Обоснование рациональной технологии формирования продуктивной зоны при открытой разработке техногенных россыпей Приамурья тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.22, кандидат технических наук Алексеев, Владимир Сергеевич

• Алексеев, Владимир Сергеевич
• кандидат технических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат технических наук Алексеев, Владимир Сергеевич

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПРОБЛЕМЫ ОСВОЕНИЯ ПРИРОДНЫХ И ТЕХНОГЕННЫХ РОССЫПЕЙ РЕГИОНА

1.1 Анализ ресурсных, технологических и экологических проблем россыпной золотодобычи

1.2 Основные особенности строения и фракционного состава вмещающих пород и ценных компонентов техногенных россыпей

1.3 Цель, задачи и методы исследования

2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ПРИРОДНЫХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ НА ФОРМИРОВАНИЕ ОБОГАЩЕННОЙ ЗОНЫ ТЕХНОГЕННОЙ РОССЫПИ

2.1 Влияние криогенных процессов на особенности миграции ценных компонентов в отвалах россыпей

2.2. Оценка влияния безнапорных потоков и криогенных процессов на формирование обогащенных зон техногенной россыпи

2.3 Промышленные экспериментальные исследования процесса миграции ценных компонентов россыпей

2.4 Выводы

3 ОЦЕНКА СУФФОЗИОННЫХ И ФИЛЬТРАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ТЕХНОГЕННЫХ РОССЫПНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

3.1 Фильтрационные и суффозионные процессы в отвальных структурах техногенных россыпей

3.2 Формирование фильтрационных потоков в техногенных россыпях

3.3 Выводы

4 ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ГОРНО-ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ РАБОТ В ТЕХНОЛОГИИ ФОРМИРОВАНИЯ ОБОГАЩЕННОЙ ЗОНЫ ТЕХНОГЕННОЙ РОССЫПИ

4.1 Общая характеристика горно-подготовительных работ в технологии формирования продуктивного пласта техногенных россыпей

4.2 Расчет параметров технологии подачи воды

4.3 Анализ результатов вычислительного эксперимента на модели горноподготовительных работ

4.4 Выводы

5 ГЕОТЕХНОЛОГИЯ ОСВОЕНИЯ ТЕХНОГЕННЫХ РОССЫПНЫХ

МЕСТОРОЖДЕНИЙ

5.1 Обоснование параметров рациональной технологии освоения техногенных россыпей

5.2 Сравнительная оценка технолого-экономической эффективности

5.3 Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обоснование рациональной технологии формирования продуктивной зоны при открытой разработке техногенных россыпей Приамурья»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Проблема добычи золота из россыпных месторождений в Российской Федерации и за ее пределами непосредственно связана с ухудшением минерально-сырьевой базы (снижением среднего содержания золота в песках, усложнением условий эксплуатации россыпных месторождений, вовлечением в отработку трудоемких россыпей глубокого залегания и сложного строения, освоение техногенных россыпных образований), что обуславливает неудовлетворительные технико-экономические показатели добычи золота.

По оценкам специалистов, потенциал ресурсов техногенных россыпей достаточно велик. В золотодобывающих районах скопились значительные объемы золотосодержащего материала отвального комплекса - миллиарды кубических метров галечных, эфельных отвалов, торфов и перебуторов. Средние содержания золота в отвальном комплексе являются в основном кондиционными по современным экономическим требованиям и даже могут быть сопоставимы с содержанием в целиковых россыпях, поэтому они могут быть использованы для повторной отработки.

Несмотря на тот факт, что техногенные россыпные месторождения, представленные преимущественно отвальным комплексом, являются весьма значительным резервом минерально-сырьевой базы благородных металлов, их освоение осложняется тем, что ценные компоненты в массиве находятся в хаотическом, рассеянном состоянии, и их добыча связана со сплошной переработкой всего объема пород, что зачастую является нерентабельным в связи со значительными материальными и финансовыми затратами. Поэтому проблема создания эффективного способа освоения техногенных россыпей с формированием продуктивной зоны песков, т.е. решение проблемы направленной миграции и концентрации золота, а, следовательно, и возобновляемости запасов, носит фундаментальный характер, является весьма актуальной и имеет большое народнохозяйственное значение.

Работа выполнена в соответствии с госбюджетными темами ИГД ДВО РАН 2006-2011 гг.: «Развитие научных основ и способов геотехнологии освое-

ния рудных, россыпных и угольных месторождений» (ГР № 01.2.006 13509), «Разработка научных основ создания высокоэффективных геотехнологий освоения месторождений твердых полезных ископаемых Дальневосточного региона России» (ГР № 012009953152); по конкурсному проекту ДВО РАН (раздел III группа В - фундаментальные исследования молодых ученых) «Научное и технологическое обоснование структуры горно-подготовительных работ при формировании продуктивного пласта техногенной россыпи» (2009 г.).

Объект исследования: горно-геологические и горнотехнические характеристики и особенности строения техногенных россыпных месторождений Приамурья.

Предмет исследования: влияние природных и технологических процессов на минеральную массу техногенных россыпных месторождений.

Основная идея работы состоит в использовании установленной закономерности процесса миграции частиц золота воздействием природных факторов для формирования продуктивной зоны техногенных россыпных месторождений.

Целью диссертационной работы является развитие теоретических положений и разработка эффективной технологии освоения техногенных россыпных месторождений на основе формирования их продуктивной зоны.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

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

2. Разработать методики экспериментальных работ по исследованию влияния криогенных процессов и воздействия безнапорных потоков воды на эффективность процессов формирования продуктивной зоны техногенной россыпи.

3. Выполнить лабораторные и натурные (в природных условиях) экспериментальные исследования влияния криогенных процессов и воздействия безнапорных потоков воды (независимо друг от друга и в комплексе) на эффек-

тивность процессов формирования продуктивной зоны техногенной россыпи.

