Обоснование проектных решений при подземной разработке золоторудных месторождений комплексами малогабаритного самоходного оборудования тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.21, кандидат наук Шангин, Семён Сергеевич

• Шангин, Семён Сергеевич
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Шангин, Семён Сергеевич

Оглавление

Введение

1. Проблема повышения извлечения золота при подземной разработке

1.1 Анализ золотодобывающего производства, тенденции его развития и проектирования

1.2 Проблема повышения извлечения золота из недр при подземной добыче

РУД

1.3 Состояние изученности вопроса и практики снижения эксплуатационных потерь в подземных рудниках

1.4 Основные факторы, влияющие на изменение качественно-количественных показателей добываемой руды

1.5 Типовые золотодобывающие рудники с характерными для маломощных месторождений горно-геологическими и горнотехническими условиями

1.5.1 Рудник «Ирокинда», тенденции изменения количественных показателей золотосодержащих руд

1.5.2 Рудник «Каральвеем», повышение извлечения мелких фракций золотосодержащих руд

1.6 Влияние качества золотосодержащих руд на показатели производства

Вывод по главе 1

2. Анализ проектных и технических решений при подземной разработке маломощных золоторудных месторождений

2.1 Изучение типовых золоторудных месторождений

2.2 Оценка состояния технологии разработки тонких и маломощных золоторудных месторождений

2.3 Современные возможности комплексного технического оснащения при разработке тонких и маломощных месторождений золотосодержащих РУД

2.3.1 Анализ существующего уровня механизации очистных работ при разработке тонких и маломощных золоторудных месторождений

2.3.2 Оценка возможности повышения уровня технического оснащения очистных работ при разработке тонких и маломощных золоторудных месторождений

2.3.3 Взрыводоставка, как одно из средств альтернативной разработки

маломощных золоторудных месторождений

♦

2.3.4 Анализ возможности применения технологии выбуривания при разработке тонких и маломощных золоторудных месторождений

2.3.5 Предлагаемые структуры и технологические схемы комплексной механизации очистной выемки при разработке тонких и маломощных месторождений золота

Вывод по главе 2

3. Обоснование рабочих параметров вакуумных систем и их адаптация под условия золотодобывающего подземного рудника

3.1 Общие положения вакуумной системы

3.2 Расчет оптимальных характеристик вакуумных агрегатов и дополнительного оборудования

3.3 Анализ возможности адаптации промышленных вакуумных систем под специфические условия подземного рудника

Вывод по главе 3

4. Экономическая оценка принятых проектных и технических решений.

Апробация элементов комплексной механизации

4.1 Экономическое обоснование выемочного комплекса на основе универсальных шасси Агатте и вакуумных систем

4.2 Апробация элементов комплексной механизации на золотодобывающем руднике «Кедровский»

Вывод по главе 4

Заключение

Литература

Приложения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обоснование проектных решений при подземной разработке золоторудных месторождений комплексами малогабаритного самоходного оборудования»

Введение

Актуальность работы. Золоторудные месторождения составляют весьма важную часть минерально-сырьевой базы России, основная доля которых расположена на Урале, в Красноярском крае, Забайкалье и в других районах Сибири и Дальнего Востока. Золото является ценным полезным ископаемым, высокая потребность в котором ощущается постоянно. Поэтому существует объективная необходимость наращивания объёмов его добычи, в том числе за счёт вовлечения в эксплуатацию маломощных месторождений, часто с более сложными условиями залегания, для чего необходимо дальнейшее совершенствование горного производства, максимально используя достижения технического прогресса. Чаще всего эти месторождения имеют относительно небольшие запасы, а потому сроки их эксплуатации сравнительно короткие и их разработка традиционно ведётся с применением простейших средств производства (ручных перфораторов, скреперных лебёдок, деревянного крепления и пр.), что обусловливает относительно низкие производственно-экономические показатели.

В последние годы проектирование подземной разработки таких месторождений стало основываться на базе применения погрузочно-доставочных машин и другой современной техники с валовой технологией выемки золоторудных запасов. Для этого с целью увеличения фронта горных работ приходится объединять отдельные рудные тела в укрупнённые рудные зоны (штокверки). В результате существенно возрастают масштабы горного и обогатительного производств и соответственно производительность по добываемой и перерабатываемой рудной массе. Но одновременно с этим значительно увеличиваются объемы добычи и переработки непроизводительной части рудной массы, соответственно ухудшается качество добытой руды, заметно интенсифицируются негативные воздействия золоторудного производства на окружающую среду.

В диссертации предлагается альтернативное этому направление проектирования подземной разработки такого типа месторождений, основанное на применении технологических схем с комплексами малогабаритного самоходного оборудования, а также современных технических средств, обеспечивающих повышение извлечения золота из недр и улучшение качества добычи за счёт минимизации объёмов горных и обогатительных работ. В этом случае при существенно меньших масштабах горных работ и общих затратах на горнодобывающее и обогатительное производство создаются условия для более эффективного производства золота и рационального использования его запасов с меньшими нарушениями природной среды.

Таким образом, научно-техническое обоснование путей эффективного решения задач, направленных на решение проблемы совершенствования проектов золоторудных предприятий с подземным способом добычи с учётом тенденции ухудшения минерально-сырьевой базы и с использованием современных достижений технического прогресса, является весьма актуальным.

Цель работы - научно-техническое обоснование перспективных технологических схем горнодобычных работ на базе применения комплексов малогабаритного самоходного оборудования при проектировании подземной разработки маломощных золоторудных месторождений, обеспечивающих повышение использования запасов недр, улучшение качества добытой руды и снижение экологической нагрузки.

Идея диссертации заключается в использовании в проектах подземных рудников, разрабатывающих маломощные золоторудные месторождения, комплексов горнодобывающего оборудования, позволяющих минимизировать размеры выемочного пространства и горных выработок, с одновременным применением в этих комплексах адаптированных к горному производству технических средств зачистки золоторудной мелочи, что в совокупности создаёт условия для улучшения качества добытой руды сокращения потерь

золота при добыче и переработке руды, а также для улучшения экологической обстановки.

