератов при ультразвуковом воздействии возникает по принципу послойной диспергации при интенсивности излучателя более 2 Вт/см , что предопределяет область использования ультразвука как инициатора микроразрушений на поверхности фракций размером более 1-2 см.

3. Достижение высокой степени дезинтеграции труднопромывистых песков россыпей на разработанном многофункциональном спиральном дезинтеграторе-концентраторе обеспечивается комплексным разрядноимпульсным и гидромеханическим воздействием. Наибольшая эффективность дезинтеграции высокоглинистых песков достигается применением разрядников коаксиально-конической формы.

Научная новизна работы:

1. Разработаны методики экспериментальных исследований дезинтеграции высокоглинистых песков россыпных месторождений различными воздействиями.

2. Установлена степень влияния гидромеханического воздействия на эффективность разрушения глинистых песков при различной их влажности и продолжительно-

сти процесса.

3. Определены факторы, влияющие на эффективность послойной дисперга-ции глин воздействием ультразвуковых волн, обоснована область применения данного метода с учетом скорости и энергоемкости процесса диспергации.

4. Выявлены закономерности комплексного влияния гидромеханических и электроимпульсных воздействий на эффективность процесса дезинтеграции высокоглинистых песков россыпей при различных значениях их влажности и продолжительности процесса.

5. Обоснованы эффективные параметры технологии разрушения глин на основе многофункционального спирального дезинтегратора-концентратора с блоком электроимпульсной дезинтеграции.

Достоверность научных положений выводов и рекомендаций обеспечивается использованием современных методов исследований и обработки экспериментальных данных, представительным объемом экспериментальных работ, высокой сходимостью их результатов с расчетами по установленным уравнениям регрессии.

Практическая ценность работы состоит в том, что полученные результаты способствуют повышению эффективности решения проблемы освоения высокоглинистых месторождений на основе:

- возможности использования для разработки открытым способом стандартного промприбора ППТТ с дополнительной хвостовой приставкой - спиральным дезинтегратором-концентратором с блоком электроимпульсной дезинтеграции, существенно повышающей технико-экономические показатели извлечения ценных компонентов;

- снижения удельных энергетических, трудовых и материальных затрат при освоении природных, техногенных россыпных месторождений достигается за счет включения в единый технологический процесс оборудования, исключающего необходимость повторной промывки эфелей;

- снижение техногенного воздействия на природную среду за счет уменьшения площади отчуждаемых земель под размещение эфельных хвостов при неэффективной

дезинтеграции песков на шлюзовых промприборах.

Личный вклад автора:

- сформулированы цели, задачи и методы исследований;

- выполнен обзор, анализ и обобщение литературных и патентных источников, производственных показателей разработки россыпных месторождений с использованием шлюзовых промывочных приборов типа ПГШ;

- созданы лабораторная многофункциональная установка спирального дезинтегратора-концентратора (получен патент РФ) и стенд для экспериментальных исследований электроимпульсной дезинтеграции глинистых песков;

- разработаны методики и выполнены экспериментальные работы по оценки качества дезинтеграции при различных (гидромеханических, электроимпульсных и ультразвуковых) методах воздействия;

- установлены закономерности влияния гидромеханического воздействия на эффективность разрушения глинистых песков при различной их влажности и продолжительности процесса;

- выявлены факторы, влияющие на эффективность послойной диспергации глин воздействием ультразвуковых волн, обоснована область применения данного метода с учетом скорости и энергоемкости процесса диспергации;

- установлены зависимости комплексного влияния гидромеханических и электроимпульсных воздействий на эффективность процесса дезинтеграции высокоглинистых песков россыпей при различных значениях их влажности и продолжительности процесса;

- обоснованы эффективные параметры технологии разрушения глин многофункциональным спиральным дезинтегратором-концентратором с блоком электроимпульсной дезинтеграции.

Реализация результатов работы. Основные результаты выполненных автором исследований представлены и приняты к внедрению на россыпных месторождениях «ООО Рос-ДВ», Хабаровский край.

Апробация работы. Основные положения и отдельные разделы диссертации докладывались и получили положительные оценки на: Всероссийской на-

учной конференции студентов и аспирантов в Вологодском Государственном техническом университете г. Вологда 2006 г.; I Международной научной конференции «Проблемы комплексного освоения георесурсов», г. Хабаровск, 2007 г.; IX краевом конкурсе-конференции молодых ученых, г. Хабаровск, 2007 г., конференция молодых ученых, аспирантов и студентов «Геологические и технологические проблемы рационального освоения месторождений полезных ископаемых», 2007 г. ИГД ДВО РАН (г. Хабаровск).; XI краевой конкурс-конференция молодых ученых, г. Хабаровск, 2009 г.; III Международной научной конференции «Проблемы комплексного освоения георесурсов», 2009; XIV Международном совещании по геологии россыпей и месторождений кор выветривания (РКВ-2010), Новосибирск, 2010, «Второй региональной конференции Майнекс Дальний Восток», 2010; IV Всероссийской научной конференции с участием иностранных ученых «Проблемы комплексного освоения георесурсов», Хабаровск, 2011 г.

Публикации по материалам диссертации: опубликовано 6 статей, в том числе 3 статьи в журналах, включенных в перечень ВАК, получен 1 патент.

Объем и структура работы Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы из 67 наименований и 2 приложений. Работа изложена на 112 страницах машинописного текста, включая 32 таблицы и 33 рисунка.

Автор выражает свою глубокую признательность за научное и методическое руководство, квалифицированную помощь кандидату технических наук В.В. Нечаеву, доктору технических наук B.C. Литвинцеву. Автор благодарен за тесное сотрудничество и помощь сотрудникам лаборатории проблем освоения россыпных месторождений П.П. Сас, B.C. Алексееву. Особая признательность и благодарность всем соавторам научных публикаций.

1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ОСВОЕНИЯ ВЫСОКОГЛИНИСТЫХ РОССЫПЕЙ

1.1 Оценка ресурсного потенциала добычи золота в Российской Федерации

В настоящее время основная часть мелких и легкообогатимых россыпных месторождений золота отработана. В основном для большинства прогнозных и оставшихся на балансе россыпных месторождений характерна высокая трудоемкость их разработки, связанная с высоким содержанием глинистых частиц в золотосодержащих песках, значительной глубиной залегания продуктивных пластов и преобладанием мелкого и тонкого золота. Эти особенности обуславливают сложность освоения таких месторождений, которая состоит в необходимости переработки повышенных объемов горной массы и решении вопроса дезинтеграции глинистых песков для эффективного извлечения золота [1]. В настоящее время увеличение россыпной минерально-сырьевой базы возможно только за счет вовлечения в эксплуатацию труднообогатимых высокоглинистых россыпных месторождений, как природных, так и техногенных.

Прогнозные ресурсы коренного и россыпного золота РФ по состоянию на 2004 год оценивались в 16277 тонн. По этому показателю Россия занимала второе место в мире после ЮАР. Ресурсы категории Р1 составляют 4113 т, Р2-6141 т, Р3 - 7643 т. Более трех четвертей прогнозных ресурсов связано с коренными месторождениями золота, 11,4 % - с россыпями золота, 7,7 % - с коренными месторождениями комплексных руд.

До 75 % разведанных запасов находится в месторождениях Сибири и Дальнего Востока. В коренных собственно золоторудных месторождениях сосредоточено 53,8 %, в комплексных - 28 %, в россыпных - 18,2 % [2].

В 2010 году по сравнению с 2009 годом добычу снизили, в основном, Чукотский АО, Амурская область, Республика Саха (Якутия). Прирост добычи был получен в Красноярском крае, Магаданской и Иркутской областях, Хабаровском крае и др. (таблица 1.1).

Таблица 1.1 - Добыча золота ведущими российскими регионами в 2010 г.

Добыто в Добыто в Изменение

Субъекты РФ 2010 г., 2009 г., 2010/2009

кг кг кг %

Красноярский край 35989,5 33775,4 2214,1 6,6

Чукотский авт. округ 24957,6 31206,5 -6248,9 -20

Амурская область 19808,4 21930,7 -2122,3 -9,7

Республика Саха (Якутия) 18586,1 18605,5 -19,4 -од

Иркутская область 16025,6 14952,9 1072,7 7,2

Магаданская область 15369,4 13688,8 1680,6 12,3

Хабаровский край 15204,5 14672,6 531,9 3,6

В 2010 году добыча и производство золота в Российской Федерации по сравнению с 2009 годом снизились на 1,4 %, в том числе: добыча снизилась на 1,7 %, производство попутного золота - возросло на 15,6 %, а вторичного-уменьшилось на 17,1 %.