4. Обосновать параметры процесса суффозии в выделенных блоках породных отвалов при воздействии безнапорных потоков воды.

5. Разработать математическую модель оптимизации параметров горноподготовительных работ для формирования продуктивной зоны техногенных россыпей.

6. Предложить технологию формирования продуктивной зоны техногенных россыпей.

Методы исследований: анализ литературных и патентных источников, теоретические обобщения и оценка технологических решений при разработке россыпей; производственные и лабораторные эксперименты по определению рациональных параметров исследуемых процессов, обработка данных с использованием программ математической статистики.

Защищаемые научные положения:

1. Закономерности влияния криогенных процессов и безнапорных потоков воды на характер и интенсивность миграции ценных компонентов в техногенных россыпях.

2. Методика оценки суффозионных свойств техногенных россыпных месторождений.

3. Зависимость параметров горно-подготовительных работ и безнапорных

Заключение диссертации по теме «Геотехнология(подземная, открытая и строительная)», Алексеев, Владимир Сергеевич

Основные результаты диссертационной работы заключаются в следующем:

1. Установлено, что закономерности механизма миграции ценных компонентов в процессах формирования обогащенного пласта техногенной россыпи определяются промежуточными значениями величин критериев гравитационно-диффузионного и миграционного механизмов концентрации тяжелых минералов.

2. Определено, что миграция частиц золота происходит более интенсивно при увеличении количества циклов П-П. Криогенные процессы как самостоятельный фактор оказывают заметное влияние на миграцию золота только мелких классов крупности (-0,25 мм).

3. Выполнен анализ суффозионных свойств аллювиальных горных пород техногенных россыпных месторождений. Установлено, что практически все аллювиальные породы техногенных россыпей суффозионны, что является важным положительным фактором в технологии формирования обогащенного пласта.

4. Определены особенности расчета одного из основных показателей суффозионности аллювиальных пород техногенных россыпных месторождений - максимального диаметра фильтрационного хода горной породы в зависимости от соотношения сочетаний значений характерных диаметров горной породы для месторождений, отработанных открытым раздельным и подводным способами.

На основе анализа гранулометрического состава эфельных фракций техногенных россыпных месторождений получены уравнения регрессии, позволяющие определить максимальный диаметр фильтрационного хода горной массы в зависимости от характерных диаметров частиц породы.

5. Рассчитаны параметры фильтрационного потока, необходимого для создания в спланированном эфельном отвале процесса суффозии, обеспечивающего вынос частиц определенной крупности. Определены условия возникновения процесса суффозии.

6. На основе экспериментальных исследований с помощью методов математической статистики получены аналитические зависимости изменения зон концентрации золота различного фракционного состава в модельной аллювиальной горной массе техногенных россыпных месторождений под воздействием энергии безнапорных потоков технологической воды и при дополнительном влиянии криогенных процессов обводненной горной массы. Установлено, что при комплексном воздействии энергии безнапорных потоков воды и циклов П-П зона концентрации металла по глубине горной массы смещается вниз, увеличиваясь на 20-64 % в сравнении с воздействием только энергии водного потока, а также происходит ее перемещение и по длине отвала, причем преобладающее влияние здесь оказывает преимущественно энергия безнапорного потока воды.

7. На основе натурных экспериментальных исследований установлено, что после воздействия на горную массу потока воды и ее проморозки в зимний период содержание золота в верхнем слое уменьшилось на 62 % относительно исходного, в нижнем - увеличилось на 68,9 %.

8. Уточнены характеристики отвальных комплексов техногенных россыпных месторождений при их разработке открытым и подводным способами. Определены операции горно-подготовительных работ с целью формирования безнапорного потока воды. Создан алгоритм расчета параметров ГПР при планировке отвального комплекса дражной разработки с учетом следующих требований: максимальное использование

109 выработанного пространства, создание напора между потоками воды в водозаводной и аккумулирующей траншеях, зависящего от гранулометрического состава песков, содержания в них илово-глинистых фракций, коэффициента фильтрации, гидрологических и климатических условий местности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе изложены научно обоснованные технологические решения и разработки, имеющие существенное значение для развития россыпной золотодобычи. На основе использования факта миграции частиц золота под воздействием природных процессов теоретически и экспериментально обоснована и разработана технология освоения техногенных россыпных месторождений.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Алексеев, Владимир Сергеевич, 2012 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Итоги добычи и производства золота в Российской Федерации в 2010 году // Золотодобыча. - 2011. - № 1. - С. 49.

2. Пуляевский A.M. Фильтрация воды в многослойных пластах техногенных россыпей / A.M. Пуляевский, B.C. Литвинцев, Ю.А. Мамаев // Информационно-аналитический бюллетень. - 2004. - № 2. - С. 98-104.

3. Проблемы формирования и рационального освоения техногенных россыпных месторождений Дальнего Востока / Ю.А. Мамаев, B.C. Литвинцев, Т.П. Пономарчук, B.C. Шаповалов // Геотехнологические проблемы комплексного освоения недр: сб. науч. тр. / ИГД УрО РАН. Вып. 2(92). - Екатеринбург, 2004. - 463 с.

4. Проблемы рационального освоения золотороссыпных месторождений Дальнего Востока (геология, добыча, переработка) / Ю.А. Мамаев, А.П. Ван-Ван-Ё, А.П. Сорокин, B.C. Литвинцев, A.M. Пуляевский. - Владивосток: Даль-наука, 2002. - 200 с.

5. Литвинцев B.C. Морфологическая характеристика золота техногенных россыпей р. Джалинда и р. Бол. Инагли и проблемы его извлечения / B.C. Литвинцев, Г.П. Пономарчук, Т.С. Банщикова // Горный информационно-аналитический бюллетень. Тематическое приложение: Дальний Восток. - 2005. -С. 319-328.