Задачи исследования:

- анализ состояния сырьевой базы золоторудных месторождений России, тенденции её развития и проблемы повышения использования запасов;

- анализ проектных и технических решений ведущих предприятий золотодобывающей отрасли РФ;

- исследование изменения качественных характеристик добываемых золотосодержащих руд и их последующее влияние на показатели обогащения;

горно-технологическая оценка типовых систем разработки и анализ уровня механизации основных процессов очистной выемки при отработке маломощных золоторудных месторождений;

- разработка перспективных технологических схем комплексной механизации очистных работ на основе малогабаритной самоходной техники;

- экономическое обоснование предложенных технологических и технических решений;

- апробация элементов технологических решений на горных предприятиях.

Методы исследований. В работе использованы: комплекс методов,

включающий научное обобщение, анализ передового отечественного и зарубежного опыта и результатов ранее выполненных исследований в данной области, методы экономико-математического и имитационного моделирования, математические методы обработки статистических данных и аналитические исследования.

Основные научно-технические положения, представляемые к защите: 1. Для современных проектов подземной разработки золоторудных месторождений характерна тенденция формирования, с целью расширения фронта работ для высокопроизводительного горного оборудования, рудных зон (штокверков) из маломощных рудных тел, что наряду с повышением производительности и снижением себестоимости горнодобычных работ приводит к ухудшению качества рудной массы, снижению сквозного извлечения металла и интенсификации

нарушения окружающей среды. Альтернативное решение проблемы возможно на базе применения комплексов малогабаритного самоходного оборудования, обеспечивающего повышение темпов горнодобычных работ, значительное уменьшение габаритов очистного пространства и горных выработок, что создаёт благоприятные условия для достижения более эффективных результатов золоторудного производства.

2. Золоторудная мелочь в диапазоне крупности от 25 мкм до 1 мм обладает повышенным содержанием металла относительно рядовой рудной массы и ее дальнейшее вовлечение в процесс обогащения позволяет улучшить качество добытой руды. Установлено, что улучшение состава золотосодержащей руды по содержанию в 2 раза (сквозное извлечение) и 6,5 раз (гравитационное обогащение) сопровождается увеличением выхода концентрата в 1,36 и 3,4 раз соответственно. Для извлечения мелких фракций рудной массы, обладающих относительно высокой концентрацией золота, наиболее рациональным и технологичным является пневмо-вакуумный способ.

3. Использование предложенных в диссертации технологических схем выемки при разработке маломощных золоторудных месторождений на основе комплексов малогабаритного самоходного оборудования в совокупности со специализированными вакуумными системами позволяет улучшить достигнутый к настоящему времени показатель качества добычи (7^=0,66-0,83) на 3,2-6,5%.

4. В качестве основного расчетного параметра модульного вакуумного комплекса, включаемого в технологическую схему рудника, необходимо принимать мощность его привода, определяемую в зависимости от эквивалентного диаметра частиц золоторудной мелочи и длины пневмотранспортной линии. Рациональный диапазон мощности модульных вакуумных агрегатов для сбора естественно обогащенной золоторудной мелочи с почвы очистного пространства при производительности 1,5-4 т/ч составляет от 20 до 175 кВт.

Научная новизна работы заключается в теоретическом обосновании и разработке принципиально новых технологических схем подземной разработки маломощных золоторудных месторождений на основе комплексов современного малогабаритного самоходного оборудования и других специализированных технических средств, позволяющих существенно повысить извлечение запасов золота из недр и улучшить качество добытой руды.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются надёжностью и представительностью исходных данных, использованием современных компьютерных средств и программных продуктов для анализа, обработки результатов и моделирования; использованием апробированных методик исследования коэффициентом детерминации полученных зависимостей (Я =0,54).

Научное значение работы заключается в создании системной базы для новых технических решений при проектировании нового и модернизации действующего золоторудного производства в соответствии с современным техническим и технологическим уровнем, отличающихся от существующих подходов и связанных с этим тенденций в золотодобыче, что создаёт условия для повышения эффективности освоения маломощных золоторудных месторождений.

Практическое значение работы заключается в разработке прогрессивных технологических схем выемки на базе малогабаритного самоходного оборудования и других специализированных технических средств, позволяющих использовать их в проектах, что позволяет повысить эффективность освоения золоторудных месторождений малой мощности.

Личный вклад автора состоит в постановке научных и технических задач, их решении и анализе полученных результатов; в теоретическом обосновании и разработке новых технических и технологических решений по

подземной разработке маломощных золоторудных месторождений; в установлении количественно-качественных зависимостей.

Апробация диссертации. Основные положения и результаты работы докладывались и получили одобрение на заседании кафедры «Технологии подземной разработки месторождений» Московского государственного горного университета (г. Москва, 2012-2013 г.г.), на международной конференции «Неделя горняка 2013» (МГГУ, 2013 г.), а также на техническом совещании золотодобывающей компании «УК Золотые проекты» (г. Москва, 2013 г.).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 4 научных статьях, в том числе 3 работы опубликованы в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ:

1) Ломоносов Г.Г., Шангин С.С., Юсимов Б.В. Повышение извлечения мелких фракций золотосодержащих руд при подземной разработке маломощных месторождений // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). Отдельные статьи (специальный выпуск). Проблемы проектирования технологии подземной и комбинированной разработки рудных месторождений - 2013, №5. - С. 12-18.

2) Шангин С.С. Современное комплексное техническое оснащение очистных работ при разработке маломощных месторождений золота // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). Отдельные статьи (специальный выпуск). Проблемы проектирования технологии подземной и комбинированной разработки рудных месторождений -2013,№5.-С. 97-106.

3) Шангин С.С., Юсимов Б.В. Апробация технологии вакуумного сбора и транспортирования рудной мелочи на золотодобывающем руднике «Каральвеем» // Недропользование 21 Век - 2013, №3. - С. 24-27.

4) Шангин С.С. Вакуумная техника на помощь золотодобыче // Золотодобывающая промышленность -2010, №5. - С. 24-25.

