Д. Н. Радченко на тему: «Развитие методологии проектирования замкнутых горнотехнических систем» с информацией можно ознакомится также на сайте института в разделе Конференции и конкурс
| Вид материала | Конкурс |
- Формирование межличностных отношений первоклассников как условие успешности их адаптации, 339.3kb.
- Состав оргкомитета конференции, 282.27kb.
- Компании, 64.16kb.
- Этот двухдневный практический курс предназначен для обеспечения общего понимания того,, 35.83kb.
- Исследование систем управления, 26.74kb.
- Акценты каталога Faberlic Кампания №11 (01. 08-21. 08), 131.73kb.
- Волков Глеб Юрьевич систематика и структурно-параметрический синтез механизмов на базе, 545.92kb.
- Единое информационное пространство: проблемы и методы управления информацией, 72.42kb.
- А. П. Марков Технологические практикум, 91.28kb.
- Доклады и тезисы представлены в авторской редакции. Сподробными материалами конференции, 2528.5kb.
Аннотация
к докладу с. н. с. Отдела теории проектирования освоения недр к. т. н. Д.Н. Радченко на тему: «Развитие методологии проектирования замкнутых горнотехнических систем»
(с информацией можно ознакомится также на сайте института
www.ipkonran.ru в разделе Конференции и конкурсы)
Доклад и обсуждение результатов исследований состоятся 09 июня 2009 г. в 10 часов 30 мин. в конференц-зале УРАН ИПКОН РАН
Состояние научно-методической и нормативной базы проектирования освоения месторождений полезных ископаемых в России и мире характеризуется развитием информационных технологий, позволяющих составлять проекты на основе обработки данных геологического опробования и составлением различного рода карт и разрезов, решением вопросов геопространственного моделирования, подсчетом перспективных и погашаемых запасов с заданным уровнем кондиций при соблюдении ограничений и вариаций параметров горнотехнических систем. Современные программные комплексы обеспечивают возможность быстрого пересчета ранее полученных проектных показателей при появлении новой внутренней горно-геологической и организационно-технической и внешней экономической и правовой информации. Они позволяют оптимизировать параметры горнотехнических систем и рудопотоков по количеству и качеству и решать самые разнообразные задачи.
В области проектирования комбинированных открыто-подземных геотехнологий созданы интегрированные системы, позволяющие осуществлять многовариантные расчеты развития горных работ во взаимной увязке процессов добычи на карьере и подземном руднике с получением оптимальных стратегических решений, дающих лучший экономический результат.
Выполненный обзор современного состояния геотехнологий в мире выявил 120 крупных месторождений, на которых применяется комбинированный способ разработки. Наибольшее распространение на 85 % рудников получила комбинированная открыто-подземная геотехнология в различных сочетаниях, последовательности реализации и порядке отработки переходных зон. Причем, на вновь вводимых в эксплуатацию российских месторождениях, таких как Весеннее, Майское и др. уже в базовом проекте определены границы и условия применения открытых и подземных геотехнологий. Зарубежные проекты освоения крупных месторождений все чаще базируются на единых проектах комбинированной геотехнологии.
В последнее время, в проектных решениях рекомендуются, а реже используются комбинации открытых и подземных геотехнологий с нетрадиционными, основанными на сочетании физико-технических и физико-химических способов добычи, таких как гидродобыча на железорудных месторождениях, подземное растворение на калийных, газификация на угольных. Для доработки запасов за контуром карьеров, запасов, расположенных в неблагоприятных горно-геологических и горнотехнических условиях, разработки техногенных месторождений применяют технологии кучного и подземного выщелачивания. Физико-химические геотехнологии позволяют повысить полноту и комплексность освоения месторождений, расширить спектр выделяемых полезных компонентов и перечень товарной продукции вплоть до товарных металлов.
Анализ практики применения методов физико-химической геотехнологии свидетельствует, что они имеют место на завершающей стадии эксплуатации месторождений, после завершения добычи основной части запасов открытыми и подземными геотехнологиями. Внедрение последних требует дополнительных затрат, снижает эколого-экономическую эффективность разработки.
В целом установлено, что отсутствие нормативной и правовой базы, научно-технической документации по проектированию комбинированных физико-технических и физико-химических геотехнологий сдерживает их промышленное внедрение. До настоящего времени бедные руды не отрабатываются, а относятся к забалансовым, весьма низка степень использования техногенного сырья и доля отходов, размещаемых в выработанных подземных пространствах в виде закладки. Функционирование горнотехнических систем вышеперечисленных геотехнологий, даже на базе высококачественных оптимизационных проектов, до настоящего времени не отвечает в полной мере современным представлениям о комплексном, экологически безопасном и сбалансированном освоении недр Земли.