6. Литвинцев B.C. О разделении частиц в аллювиальных россыпях под воздействием сейсмоакустических колебаний /B.C. Литвинцев, A.M. Пуляевский // Горный информационно-аналитический бюллетень. Тематическое приложение: Дальний Восток. - 2005. - С. 190-197.

7. Пятаков В.Г. Техногенные россыпи - существенный резерв золотодобычи / В.Г. Пятаков, B.C. Гурулев // Золотодобыча. - 2009. - № 9(130). - С. 4-6.

8. Разработка временных методических указаний по переоценке остаточных запасов техногенных россыпей мелкозалегающих дражных полигонов ВПО «Союззолото»: отчет (заключ.) / Иркутский государственный научно-

111

исследовательский институт редких и цветных металлов; рук. Константинов В.Н. - Иркутск, 1985. - 140 с.

9. Методические указания по оценке техногенных запасов золота мелко-залегающих дражных полигонов Иркутской области: отчет о НИР / Иркутский государственный научно-исследовательский институт редких и цветных металлов; рук. Гурулев B.C. - Иркутск, 2001. - 121 с.

10. Ван-Ван-Е А.П. Ресурсная база природно-техногенных золотороссып-ных месторождений / А.П. Ван-Ван-Е. - М.: Горная книга, Изд-во МГГУ, 2010. -268 с.

11. Мамаев Ю.А. Техногенные россыпи благородных металлов Дальневосточного региона и их рациональное освоение / Ю.А. Мамаев, B.C. Литвинцев, Г.П. Пономарчук. - М.: Горная книга, 2010. - 309 с.

12. В Магаданской области зарегистрировано 161 предприятий-недропользователей [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://region49.rn/index.php7newsicN17663

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

14. Кочетков А.Я. Золото Хабаровского края [Электронный ресурс] / А.Я. Кочетков. - Режим доступа: http://mineral.ru/Analytics/rutrend/107/43/ index.html

15. Пугачева О.Н. Золотодобывающая промышленность Хабаровска [Электронный ресурс] / О.Н. Пугачева. - Режим доступа: http://zolotonews.ru/industry/14262.htm

16. Волков A.B. В золотой всероссийской гонке Республика Саха (Якутия) проигрывает в упорной борьбе / A.B. Волков, А.Я. Кочетков // Золото и технологии. - 2009. - № 2(5). - С. 8-15.

17. Создание научных основ и эффективных технологий освоения россыпных месторождений благородных металлов. Разработка теории и рациональных технологий комплексного освоения техногенных россыпей ДВЭР: отчет о НИР (заключ.) / Институт горного дела ДВО РАН; рук. Мамаев Ю.А.; ис-

112

полн.: Литвинцев B.C. [и др.]. - Хабаровск, 2000. - 238 с. - Инв. №02200103965.

18. Темников М.С. Отчет о результатах работ Херпучинской геологоразведочной партии в Ульчском и Тугуро-Чумиканском районах Хабаровского края за 1975 - 1978 гг. / М.С. Темников, Т.П. Ващенко. - Хабаровск, 1979.

19. Сорокин А.П. Минерально-сырьевая база золотодобывающей промышленности верхнего Приамурья (Состояние и перспективы развития) / А.П. Сорокин, И.А. Васильев // Добыча золота. Проблемы и перспективы: доклады научного семинара (Хабаровск, 25-27 нояб. 1997 г.). В 3-х т. / ИГД ДВО РАН. -Хабаровск, 1997. - Т. III. - С. 353-357.

20. Шило H.A. Основы учения о россыпях. - М.: Наука, 1981. - 383 с.

21. К вопросу повторной разработки многолетнемерзлых россыпных месторождений / A.C. Власов, В.И. Емельянов, Ю.Г. Толпегин, А.И. Федотов, А.И. Балуев // Труды ВНИИ-1. - Магадан, 1984. - С. 14-21.

22. Прейс В.К. Оборудование и технология обогащения песков россыпных месторождений золота: справочное пособие / В.К. Прейс. - Магадан: Кор-дис, 2000. - 294 с.

23. Мирзеханов Г.С. Условия формирования, принципы прогноза и оценки ресурсов техногенных образований отработанных россыпей золота (на примере юга Дальнего Востока): дис. ... д-ра геол.-минер, наук / Г.С. Мирзеханов. - Хабаровск, 2005. - 253 с.

24. Шило H.A. Особенности образования россыпей в зоне развития вечной мерзлоты / H.A. Шило // Сов. геология. - 1956. - № 53. - С. 63-75.

25. Шумилов Ю.В. Физико-химические и литогенетические факторы россыпеобразования / Ю.В. Шумилов. - М.: Наука, 1981.-271 с.

26. Шумилов Ю.В. Механизм концентрации золота при формировании аллювиальных россыпей / Ю.В. Шумилов // Труды Северо-Восточного комплексного научно-исследовательского института ДВНЦ АН СССР. Вып. 69. -Магадан, 1976. - С. 209-213.

27. Мацуев Л.П. К вопросу об определении скорости свободного падения

113

твердых тел в жидкости / Л.П. Мацуев // Труды ВНИИ-1. Вып. 47. - Магадан, 1960.-С. 231-281.

28. Имшенецкий А.И. О концентрации тяжелых минералов в аллювии по данным экспериментальных работ / А.И. Имшенецкий // Сов. геология. - 1950. - № 7. - С. 81-88.

29. Хмелева Н.В. Механизм транспорта тяжелых минералов в процессе формирования аллювиальных россыпей / Н.В. Хмелева, Н.П. Григорьев // Транспортировка полезных ископаемых в россыпях. - Якутск: ЯФ СО АН СССР, 1975.-С. 15-16.

30. Шфарцев С.Л. Гидрогеохимия зоны гипергенеза / С.Л. Шфарцев. - М.: Недра, 1978.-244 с.

