Selection of environmentally safe open-pit technology for mining water-bearing deposits

Abstract

Purpose. Substantiation of environmentally acceptable technologies for surface mining of water-bearing placer deposits, taking into account the parameters of mining systems elements and areas damaged during mining of mineral deposits. Methods. Selection of the most environmentally safe technology of surface mining is carried out with the help of technical analytical method by way of establishing parameters of mine workings and determining the instant area of workings for each technological scheme. Findings. To conduct the research, we proposed to use index Δ which compares the actual position of inter-ramp angles and the inside dump angles with the maximum permitted values. The dependences of concentration degree KK and area of workings Str on index Δ allow to infer that the technological scheme with a rotary excavator is more environmentally sound than the scheme with hydraulic excavators. Application of the former technological scheme makes it possible to reduce the area of disturbed lands by 8%. In the proposed scheme of mining Motronivske placer deposit, the concentration degree KK reaches the maximum value 0.7, which corresponds to the minimum area of workings. Originality. The most environmentally efficient technological scheme of surface mining deposits is the scheme with the highest mining concentration factor. Practical implications. The results of the conducted research are of considerable practical value for the companies engaged in mining horizontal water-bearing deposits, which leads to disturbance of large land areas. In selecting a rational technological scheme for the surface mining of mineral deposits, it is proposed to consider not only economic indicators, but also the possibility of the disturbed land areas reduction.

Мета. Обґрунтування екологічно безпечних технологій відкритої розробки обводнених розсипних родовищ з урахуванням параметрів елементів систем розробки і площ порушених земель при видобутку корисних копалин. Методика. Вибір найбільш екологічно безпечної технології відкритих гірничих робіт виконується методом техніко-аналітичного аналізу шляхом встановлення величини параметрів гірничих виробок і визначення безпосередньої площі робочих траншей для кожної з технологічних схем. Результати. Під час виконання досліджень запропоновано показник Δ, який оцінює існуюче положення кутів укосів робочого борту та внутрішнього відвалу з максимально допустимими значеннями. Залежність показників ступеня концентрації КК та площі гірничих виробок від показника Δ дозволяє визначити, що технологічна схема з застосуванням роторного екскаватора є більш екологічно безпечною, ніж схема з гідравлічними екскаваторами. Використання даної схеми дозволяє зменшити площу порушених земель відкритими роботами на 8%. При цій технологічній схемі розробки Мотронівського родовища ступінь концентрації КК досягає максимального значення 0.7, що відповідає мінімальній площі гірничих виробок. Наукова новизна. Найбільш екологічно ефективною технологічною схемою відкритої розробки родовища є схема із застосуванням гідромеханічного способу розробки корисної копалини та з найбільшим коефіцієнтом концентрації гірничих робіт. Практична значимість. Результати виконаних досліджень мають важливе практичне значення для підприємств, які виконують розробку горизонтальних обводнених родовищ з порушенням великих площ землі. При виборі раціональної технологічної схеми розробки корисної копалини відкритим способом пропонується розраховувати не тільки економічні показники, а також враховувати можливість скорочення площ порушених земель.

Цель. Обоснование экологически приемлемых технологий открытой разработки обводненных россыпных месторождений с учетом параметров элементов систем разработки и площадей земель, нарушаемых при добыче полезного ископаемого. Методика. Выбор наиболее экологически безопасной технологии открытых горных работ выполняется с использованием метода технико-аналитического анализа путем установления параметров горных выработок и определения непосредственной площади горных выработок для каждой из технологических схем. Результаты. При выполнении исследований предложен показатель Δ, который сравнивает существующее положение углов откосов рабочего борта и внутреннего отвала с максимально допустимыми значениями. Зависимость показателей степени концентрации KK и площади горных выработок Str от индекса Δ позволяет определить, что технологическая схема с применением роторного экскаватора более экологически безопасна, чем схема с гидравлическими экскаваторами. Применение данной схемы позволяет уменьшить площадь нарушенных земель открытыми работами на 8%. При этой технологической схеме разработки Мотроновского месторождения степень концентрации KK достигает максимального значения 0.7, что соответствует минимальной площади горных выработок. Научная новизна. Наиболее экологически эффективной технологической схемой открытой разработки обводненного месторождения является схема с применением гидромеханического способа разработки и наибольшим коэффициентом концентрации горных работ. Практическая значимость. Результаты выполненных исследований имеют важное практическое значение для предприятий, выполняющих разработку горизонтальных обводненных месторождений с нарушением больших площадей земель. При выборе рациональной технологической схемы разработки полезного ископаемого открытым способом предлагается рассчитывать не только экономические показатели разработки, а также учитывать возможности сокращения площадей нарушенных земель.