На диаграмме распределения россыпной и рудной золотодобычи (рисунок 1.1) видно, что при явном увеличении добычи золота на 25,5 % с 2000 по 2010 г., основной прирост обеспечен только за счет рудных месторождений. Для россыпной золотопромышленности объемы добычи металла с 2002 по 2007 год снизились с 80,1 до 58,7 тонн в год. При этом в последние годы наблюдается тенденция стабилизации объема россыпной золотодобычи в пределах 53 тонны в год.

К основным причинам снижения россыпной золотодобычи можно отнести:

- большинство мелко залегающих и легкодоступных месторождений уже отработанно;

- резкое снижение проводимых геологоразведочных работ;

- большинство разрабатываемых и оставшихся на балансе месторождений имеют сложные горно-геологические условия отработки, содержат в добываемых песках мелкое и тонкое золото и большое содержание глинистых частиц.

Рисунок 1.1 - Объемы россыпной и рудной золотодобычи в период с

2000 по 2010 годы

Запасы россыпного золота сосредоточены в 28 субъектах Российской федерации от Урала до Камчатки, в основном в труднодоступных, экономически не развитых районах.

Наиболее крупными из них являются Центральная Колыма, Якутия, Чукотка, Ленский район и Приамурье, обеспечивающие за последние 10 лет добычу более 80 % россыпного золота и 75 % прироста запасов. Ежегодно каждый из этих регионов добывает от 7 до 33 тонн золота.

Анализ распределения запасов и добычи россыпного золота по различным регионам России показывает, что в последние годы основными территориями добычи и воспроизводства золота, в том числе техногенного, являются Яку тия, Красноярский, Хабаровский края, Иркутская, Магаданская, Амурская область, Чукотский автономный округ [2, 3].

Россыпная золотодобыча в основном сосредоточена в Восточной Сибири и па Дальнем Востоке. Одним из крупнейших золотоносных районов в мире является Центрально-Колымский район. В основном золото приурочено к аллювиаль-

ным россыпям четвертичного возраста. Основные запасы золота сосредоточены в малых и средних долинах, характерных для районов Чукотки, Урала.

Запасы многих эксплуатируемых россыпей существенно истощены и большинство месторождений находятся в районах с мало развитой инфраструктурой, что удорожает себестоимость добычи. Причины падения добычи, как и в целом по России, в истощении ресурсов золота, как рудного, так и россыпного, в малом приросте запасов металла в результате снижения геологоразведочных работ. Однако нельзя не отметить снижение у значительной части недропользователей экономической заинтересованности в расширении собственной сырьевой базы, а также отсутствие необходимого федерального и краевого участия в расширении этой базы.

В последнее время в Сибири и на Дальнем Востоке наблюдается тенденция увеличения запасов россыпных месторождений с весьма высоким содержанием в них глинистых минералов. Относительно высокие содержания в песках мелкого и тонкого золота связано с глинами различного минерального состава. Так, для Красноярского края более 50 % запасов представлены в глинистых россыпях, где содержание глины варьирует от 15 до 60 %. По минералогическому составу глины представлены монтмориллонитом, гидрослюдой и каолинитом. В Забайкалье запасы высокоглинистых россыпей составляют около 30 % и представлены в основном каолинитом (15-40 %), в Приморье - 20 % и представлены гидрослюдой (15-35 %) и каолинитом (30%), в Магаданской области - 20 % и представлены в основном монтмориллонитом (55 %) и каолинитом (20 %), в Хабаровском крае около 40 % россыпей и представлены каолинитом (10-40 %) [4].

Практически все россыпи Хабаровского и Приморского краев залегают в талых породах, лишь отдельные имеют многолетнюю островную мерзлоту. Подавляющее большинство техногенных россыпей мелкозалегающие, лишь на отдельных месторождениях мощность отвальных комплексов превышает 10 м [5].

Из всего объема техногенных россыпей Хабаровского края более 30 % относятся к труднопромывистым россыпям и значительным содержанием тонкого и

мелкого золота, около 10-15 % - к легкопромывистым россыпям; остальные - к россыпям средней промывистости.

Разработка традиционными способами высокоглинистых россыпных месторождений не всегда экономически эффективна и приводит к большим потерям золота. Таким образом, исследование вопросов дезинтеграции высокоглинистых песков является важным научным направлением для повышения качества извлечения золота при освоении труднопромывистых и высокоглинистых месторождений.

1.2 Анализ современного состояния технологий разработки и дезинтеграции высокоглинистых россыпей

Весь комплекс работ, охватываемый понятием «разработка россыпи», включает предварительные работы (осушение или обводнение), работы по вскрытию, подготовительные работы, добычные работы [6].

Предварительные работы включают комплекс работ, связанных с осушением россыпи (при скреперно-бульдозерной технологии, экскаваторной, гидромеханизированной и подземных технологиях) или при ее обводнении (при подводном способе), которые осуществляются прежде, чем приступают к вскрытию месторождения. При разработке месторождений с высоким содержанием глины в добываемых песках, опережающее обводнение при дражном способе отработке, будет способствовать размоканию высокоглинистых пород, но, как правило, большого влияния на процесс дезинтеграции глин это не оказывает, так как скорость фильтрации воды в данных породах очень мала, в результате чего продуктивный пласт не успевает за небольшой промежуток времени (23 месяца) пройти стадию водонасыщения.

Подготовительные работы охватывают комплекс работ между стадиями вскрытия месторождения и добычи полезного компонента. К ним относятся очистка поверхности россыпи от кустарников, леса, предохранение от промерзания, оттаивание, удаление покрывающих пески пустых пород (торфов) и размещение их в отвалы. В отдельных случаях к этим работам относятся также и осветление промышленных вод и восстановление земельных угодий, ранее нарушенных горными

работами. Опережение подготовительных работ должно обеспечивать независимую и бесперебойную работу по добыче песков. Часто при отработке россыпных месторождений вскрытие месторождения и добыча объединены в единый технологический процесс средствами гидромеханизации.

Добычные работы - это наиболее обширный вид работ. Они охватывают все работы, начиная от выемки песков и кончая размещением хвостов промывки в отвалы. К добычным работам необходимо относить рыхление песков, нарезные, очистные и вспомогательные работы, транспортирование песков, промывку и удаление хвостов в отвалы.

Особое место в комплексе добычных работ занимает промывка песков. Извлечение полезного компонента из добытых продуктивных пород осуществляется последовательным проведением ряда технологических операций [6]. При этом качество извлечения ценных минералов при обогащении высокоглинистых песков зависят от способов проведения подготовительных работ. При дражной отработке обводнением полигона способствует частичному размоканию глинистых минералов и лучшей дезинтеграции песков, проморозка, рыхление, окучивание также способствуют повышению степени дезинтеграции при переработке высокоглинистых песков, что стоит учитывать на стадии проектирования отработки данного вида месторождения.

Полезные компоненты россыпных месторождений содержатся во вмещающих горных породах в механически связанном состоянии. Для извлечения ценных компонентов из вмещающих пород, они должны быть переведены в свободное состояние и классифицированы на определенные фракции по крупности зерен для дальнейшего обогащения. Разрушение связей, между зернистыми частицами осуществляется в результате выполнения процесса дезинтеграции.

Большая часть недропользователей, ведущих отработку россыпных месторождений сталкиваются с проблемой не эффективного извлечения золота. Однако вовлечение в эксплуатацию месторождений с высоким содержанием глины является перспективным направлением пополнения сырьевой базы рос-

сыпной золотодобычи.

При этом необходимо решать проблему повышения качества дезинтеграции продуктивной горной массы. Решение проблемы требует не только создания более эффективных аппаратов для дезинтеграции глинистых песков, но и объективного учета гранулометрии песков, оценки их физико-механических свойств, вещественного состава минеральной горной массы [7].

При подводном (дражном) способе разработки месторождений общие потери полезного ископаемого, обусловленные оставлением межшаговых и межходовых целиков, недозачисткой плотика россыпи и недостаточно высокой степенью дезинтеграции песков в дражной бочке достигают 40 % [8].