31. Лунев Б.С. Дифференциация осадков в современном аллювии / Б.С. Лунев // Ученые записки Пермского университета. - 1967. - № 174. - 333 с.

32. Батурин В.П. Петрографический анализ геологического прошлого по терригенным компонентам / В.П. Батурин. - М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1947. -335 с.

33. Смирнов В.И. Геология полезных ископаемых / В.И. Смирнов. - М., 1976.-680 с.

34. Билибин Ю.А. Основы геологии россыпей / Ю.А. Билибин. - М.; Л.: ГОНТИ, 1938.-501 с.

35. Полтев Н.Ф. Изменение микроагрегатного и гранулометрического состава глинистых грунтов в процессе их замерзания и оттаивания /Н.Ф. Полтев // Мерзлотные исследования: сб. науч. тр. Вып. 8. - М.: Изд-во Московск. ун-та, 1968.-С. 266-272.

36. Конищев В.Н. Влияние попеременного промерзания-протаивания на глинистые материалы / В.Н. Конищев, В.В. Рогов, Г.Н Шурина // Проблемы криологии: сб. науч. тр. Вып. 2. - М.: Изд-во Московск. ун-та, 1977. - С. 95-102.

37. Лещиков Ф.Н. Изменение состава и свойств глинистых грунтов при промерзании / Ф.Н. Лещиков, Т.Г. Рященко // 2-я Международная конференция по мерзлотоведению. Вып. 3. - Якутск, 1973. - С. 76-79.

114

38. Тютюнов И.А. Природа миграции воды в грунтах при промерзании и основы физико-химических приемов борьбы с пучением / И.А.Тютюнов, З.Л. Нерсесова. - М.: Изд-во АН СССР, 1963.- 159 с.

39. Курилко A.C. Влияние циклов замораживания-оттаивания на массо-обменные свойства дисперсных горных пород: автореф. дис. ... канд. техн. наук / A.C. Курилко. - Якутск, 2000. - 20 с.

40. Курилко A.C. Управление физико-механическими свойствами горных пород при знакопеременном температурном воздействии: дис. ... д-ра техн. наук / A.C. Курилко; Институт горного дела УрО РАН. - Екатеринбург, 2005.

41. Курилко A.C. Экспериментальные исследования цикличного замораживания-оттаивания на физико-химические свойства горных пород / A.C. Курилко; ред. В.А. Шерстов; Институт горного дела Севера СО РАН. - Якутск: ЯФ Изд-во СО РАН, 2004. - 154 с.

42. Результаты изучения процессов континентального литогенеза и формирования россыпей: отчет о НИР за 1975-1978 гг. / Северо-Восточный комплексный научно-исследовательский институт ДВНЦ АН СССР; рук. Шумилов Ю.В.; исполн.: Шумовский А.Г. - Магадан, 1978. - 161 с. - № ГР 76067242.

43. 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.

44. Создание теории и технологии селективного освоения техногенных россыпей с формированием продуктивного пласта: отчет о НИР (заключ.) / Институт горного дела ДВО РАН; рук. Литвинцев B.C.; исполн.: Мамаев Ю.А. [и др.]. -Хабаровск, 2011.-46 с. -№ГР 01200953152; Инв. № 022125642.

45. Алексеев B.C. Теоретические предпосылки и экспериментальные исследования процесса миграции полезных компонентов в обводненной аллювиальной среде / B.C. Алексеев // Проблемы освоения недр в 21 веке глазами молодых: 3 международная научная школа молодых ученых и специалистов. - М.:

115

ИПКОН РАН, 2006. - С. 145-147.

46. Алексеев B.C. Экспериментальные исследования комплексного воздействия природных процессов на концентрацию полезных компонентов в приплотиковой области техногенной россыпи /B.C. Алексеев // Проблемы недропользования: материалы V Всероссийской молодежной научно-практической конференции с участием иностранных ученых, 8-11 февр. 2011 г. - Екатеринбург: УрО РАН, 2011. - С. 7-16.

47. Алексеев B.C. Формирование продуктивного пласта техногенных россыпей / B.C. Алексеев, B.C. Литвинцев, Ю.А. Мамаев // Проблемы освоения техногенного комплекса месторождений золота: материалы Межрегиональной научной конференции (Магадан, 15-17 июля 2010 г.). - Магадан: СВКНИИ ДВО РАН, 2010. - С. 106-108.

48. Алексеев B.C. Экспериментальные исследования процесса миграции полезных компонентов в обводненной аллювиальной среде /B.C. Алексеев // Проблемы недропользования: материалы 1 молодежной научно-практической конференции (14 февр. 2007 г.). - Екатеринбург: УрО РАН, 2007. - С. 26-33.

49. Богомолов А.И. Гидравлика / А.И. Богомолов, К.А. Михайлов. - М.: Изд-во лит. по строительству, 1965. - 627 с.

50. Экстракционно-атомно-адсорбционное определение золота с органическими сульфидами: инструкция 237-С НС AM. - М.: ВИМС, 1987. - 11 с.

51. Литвинцев B.C. Обоснование параметров геотехнологии комплексного освоения техногенных россыпных месторождений Дальнего Востока: дис. д-ра техн. наук /B.C. Литвинцев. - Хабаровск, 2000. - 282 с.

52. Пуляевский A.M. Теоретические и технологические обоснования гидромеханизированной выемки и переработки золотосодержащих песков россыпных месторождений: дис. ... д-ра техн. наук / A.M. Пуляевский. - Хабаровск, 2006.-С. 211-251.

