Технологічні основи комплексного освоєння мінеральної сировини при розробці обводнених розсипних родовищ

Abstract

Дисертація присвячена обґрунтуванню методологічних підходів до комплексного освоєння мінеральної сировини при відкритій розробці обводнених розсипних родовищ і встановленні залежностей між елементами гірничотехнічних систем при розробці нових технологій з урахуванням економічних, технологічних й природоохоронних факторів. У дисертації виконані дослідження зі встановлення закономірностей впливу технології комплексного освоєння мінеральної сировини розсипного родовища на показники транспортної роботи кар’єру, параметри користування порушеними землями, формування потенційних техногенних родовищ з супутньої сировини вмісних порід корисних копалин. Результати отриманих досліджень дозволили обґрунтувати ефективність запропонованої технології комплексного освоєння обводнених розсипних родовищ.

Диссертация посвящена обоснованию методологических подходов к комплексному освоению минерального сырья при открытой разработке обводненных россыпных месторождений и установлению зависимостей между элементами горнотехнических систем при разработке новых технологий с учетом экономических, технологических и природоохранных факторов. В диссертационной работе выполнены теоретические исследования по установлению зависимости общей длины трубопроводов в карьере от срока его эксплуатации при использовании различных технологий, которые позволяют установить, что при транспортировании всего объема полезного ископаемого на обогатительную фабрику без разделения вмещающих пород длина трубопроводов за время эксплуатации карьера увеличивается с 3 до 13,5 км, в то время как при распределении вмещающих пород на глину и песок в карьере с помощью гидромеханизированного добычного комплекса длина трубопроводов возрастет с 5,1 до 12,5 км за время эксплуатации карьера. Установленные зависимости показателя средневзвешенного объема транспортной работы от года разработки карьера при использовании различных технологий разработки россыпного месторождения, позволили подтвердить, что комплексная технология с разделением вмещающих пород в карьере в 3,7 раза превосходит технологию без их разделения в карьере и в 9,3 раза превосходит технологию, по которой рудные пески в полном объеме транспортируются на стационарную обогатительную фабрику. Выявленные зависимости площадей внутреннего отвала для размещения хвостов обогащения от года разработки карьера при использовании различных технологий позволили установить, что наибольшая эффективность комплексной технологии с разделением вмещающих пород в карьере достигается на 17-м году его разработки. Это объясняется тем, что в данный период площадь земель внутреннего отвала, которая будет восстановлена и передана новому землевладельцу, на 306 га больше чем при формировании хвостохранилищ. Определено влияние доли использования попутного сырья обводненного россыпного месторождения на инвестиционную привлекательность проекта разработки, которое позволяет утверждать, что комплексная технология разработки с разделением вмещающих пород на песок и глину в карьере будет наиболее эффективной среди рассмотренных технологий при условии вовлечения в использование от 4 % попутного сырья. Разработана технология комплексного освоения россыпных месторождений, которая предусматривает применение гидромеханизированного добычного комплекса для разделения полезного ископаемого в карьере на тяжелые минералы, песчаные и глинистые породы, что позволяет существенно уменьшить объем транспортной работы предприятия и отказаться от формирования хвостохранилищ, а песчаные и глинистые породы использовать как попутное сырье или складировать их в потенциальные техногенное месторождение. Основные результаты исследований опубликованы в 33 печатных работах, 18 статьях в специализированных журналах, утвержденных ВАК Украины, 7 статьях в изданиях с высоким индексом цитирования, 1 монографии в соавторстве, прошли апробацию на 5 международных конференциях, подтверждены 1 патентом на изобретение. Результаты исследований по обоснованию параметров потенциальных техногенных месторождений во внутреннем отвале карьера при складировании глин из вмещающих пород при комплексном освоении обводненных месторождений внедрены в работу Мотроновского ГОКа. Методики оценки технологии отработки россыпных месторождений и инвестиционной привлекательности освоения месторождений с учетом вовлечения в разработку попутных полезных ископаемых внедрены в работу проектного института ГП «Институт«УкрНИИпроект» для использования при оценке рабочих проектов разработки новых месторождений полезных ископаемых Украины.

The thesis is devoted to a substantiation of methodological approaches to complex development of mineral raw materials at the flooded placer deposits surface mining and establishment of dependences between elements of mining systems at the development of new technologies taking into account economic, technological and environmental factors. Researches on establishment of influence the technology of mineral raw materials complex use on indicators of pit haulage work, parameters of disturbed pit lands use, formation of man-caused deposits from accompany raw materials of containing minerals are carried out. For the first time, the dependences of the man-caused deposits parameters on their location in the inner pit dump have been established. The influence of the accompany raw materials share on the investment attractiveness of the placer deposit development is determined. The results of the obtained researches allowed to substantiate the efficiency of the proposed complex mining technology of the flooded placer deposits.