1. Проблема повышения извлечения золота при подземной разработке.

1.1 Анализ золотодобывающего производства, тенденции его развития и проектирования.

Золото принадлежит к ведущим стратегическим полезным ископаемым. Оно является базовым элементом мировой финансовой системы и служит источником крупных валютных поступлений, широко используется в базовых отраслях промышленности, так как имеет широкий спектр применения и сохраняется в долгосрочной перспективе с ростом потребления во всех сферах использования. Золото никогда не теряло свою ценность, это наглядно показывает тот факт, что независимо от колебаний в обществе и проявления всевозможных исторических катаклизмов, происходило постоянное накопление золотого запаса и в данный момент времени общемировые банковские резервы золота оцениваются в 32 тыс. тонн.

Анализ (рис. 1) динамики добычи золота в мире [9] показал, что в период с 2005 по 2008 годы объемы добычи снижались на 1,8-2% за год и достигли минимального значения - 2409 тонн. Мировой финансово-экономический кризис 2008 года обусловил резкий спрос и, как следствие, рост цены на золото, которая достигла в сентябре 2009 своего исторического уровня - примерно 1000 долл./тр.унцию, при этом добыча впервые за 5 лет приблизилась''к показателям 2000-2003 гг. - 2572 тонны или 6,8% роста в сравнении с предыдущим периодом. Последующие 5 лет наблюдается значительное увеличение объемов (на 18,5%), при этом стоимость одной тройской унции возросла приблизительно на 50%.

В. среднем на долю России приходится чуть "более 7% мировой добычи, несмотря на. трехлетний спад в - период с 2005 по 2007 годы, в целом сохраняется положительная динамика, которая составила рост за последние 10 лет на 28%. По данным Союза Старателей России [10] в 2010 году Россия заняла 5-ое место в мире по производству золота - 201,6 тонн (добыча 176,4 тонны, попутное - 12,6 тонн, вторичное - 12,6 тонн).

Как свидетельствует статистика из официальных источников [11] мировая добыча золота в 2011 г. возросла по сравнению с предыдущим годом на 3,8 % и составила 2812 т. Прирост был обеспечен, в основном, за счет Китая, Канады и России. Снижение добычи было отмечено в Индонезии, Перу и ЮАР. Россия в мировом рейтинге стран-производителей золота занимала четвертое место. Средняя себестоимость добычи золота в мире в 2011г. составила около 750 дол./унцию при среднегодовой цене 1572,4 дол./унц. (рост на 28,4 % по сравнению с 2010г.) и текущей цене (в марте 2012г.) около 1700 дол./унц. Тенденция роста себестоимости добычи золота отчасти компенсируется ростом цен на золото.

Анализ общих объемов добычи (рис. 2, [14,44]) за 2003-2012 год по золотодобывающим регионам показал, что на протяжении последних 10 лет лидерство среди 14 основных регионов сохраняется за Красноярским краем, добыча за 2012 год составила 44,04 тонны. В общем, по данным союза золотопромышленников России за последние 10 лет в РФ было добыто 1795,5 тонн золота, при этом доля основных регионов (представленных на рис. 3) составляет в среднем 91,4%. Анализ общих объемов добычи за 2003-2012 год по золотодобывающим регионам показал, что на протяжении последних 10 лет лидерство среди основных 14 регионов сохраняется за Красноярским краем, добыча на ноябрь 2012 года - 39,104 тонны, табл. 1.

Несмотря на положительную тенденцию производства и более высокий потенциал типовых месторождений (табл.2 и табл.3), Россия находится на 4-м месте по объему добычи золота в мире. С одной стороны это объясняется общим ухудшением золото-сырьевой базы - запасы крупных месторождений сокращаются, а темпы восполнения значительно отстают (примерно на 50% от погашенных запасов, рис. 3, [3-5]). С другой стороны, такое положение определяется особенностями применяемых технологий добычи, которые в большей степени ориентированы на валовую выемку с переработкой больших объемов бедных руд. Также необходимо отметить влияние недостаточного

уровня механизации большинства предприятий, особенно тех, которые ведут отработку маломощных (жильных) месторождений традиционными технологиями. Все это в совокупности значительно ограничивает рост производственных показателей золоторудных предприятий и в перспективе может привести к замедлению роста добычи золота.

Особенности геологического строения золоторудных месторождений и специфика эксплуатируемой сырьевой базы в последнее время обусловили увеличение доли использования технологии подземной разработки (более 40%). Предлагаемые данным способом типовые технические решения позволяют вести рентабельную разработку мощных и среднемощных месторождений, но за последние десятки лет их доля неуклонно сокращается, и недропользователь все чаще сталкивается с необходимостью вовлечения в отработку сложных маломощных участков залежей. При этом для поддержания экономических показателей предприятия приоритет отдается более дешевым технологиям добычи, которые способны обеспечить более высокую производительность по добыче рудной массы минимального качества, что в последующем может привести к недоиспользованию потенциала месторождения и ухудшению экологической обстановки, рис. 4.

Сложность геологического строения, разрозненность рудных тел обуславливают новую тенденцию за последний десяток лет - объединения небольших участков в рудные зоны (штокверки), обладающие большими запасами руд с низким содержанием металла - 0,5-1,5 г/т. К таким крупнотоннажным штокверковым месторождениям России относится следующие золоторудные месторождения: Олимпиадинское, Наталкинское, Сухой Лог, Нежданинское, Маломырское и другие, обладающие большими запасами руды с относительно невысоким содержанием металла.

Объединение малых участков в штокверки с последующим валовым подходом к выемке выглядит более привлекательным и перспективным, особенно на фоне технологий, обладающих слабой механизацией. Он позволяет

2005 200« 2007 2003 2009 2010 2011 2012 Год

■ Вссговмирс »Россия ■ США «Китай «Австралия ЮАР —»—Стоим ость долл. /ту

Рис. 1. Добыча золота в мире 2005-2012 год

■ Добыча по РФ, тонн ■ Запасы А-гВ-^С1, тонн ■ Запасы С2, тонн

Рис. 3. Динамика движения запасов золота в период с

2003-2010 год

3 2000

х

1 *

2 1500

I

|

1 1000

2

3

I

.1 О .