53. Выявление генетических особенностей крупных техногенных объектов россыпной золотодобычи Дальневосточного региона с целью их рационального формирования и эффективного освоения / Ю.А. Мамаев, B.C. Лит-

116

винцев, Г.П. Пономарчук, Т.С. Банщикова, JT.H. Шокина // Проблемы комплексного освоения суперкрупных рудных месторождений / ИПКОН РАН; ред. К.Н. Трубецкой, Д.Р. Каплунов. - М., 2004. - С. 371-381.

54. Проблемы формирования и рационального освоения техногенных россыпных месторождений Дальнего Востока / Ю.А. Мамаев, B.C. Литвинцев, Г.П. Пономарчук, B.C. Шаповалов // Геотехнологические проблемы комплексного освоения недр: сб. науч. тр. Вып. 2 (92) / ИГД УрО РАН. - Екатеринбург, 2004. - 463 с.

55. Чугаев P.P. Гидравлика (техническая механика жидкости) / P.P. Чуга-ев. - Л.: Энергия, 1971.-552 с.

56. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа / Л.Г. Лойцянский. - М.: Наука, 1970. - 904 с.

57. Шестаков В.М. Динамика подземных вод / В.М. Шестаков. - М.: Изд-во МГУ, 1979. - 368 с.

58. Гидротехнические сооружения. Ч. I. / М.М. Гришин, С.М. Слисский,

A.И. Антипов [и др.]. - М.: Высшая школа, 1979. - 615 с.

59. Чугаев P.P. Гидротехнические сооружения. Ч. I: Глухие плотины / P.P. Чугаев. - М.: Агропромиздат, 1985. - 320 с.

60. Гидротехнические сооружения: справочник проектировщика / ред.

B.П. Недрига. - М.: Стройиздат, 1983. - 544 с.

61. Переработка горных пород с использованием средств гидромеханизации: учебное пособие / И.М. Ялтанец, А.Э. Тухель [и др.]. - М.: Изд-во МГГУ, 2006.-318 с.

62. Лешков В.Г. Разработка россыпных месторождений: учебник для техникумов / В.Г. Лешков. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1985. - 568 с.

63. Пособие по проектированию земляного полотна и водоотвода железных и автомобильных дорог промышленных предприятий (к СНиП 2.05.07-85): утв. приказом Союзпромтрансниипроекта 03.06.87. - № 125. - М.: Стройиздат, 1988.

64. Гидрология и гидротехнические сооружения: учеб. для вузов /

117

Г.Н. Смирнов, Е.В. Курловия [и др.]; ред. Г.Н. Смирнов. - М.: Высш. шк., 1988. -472 с.

65. Методические рекомендации по составлению технико-экономических соображений (ТЭС) о возможном промышленном значении месторождений твердых полезных ископаемых. - М.: ВИЭМС, 1988.

66. Единые нормы выработки и времени на разработку россыпных месторождений открытым способом. - Магадан, 1991. - 250 с.

67. Сборник норм расхода материальных ресурсов. - Магадан, 1983. -

488 с.

Таблица А1 - Типизация комплексов и элементов строения техногенных россыпей в зависимости от первичного способа разработки природного _месторождения_

Первичный способ разработки россыпи Комплексы Элементы строения техногенной россыпи

Открытый Остаточно-целиковый Бортовые целики Внутриконтурные целики Недоработанные пески

Перемещенный Отвалы торфов Галечные отвалы Эфельные отвалы Преребуторы торфов, гали и эфелей

Подземный Остаточно-целиковый Бортовые целики Внутриконтурные целики Недоработанные пески

Перемещенный Галечные отвалы Эфельные отвалы Преребуторы торфов, гали и эфелей

Подводный Остаточно-целиковый Бортовые целики Межходовые, межшаговые целики Недоработанные пески

Перемещенный Отвалы торфов Гале-эфельные отвалы

Таблица А2 - Типизация техногенных россыпей по геометрическим _признакам_

Первичный способ разработки Геометрические параметры россыпи

Мощность Ширина Длина

Открытый Мелкие (до 10 м) Средние (11—30 м) Глубокие (свыше 30 м) Узкие (до 50 м) Средние (51 —100 м) Широкие (свыше 100м) Непротяженные (до 100 м) Средней протяженности (101 —1000 м) Протяженные (свыше 1000 м)

Подземный Средние (И — 30 м) Глубокие (свыше 30 м) Узкие (до 50 м) Средние (51—100 м) Широкие (свыше 100 м) Средней протяженности (101—1000 м) Протяженные (свыше 1000 м)

Подводный Средние (до 30 м) Глубокие (свыше 30 м) Средние (до 100 м) Широкие (свыше 100 м) Средней протяженности (до 2000 м) Протяженные (свыше 2000 м)

Таблица АЗ - Классификация природио-техногенных и техногенных россыпей по генетическим и морфологическим признакам_

Классификационный ряд — 1. Генетический признак россыпного месторождения

Первичный способ отработки месторождения 1. Природно-техногенные россыпи 2. Техногенная россыпь

Пространственное расположение структур Элементы структур россыпного месторождения Пространственное расположение структур Элементы структур россыпного месторождения

Открытый способ 1. Примыкающие к карьерному полю не затронутые разработкой участки россыпи с некондиционными запасами 2. Недоработки 3. Участки россыпи между отработками и вблизи них Фланговые и бортовые целики Незачищенные пески, внутриконтурные целики, актированные площади Фланговые и бортовые целики с фоновым содержанием ценных компонентов Отвальные комплексы на бортах карьерного поля и в выработанном пространстве 1. Отвалы пород вскрыши 2. Отвалы хвостов промывки (галечные, эфельные, гале-эфельные)

Подземны й способ 1. Примыкающие к шахтному полю не затронутые разработкой участки россыпи с временно некондиционными запасами 2. Недоработки Фланговые и бортовые целики Незачищенные пески, охранные, барьерные, междукамерные целики, актированные площади Отвальные комплексы, примыкающие к карьерному полю 1. Отвалы пород от проходческих и нарезных выработок 2. Отвалы хвостов промывки — галечные, эфельные, гале-эфельные)