Наряду с подводным (дражным) способом на Дальнем Востоке широко применяется открытый раздельный способ разработки россыпных месторождений золота, при котором добываемые пески подаются бульдозером на гидровашгерд, где подвергаются размыву, затем гидроэлеватором или землесосом направляются в виде пульпы на промприборы типа ПГШ со шлюзами глубокого и мелкого наполнения. Данный тип промывочных приборов зарекомендовал себя простым в эксплуатации, надежным и производительным, но он имеет ряд существенных недостатков:

1. Низкая эффективность дезинтеграции высокоглинистых песков.

2. Увеличение потерь золота в процессе эксплуатации между съемками концентрата вследствие снижения улавливающей способности шлюзов с течением времени из-за накопления в них концентрата и вмещающих пород.

3. Конструкция плоских грохотов не обеспечивает эффективное грохочение и поступление всего подрешетного материала на шлюзы мелкого наполнения.

В результате, потери золота при обогащении высокоглинистых россыпей промприборами типа ПГШ могут достигать 50 % [9] .

Анализ существующих способов дезинтеграции песков данных месторождений показывает, что использование традиционных способов подготовки породы к обогащению не позволяет в полном объеме решить проблему перера-

ботки высокоглинистых россыпей.

При отработке россыпных месторождений золота гидромеханизированными способами основным критерием эффективной подготовки песков к обогащению является их промывистость (дезинтегрируемость), зависящая от количества глины и степени сцементированности песков. Обычно по этому признаку пески делят (таблица 1.2) на легкопромывистые (речниково-галечные), среднепромывистые (с малой примесью глины), труднопромывистые (с большим содержанием глины) и месниковатые (с очень большим содержанием глины) [10].

Таблица 1.2 - Классификация пород по промывистости в зависимости от

содержания глины

Категория пород Промывистость Содержание глины в породах, % Эффективность грохочения по классу 4—6 мм, % Расход воды необходимой для дезинтеграции 3 3 1 м песков, м

I легкопромывистые Менее 10 Более 90 3-5

II среднепромывистые 10-15 90-70 5-8

III труднопромывистые 15-30 70^10 6-12

IV месниковатые Более 30 Менее 40 12-20

При росте содержания глины в добываемых песках снижается производительность оборудования, и энергоемкость процесса промывки резко возрастает.

При разработке глинистых песков россыпных месторождений значительная часть ценных минералов теряется, уходя в хвосты переработки и обогащения. При отработке россыпных месторождений с глубиной залегания песков до 8-10 метров основной выемочной техникой при производстве вскрышных пород остается бульдозерный способ. Наибольшее распространение получили бульдозеры японской фирмы «КОМАТБи» Э-355, а также отечественные бульдозеры Т-500. Бульдозеры Т-130 применяются в основном при производстве подготовительных работ, окучивании и подачи песков на гидровашгерд.

Преимуществом бульдозерного способа отработки являются сравнительно небольшие капитальные затраты на приобретения горного оборудования,

мобильность техники, невысокие эксплутационные расходы. При отработке высокоглинистых месторождений окучивание и подача песков позволяет производить их частичную дезинтеграцию. Недостатком данного оборудования является резкое снижение производительности при увеличении дальности транспортирования песков и пустых пород и при увеличении мощности вскрыши более 6-8 м.

Отработка месторождений с глубиной залегания песков более 10 метров связана с перемещением больших объемов горной массы, поэтому в основном получил распространение комбинированный способ, он включает в себя:

- использование бульдозеров при вскрыше торфов до глубины 8 м и экскаваторов при мощности 8 метров и более. Эффективно применение гидравлических экскаваторов типа обратная лопата и автосамосвалов грузоподъемностью от 10 до 40 тонн. При этом пески могут подаваться непосредственно на гидровашгерд, затем землесосом перекачиваются на промприбор, расположенный на борту россыпи, или вывозятся автотранспортом на борт карьера, где складируются и бульдозером подаются на гидровашгерд;

- использование драглайнов в сочетании с бульдозерами как основного выемочного оборудования для высокоглинистых песков. Бульдозерами осуществляется подготовка (окучивание) и предварительное замачивание песков, в зумпфе накопителе, из которого драглайном предварительно дезинтегрированную (размокшую) породу подают на промприбор. Обогащение песков происходит аналогично предыдущему варианту.

Разработка россыпей с использованием карьерных экскаваторов, одноковшовых погрузчиков и реже драглайнов с доставкой полезного ископаемого автосамосвалами либо гидротранспортированием позволяет интенсивнее осваивать глубокозалегающие, валунистые россыпи, но связана с большими капиталовложениями.

Основной тип промывочных приборов, применяемый для обогащения золотоносных песков в Хабаровском крае, это приборы шлюзового типа, со шлюзами глубокого (ШГН) и мелкого (ШМН) наполнения (рисунок 1.2).

Рисунок 1.2 Общий вид промприбора ПГШ-Н-50

В таблице 1.3 представлены основные параметры промприбора ПГШ-П-50 работающего на месторождении россыпного золота «Наташин лог» в Хабаровском крае. Размыв глинистой составляющей и дезинтеграция песков производится с помощью гидромонитора ГМН-250 на гидровашгерде с выводом в отвал отмытой фракции крупностью более 80 мм.

Подача на ШГН размытых песков крупностью минус 80 мм осуществляется гидроэлеватором или землесосом.

Таблица 1.3 - Техническая характеристика промприбора типа ПГШ-П-50,

со шлюзами мелкого наполнения

Наименование показателей Единица измерения Значение показателей

шгн шмн

Производительность промприбора м3/час тв. м3/час пульпы 30*-50** 1000-1200 —

Максимальная крупность питания мм 70^80 4-6

Гидроэлеватор (подача песков на ПГШ-П-50) тип ГЭ 170/350

Гидромонитор тип ГМН-250

Количество шлюзов на промпри-боре шт. 2 4

Длина (не менее) м 12 2,5

Ширина м 1 0,75

Площадь улавливания (общая) м2 24 7,5

Уклон шлюзов град. 6-8 7-8

Тип мягкого покрытия резиновые коврики

Трафареты тип Лестничный (Н=80-85мм) Дражный Н=10мм цельнотянутый

Глубина потока пульпы мм 130-150 15-20

Поверхностная скорость потока пульпы м/сек 2,0-2,5 1-1,2

Отношение твердого к жидкому т:ж 1:(20н-30) 1:(8-10)

Частота съемок концентратов в шлиховоз Раз в сутки 1 1

Насосы тип Ш-1250-63 т-630-90

*) для глинистых труднопромывистых песков;

**) для хорошо промывистых песков или эфелей.

Технологическая схема подготовки и обогащения золотосодержащих песков по данной схеме представлена на рисунке 1.3.

Исходные пески

Размыв и классификация песков на гидровашгерде

Галя (+80 мм) Пульпа (-80 мм)

ШГН

Концентрат (-80 + 0 мм) Гидроклассификация

на грохотах

ШМН Эфель в отвал (-80 + 7 мм)

Концентрат (-7 + 0 мм) Эфель в отвал (-80 + 7 мм)

Рисунок 1.3 - Технологическая схема размыва на гидровашгерде и обогащения золотосодержащих песков на промприборе ПГШ-П-50

Концентраты ШГН и ШМН смываются в контейнер шлиховоза. Съемка концентратов производится один раз в сутки. Доводка концентратов осуществляется на шлихообогатительной фабрике (ШОФ) по развитой гравитационной схеме. Для перекачки пульпы с гидровашгерда на промприбор применяют гидроэлеватор либо землесос в зависимости от горно-геологических условий залегания

месторождения. Гидроэлеваторный способ наиболее часто используется при отработке мелких месторождений, когда вскрыша и подача песков на гидровашгерд осуществляется бульдозерами, а так же и при отработке глубокозалегающих месторождений с вывозом песков на борт карьера для их обогащения. Данный способ освоения россыпей наиболее эффективен при переработке легкопромывистых песков с преобладанием крупного золота, но таких месторождений от общего объема немного и доля таких месторождений с каждым годом снижается.

Высокоглинистые пески, проходя короткий путь от гидровашгерда до промприбора не успевают дезинтегрироваться и далее попадают в отвал, увеличивая потери золота.