В.278 ■

.112

■ Балансовые запасы А-В-С1.2

■ Объем добычи Аи, тонн

277.4

1082,8

297.8

1759 т 138 .

138 _&091

301,6

47,5

,/ / / / / / / Ж

^Д615 И5326

/ ^ у у-

/ / / / у / / / / / / / / /

^ ^ £ ¿г ^ у

у/ ./

Рис. 2. Объем добычи золота в РФ за 10 лет

«Добыча всего » Переработка на ЗИФ

-Среднее содержание Аи в р\де, г т 9.6

200О

2010

2011

2012

Год

Рис. 4. Изменение качества руд на руднике «Карал ьвеем»

применять современное мощное самоходное выемочное и транспортное оборудование. За счет этого происходит интенсификация производственных процессов, но при этом значительно снижается качество добытой руды и увеличивается объем переработки пустых пород, что, по сути, характерно для экстенсивного пути развития. Ввиду этого, упор на технологию отработки золоторудных месторождений штокверками не дает должного эффекта, а тенденция ее повсеместного применения приведет золотодобывающую промышленность к такому моменту в будущем, когда наращивание объемов производства золота будет невозможным. В данный момент времени при таких технологиях экономически оправдано вести отработку месторождений с малым содержанием металла 0,3-0,6 г/т, при этом необходимо перерабатывать большие объемы пустых пород.

Анализ проектных и технических решений ведущих золотодобывающих предприятий (прил. 1, табл.1) показывает, что на долю 44 рудников приходится более половины (около 61%) балансовых запасов РФ и около 50% производства всего золота, при этом доля месторождений, отрабатываемых подземным или комбинированным способом, постепенно увеличивается (более 55%). Основная часть представленных рудников отрабатывают месторождения по валовому принципу, с высокими показателями по переработке обедненной (1,5 г/т) рудной массы - 1,5-6 млн.тонн в год. Основная часть проектных и технических решений базируется на использовании мощных и крупногабаритных горнодобывающих комплексов, что подразумевает создание больших очистных (выемочных) зон и, как следствие, снижение природного качества золотосодержащих руд и увеличение объемов переработки. Исходя из анализа производственных показателей 44 рудников для извлечение 1 тонны золота необходимо переработать 600-750 тыс. рудной массы.

Рейтинг золотодобывающих регионов России 2003-2012 год.

Регион Объем добычи, т/Занимаемое место в рейтинге

2003 г. 2004 г. 2005 г. 2006 г. 2007 г. 2008 г. 2009 г. 2010 г. 2011 г. 2012 г.

Красноярский край 30,05 1 30,36 1 28,81 1 31,49 1 32,19 1 33,52 1 33,78 1 36,06 1 39,56 1 44,04 1

Чукотский АО 4,78 10 4,32 10 4,8 10 4,73 10 4,35 10 20,09 2 31,21 2 24,88 2 20,14 3 17,978 6

Амурская область 13,1 6 14,22 6 14,72 6 14,49 6 14,72 6 18,75 4 21,94 3 19,8 3 29,11 2 29,65 2

Якутия 20,26 3 20,22 4 18,78 3 19,92 2 18,93 2 18,94 3 18,61 4 18,58 4 19,35 4 21,222 3

Иркутская обл. 16,63 5 15,65 5 15,16 5 14,54 5 14,88 4 14,55 6 14,95 5 16,04 5 16,97 5 19 5

Хабаровский край 17,68 4 20,92 3 18,22 4 15,74 4 14,78 5 16,23 5 14,67 6 15,21 7 12,48 7 13,025 7

Магаданская обл. 26,31 2 23,04 2 22,69 2 17,29 3 15,29 3 13,92 7 13,69 7 15,62 6 15,25 6 19,659 4

Свердловская обл. 5,51 9 5,7 9 5,57 9 6,48 8 6,05 8 6,74 9 7,35 8 8,84 8 8,15 8 7,748 8

Респ. Бурятия 8,06 7 8,22 7 7,64 7 6,9 7 6,76 7 6,22 8 6,6 9 6,21 9 6,49 9 5,991 10

Забайкальский кр. 6,23 8 6,37 8 6,44 8 6,44 9 6,32 9 5,74 10 5,47 10 5,49 10 6,28 10 6,772 9

Челябинская обл. 3,71 11 3,76 11 3,29 11 3,25 11 3,52 11 3,75 11 3,92 11 3,64 И 3,75 11 5,025 11

Камчатский край 0,42 13 0,3 13 0,2 14 1,36 14 2,12 12 1,48 12 2,27 12 2,24 12 2,48 12 2,456 12

Респ. Тыва 1,22 12 1,62 12 1,76 13 1,8 12 1,67 13 1,37 13 1,19 13 1,44 13 1,36 13 1,709 13

Респ. Хакасия 1,79 12 1,53 13 1,39 14 0,65 14 0,73 14 1,17 14 1,18 14 1,282 14

Итого в ведущих регионах 153,96 154,7 149,87 145,96 142,97 161,95 176,38 175,22 182,55 195,18

Добыча по РФ, т. 158,88 158,06 168,06 164,32 162,84 184,48 205,37 201,52 188,7 203,28

Запасы А+В+С1, т. 5812 5716 5677 6918 7519 7861 7958 7982

Запасы С2, т. 2417 2435 2741 2871 3388 3339 3974 4217

Доля ведущих регионов в общероссийском объеме добычи, % 96,90% 97,87% 89,18% 88,83% 87,80% 87,79% 85,88% 86,95% 96,74% 96,02%

Типовые золоторудные месторождения 4-х ведущих стран.