Подводны й способ 1. Примыкающие к разрезу не затронутые разработкой участки россыпи с временно некондиционными запасами 2. Недоработки Фланговые и бортовые целики Межходовые, межшаговые целики, не-зачищеные пески, актированные площади 1. Отвальные комплексы на бортах карьерного поля и в выработанном про странстве . 2. Эксплуатационные потери внутри карьерного поля 1. Отвалы пород вскрыши 2. Отвалы хвостов промывки галечные, эфельные, гале-эфельные) 3. Просолы, осыпи

Классификационный ряд — 2. Морфология природно-техногенных и техногенных россыпей Классификационный ряд — 3. Морфология золота

Строение техногенной россыпи Морфогенетический тип россыпи, размер (мощность, глубина залегания), порядок долин Первичный способ разработки, характер размещения золота Генетический признак россыпи Преобладающий медианный размер золота Элементы структуры техногенного месторождения

Россыпи простого строения Техногенные россыпи руслового или пойменного типа долин низких порядков (I— III). Мощность до 10 м Открытый способ. Распределение золота по всей толще отложений 1. Преобладание крупного золота (медианный размер более 4 мм) Охранные, барьерные, междукамерные целики, бортовые при-

Россыпи средней сложности строения 1. Техногенные россыпи руслового или пойменного типа долин низких порядков (I—III). Мощность до 10 м 2. Техногенные россыпи руслового, пойменного или террасового типа долин средних (IV—V) и высоких порядков (свыше V). Мощность 10— 30 м Открытый способ. Сконцентрированность золота в нижних горизонтах. Открытый, подводный (дражный) способы. Распределение золота по всей толще отложений При-родно-техногенные россыпи 2. Преобладание золота средней крупности (медианный размер 2—4 мм) резки, недоработанные пески

1. Природно- Открытый, подземный 1. Преобладание Галечные от-

техногенные россыпи и подводный способы. крупного золота валы.

руслового, пойменного С концентрированность (медианный размер

и золота в нижних гори- более 4 мм)

террасового типов зонтах. 2. Преобладание зо Отвалы пород

долин лота средней Вскрыши.

средних (IV—V) и крупно- Галечные от-

высо- сти (медианный валы.

ких (> V) порядков. раз-

Россыпи Глубина залегания 10—30 Техно- мер 2—4 мм) 3. Преобладание Отвалы пород

сложного м генные мелкого золота Вскрыши.

строения 2. Техногенные Открытый, подземный россыпи (медиан- Галечные и

россыпи и подводный способы. ный размер 0,5—2 эфельные от-

руслового, пойменного Распределение золота мм) валы.

или террасового типа по всей толще отложе- 4. Преобладание Отвалы пород

долин средних (IV—V) ний весьма мелкого вскрыши.

и высоких порядков золота

(свыше V). Мощность

>30м

Россыпи весьма Природно-техногенные россыпи руслового, Россыпи первично от- (медианный размер 0,15—0,5 мм) Эфельные отвалы. Отвалы

пойменного и террасового типов крытого, подводного и подземного способов. 5. Преобладание тонкого золота(медианный размер менее 0,15 мм) пород вскрыши.

сложного долин средних (IV—V) Сконцентрированность Эфельные от-

строения и высоких (> V) порядков. Глубина залегания > 30 м золота в нижних горизонтах валы. Отвалы пород вскрыши

Таблица А4 - Классификация аллювиальных природно-техногенных и техногенных россыпей по ценности и готовности к освоению

Классификационный ряд

1. Ценность природно-техногенных и техногенных месторождений 2. Готовность природно-техногенных и техногенных россыпей к освоению

Характеристика запасов Продуктивность 1 Готовность Этапы разработки

Тип запасов Группа запасов

1. Готовые к освоению месторождения 1. Балансовые 2. Забалансовые 1. Продуктивность до 50 2. Продуктивность до 200 3. Продуктивность >200 1. Готовые к освоению месторождения 2. Подготавлива емые к освоению месторождения 1. Разрабатываемые месторождения действующих предприятий. 2. Месторождения планируемые к разработке в

2. Потенциально кондиционные: временно некондиционные 1. Недоразведанные; 2. Некондиционные из-за отсутствия: инфраструктуры; соответствующей технологии; промышленного содержания полезного компонента

2. Потенциально кондиционные: прогнозные 1. Ресурсы категории Р1 (требуются незначительные затраты для перевода в кондиционные запасы; 2. Ресурсы категории Р2 (требуются значительные затраты дляперевода в кондиционные запасы) 3. Не готовые к освоению место рождения Месторождения, не планируемые к разработке в пределах ближайшего трехлетнего календарного периода

Таблица А5 - Классификация способов и технологий разработки и обогащения природно-техногенных и техногенных россыпей

I. Способ разработки россыпных месторождений

1. Открытый способ разработки

Технология выемки продуктивных толщ в зависимости от типа применяемого оборудования и строения россыпи

Режим процесса выемки Технология выемки Сложность строения и залегания россыпи

1. Непрерывный процесс выемки горной массы 1. Выемка продуктивной горной массы роторными экскаваторами 2. Гидроразмыв, гидротранспорт продуктивной горной массы к промприбору 1. Россыпи средней сложности строения и глубиной залегания (И) до 30 м. 2. Россыпи простого и средней сложности строения и к до 30 м

2. Циклический процесс выемки горной массы 1. Бульдозерная выемка горных пород 2. Выемка горных пород экскаваторами (мех лопата, драглайн), ковшевыми погрузчиками, колесными скреперами 1. Россыпи простого и средней сложности строения и к до 30 м. 1. Россыпи простого и средней сложности строения и к до 30 м. 2. Россыпи сложного строения глубиной залегания свыше 30 м