Наряду с использованием гидроэлеваторов для подачи песков на пром-прибор при разработке россыпных месторождений на Дальнем Востоке широкое распространение получили землесосы для транспортировки песков из забоя к промывочным приборам. Использование землесосов при отработке высокоглинистых россыпей для транспортировки пульпы от забоя к промывочному прибору способствует дезинтеграции песков в пульпопроводе, в результате снижается количество и размер глинистых окатышей, но это не решает проблемы в целом. Также землесосная технология подачи песков применяется на глубоких россыпях, где из ограниченности пространства невозможно в выработанном пространстве разместить весь цикл подготовки и промывки песков.

Одним из наглядных примеров отработки высокоглинистого россыпного месторождения является руч. Колчан, Хабаровский край. Для него наличие среднего и мелкого золота обусловлено развитыми здесь глубокими корами выветривания и дополнительными источниками питания из древних рыхлых отложений.

Средняя мощность песков и торфов на разведанных участках в долине ручья Колчан выше ручья Павловского - 8,9 м.

Положительными факторами разработки россыпи являются небольшой продольный уклон долины реки (0,005-0,007), незначительное количество валунов вообще и в частности крупнее 20 см, отсутствие многолетней мерзлоты,

достаточное количество воды для производственных и хозяйственных нужд.

Добычные работы производятся бульдозерами Т-500 и Т-130 для производства вскрышных и добычных работ с применением землесоса «WARMAN» для транспортировки песков на промприбор и их частичной дезинтеграции с последующим обогащением на шлюзах глубокого и мелкого наполнения.

Работа промприбора производится на оборотном водоснабжении в замкнутом цикле. Заполнение отстойников и подпитка оборотной системы производится забором воды из накопительных отстойников, ручьев и за счет атмосферных и подземных вод.

Ситовая характеристика золота по месторождению ручья Колчан дана в таблице 1.4. Суммарный процент извлечения золота со шлюзов составит 77,83 %, соответственно потери металла - 22,17 %. Расчет выполнен для условий полной дезинтеграции песков, опробование эфелей в процессе работы промприбора показало, что эксплуатационные потери составляют порядка 45-50 %, большая часть потерянного металла связана с плохой дезинтеграцией песков.

Таблица 1.4 - Ситовая характеристика золота по месторождению

ручья Колчан

Ситовая характеристика шгн ШМН Итого при грохочении 16 мм, %

Крупность мм Ситовой состав, % Коэффициент извлечения золота, КИЗВ Извлечение, % Остаток, % Коэффициент извлечения золота, КИЗВ Извлечение, %

+0,5 10,2 0,81 8,26 1,94 0,85 1,65 9,91

-0,5+0,4 10,2 0,78 7,96 2,24 0,70 1,57 9,53

-0,4+0,3 15,2 0,65 9,88 5,37 0,70 3,76 13,64

-0,3+0,1 52,2 0,54 28,18 24,03 0,52 12,50 40,68

-од 12,2 - - 12,2 0,15 4,07 4,07

Итого: 100 54,28 23,55 77,83

Опыт эксплуатации высокоглинистых россыпей показывает преимущества применения комбинированного способа разработки, при котором рыхление и

выемка пород осуществляется экскаваторами или бульдозерами, а размыв и подача на промприбор средствами гидромеханизации. Технологические схемы, в которых сочетаются средства гидромеханизации с экскаваторной выемкой пород драглайнами, гидравлическими экскаваторами, а также бульдозерами, значительно расширили область использования гидромеханизации на россыпных месторождениях.

Эффективность использования землесосного оборудования для транспортирования и дезинтеграции высокоглинистых песков во многих случаях не соответствует его техническим возможностям: высокая энергоемкость процесса переработки и металлоемкость транспортных линий. Большинство грунтовых насосов и землесосов работают с напором и производительностью ниже паспортной вследствие монтажа землесосов над уровнем гидросмеси в зумпфе на высоте 2,0-3,0 м, что вызывает повышенные потери во всасывающей линии. В результате снижается КПД, увеличиваются простои [11].

Кроме того, исследования по данному вопросу показали, что основная операция процесса пульпоприготовления, обеспечивающая загрузку землесоса пульпой - занимает в среднем около 30-50 % от общего времени работы гидромонитора, что резко снижает производительность всего гидрокомплекса, и увеличивает энергоемкость технологического процесса.

Применяемая на промприборах традиционная гидравлическая классификация, как известно, включает процесс разделения смеси твердых минеральных частиц в жидкости на различные фракции по скоростям их падения в гравитационном поле и направлена на классификацию дезинтегрированного (размытого) материала песков россыпей, но при отработке высокоглинистых песков часть остается не размытой, тем самым нарушая процесс классификации.

1.3 Обзор способов и средств дезинтеграции песков россыпных месторождений

Глинистые породы размывают в промывочных машинах и устройствах, различающихся по конструкции, способам разрушения и отделению шламов. В таблице 1.5 представлена классификация промывочных машин и устройств де-

зинтеграции глин [ 13 ].

Под термином «дезинтеграция» для россыпных месторождений следует понимать - разъединение слабо связанных между собой частиц без их разрушения [12, 13]. Дезинтеграция мокрым способом (промывка) получила наибольшее распространение.

Решению проблем дезинтеграции глинистых песков посвящено много научных работ. Совершенствованием аппаратов и поиск путей, направленных на повышения качества дезинтеграции высокоглинистых песков россыпных месторождений, проводили В. В. Троицкий, Л. П. Мацуев, Т. В. Тумольская, В. Г. Пятаков, В. П. Мязин, А. Ю. Бейлин и т.д.

Промывочные машины по конструктивному исполнению делятся на барабанные, шнековые, комбинированные, башенные и вибрационные.

Из барабанных промывочных машин наиболее распространены бутары и скрубберы, из шнековых - корытные мойки, из вибрационных - плоские грохоты и вибромойки [14].

Все применяемые для дезинтеграции песчано-глинистых пород оборудование можно разделить на три группы:

- машины, в которых материал механически перемещается в водной среде, в результате чего глина дезинтегрируется и переходит в водную суспензию;

- аппараты и устройства, в которых разрушение глины производится высоконапорными струями воды;

- аппараты и машины, в которых дезинтеграция глины осуществляется за счет электрогидравлического эффекта, ультразвуковых и звуковых колебаний, электрофореза, гидродинамической кавитации.

Промышленное применение имеют две первые группы оборудования, третья пока не получила широкого практического применения.

Таблица 1.5 - Классификация промывочных машин и устройств

Способы де- Основной фактор Отделение Тип машин и уст- Область приме-

зинтеграции диспергирования шламов ройств нения

Размывание струями - Гидромониторы Гидромехани-

воды зация и гидро-

транспорт

Динамическое воз- В виде Гидровашгерды; Промывка по-

действие воды слива через желоба лезных иско-

решёта паемых

Трение кусков друг о Бутары, скруббер- -

друга и о движущиеся Грохоче- бутары, грохоты,

поверхности машин ние гравиемойки, виб-

при воздействии по- ромойки

токов воды

Механиче- Перетирание механи- В виде Скрубберы, корыт- -

ский ческим воздействием слива через ные мойки, бутаро-

порог реечные машины,

классификаторы

Размачивание путем В виде Промывочные -

длительного пребы- слива через башни

вания в воде порог

Разрезание струями Грохоче- Струйные машины -

воды под давлением ние

Шаровые, фре- Керамическая

Перетирание в воде - зерно-метательные промышлен

мельницы, мешалки ность

Заключение диссертации по теме «Геомеханика, разрушение пород взрывом, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика», Серый, Руслан Сергеевич

4.3 Выводы:

1. Разработанная в диссертации технология переработки высокоглинистых песков стандартным промприбором ПГШ-50 совместно с дезинтеграцией глинистых окатышей эфельных хвостов в спиральном дезинтеграторе с электроимпульсным воздействием. Выбор данного оборудования основан на максимальном использовании энергии электроимпульсного разряда и струи водного потока при механическом перемешивании.

2. Технология обеспечивает высокие показатели извлечения золота, снижение экологической нагрузки. Это достигается тем, что нет необходимости повторно производить промывку эфельных хвостов для доизвлечения из них металла.

3. Экономическая эффективность разработанной технологии позволяет без существенных затрат на дополнительное оборудование снизить потери металла на 30-40 % и тем самым повысить рентабельность отработки всего месторождения на 40-60 %.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе решена важная научно-техническая задача создания эффективной комплексной технологии дезинтеграции высокоглинистых золотосодержащих песков россыпных месторождений, повышающая экономическую и экологическую безопасность освоения минеральных ресурсов.