США Китай Австралия ЮАР

Месторождение Запасы РУДЫ, тыс.т. * Ср.содер. г/т Месторождение Запасы РУДЫ, тыс.т. * Ср.содер. г/т Месторождение Запасы РУДЫ, тыс.т. * Ср.содер. г/т Месторождение Запасы РУДЫ, тыс.т. * Ср.содер. г/т

Бил Маунтин 10256,7 1,71 Джинба 10000,0 2,37 Аделонг 410,0 3,20 Ист Ранд 36760,0 2,90

Американ Герл 6439,67 2,2 Донбейчжай 9530,0 5,54 Балларат Ист 278,9 9,16 Карлетонвилле 9400,0 7,87

Барит Хилл 1486,91 1,4 Доняочжуан 785,0 4,38 Бардок 1590,0 2,75 Клерксдорп 35600,0 6,00

Хоре Каньон 2810,0 4,16 Инечжуан 15700,0 3,34 Биг Белл 35300,0 2,30 Нью Сонсорт 3657,0 5,81

Твин Крикс 68563,06 2,64 Ланнигоу 7400,0 6,90 Бронзвинг 10300,0 5,30 Уелком 116029,0 5,40

Сан Луис 10999,71 1,37 Лаоуанчжаи 26000,0 6,67 Ганди'с Хилл 2500,0 3,50 Уэст Ранд 135428,0 9,00

Нортумберленд 7257,77 2,57 Мачанчжин 560,0 8,00 Голден Плато 2700,0 2,70 Централ Ранд 15280,0 6,18

Кенсингтон 8004,9 4,11 Чжинья 4500,0 4,70 Дрэйк 1401,0 2,03 Эвандер 214000,0 5,26

■"Ориентировочные данные из открытых источников.

Таблица 3.

Основные месторождения традиционной золото-сырьевой базы России.

Урал Красноярский край Забайкалье (Иркутск) Якутия Дальневосточный регион

Мест-е Запасы РУДЫ, тыс.т.* Ср.со дер. г/т Мест-е Запасы РУДЫ, тыс.т.* Ср.со дер. г/т Мест-е Запасы РУДЫ, тыс.т.* Ср.со дер. г/т Мест-е Запасы РУДЫ, тыс.т.* Ср. сод ер. г/т Мест-е Запасы РУДЫ, тыс.т.* Ср.со дер. г/т

Воронцовское 8513,0 7,9 Олимпиада _ 7,50 Дарасунское 2910,0 14,8 Куранахское 83300,0 2 Агинское 1164,0 30

Березовское - 1,9 Советское - 5,54 Зун-Холбинское 476,0 11,6 Нежданинское 15000,0 4,90 Аметистово е 4410,0 15,3

Светлинское 44000,0 2,8 Ведугинское 14100,0 5,09 Высочайшее 19408,0 2,73 Таборное 35996,0 1,77 Многоверш инное 1735,0 4,5

Кочкарское - 11,6 Благодатное _ 2,4 Вернинское 36045,0 3,2 Погромнинское 2,01 Майское 6702,0 15

- - _ Титимухта 2,25 Сухой Лог 2,1 Кучюс _ 6,1 Джульетта 231,0 28,70

- - - Эльдорадо 7633,3 3,2 Чертого Корыто 43610,0 2,3 Лебединское - 15,0 0 Кубака 1654,4 7,8

"■Ориентировочные данные из открытых источников.

Альтернативным путем развития технологий подземной золотодобычи в таких условиях является проектирование подземного золоторудного производства на базе комплексов малогабаритной самоходной техники, которая активно развивается в последние годы. Такое направление способно обеспечить на маломощных месторождениях уменьшение параметров очистного пространства и горных выработок тем самым повысить содержание золота в руде с существенным уменьшением объемов рудной массы. При этом развитие горной и обогатительной технологий идет по интенсивному пути, поскольку в расчете на золото обеспечивается повышение добычи при значительном снижении непродуктивной части добытой рудной массы.

При общем объёме добытого золота в России за последние 10 лет -1795,5 тонны, на долю подземной разработки приходится более 40%, что составляет не менее 718,2 т. В среднем, потери руды по «классическим» для маломощных жильных месторождений технологиям разработки составляют 5,7-6,2%, а потери металла в недрах - 2,5-3,5%. При средней стоимости золота на мировом рынке за эти годы - 764,75 долларов США за тройскую унцию. Как следствие, экономический ущерб только от недоизвлечения балансовых запасов золота из недр составляет не менее 52,8 млн. долл./год. К этому также необходимо учитывать увеличение затрат на переработку золотосодержащей руды (пропорциональное снижению природного качества руды при её добыче) и экономические последствия от ухудшения экологической обстановки, связанной с увеличением масштабов горного и обогатительного производств.

1.2 Проблема повышения извлечения золота из недр при подземной

добыче руд.

При разработке месторождений, как правило, не удаётся полностью извлечь всё количество полезного ископаемого, часть этих запасов по тем или иным причинам либо остаётся неотделенной от массива, либо теряется в виде рудной массы при перемещении из забоя. В зависимости от'сложности горногеологических и горно-технических условий, применяемых технологий добычи, а также ценности полезного ископаемого и прочих факторов, потери могут составлять от долей до десятков процентов промышленных запасов, подлежащих выемке.

Потери полезного ископаемого неизбежны и определяются не только природными условиями, но также технологическими возможностями производства и экономическими условиями. Такие природные факторы как условия залегания и формы рудных тел, физико-технические свойства руд и вмещающих пород, являющиеся сложно управляемыми или практически неуправляемыми, изначально определяют спектр горно-технологических решений (систему разработки и ее параметры, средства и уровень механизации работ, а также многие другие управляемые факторы), направленных на снижение уровня потерь полезного ископаемого.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Шангин, Семён Сергеевич, 2013 год

Список литературы.

1. Агошков М.И. Технико-экономическая оценка извлечения полезных ископаемых из недр. -М.: издательство Недра, 1977.

2. Агошков М.И. Конструирование и расчеты систем и технологии разработки рудных месторождений. - М.: издательство Наука, 1965.

3. Акимова A.B., Березнер О.С., Дудкин Н.В., Егорова И.В. и др. Министерство природных ресурсов и экологии РФ. Государственный доклад по состоянию минерально-сырьевой базы РФ в 2009 году. -М.: Центр «Минерал» ФГУНПП «Аэрология», 2010.

