Уникальная технология отработки россыпного месторождения

Золотодобыча, №103, Июнь, 2007

Во многих странах континентальные россыпи полностью отработаны, но в России их до сих пор много. Причем неотработанными остались наиболее сложные месторождения с высокой мощностью торфов, валунистыми или глинистыми песками, расположенные в сложных горно-геологических условиях. Эффективно их отработать стандартными методами невозможно.

В Иргиредмете разрабатываются технологии для самых сложных условий и уникальных месторождений. Одним из таких месторождений является алмазосодержащая россыпь р. Молодо (фото 1). Месторождение находится в заполярной зоне Республики Саха (Якутия). Ширина реки около 90 м. Уклон ее непостоянен: перекаты чередуются с плесами. Основные запасы алмазов расположены в рыхлых отложениях под руслом реки.

Отработка месторождения дражным способом исключается по экологическим соображениям. В течение двух-трех лет предприятие на стадии опытно-промышленных работ вело отработку запасов, находящихся только на перекатных участках реки. Река на перекатах имеет небольшую глубину, а мощность рыхлых отложений не превышает 1,5 м. В конце зимы рыхлые отложения оказываются промерзшими. В апреле-мае после удаления льда пески рыхлили бульдозерами Д355, грузили колесным погрузчиком в КрАЗы и вывозили на площадку обогатительной фабрики для промывки в летнее время. Но запасы перекатов составляют лишь ¼ всех запасов.

Оставалась нерешенной проблема отработки основных запасов, расположенных под плесами. Длина плесов достигает 3 км, глубина – до 4 м. В 2001 г была предпринята попытка отработки плесовых участков земснарядом ЗГМ-4Э 800/40. Земснаряды этого типа снабжены фрезой и с успехом используются для добычи гравийных смесей. (Подобные землесосные приборы иногда применяют и для добычи золота). Однако в данных условиях земснаряд отработал в общей сложности около 20 ч. Происходили частые остановки из-за заклинивания фрезы и забивания камнями решетки приемной горловины землесоса. Фреза землесоса не выдержала нагрузок (фото 2) из-за прочности донных отложений, сложенных валунистыми породами. В результате этот способ отработки был отвергнут.

При выборе технического решения для отработки плесовых участков специалисты института «Иргиредмет» изучили географические и гидрогеологические особенности месторождения. На основе полученных данных Иргиредметом была предложена уникальная технология, позволяющая без приобретения дополнительного оборудования выбирать донный грунт из плесов. При этом технология рассчитана на работу именно в условиях вечной мерзлоты. Учитывая тот факт, что в арктических районах Якутии находится порядка 70% запасов россыпных алмазов России, эффективность добычи с применением новой технологии может быть увеличена как минимум втрое. Кроме того, разработка эффективна при добыче не только алмазов, но и других драгоценных металлов, залежи которых расположены в поймах рек в районах с суровым климатом.

В соответствии с проектом, весной 2004 г. предприятием были проведены работы на одном из плесовых участков реки. В начале июня пришло подтверждение из Якутии об успешной апробации данной технологии. На разработанную технологию получен патент.Технология принята в производство.


-1+0
Просмотров статьи: 9002, комментариев: 6       

Комментарии, отзывы, предложения

Александр, 05.09.11 19:12:20

Приветствую.

А в чем суть то, что-то я не понял? Статья о том, что не получилось обычными методами, и о том, что что-то где-то там изобрели и запатентовали. Если это статья с 2007 года, неужели не отработали ни разу ни один полгион? Расскажите подробней, в чем суть и о чем речь в технологии, хотя бы схематично (ведь патент есть уже). А так, получается, разговор ни о чем, "сказки"...

Gen&Kap, 05.09.11 19:40:46

Присоединяюсь к Александру.Не раскрыт принцип уникальности, хотя прошло уже 4 года . Что обсуждать-то?

может вспомнить парооттайку при драгировании на Колыме?

Козачишин Игорь, 06.09.11 02:30:19

После распределения работал геологом на Молодо с 1977 по 1986 год в составе Приленской партии Амакинской экспедиции. Лучшие годы!

А метод отработки россыпных месторождений в условиях многолетней (мне больше нравится термин "вечной") мерзлоты в Заполярье, предложенный сотрудниками "Иргиредмета", описан в бюллетене "Золотодобыча".