Основные научные и практические результаты выполненных исследований состоят в следующем:

1. Выполнен обзор существующих способов и технологий разработки высокоглинистых россыпных месторождений благородных металлов, выявлены основные факторы, влияющие на эффективность дезинтеграции при их использовании.

2. Разработаны методики и выполнены экспериментальные работы по оценке качества дезинтеграции при различных методах воздействия: гидромеханическом, электроимпульсном и ультразвуковом.

3. Произведена оценка потерь золота с промприбора связанная с эффектом налипания частиц металла на поверхность глинистых окатышей, установлено, что содержание золота на их поверхности может возрастать до 10 г/м , что существенно повышает общие потери.

4. На основе разработанной экспериментальной установки спирального дезинтегратора-концентратора установлена зависимость степени дезинтеграции высокоглинистых песков россыпных месторождений гидромеханическим способом от продолжительности процесса дезинтеграции и влажности глинистых песков.

5. Определены особенности ультразвукового воздействия на высокоглинистые пески россыпных месторождений, установлены зависимости степени дис-пергации глинистых пород ультразвуком от продолжительности воздействия, интенсивности ультразвука. Выявлены факторы, влияющие на эффективность послойной диспергации глин воздействием ультразвуковых волн, обоснована область применения данного метода.

6. Экспериментально исследован и обоснован механизм разрушения высокоглинистых окатышей песков россыпей при разрядно-импульсном воздействии. Установлен эффект разрушения глинистых окатышей на отдельные фрагменты, что существенным образом отличается от ультразвукового и гидромеханического способов дезинтеграции.

7. Установлена наиболее эффективная степень дезинтеграции высокоглинистых песков путем комплексного воздействия электроимпульсного способа и гидромеханического размывам глинистых пород при различных значениях их влажности и продолжительности процесса. Первичное разрушение глинистых окатышей на отдельные фрагменты размером 10-20 мм происходит в результате разрядно-импульсного воздействия, а дальнейшая дезинтеграция песков осуществляется в спиральном дезинтеграторе-концентраторе при сочетании механического истирания и напорных струй воды, с выделением концентрата.

8. Разработана технология переработки высокоглинистых песков россыпей с использованием стандартного промприбора ПГШ-50 совместно с многофункциональным спиральным дезинтегратором-концентратором. Эффективность разработанной технологии позволяет без существенных затрат на дополнительное оборудование снизить потери металла на 30-40 %, и тем самым повысить рентабельность отработки всего месторождения на 40-60 %, улучшить экологическое состояние природной среды. Основные результаты исследований приняты к внедрению на россыпных месторождениях предприятий Хабаровского края.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Серый, Руслан Сергеевич, 2012 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Пономарчук Г.П. Совершенствование технологии дражной разработки глубокозалегающих россыпей Приамурья: дис. ... канд. техн. наук / Г.П. Пономарчук. - Хабаровск: ИГД ДВО РАН, 1999. - 147 с.

2. Брайко В.Н. Итоги работы золотодобывающей промышленности России в 2007 г. и ее перспективы на ближайшие годы [Электронный ресурс] / В.Н. Брайко, В.Н. Иванов. - Режим доступа: http://www.geoim.ru /content/view/656/278/.

3. Брайко В.Н. Ежегодный доклад Союза золотопромышленников «Золото - 2010» / В.Н. Брайко, В.Н. Иванов // Золото и технологии. - № 2(12). -2011.-С. 6-24.

4. Красноштанов Н.В. Изыскание способов предварительной подготовки глинистых песков для повышения эффективности их дезинтеграции: дис. ... канд. техн. наук / Н.В. Красноштанов. - Иркутск: ИГТУ, 2005. - 217 с.

5. Развитие теории и технологий эффективного и экологически безопасного освоения россыпных месторождений цветных и благородных металлов: отчет о НИР (заключ.) / Институт горного дела ДВО РАН; рук. Мамаев Ю.А.; исполн.: Литвинцев B.C. [и др.]. - Хабаровск, 2008. - 121 с. -№ ГР 01.2.006 13509. - Инв. № 02.2.00 950967.

6. Лешков В.Г. Разработка россыпных месторождений / В.Г. Леш-ков. - М.: Недра, 1977.-461 с.

7. Серый P.C. О необходимости комплексного подхода к решению вопроса дезинтеграции труднопромывистых песков россыпей / P.C. Серый, В.В. Нечаев // Горный информационно-аналитический бюллетень. Отдельный выпуск: Дальний Восток-1. - 2009. - № OB 4. - С. 268-274.

8. Хныкин В.Ф. Перспективы разработки труднопромывистых высокоглинистых россыпных месторождений золота / В.Ф. Хныкин // Горный журнал. - 1995. - № 11. - С. 42-44.

9. Белобородов В.И. Обогащение золотосодержащих песков с высоким содержанием глинистых / В.И. Белобородов, К.В. Федотов, A.A. Рома-ненко // Горный журнал. - 1998. - № 5. - С. 50-53.

10. Полькин С.И. Обогащение руд и россыпей редких металлов / С.И. Полькин. - М.: Недра, 1967. - 616 с.

11. Дробаденко В.П. Повышение эффективности работы средств гидромеханизации при разработке россыпных месторождений / В.П. Дробаденко, Н.Г. Малухин // Гидромеханизация - 98: По материалам Первого съезда гидромеханизаторов России. Вып. 1. - М.: Изд-во МГГУ, 1999. - С. 62-67.

12. Андреева Г.С. Переработка и обогащение полезных ископаемых россыпных месторождений / Г.С. Андреева, С.Я. Горюшкина, В.П. Небера. -М.: Недра, 1992.-409 с.

13. Емельянов В.И. Технология бульдозерной разработки вечномерз-лых россыпей / В.И. Емельянов. - М.: Недра, 1976. - 287 с.

14. Троцкий В.В. Промывка полезных ископаемых / В.В.Троцкий. -М., 1978.-255 с.

15. Аленичев В.М. Исследование гидравлической разрушаемо-сти и параметров гидромониторной выемки рыхлых пород на карьерах /

B.М. Аленичев // Гидромеханизация горных пород: труды ИГД МЧМ СССР. Вып. 15. - Свердловск, 1967. - 162 с.

16. Хныкин В.Ф. Разрушение горных пород гидромониторными струями на открытых разработках / В.Ф. Хныкин. - М.: Наука, 1969. -150 с.

17. Богданов Е.Б. Оборудование для транспортировки и промывки песков россыпей / Е.Б. Богданов. - М.: Недра, 1978. - 240 с.

18. Бейлин А.Ю. Технология дезинтеграции высокоглинистых песков россыпей золота, олова и алмазов в водовоздушной среде / А.Ю. Бейлин,

C.М. Захарова, В.Г. Ширман. - Якутск, 1988. - 43 с.

19. Пятаков В.Г. Эффективная отработка россыпей дражным спосо-

бом [Электронный ресурс] / В.Г. Пятаков. - Режим доступа: http://zolotodb.rU/articles/mining/underwater/616

20. Ключков H.H. Исследование влияния выветривания на физико-механические свойства конгломератов / H.H. Ключков, Г.М. Луцкий, A.C. Волченков // Открытая разработка россыпей. Вып II. - М., 1986. - С. 27-30.

21. Александров И.Л. Дезинтеграция каолинов при гидротранспортировании / И.Л. Александров // Открытая разработка россыпей. Вып. 3. -М., 1985.-С. 75-79.

22. Справочник по обогащению руд. В 3-х т. - М.: Недра, 1974. - Т. 2,ч. 1.-448 с.

23. Глембоцкий В.А Ультразвук в обогащении полезных ископаемых /В.А. Глембоцкий, М.А. Соколов, И.А. Якубович [и др.]. - Алма-Ата: Наука, 1972.

24. Шульгин А.И. Акустическая технология обогащения полезных ископаемых / А.И. Шульгин, Л.И. Назарова, В.И. Рихтман. - М.: Недра, 1987. - 232 с.

25. Михайлов А.Г. Геотехнологическая подготовка россыпных месторождений ударно-акустическим способом: автореф. дис. ... д-ра техн. наук / А.Г. Михайлов. - М, 2002. - 32 с.

26. Семенова Н.Г. Некоторые особенности ультразвуковой интенсификации технологических процессов, протекающих в акустической слое / Н.Г. Семенова. -М.: МИСИС, 1979. - С. 8-9.