4. Акимова A.B., Березнер О.С., Дудкин Н.В., Егорова И.В. и др. Министерство природных ресурсов и экологии РФ. Государственный доклад по состоянию минерально-сырьевой базы РФ в 2010 году. -М.: Центр «Минерал» ФГУНПП «Аэрология», 2011.

5. Акимова A.B., Березнер О.С., Дудкин Н.В., Егорова И.В. и др. Министерство природных ресурсов и экологии РФ. Государственный доклад по состоянию минерально-сырьевой базы РФ в 2011 году. -М.: Центр «Минерал» ФГУНПП «Аэрология», 2012.

6. Бакакин В.П. Основы ведения горных работ в условиях вечной мерзлоты. -М.: Металлургиздат, 1958.

7. Барский М.Д. Пневмотранспорт, пылеулавливание и сепарация / М.Д. Барский, Б.С. Дроздов, В.И. Павлов. - Свердловск : Изд-во УПИ, 1979.

8. Борщев В.Я., Гусев Ю.И., Промтов М.А., Тимонин A.C. Оборудование для переработки сыпучих материалов. - М.: издательство Машиностроение-1, 2006.

9. Брайко B.I1, Иванов В.Н. Мировые рынки драгоценных металлов и алмазов 2009. Роль России, проблемы добывающих отраслей (часть 1) // Рациональное освоение недр, 2010. -№1.

10. Брайко B.II., Иванов В.Н. О результатах работы золотодобывающей отрасли в 2010 году. // Журнал золотодобыча, 2011. -№149.

11 Брайко В .11. Итоги производства и добычи золота в Российской Федерации в 2011 году // Журнал «Золото и технологии», 2012 г. -№1(15). 12. Ватин Н.И., Стрелец К.И. Очистка воздуха при помощи аппаратов типа циклон. -СПб.: издательство Политехи, ун-та, 2003.

13. Волик И.А. Обоснование параметров системы с взрыводоставкой руды для разработки мощных залежей применительно к условиям Малеевского рудника АО «Казцинк».: Автореф. дис. к.т.н. - СПб, 2009.

14. Волков A.B. Крупнотоннажные месторождения в мировой и российской золотодобыче // Журнал «Золото и технологии» , 2012 г. -№2(16).

15. Воробьев А.Е., Каргинов К.Г., Козырев E.H., Ашихмин A.A.. Физико-химическая геотсхнология золота. - Владикавказ: Ремарко, 2001.

16. Викторов С. Д., Одинцев В.Н. Оценка условий образования высокодисперсиьгх частиц при разрушении породы // Горный информационно-аналитический бюллетень, МГГУ 2005. - №2.

17. Галкин В.И., Шешко Е.Е.. Транспортные машины. -М.: издательство Горная Книга, 2010.

18. Глебов И.Т., Рысев В.Е. Аспирационные системы и транспортные пневмосистемы древообрабатывающих предприятий.- Екатеринбург: Урал.гос.лесотехн. уп-т, 2004.

19. Глотов 13.В. и Пахалуев Б.Г. Физическое моделирование гидрозачистки выемочных блоков в наклонных рудных залежах// Горный информационно-аналитическим бюллетень, МГГУ 2013. - №14.

20. ГОСТ Р 52042-2003. Крепи Анкерные. Общие технические условия.

21. Груздев H.H., Завгородний П.А., Колояров В.К. и др. Рудничный транспорт и механизация вспомогательных работ. Каталог-справочник. - М.: издательство Горная книга, издательство МГГУ, 2009.

22. Гудков В.М., Васильев A.A. Николаев К.П. Прогноз и планирование качества полезного ископаемого. -М.: издательство Недра, 1976.

23. Гуреп Л i.M. Ценообразование и цены на продукцию горных предприятий. -М.: издательство МГГУ, 2003.

24. Добыча :;оло га в мире: цифры и факты / РМО ОАО Иргиридмет // Журнал Золотодобыча, 2012. -№166.

25. Ермолов В.А., Попова Г.Б., Мосейкин В.В. и др. Месторождения полезных ископаемых. -М.: издательство МГГУ, 2001.

26. Иванов iC.il., Латышев В.А., Андреев В.Д. Техника бурения при разработке месторождений полезных ископаемых. -М.: издательство Недра, 1987.

27. Именитов В.Р. Системы подземной разработки рудных месторождений. -М.: издательство МГГУ, 2000.

28. Кантович Л.И., Хазанович Г.Ш. и др. Машины и оборудование для горностроительных работ. - М,: издательство Горная книга, 2011.

29. Каплунов Д.Р., Помельников И.И. Развитие теории проектирования подземных рудников // Горный вестник. - 1997. - №5.

30. Константинов М.М., Аристов В.В., Наталенко М.В., Стружков С.Ф. Геолого-промышленная группировка золоторудных месторождений Минеральные ресурсы России // Экономика и управление, 2007. - № 4.

31. Константинов М.М., Волков C.B., Стружков С.Ф., Цымбалюк Н.В. Крупнотоннажные месторождения - ресурс добычи золота в России // Разведка и охрана недр, 2007. -№6.

32. Кузьмин Е.В., Хайрутдинов М.М., Зенько Д.К.. Основы горного дела. -М.: издательство АртПРИНТ+, 2007.

33. Кутузов Б.Н. Методы ведения взрывных работ часть 1. Разрушение горных пород взрывом - М.: Издательство Горная книга, Издательство МГГУ, 2009.

34. Логачев A.B. Научно-методологические основы производства золота на заключительном этапе разработки месторождений.: Автореф. дис. д.т.н. -Новочеркасск, 2009.

35. Ломоносов Г.Г. Горная квалиметрия - М.: издательство Горная книга, издательство МГГУ, 2007.

36. Ломоносов Г.Г.. Производственные процессы подземной разработки рудных месторождений. - М.: издательство Горная книга, 2011.

37. Ломоносов Г.Г., Шангин С.С., Юсимов Б.В. Повышение извлечения мелких фракций золотосодержащих руд при подземной разработке маломощных месторождений // Горный информационно-аналитический бюллетень. Отдельные статьи. Проблемы проектирования технологии подземной и комбинированной разработки рудных месторождений - 2013, №5. -С. 12-18.

