Systematization of the hard rock non-metallic mineral deposits for improvement of their mining technologies

Abstract

Purpose. Systematization and allocation of basic non-metallic deposits of magmatic and metamorphic genesis for carrying out works on improvement and introduction of eco- and resource-saving technologies taking into account the spatial parameters of the investigated deposits. Methodology. Statistical and analytical methods are used to obtain the results while processing the main parameters of operating non-metallic quarries of the raw materials for the production of crushed stone products, as well as logical methods for the division of quarries into groups according to their spatial dimensions and thickness of overburden rocks. Findings. The main directions of resource-saving technologies for open pit development of hard rock non-metallic mineral deposits are analyzed. While systematizing, the deposit area and overburden thickness are accepted as characteristic criteria. These types of quarries are recommended as the main objects of research to improve ecological and resource-saving technologies for their development. Originality. For the first time, non-metallic deposits of the igneous and metamorphic genesis of Ukraine’s rockbuilding materials are systematized according to the spatial dimensions of the quarry fields and the overburden thickness. As a result, the basic quarries as the main objects of further research are identified. Practical value. The research results and received systematization of non-metallic quarries will allow improving existing ecological and resource-saving mining technologies, taking into account their specific spatial parameters which will ensure the rational natural resource use while developing deposits. The implementation of the results will improve the efficiency and environmental safety of mining operations. The given classification will allow developing a methodology for calculating the ultimate cost-effective mining depth of granite quarries with the internal location of overburden and waste which takes into account the mining and geological parameters that have the greatest impact on the efficiency of mining operations and economic indicators.

Мета. Систематизація та виділення базових не- рудних родовищ магматичного й метаморфічного генезису для виконання робіт з удосконалення та впровадження еколого- й ресурсозберігаючих тех- нологій, що враховують просторові параметри ро- довищ, які досліджуються. Методика. Для отримання результатів викорис- товувались методи: статистичний і аналітичний – при обробці головних параметрів діючих нерудних кар’єрів з видобутку сировини для виробництва щебеневої продукції, логічний – при поділі кар’єрів на групи за просторовими розмірами й потужністю порід розкриву. Результати. Проаналізовані основні напрями ресурсозберігаючих технологій відкритої розроб- ки нерудних родовищ скельних корисних копа- лин, запропонована систематизація родовищ з ви- діленням базових (типових) кар’єрів. При розроб- ці систематизації визначальними критеріями при- йняті: площа родовища й потужність розкривних порід. Дані типи кар’єрів рекомендовані в якості основних об’єктів дослідження з удосконалення еколого- й ресурсозберігаючих технологій їх роз- робки. Наукова новизна. Уперше систематизовані не- рудні родовища магматичного й метаморфічного генезису скельних будівельних матеріалів України за просторовими розмірами кар’єрних полів і по- тужністю розкривних порід, унаслідок чого виді- лені базові кар’єри в якості основних об’єктів по- дальших досліджень. Практична значимість. Результати дослідження та отримана систематизація нерудних кар’єрів маг- матичного й метаморфічного походження дозво- лить удосконалити існуючі еколого- й ресурсозбе- рігаючі технології розробки досліджуваних ка- р’єрів, ураховуючи їх конкретні просторові параме- три, що забезпечить раціональне природокористу- вання при розробці родовищ. Впровадження отри- маних результатів дозволить підвищити ефектив- ність і екологічну безпеку ведення гірничих робіт. Дана класифікація дозволить розробити методику розрахунку граничної економічно ефективної гли- бини відпрацювання гранітних кар’єрів із внутріш- нім розташуванням розкривних порід і відходів гір- ничого виробництва, що відрізняється врахуван- ням гірничо-геологічних параметрів, які найбіль- шою мірою впливають на ефективність гірничих робіт, і економічних показників, що обмежують досягнення максимального ефекту.

Цель. Систематизация и выделение базовых не- рудных месторождений магматического и мета- морфического генезиса для выполнения работ по усовершенствованию и внедрению еколого- и ре- сурсосберегающих технологий, учитывающих про- странственные параметры исследуемых месторож- дений. Методика. Для получения результатов исполь- зовались методы: статистический и аналитиче- ский – при обработке главных параметров дей- ствующих нерудных карьеров по добыче сырья для производства щебеночной продукции, логи- ческий – при разделении карьеров на группы по пространственным размерам и мощности пород вскрыши. Результаты. Проанализированы основные на- правления ресурсосберегающих технологий откры- той разработки нерудных месторождений скаль- ных полезных ископаемых, предложена системати- зация месторождений с выделением базовых (ти- повых) карьеров. При разработке систематизации определяющими критериями приняты: площадь месторождения и мощность вскрышных пород. Данные типы карьеров рекомендованы в качестве основных объектов исследования по усовершен- ствованию эколого- и ресурсосберегающих техно- логий их разработки. Научная новизна. Впервые систематизированы нерудные месторождения магматического и мета- морфического генезиса скальных строительных материалов Украины по пространственным разме- рам карьерных полей и мощности вскрышных по- род, вследствие чего выделены базовые карьеры в качестве основных объектов дальнейших исследо- ваний. Практическая значимость. Результаты исследо- вания и полученная систематизация нерудных ка- рьеров позволит усовершенствовать существую- щие эколого- и ресурсосберегающие технологии разработки, учитывая их конкретные простран- ственные параметры, что обеспечит рациональное природопользование при разработке месторожде- ний. Внедрение полученных результатов позволит повысить эффективность и экологическую безо- пасность ведения горных работ. Данная классифи- кация позволит разработать методику расчета пре- дельной экономически эффективной глубины от- работки гранитных карьеров с внутренним распо- ложением вскрышных пород и отходов горного производства, отличающуюся учетом горно-геоло- гических параметров, в наибольшей степени влия- ющих на эффективность горных работ, и экономи- ческих показателей, которые ограничивают дости- жение максимального эффекта.