27. Субботин Ю.В. Разработка эффективных способов подготовки мерзлых пород к выемке и водоподготовки на объектах россыпных месторождений Забайкалья: дис. ... д-ра техн. наук / Ю.В. Субботин. - Чита: Чит-ГТУ, 2008.-297 с.

28. Серый P.C. Повышение эффективности разработки высокоглинистых россыпей / P.C. Серый // Маркшейдерия и недропользование. - 2009. -№ 6.-С. 51-53.

29. Курилко, А. С. Экспериментальные исследования влияния

циклов замораживания - оттаивания на физико-механические свойства горных пород / A.C. Курилко; ред. В.А. Шерстов; Институт горного дела Севера СО РАН. - Якутск : ЯФ Изд-ва СО РАН, 2004. - 154 с.

30. Сергеев Е.М. Инженерная геология / Е.М. Сергеев. - М.: Изд-во Моск. ун-та, 1982. - 248 с.

31. Егупов П.Е. Влияние загрязнения оборотной воды на процесс улавливания полезного минерала при обогащении песков / П.Е. Егупов // Колыма. - 1955. -№ 3. - С. 16-18.

32. Пирсол И. Кавитация / И. Пирсол; пер. с англ. - М.: Мир, 1975. -

93 с.

33. Ультразвук: маленькая энциклопедия / Под ред. И.П. Голяминой. - М.: Советская энциклопедия, 1979. - 400 с.

34. Шульгин А.И. Исследование физико-технических факторов, определяющих процесс диспергирования глинистых пород в низкочастотном акустическом поле: дис. ... канд. техн. наук. -М., 1979.

35. Соткин JI.A. Электрогидравлический эффект и его применение в промышленности / JI.A. Соткин. - JL: Машиностроение, 1986. - 251 с.

36. Гаманович В.И. Электрический разряд в жидкости и его применение / В.И. Гаманович, В.А. Райзман, В.А. Стрельцов. - Киев: Наукова думка, 1977.-210 с.

37. Оборудование и технологические процессы с использованием электрогидравлического эффекта / ред. А.Г. Гулый. - М.: Машиностроение, 1977.-320 с.

38. Коростовенко В.В. Применение электровзрыва для дезинтеграции глинистых окатышей / В.В. Коростовенко // Перспективные материалы, технологии, конструкции: сб. науч. тр. / ГАЦМИЗ. - Красноярск, 2002. -Вып. 10(4. 1).-70 с.

39. Галайно A.B. Обоснование эффективной технологии освоения высокоглинистых золотоносных месторождений Центральной Сибири: дис.

канд. техн. наук / A.B. Галайно; Сибирский федеральный университет. -Красноярск, 2006. - 160 с.

40. Финкельштейн Г.А. Реальные возможности и перспективы электроимпульсной дезинтеграции / Г.А. Финкельштейн [и др.] // Обогащение руд.- 1999.-№4.-С. 3-6.

41. Наугольных К.А. Расчёт режима электрического разряда в жидкости / К.А. Наугольных // Труды Акустического института им. акад. H.H. Андреева. Вып. XIV. -М., 1971. - С. 136-143.

42. Основные проблемы разрядно-импульсной технологии: сб. науч. тр. - Киев: Наукова думка, 1980. - С. 3-8.

43. Горовенко Г.Г. Теория и практика электрогидравлического эффекта / Г.Г. Горовенко [и др.]. - Киев: Наукова думка, 1978.

44. Гулый Г.А. Научные основы разрядно-импульсных технологий / Г.А. Гулый. - Киев: Наукова думка, 1990. - 208 с.

45. Нечаев В.В. Исследование особенностей дезинтеграции высокоглинистых песков при ультразвуковом и электроимпульсном воздействиях / В.В. Нечаев, P.C. Серый, Н.П. Хрунина // Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2010 - № 7. - С. 101-106.

46. Серый P.C. Исследование дезинтеграции высокоглинистых песков при ультразвуковом и элекроразрядном воздействиях / P.C. Серый, В.В. Нечаев // XIV Международное совещание по геологии россыпей и месторождений кор выветривания (РКВ-2010). - Новосибирск, 2010. - С. 619-623.

47. Серый P.C. Исследование процессов дезинтеграции высокоглинистых песков россыпных месторождений при электроимпульсном и ультразвуковом воздействии / P.C. Серый // Проблемы недропользования: материалы V Всероссийской молодежной научно-практической конференции (с участием иностранных ученых), 8-11 февраля 2011 г. / ИГД УрО РАН. - Екатеринбург: УрО РАН, 2011. - С. 190-195.

48. Юткин JI.A. Электрогидравлический эффект / JI.A. Юткин. - М.: Гос. науч.-техн. изд-во машиностроит. лит., 1965. - 35 с.

49. Оборудование и технологические процессы с использованием электрогидравлического эффекта / ред. А.Г. Гулый. - М.: Машиностроение, 1977.-320 с.

50. Наугольных К.А. Электрические разряды в воде / К.А. Наугольных, H.A. Рой. - М.: Наука, 1971. - 155 с.

51. Рой И.А. Об электроакустическом КПД искрового разряда в воде / И.А. Рой, Д.П. Фролов // Доклады Академии наук СССР. - 1958. - Т. 118. -№ 4. - С. 683-686.

52. Наугольных К.А. Гидродинамические явления при электрических разрядах в воде / К.А. Наугольных, H.A. Райт // Труды Акустического института им. акад. H.H. Андреева. Вып. III. - M., 1967. - С. 100-126.

53. Вовк И.Т. Управление электрогидроимпульсными процессами / И.Т. Вовк, В.Б. Друнирецкий [и др.]; АН УССР. ПКБ электрогидравлики. -Киев: Наукова думка, 1984 г. - 178 с.

54. Гаврилов Г.Н. Электроимпульсная технология в горном деле / Г.Н. Гаврилов, A.A. Егоров, С.К. Коровин. - М.: Недра, 1991. - 126 с.

55. Кривицкий Е.В. Динамика электровзрыва в жидкости / Е.В. Кри-вицкий; АН УССР. ПКБ электрогидравлики. - Киев: Наукова думка, 1986. -209 с.

56. Наугольных К.А. Расчет электрического разряда в жидкости / К.А. Наугольных // Труды Акустического института им. акад. H.H. Андреева. Вып. XIV. - М., 1971. - С. 136-143.

57. Фрюнгель Ф. Импульсная техника. Генерирование и применение разрядов конденсаторов / Ф. Фрюнгель; пер. с нем. - М.: Энергия, 1975. - 465 с.

58. Гаврилёв Г.Н. Электроимпульсная технология в горном деле и строительстве /Г.Н. Гаврилёв, JI.A. Юткин [и др.]. - М.: Недра, 1991. - 127 с.

59. Коростовенко В.В. Электрофизические методы в комбинированных технологиях переработки минерального сырья: монография / В. В. Коростовенко; Сибирский федеральный университет. - Красноярск: ИПК

СФУ, 2008.-216 с.

60. Гончаров С.А. Разупрочнение горных пород под действием импульсных электромагнитных полей / С.А. Гончаров, П.П. Ананьев, В.Ю. Иванов; Московский государственный горный университет. - М.: Изд-во МГГУ, 2006.-91 с.

61. Импульсная обработка материалов: Сб. науч. статей / Национальный горный университет (Украина). - Днепропетровск: НГУ, 2005. - 152 с.

62. Гридин О.М. Электромагнитные процессы / О.М. Гридин, С.А. Гончаров; Московский государственный горный университет. - М.: Изд-во МГГУ, 2009. - 498 с.

63. Бейлин Ю.А. Новое направление в технологии переработки песков россыпных месторождений Северо-Востока / Ю.А. Бейлин // Колыма. -1981.-№ 8.-С 3-5.

64. Серый P.C. Выявление закономерностей влияния комплексных физико-механических процессов на эффективность дезинтеграции глинистых песков россыпей /P.C. Серый // Наука - Хабаровскому краю: материалы XI краевого конкурса молодых ученых. - Хабаровск: Изд-во Тихоокеан. гос. унта, 2009.-С. 219-226.

65. Пат. 2365418 Российская Федерация, RU 2 365 418 С1. Спиральный дезинтегратор / Серый P.C.; заявитель и патентообладатель Институт горного дела Дальневосточного отделения Российской академии наук. - № 2008117732/03; заявл. 04.05.2008; опубл. 27.08.2009, Бюл. № 24. - 6 с.