38. Меретуков М.А., Рудаков В.В., Злобин М.Н. Геотехнологические исследования для извлечения золота из минерального и техногенного сырья. -М.: издательство Горная книга, 2011.

39. Михайлов Ю.В., Красников Ю.Д. Ценные руды. Технология и механизация подземной разработки месторождений.-М. гиздательский центр Академия,2008.

40. Михайлов Б.К., Прусс Ю.В., Волков C.B. и др. Крупнообъемные золоторудные месторождения Центральной Колымы - объекты ХХ1века // Золотодобывающая промышленность России: Проблемы и перспективы. -М.: ЦНИГРИ, 2001. -С. 23-28.

41. Моссаковский Я.В. Экономика горной промышленности. -М.: издательство МГГУ, 2006.

42. Назарчик А.Ф., Олейник И.А.,. Богданов Г.П. Разработка жильных месторождений.-М.: издательство Недра, 1977.

43. Неганов В.П. Технология разработки золоторудных месторождений. - М.: издательство Недра, 1995.

44. Некоторые итоги работы золотодобывающей отрасли в 2012 году / РМО ОАО Иргиредмет // Журнал «Золотодобыча», 2013. -№172.

45. Павлов A.M., Семенов Ю.М. Применение вакуумной технологии при зачистке руды в условиях криолитозоны рудника Ирокинда // Горный информационно-аналитический бюллетень, МГГУ 2007. -№11.

46. Погрузка и доставка при проведении подземных горных работ / Atlas Copeo Drill АВ // ООО Принт-Сервис, 2008.

47. Патент РФ№2330804. Установка для пневматической транспортировки мелкой горной массы. Усов. А.Ю, Москвитин В.Н., Вицинский В.А. Опубл. в БИ, 2008, №22.

48. Птицын A.M., Дюдин Ю.К., Синдировский А.Н., Руднев Б.П. Оценка развития горно-металлургической базы ряда металлов в РФ. -М.: издательский дом Руда и металлы, 2002.

49. Ремезов В.В. Влияние условий взрывания горного массива на результаты дробления // Горный информационно-аналитический бюллетень, МГГУ, 2005.-№2.

50. Рыльникова М.В., Гордеев А.И., Шадрунов В.А. Обоснование области применения комбинированной геотехнологии приосвоении мощных крутопадающих месторождений ценных руд // Разработка мощных рудных месторождений : межвуз. Сб. науч. Тр. - Магнитогорск: МГТУ, 1999 - С. 15-22.

51. Секисов А.Г., Зынов Н.В., Королёв B.C.. Дисперсное золото. Геологические и технологические аспекты. - Чита: Чит-ГУ, 2007.

52. Секисов Г.В., Соболев A.A., Нигай Е.В. Типы маломасштабных золоторудных месторождений дальневосточного региона и основные направления их рационального освоения. // Горный информационно-аналитический бюллетень, МГГУ, 2011. - №2.

53. Смолдырев Л.П. Гидравлический и пневматический транспорт в металлургии и горном деле. -М.: издательство Металлургия, 1967.

54. Тимофеев П.И. крепление горных выработок технологией Swellex. // Горный информационно-аналитический бюллетень, МГГУ 2012. - №9.

55. Хакулов В.А. Обоснование пошаговой адаптации комбинированной разработки нагорною месторождения к меняющимся горно-геологическим условиям.: Автореф. дне. д.т.н. - Новочеркасск, 2009.

56. Шангин С. С. Современное комплексное техническое оснащение очистных работ при разработке маломощных месторождений золота // Горный информационно-аналитический бюллетень. Отдельные статьи. Проблемы проектирования технологии подземной и комбинированной разработки рудных месторождений - 20 i 3, jMô. - С. 97-106.

57. Шангин СЛ ., 10 :мов Б.В. Апробация технологии вакуумного сбора и транспортировании ру/л.ол мелочи на золотодобывающем руднике Каральвием //Недропользование X? л Иск - 2013, №3. - С. 24-27.

58. Шангин С.С. • .ллсуумная техника на помощь золотодобыче // Золотодобывающая not ¡лишенность - 2010, №5. - С. 24-25.

59. Mining moi,. -I;. I , i ¡;clerground mining. Second edition 2007 / Atlas Copeo

Drill AB. - Swede:-,: TT Linder, 2007.

60. Production Diilliiv' ::■ underground mining. Fist edition 2008. / Atlas Copeo Drill AB. - Swede.: LT ! 1er, 2008.

Табл.1 Анализ проектных и технических решений ведущих золотодобывающих предприятий РФ

Предприятие Месторожд ение 2 Запасы, т. Доля в балан с. запаса хРФ, %2 Ср.с. Au в РУДе, г/т2 Произв. (проектная) мощность предприяти я по руде3 Объемы произв. золота, т/год3 Принятый проектом способ отработки запасов Принятые проектом технологические решения для горно-добычных работ3

А+В +С1 С2

Проектируется1 Сухой Лог 1378, 9 574 16,4 2,1 до 30 млн. тонн <50 открытый (доля 43,2%) Приняты углубочные системы разработки, с внешним отвалообразованием и различными транспортными схемами. Комплексы оборудования по технологическим процессам: БВР. Бурение скважин диам. 150-250 мм (станки класса DML и DM45 Atlas Copeo); эмульсионные ВВ.