3. Комбинированный процесс выемки горной массы Выемка горных пород различными видами выемочного оборудования цикличного и непрерывного действия 1. Россыпи простого и средней сложности строения и к до 30 м. 2. Россыпи сложного и весьма сложного строения и к свыше 30 м

2. Подводный способ разработки

Технология выемки продуктивных толщ в зависимости от типа применяемого оборудования и строения россыпи

Режим процесса выемки Технология выемки Сложность строения и залегания россыпи

1. Выемка продуктивной горной массы драгами 1. Россыпи простого и средней сложности строения и к (глубиной залегания) до 30 м 2Россыпи сложного строения и к свыше 30 м

1. Непрерывный процесс выемки горной массы 2. Выемка продуктивной горной массы земснарядами с непосредственным всасываниемм, в том числе с эрлифтным и эжекторным всасыванием 1. Россыпи простого и средней сложности строения и к до 30 м 2. Россыпи сложного строения глубиной залегания свыше 30 м

3. Дражная выемка с гидроразмывом пород забоя Россыпи средней сложности строения и к < 30 м и россыпи сложного строения к > 30 м

4. Земснарядная выемка горной массы с предварительным механическим рыхлением пород Россыпи средней сложности строения и к до 30 м и россыпи сложного строения и к свыше 30

2. Циклический процесс выемки горной массы Выемка продуктивной горной массы с помощью грейферных земснарядов Россыпи простого и средней сложности строения и к до 30 м

3. Подземный способ разработки

Технология выемки продуктивных толщ в зависимости от типа применяемого оборудования и строения россыпи

Режим процесса выемки Технология выемки Сложность строения и залегания россыпи

1. Непрерывный процесс выемки горной массы 1. Скважинно-гидравлическая выемка пород 1. Россыпи простого строения. 2. Россыпи средней сложности строения и глубиной залегания до 30 м. 3. Россыпи сложного строения и к свыше 30 м

2. Циклический процесс выемки горной массы Отбойка продуктивной горной массы с помощью БВР, выдача песков на поверхность скреперными или скиповыми установками 1. Россыпи средней сложности строения и Ь до 30 м. 2. Россыпи сложного строения и Ь свыше 30 м. 3. Россыпи весьма сложного строения и к свыше 30 м

II. Способ и технологии выемки горной массы в зависимости от вида применяемой энергии и сложности строения россыпи

Способ разработки Сложность строения и залегания россыпи Способ выемки горной массы в зависимости от применяемой энергии

Открытый и подводный способы 1. Россыпи простого строения. 2. Россыпи средней сложности строения и 11 до 30 м. 3. Россыпи сложного строения глубиной и И до 30 м 4. Россыпи весьма сложного строения и к свыше 30 м 1. Выемка горных пород на основе механической энергии. 2. Выемка горных пород на основе гидравлической энергии. 1. Выемка горных пород на основе механической энергии. 2. Выемка горных пород на основе гидравлической энергии 3. Выемка горных пород на основе комбинации видов энергии. 1. Выемка горных пород на основе механической энергии. 2. Выемка горных пород на основе комбинации видов энергии 1. Выемка горных пород на основе механической энергии. 2. Выемка горных пород на

III. Способ и технология выемки продуктивных толщ в зависимости от вида применяемой энергии и сложности строения россыпи

Способ разработки Сложность строения и залегания россыпи Способ выемки горной массы в зависимости от применяемой

1. Подземный способ 1. Россыпи средней сложности строения и глубиной залегания до 30 м 2. Россыпи сложного строения и Ь до 30 м 3. Россыпи весьма сложного троения и 1т свыше 30 м 1. Выемка горных пород на основе механической энергии. 2. Выемка горных пород на основе комбинации видов энергии 1. Выемка горных пород на основе механической энергии. 2. Выемка горных пород на основе комбинации видов энергии 1. Выемка горных пород на основе механической энергии.

2. Комбинированный способ (открытый и подземный) 1. Россыпи сложного строения и к до 30 м 2. Россыпи весьма сложного строения и к свыше 30 м 1. Выемка горных пород на основе механической энергии. 2. Выемка горных пород на основе гидравлической энергии. 3. Выемка горных пород на основе комбинации видов энергии 1. Выемка горных пород на основе механической энергии. 2. Выемка горных пород на основе гидравлической энергии. 3. Выемка горных пород на основе комбинации видов энергии

IV. Способ и технология обогащения ценных компонентов россыпных месторождений

Способ обогащения Технология процесса обогащения Генетический тип и элементы структур россыпи

Гравитационный Характер процесса — пассивный

Высотно-разносный Природно-техногенные россыпи, техногенные россыпи (галечные отвалы, отвалы пород вскрыши, просоры, осыпи)

Гравитационный Характер процесса — активный

Закрученные гидравлические потоки Пульсационные воздействия на минеральные гидросмеси Техногенные россыпи (галечные отвалы, отвалы пород вскрыши). Техногенные россыпи (галечные отвалы, отвалы пород вскрыши)

Физико-химический Характер процесса — активный

Селективная флотация Селективная флотация в сочетании с активными методами обогащения Природно-техногенные россыпи с весьма мелким и тонким золотом, техногенные россыпи (галечные отвалы, отвалы пород вскрыши). Природно-техногенные россыпи с весьма мелким и тонким золотом, техногенные россыпи (галечные отвалы, отвалы пород вскрыши)

Рисунок Al - Классификация техногенных россыпеп (по В.К. Прейсу)

Таблица А6 - Классификация техногенных образований россыпных месторождений, разрабатываемых открытым способом (Г.С. Мирзеханов)

Класс Россыпные месторождения

Подкласс Техногенные образования

Вид Отвальный комплекс — продукт принятого технологического способа разработки Остаточный плотиковый комплекс