66. Галиева Н.В. Информационные технологии в экономике горного предприятия: учебное пособие / Н.В. Галиева, Ж.К. Галиев; Московский государственный горный университет. - М.: Изд-во МГГУ, 2004. - 346 с.

67. Петросов A.A. Экономика и организация разработки россыпных месторождений золота артелями старателей: учебное пособие для вузов / A.A. Петросов, A.B. Фефелов; Московский государственный горный университет. - М.: Изд-во МГГУ, 2004. - 342 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ А Табличные данные 2 главы

Таблица А1 Степень дезинтеграции глины %, при влажности 14% и _ содержании фракции -0.071 мм 50%__

Частота вращения шнека об./мин. Время размыва, сек. Оср, исходны й, см. Масса материал а, исходная, гр. Dcp, хвостов, см. Масса материал а, хвотов, гр. Степень дезинтегр ации по опыту % Степень дезинте грации средняя %

6,4 66 6,0 640,0 4,0 420,0 34,4 38,0

6,4 66 6,0 620,0 3,0 250,0 59,7

6,4 66 6,0 600,0 5,0 480,0 20,0

4,0 106 6,0 520,0 3,0 280,0 46,2 41,1

4,0 106 6,0 520,0 3,5 330,0 36,5

4,0 106 6,0 540,0 3,5 320,0 40,7

Таблица А2 Степень дезинтеграции глины %, при влажности 17% и содержании фракции -0.071 мм 50%

Частота вращени я шнека об./мин. Время размыва , сек. Оср, исходны й, см. Масса материала исходная, гр. Dcp, хвосто в, см. Масса материала , хвотов, гр. Степень дезинтегр ации по опыту % Степень дезинтег рации средняя %

10,2 41 6,0 560,0 2,0 110,0 80,4 75,5

10,2 41 6,0 550,0 2,5 130,0 76,4

10,2 41 6,0 560,0 2,5 170,0 69,6

6,4 66 6,0 530,0 1,0 50,0 90,6 90,1

6,4 66 6,0 530,0 1,0 30,0 94,3

6,4 66 6,0 550,0 1,0 80,0 85,5

4,0 106 6,5 680,0 0,0 0,0 100,0 100,0

4,0 106 6,5 650,0 0,0 0,0 100,0

4,0 106 6,5 660,0 0,0 0,0 100,0

Таблица АЗ Степень дезинтеграции глины %, при влажности 14% и _ содержании фракции -0.071 мм - 60 %__

Частота вращени я шнека об./мин. Время размыва , сек. Оср, исходны й, см. Масса материала , исходная, гр. Dcp, хвосто в, см. Масса материала , хвотов, гр. Степень дезинтег рации по опыту % Степень дезинтегр ации средняя %

10,2 41 5,5 440,0 2,0 120,0 72,7 58,1

10,2 41 6,0 480,0 3,0 270,0 43,8

10,2 41 6,0 520,0 3,0 220,0 57,7

6,4 66 6,0 540,0 1,0 40,0 92,6 80,8

6,4 66 6,0 540,0 2,0 85,0 84,3

6,4 66 6,0 580,0 3,0 200,0 65,5

4,0 106 6,0 590,0 1,0 40,0 93,2 94,6

4,0 106 6,0 530,0 1,0 40,0 92,5

4,0 106 6,0 530,0 0,5 10,0 98,1

Таблица А4 Степень дезинтеграции глины %, при влажности 17% и содержании фракции -0.071 мм - 60 %

Частота вращения шнека об./мин. Время размыва, сек. Оср, исходи ый, см. Масса материала, исходная, гр. Бср, хвостов, см. Масса материала, хвотов,гр. Степень дезинтегра ции по опыту % Степень дезинте грации средняя %

10,2 41 5,5 480,0 5,0 410,0 14,6 13,2

10,2 41 6,0 530,0 4,5 460,0 13,2

10,2 41 6,0 510,0 5,0 450,0 11,8

6,4 66 6,0 560,0 5,0 480,0 14,3 16,4

6,4 66 6,0 580,0 5,5 500,0 13,8

6,4 66 6,0 570,0 5,0 450,0 21,1

4,0 106 6,0 540,0 3,0 350,0 35,2 27,9

4,0 106 6,0 580,0 4,0 450,0 22,4

4,0 106 6,0 500,0 4,0 370,0 26,0

Таблица А5 Степень дезинтеграции глины %, при влажности 19% и содержании фракции -0.071 мм - 60 %

Частота вращен ия шнека об./мин. Время размыв а, сек. Оср, исходны й, см. Масса материал а, исходная, гр. Dcp, хвосто в, см. Масса материал а, хвотов, гр. Степень дезинтегр ации по опыту % Степень дезинтегр ации средняя %

10,2 41 6,0 540,0 4,0 400,0 25,9 32,2

10,2 41 5,5 490,0 3,5 360,0 26,5

10,2 41 5,5 520,0 3,0 290,0 44,2

6,4 66 6,0 580,0 3,0 350,0 39,7 36,4

6,4 66 6,0 530,0 3,0 350,0 34,0

6,4 66 6,0 560,0 3,5 360,0 35,7

4,0 106 6,5 640,0 3,0 300,0 53,1 52,3

4,0 106 6,0 520,0 3,0 250,0 51,9

4,0 106 6,0 560,0 3,0 270,0 51,8

Таблица А6 Степень дезинтеграции глины %, при влажности 21% и содержании фракции -0.071 мм - 60 %

Частота вращени я шнека об./мин. Время размыва , сек. Dcp, исход ный, см. Масса материала , исходная, гр. Dcp, хвосто в, см. Масса материала , хвотов, гр. Степень дезинтег рации по опыту % Степень дезинтегра ции средняя %

10,2 41 6,0 620,0 3,0 200,0 67,7 63,6

10,2 41 6,0 540,0 3,0 280,0 48,1

10,2 41 6,0 520,0 2,0 130,0 75,0

6,4 66 6,0 500,0 1,0 50,0 90,0 76,1

6,4 66 6,0 620,0 3,0 200,0 67,7

6,4 66 6,5 680,0 2,5 200,0 70,6

4,0 106 6,0 620,0 1,5 50,0 91,9 95,1

4,0 106 6,0 600,0 0,5 10,0 98,3

Таблица А7 Степень дезинтеграции глины %, при влажности 21% и содержании фракции -0.071 мм - 80 %

Частота вращения шнека об./мин. Время размыва, сек. Бср, исходный, см. Масса материала, исходная, гр. Dcp, хвост OB, см. Масса материал а, хвотов, гр. Степень дезинтег рации по опыту % Степень дезинтегра ции средняя %

10,2 41 6,0 600,0 3,5 380,0 36,7 29,4

10,2 41 6,0 680,0 4,5 500,0 26,5

10,2 41 6,0 600,0 4,5 450,0 25,0

6,4 66 6,0 620,0 4,0 320,0 48,4 45,5

6,4 66 6,0 620,0 4,0 340,0 45,2

6,4 66 6,0 615,0 2,5 350,0 43,1

4,0 106 6,0 600,0 2,5 200,0 66,7 63,1

4,0 106 6,0 580,0 4,0 207,0 64,3

4,0 106 6,0 600,0 3,5 250,0 58,3

Таблица А8 Степень дезинтеграции глины %, при влажности 25% и содержании фракции -0.071 мм - 80 %.

Частота вращения шнека об./мин. Время размыва, сек. Бср, исходный, см. Масса материала, исходная, гр. Оср, хвостов, см. Масса материал а, хвотов, гр. Степень дезинтегр ации по опыту % Степень дезинте грации средняя %

10,2 41 6,0 670,0 2,0 170,0 74,6 73,8

10,2 41 6,0 555,0 2,0 140,0 74,8

10,2 41 5,5 535,0 2,0 150,0 72,0

6,4 66 6,0 750,0 0,5 10,0 98,7 92,4

6,4 66 6,0 730,0 1,5 75,0 89,7

6,4 66 6,0 630,0 1,5 70,0 88,9

4,0 106 6,5 750,0 0,0 0,0 100,0 96,5

4,0 106 6,0 780,0 0,0 0,0 100,0

4,0 106 6,5 770,0 2,0 80,0 89,6

Таблица А9 - Степень дезинтеграции глины %, при влажности 21% и содержании фракции -0.071 мм - 95 %.