ЗДК Полюс Благодатное 273,6 34,8 2,6 2,4 6-8 млн. тонн 11,3

Олимпиади некое 193 133,2 2,7 4 до 8 млн. тонн 18,4

Покровский рудник Пионер 11,8 21,6 0,3 1,6 6-6,5 млн.тонн 9,4

Высочайший Голец Высочайши й 39,2 27,3 0,6 3 ДО 4,8 млн.тонн 4,4

Тонода (Полюс- Золото) Чёртово Корыто 76,2 10,7 0,7 2,3 до 4 млн. тонн -

ГРК Алданзолото Куранахско е 94,1 7 0,8 2 3-4 млн. тонн 3,9

Первенец Вернинское 38 6,2 0,4 3,2 до 3,6 млн. тонн 1,3 ЭАК. Экскаваторы с емкостью ковша от 8 мЗ

Покровский рудник Покровское 8,7 0,2 од 3,6 до 3 млн .тонн 2,8 класса РСЗООО Komatsu, погрузка в автосамосвалы

Тасеевское1 Тасеевское 21,8 83,8 0,9 4,6 ДО 2,8 млн.тонн <6,6 грузоподъемностью от 50 т класса HD465-785 Komatsu

Полюс Титимухта 57,3 17,2 0,67 2,25 ДО 2,4 млн.тонн 3,3 Приняты углубочные

Соврудник Эльдорадо 19,3 26,2 0,4 3,2 ДО 2,2 млн.тонн 3,4 системы разработки, с внешним

Рудник Апрелково Погромнин ское - - - 2,01 1,6 млн.тонн 1 отвалообразованием и различными транспортными

Березитовый рудник Березитовое 26,3 1,3 0,2 3,1 1,5 млн.тонн 2,1 схемами. Комплексы оборудования по

Нерюнгри-Металлик Таборное - - - 1,77 1,1 млн.тонн 1,5 технологическим процессам:

Рудник Западные Ключи Ключевское 51 6,5 0,5 2,3 - БВР. Бурение скважин диам. 150-200 мм (станки класса

Золото Северного Урала Воронцовск ое 22,8 15,3 0,3 7,9 до 1 5 DML и DM45 Atlas Copeo); эмульсионные ВВ.

ГК Южуралзолото Светлинско е 29,8 3,2 0,3 2,8 млн.тонн 0,5 ЭАК. Экскаваторы с емкостью ковша 5 - 8 мЗ

Дарасунский рудник Талатуйско е 24,2 7,3 0,3 8,4 0,5 класса РС750 Komatsu, погрузка в автосамосвалы грузоподъемностью до 45 т.

Рудник им. Матросова1 Наталкинск ое 1262, 7 186,7 12,1 1,7 до 40 млн.тонн <42,5 Приняты системы разработки для обеспечения валовой

Чукотская ГТК Купол 56,7 53,2 0,9 20,96 до 1,65 млн.тонн 3,6 комбинир. (доля 18,2%) выемки. Используется мощная крупногабаритная горная техника для ОГР: буровые установки класса Pit Viper Atlas Copeo с диаметром бурения до 250300 мм; экскаваторы класса РС3000 Komatsu с ёмкостью ковша от 8-12 мЗ; самосвалы грузоподъемность от 90 тонн, и для ТПР: буровые установки Boomer 282 и Simba; ПДМ ST -2G -3,5 с ёмкостью ковша 4-6 мЗ; самосвалы типа МТ2010 грузопод. 20 т.

Северное Золото1 Двойное 21,8 42,8 0,5 17,5 <4

Полиметалл Дукат - - - 1,15 до 1,5 млн.тонн 0,78

Многовершинн ое Многоверш инное 38,4 22 0,5 4,5 ДО 1,2 млн.тонн 4,8

Охотская 11 К Хакаджтшск ое 30,7 0,3 7,4 до 1 млн.тонн 2,8

Ксеньевский прииск Итакинское 19, 1 43,4 0,6 8,9 0,2

- Кубака 83,4 0,7 7,8 -

югвк1 Нежданинс кое 27 8,7 349,7 5,3 4,9 до 3,0 млн. тонн <6 подземный (доля 38,6%)

гк Южуралзолото Кочкарское 9,4 9,2 0,2 11,6 ДО 1,8 млн.тонн 0,9 Основные системы разработки: сплошная, камерно-столбовая, с магазинированием, камерная с подэтажными штреками, с твердеющей закладкой. Комплексы оборудования по технологическим процессам: бурение ручными перфораторами типа 111163 и буровыми установками класса Boomer 104;

ЗК Майское Майское 44, 4 91,7 1Д 15 до 1 млн.тонн 6

Якутская ГК Кючусское 70, 9 104,3 1,5 6,1 -

Березовское РУ Березовское 59, 9 31,3 8 1,9 0,5

Дарасунский рудник Дарасунско е 31, 5 25,3 0,5 14,8 0,7

Золото Камчатки Аметистово е 26, 4 26,1 0,4 15,3 2,6

Балхачский рудник1 Золотое - 37,5 - 7,5 <4,5 взрывание простейшие ВВ типа игданит и СИ - класса СИНВ; доставка скреперными лебедками УСП1И; деревянная крепь; локомотивная откатка или ПДМ класса Того 151.

Тревожное зарево1 Родниковое 9,1 31,3 0,3 10,7 <1,5

т'рП'СН'ЛДСНС":"" | Ирокинденс ру;. к | кое 8,5 7,5 - 9,6 11,6 4,2 Основные системы разработки: сплошная, камерно-столбовая, с магазинированием, с закладкой пустыми породами. Комплексы оборудования по технологическим процессам: бурение ручными перфораторами типа ПП/ПТ и бурстанками БУ-80; взрывание простейшие ВВ типа игданит и СИ - класса СИНВ; доставка скреперными лебедками УСП1И; деревянная крепь; локомотивная откатка.

Хо. О и не кий рудник Зун- Холоинское 0,1 до 0,5 млн.тонн

Рудник Каральвием Каральвием ское 24, 4 1,8 0,2 5,8 1,8

Золото Камчатки Агинское 18, 3 3,9 0,2 30 2,1

Кедровский рудник Кедровское - - - 10,6 0,6

Золото Камчатки Бараньевско е 4 30,6 0,3 9,4 2

Коммунаровск ий рудник Коммунаро вское ю, 3 - 4,57 0,48

Джульетта Майнинг Джульетта - 14,5 - 28,7 1,6

1- Проектируемые предприятия;

2- Данные из Государственного доклада о состоянии МБС золота РФ, 2011 г.;

3- Официальные данные и показатели за 2010-2012 гг. из докладов предприятий о текущей деятельности.

Табл. 1.