Поэтому в своих исследованиях мы исходим из идеи, что составление проектов на освоение рудных месторождений должно базироваться на совокупности технологических решений, применяемых на осваиваемом участке недр и обеспечивающих полноту вовлечения всех природных, техногенных и воспроизводимых георесурсов в промышленную эксплуатацию и глубокую переработку минерального сырья с утилизацией отходов в выработанном пространстве путем рационального сочетания физико-технических и физико-химических геотехнологий обеспечивая, тем самым, своеобразный «круговорот» минерального вещества в замкнутых горнотехнических системах.
На рисунке представлена типовая горнотехническая система, реализующая завершенный цикл комплексного освоения. Входящие в нее технологические процессы открытых и подземных горных работ достаточно хорошо проработаны. Вместе с тем, для создания теоретической базы проектирования таких горнотехнических систем, имитационного геотехнологического моделирования с установлением закономерностей функционирования, необходимо получение исходных данных по параметрам процессов физико-химической геотехнологии на осваиваемом участке недр, где перспективно применение замкнутых горнотехнических систем.
Типовая горнотехническая система с расширением цикла геотехнологических процессов: 1 – земснаряд; 2 – пульповод; 3 – обогатительная фабрика; 4 – дозирующий бункер; 5 – доставка компонентов шихты из склада (6); 7 – окомкователь; 8 – система конвейеров; 9, 10 – временный склад окатышей; 11 – приемный бункер; 12 – штабель окатанного материала; 13 – выработки для сбора продуктивного раствора; 14 – комплекс переработки продуктивного раствора; 15 – консольный штабелеукладчик; 16 и 18 – формируемый и выщелачиваемый штабель окатанного материала; 17 – склад отходов выщелачивания (после извлечения полезных компонентов); 19 – система орошения; 20 – прудки продуктивного и маточного растворов; 21 – закладочный комплекс; 22 – копер; 23 – искусственный массив на основе твердеющей закладочной смеси; 24 – массив окатышей; 25 – формируемый массив гидравлической закладки
Исследования проводились на примере рудоносных медно-колчеданных провинций Южного Урала, разработка которых характеризуется сложными горно-геологическими условиями, руды – сложным вещественным составом и широким спектром ценных компонентов, процесс освоения – образованием мощной техногенной сырьевой базы и другими условиями.
Проведена систематизация природных и техногенных георесурсов, характерных для осваиваемых месторождений в свете перспектив их комплексного освоения в замкнутых горнотехнических системах. Определены основные направления использования всего ресурсного потенциала месторождений, поставлена цель и определен перечень исходных данных, которые необходимо получить в ходе выполнения лабораторных, опытно-промышленных работ и теоретических расчетов для анализа эффективности функционирования предложенных горнотехнических систем.
Краткий перечень выполненных лабораторных исследований и опытно-промышленных испытаний, которые будут раскрыты в докладе:
- обоснование режима выщелачивания окисленных медных руд месторождения Бакр-Узяк, которые прошли апробацию на полигоне кучного выщелачивания этих руд на Башкирском медно-серном комбинате;
- разработка методики проведения исследований по совершенствованию параметров буровзрывных работ при подготовке блоков окисленных некондиционных руд к выщелачиванию в подземных условиях;
- разработка технологии подготовки блоков некондиционных руд к выщелачиванию в подземных условиях и составлении технологических рекомендаций по использованию данной технологии при освоении рудного тела №11 забалансовых руд Октябрьского месторождения;
- разработка оригинальной методики исследования структуры старогоднего хвостохранилища Бурибаевского ГОКа и проведение исследований на предприятии;
- установление закономерностей формирования технологических свойств хвостов обогащения медно-колчеданных руд при их хранении;
- исследование технологических свойств шлаков медеплавильного производства и обоснование направлений их переработки и утилизации;
- разработка технологии освоения старогоднего хвостохранилища Бурибаевского ГОКа;
- проведение опытно-промышленных испытаний технологии целенаправленного формирования и кучного выщелачивания техногенного месторождения на основе текущих отходов Бурибаевской обогатительной фабрики;
- составление методик исследований на проведение опытно-промышленных испытаний технологии кучного выщелачивания отходов рентгенорадиометрической сепарации и некондиционных отвальных руд Молодежного месторождения;
- классификация методов интенсификации процессов кучного и подземного выщелачивания руд;
- формирование идеи и проведение лабораторных исследований по утилизации отходов выщелачивания хвостов обогащения медно-колчеданных руд в составах закладочных смесей, разработка составов закладочных смесей;
- систематизация данных лабораторных исследований и опытно-промышленных испытаний, которые были заложены в математическую базу исследовательской модели;
- исследования по установлению закономерностей функционирования замкнутых горнотехнических систем.
В целом необходимо отметить, что эффект повышения комплексности освоения месторождений полезных ископаемых может быть ощутим только в результате определения в базовом проекте отдельных технологических решений, обеспечивающих функционирование таких замкнутых горнотехнических систем. Недра Земли включают невозобновляемые ресурсы, поэтому значение методологии проектирования их комплексного освоения и сохранения переоценить невозможно.