Частота вращения шнека об./мин. Время размыва, сек. Бср, исходный, см. Масса материала, исходная, гр. Dcp, хвосто в, см. Масса материал а, хвотов, гр. Степень дезинтегр ации по опыту % Степень дезинте грации средняя %

6,4 66 5,5 463,0 5,0 424,0 8,4 10,7

6,4 66 5,5 480,0 5,0 435,0 9,4

6,4 66 4,0 245,0 3,8 210,0 14,3

4,0 106 3,8 174,0 3,0 128,0 26,4 23,4

4,0 106 5,5 423,0 4,5 320,0 24,3

4,0 106 5,5 420,0 4,5 339,0 19,3

2,4 175 5,5 450,0 4,0 297,0 34,0 34,9

2,4 175 5,5 405,0 4,0 260,0 35,8

Таблица А10 - Степень дезинтеграции глины %, при влажности 25% и содержании фракции -0.071 мм - 95 %.

Частота вращения шнека об./мин. Время размыва, сек. Dcp, исходи ый, см. Масса материала, исходная, гр. Dcp, хвосто в, см. Масса материала, хвотов,гр. Степень дезинтегра ции по опыту % Степень дезинтег рации средняя %

12,0 35 5,7 437,0 3,0 165,0 62,2 55,4

12,0 35 5,5 438,0 4,5 225,0 48,6

10,2 41 5,5 420,0 3,0 54,0 87,1 58,3

10,2 41 5,5 405,0 3,5 210,0 48,1

10,2 41 5,5 390,0 3,5 235,0 39,7

6,4 66 5,7 460,0 3,0 180,0 60,9 70,4

6,4 66 5,7 475,0 2,0 101,0 78,7

6,4 66 5,5 480,0 3,0 136,0 71,7

4,0 106 6,0 427,0 1,5 32,0 92,5 91,2

4,0 106 6,0 432,0 2,0 63,0 85,4

4,0 106 5,5 409,0 1,5 18,0 95,6

Таблица All - Степень дезинтеграции глины %, при влажности 29% и содержании фракции -0.071 мм - 95 %.

Частота вращения шнека об./мин. Время размыва, сек. Dcp, исходный, см. Масса материала, исходная, Ф- Dcp, хвостов, см. Масса материал а, хвотов, гр. Степень дезинтеграц ии по опыту % Степень дезинтегра ции средняя %

12 35 6,0 655,0 3,5 240,0 63,4 62,9

12 35 6,0 550,0 3,5 240,0 56,4

12 35 6,0 575,0 2,0 178,0 69,0

10,2 41 5,5 512,0 3,0 143,0 72,1 67,3

10,2 41 6,0 595,0 3,0 183,0 69,2

10,2 41 6,0 585,0 3,0 231,0 60,5

6,36 66 6,0 573,0 1,0 7,0 98,8 88,4

6,36 66 6,0 572,0 2,5 75,0 86,9

6,36 66 6,0 565,0 3,0 115,0 79,6

3,96 106 6,0 570,0 2,5 60,0 89,5 94,8

3,96 106 5,6 508,0 1,0 11,0 97,8

3,96 106 6,0 563,0 2,5 12,0 97,6

ПРИЛОЖЕНИЕ Б Табличные данные 4 главы

Таблица Б1 - Затраты на запасные части в год

Стоимость, Затраты на зачасти, тыс. руб./год.

Наименование ед.оборудования тыс.руб. Кол-во ед. Землесосная подача Кол-во ед. Элеваторная подача Кол-во ед. Отработка с спиральным

песков песков дезинтегратором

Техника и оборудование, 7%

Бульдозер Т-35 6700,0 2 938 1 469 1 469

Бульдозер Т-130 4350,0 2 609 2 609 2 609

Промприбор ПГШ-50 с гидровашгердом 3150,0 1 220,5 1 220,5 1 220,5

Насос ЦНС-14 НДС,с двигателем ЯМЗ-240 900,0 1 63 1 63 1 63

Гидромонитор ГМН-250 300,0 1 21 1 21 1 21

Электростанция 100 кВт, с двигателем ЯМЭ-238 820,0 0 0 0 0 1 57,4

Система электроимпульсной дезинтеграции 1800,0 0 0 0 0 1 126

Итого: 1851,5 1382,5 1565,9

Быстроизнашиваемое оборудование 30%

Землесос \¥"АКМАМ 10-12 с двигателем ЯМЗ- 850.10 6000,0 1 1800 0 0 0 0

Элеватор ГЭ 170/350 130 0 0 1 39 1 39

Спиральный дезинтегратор 900,0 0 0 0 0 1 270

Пульпопровод, 350 мм 300 1 90 0 0 0 0

Итого: 1890 39 309

Всего: 3741,5 1421,5 1874,9

Таблица Б2 - Амортизационные отчисления

Наименование Стоимость, ед.оборудования тыс.руб Затраты тыс. руб./год.

Кол-во ед. Землесосная подача песков Кол-во ед. Элеваторная подача песков Кол-во ед. Отработка с спиральным дезинтегратором

Техника и оборудование, (но рма амортизации рассчитана на 7 лет )

Бульдозер Т-35 6700,0 2 1 531 1 766 1 766

Бульдозер Т-130 4350,0 2 994 2 994 2 994

Промприбор ПГШ-50 с гидровашгердом 3150,0 1 360 1 360 1 360

Насос ЦНС-14 НДС,с двигателем ЯМЗ-240 900,0 1 103 1 103 1 103

Гидромонитор ГМН-250 300,0 1 34 1 34 1 34

Электростанция 100 кВт, с двигателем ЯМЭ-238 820,0 0 0 0 0 1 94

Спиральный дезинтегратор 1800,0 0 0 0 0 1 206

Итого: 3022,9 2257,1 2556,6

Быстроизнашиваемое оборудование (норма амортизации рассчитана на 4 года )

Землесос \¥АКМАЫ 10-12 с двигателем ЯМЗ- 850.10 6000,0 1 1 200р. 0 0р. 0 0р.

Элеватор ГЭ 170/350 130,0 0 0р. 1 26р. 1 26р.

Спиральный дезинтегратор 900,0 0 0р. 0 0р. 1 180р.

Пульпопровод, 350 мм 300,0 1 60р. 0 0р. 0 0р.

Итого: 1260,0 26,0 206,0

Всего: 4282,9 2283,1 2762,6

Таблица БЗ - Затраты на дизтопливо, тыс. руб.

Наименование Норма расхода, кг/час Затраты тыс. руб./сезон (3274 часов).

Кол-во ед. Землесосная подача песков Кол-во ед. Элеваторная подача песков Кол-во ед. Отработка с спиральным дезинтегратором

Техника и оборудование

Бульдозер Т-35 42,0 2 7700 1 3850 1 3850

Бульдозер Т-130 17,2 2 3154 2 3154 2 3154

Насос ЦНС-14 НДС,с двигателем ЯМЗ-240 32,0 1 2934 1 2934 1 2934

Электростанция 100 кВт, с двигателем ЯМЗ-238 23,0 0 0 0 0 1 2108

Итого: 13787 9937 12046

Быстроизнашиваемое оборудование

Землесос \VARMAN 10-12 с дв. ЯМЗ - 850.10 78,0 1 7150 0 0 0 0

Итого: 7150 0 0

Всего: 20938 9937 12046

Таблица Б 4 - Затраты на заработную плату, тыс. руб

Наименование Начисленно в месяц, на одного рабочего тыс.руб Затраты тыс. руб.

Кол-во чел. Землесосная подача песков Кол-во чел. Элеваторная подача песков Кол-во чел. Отработка с спиральным дезинтегратором

Бульдозерист Т-35 57,0 4,0 1520,0 2,0 760,0 2,0 760,0

Бульдозерист Т-130 55,0 4,0 1466,7 4,0 1466,7 4,0 1466,7

Мониторщик 50,0 2,0 533,3 2,0 533,3 2,0 533,3

Моторист 50,0 2,0 533,3 0,0 0,0 1,0 266,7

Электрик 53,0 1,0 282,7 1,0 282,7 1,0 282,7

Оператор системы электроимпульсной дез-ции 60,0 0,0 0,0 0,0 0,0 2,0 640,0

Начислено за сезон: 4336,0 3042,7 3949,3

Питание 400 руб./сут. 13,0 960,0 9,0 672,0 12,0 864,0

ЕСН 34% 1474,2 1034,5 1342,8

Всего: 13,0 6770,2 9,0 4749,2 12,0 6156,1