Подвид Галечные отвалы Эфельные отвалы Гале-эфель-ные отвалы Смешанн ые отвалы Вскрышн ые отвалы Илисто-глинистые отложения птгтпйииь-пр Плотик Приплотико -вые участки

(1 подвид) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)

Характеристика морфологических и генетических признаков

Морфологические признаки Конусообра зные Конусообразные, куэстообразн ые, плащеобразн ые, подковообраз Плащеоб-разные каплевидной формы в плане Конусообразные од-носторонн ие Линейно-вытянутые , куэстооб-разные Преимущест венно изомет-ричные, пластовые Ровный волнистый (плотный, трещиноватый) Волнистый, трещиноват ый

Пространст венное размещение На склонах, в отработанн ом пространст ве, на На склонах, в отработанном пространстве, на бортовых целиках В отработанном пространс тве На склонах На бортовых целиках Отстойники Отработанное пространство

Происхожд ение Гидромеханический способ Гидромехани ческий способ Понурно-шлюзовой Гидромеха нический способ Гидромеха нический способ Гидромехани ческий способ Гидромеханический способ

Продолжение таблицы А6

Россыпные месторождения

Техногенные образования

Остаточный целиковый комплекс — продукт некачественной разведки Остатки переработки- продукт принятой схемы технологической переработки

Бортовые целики Внутриконтурн ые Выше и ниже отработок Современные аллювиальные гале-эфельные шлейфы Хвосты доводки шлюзового шлиха Хвосты ШОУ

(9) (10) (П) (12) (13) (14)

Характеристика морфологических и генетических признаков

Преимуществен но линейные Преимуществен но линейные Преимущественно линейные Преимущественно линейные Самостоятельных форм не образуют Овально-конусообразные

Бортовые участки отработок, не затронутые техногенными процессами; под отвальным комплексом Под отвальным комплексом Долины, не затронутые техногенными процессами Русла современных водотоков в пределах отработанного пространства Отработанное пространство Территории ЗПК, ШОУ

Гидромеханический способ Гидромеханиче ский способ Гидромеханический способ Естественное взаимодействие продуктов отработок Ручная или механизированная доводка Ручная или технологические линии

Таблица А7 - Расчет основных затрат (базовая технология)

Оборудование Кол-во Наименование работ Стоимость оборуд., тыс. руб Затраты на обо- РУДч тыс.руб Объем, маш/час Норма расхода, кг/ч Расход диз. топлива, тонн Затраты на диз. топливо, тыс. руб. Норма аммор тиза- ции, % Затраты на ам-морти-зацию, тыс. руб. Всего затрат тыс. руб.

Бульдозер Б-65 1,0 подача песков 8600,0 430,0 150,0 27,0 4,1 121,5 10,0 71,7 623,2

1,0 уборка хвостов 8600,0 430,0 150,0 27,0 4,1 121,5 10,0 71,7 623,2

Насос ЦНС-12 1,0 подача воды 800,0 40,0 715,0 48,0 34,3 1029,6 20,0 13,3 1082,9

Неучтен. расход 10% 90,0 4,2 127,3 116,5

Итого 3,0 18000,0 990,0 1015,0 102,0 46,7 1399,9 156,7 2445,7

Таблица А8 - Расчет затрат на заработную плату (базовая технология)

Должность Кол-во Начислено, тыс.р/мес Сезонное время работы, мес. Сезонная сумма, тыс. руб Питание, тыс.руб (400 руб ./чел .де нь) Единый социальный налог 34% Итого всех затрат Итого с учетом прочих затрат, 1,5%

Бульдозерист 6 50 1 300 72 102,0 474 481,1

Гидромонитор-гцик 2 40 1 80 24 27,2 131,2 133,2

Итого 8 90 380 96 129,2 605,2 614,3

Таблица А9 - Расчет основных затрат (предлагаемая технология)

Оборудование Кол-во Наименование работ Стоимость оборудования, тыс. руб Затраты на оборудование, тыс.руб Объем, маш/час Норма расхода кг/ч Расход ДИЗ. топлива, тонн Затраты на Диз. топливо, тыс. руб. Норма ам-мор-тиза ции, % Затра ты на ам-мор-ти-заци ю, тыс. руб. Всего затрат тыс. руб.

Бульдозер 13-65 1 вскрыша 8600,0 430,0 79,0 27,0 2,1 64,0 64,0

подача песков 8600,0 71,0 27,0 1,9 57,5 10,0 71,7 559,2

1 уборка хвостов 8600,0 430,0 71,0 27,0 1,9 57,5 10,0 71,7 559,2

Экскаватор РС-400 1 проходка канав 4,0 26,2 0,1 3,1 3,1

Насоса ЦНС-12 1 промывка песков 800,0 40,0 320,0 48,0 15,4 460,8 20,0 160,0 660,8

Трубопровод 100 подача воды 0,2 1,0 10,0 0,02 21,0

Мотопомпа 1 перекачка воды 80,0 4,0 4320,0 1,5 6,5 194,4 15,0 12,0 210,4

Неучтенный расход 10% 90,5 2,6 77,3 89,1

Итого 26680,2 995,5 4865,0 156,7 30,5 914,7 315,4 2166,8

Таблица А10 - Расчет затрат на заработную плату (предлагаемая

технология)

Должность Кол-во Начислено, тыс.р/мес Сезонное время работы, мес. Сезонная сумма, тыс. руб Питание, тыс.руб (400 руб./чел.д ень) Единый социальн ый налог 34% Итого всех затрат Итого с учетом прочих затрат, 1,5%

Бульдозерист 6 50 1 300 72 102,0 474 481,1

Гидромонитортц ик 2 40 1 80 24 27,2 131,2 133,2

Экскаваторщик 1 40 0,03 1,2 0,4 1,6 1,6

Итого 9 381,2 96 129,6 606,8 615,9