Ник, 06.09.11 14:59:59

Действительно, что обсуждать то ? Зачем напечатали ?

Виктор-Нику, 07.09.11 02:48:15

Напечатали, я думаю, для того, чтобы все знали о новой технологии. Кому-то понадобится - патент купит. А вам все сразу и бесплатно.

Знаток , 14.05.17 05:53:46 — Всем

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Статус: по данным на 08.12.2010 - действует

(21), (22) Заявка: 2005127243/03, 30.08.2005

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

30.08.2005

(46) Опубликовано: 20.05.2007

(56) Список документов, цитированных в отчете о

поиске: ШОРОХОВ С.М. Разработка россыпных месторождений и основы проектирования. - М.: Госгортехиздат, 1963, с.59. SU 1645526 A1, 30.04.1991. RU 2071833 C1, 20.01.1997. RU 2011826 C1, 30.04.1994. WO 9910625 A, 04.03.1999.

Адрес для переписки:

664025, г.Иркутск, ГСП-158, б. Гагарина, 38, ОАО "Иргиредмет", патентно-лицензионный отдел

(72) Автор(ы):

Пятаков Виктор Георгиевич (RU),

Косов Владимир Михайлович (RU),

Кычкин Владимир Романович (RU),

Николаев Максим Васильевич (RU),

Беркутов Владимир Владимирович (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Открытое акционерное общество "Иркутский научно-исследовательский институт благородных и редких металлов и алмазов" ОАО "Иргиредмет" (RU),

Открытое акционерное общество "Нижне-Ленское" (RU)

(54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ РОССЫПНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОД ПЛЕСАМИ РЕК, РАСПОЛОЖЕННЫХ В РАЙОНАХ РАСПРОСТРАНЕНИЯ МНОГОЛЕТНЕЙ МЕРЗЛОТЫ

(57) Реферат:

Изобретение относится к горному делу, в частности к разработке россыпных месторождений открытым способом в районах распространения многолетней мерзлоты под руслами рек, имеющих чередование перемерзающих в зимнее время перекатов и непромерзающих плесов. Техническим результатом является увеличение количества осваиваемых запасов. Для этого способ включает осушение плесового участка россыпных месторождений откачиванием воды насосной установкой, удаление льда и выемку запасов. Откачивание воды и выемка запасов осуществляется в зимний период после перемерзания перекатов.

Изобретение относится к горному делу, в частности к разработке россыпных месторождений открытым способом в районах распространения многолетней мерзлоты.

В настоящее время в районах с суровым климатом открытым способом разрабатывается значительное число россыпных месторождений. Неотработанными остаются наиболее сложные месторождения, например, если они тянутся на несколько километров, а основные запасы расположены в рыхлых отложениях под руслом реки. На малых и средних реках перекаты чередуются с плесами. Перекаты имеют небольшую глубину, поэтому в зимний период после их промерзания на этих участках возможна выемка запасов. Такой способ применяют, например, при добыче алмазов в Якутии.

На плесах же из-за их большой глубины отработка запасов технически возможна только в летний период плавающими добычными машинами, например драгами или земснарядами. Однако по причине повышенной каменистости отложений (размер валунов более 600 мм) применение земснаряда невозможно. Если использовать дражный способ, то из-за повышенного размера валунов потребуется мощная драга (с вместимостью черпаков не менее 250 л и массой около 2000 т), что для малых месторождений неприемлемо из-за больших капвложений. Кроме того, существующее законодательство в области охраны окружающей среды запрещает работу драг в проточных водоемах.

Изобретение направлено на создание способа разработки россыпей на плесовых участках месторождения, которые отработать известными способами невозможно.

Известен способ разработки участков россыпных месторождений, в котором для выемки запасов из-под воды используется земснаряд (драга). При этом осушение месторождения не проводят, а выемку запасов осуществляют в теплый период (1).

Недостатком известного способа являются высокие потери запасов в недрах, невозможность разработки крупнокаменистых пород и недопустимый по экологическим нормам уровень загрязнения водотока при работе в открытом русле реки. Потери запасов вызваны неизбежными межшаговыми целиками и перемещением части рыхлых запасов течением реки за пределы зоны действия разрабатывающего органа. Выемка запасов из-под воды исключает возможность визуального и инструментального контроля полноты отработки пласта. При отработке запасов в проточном русле происходит неизбежное поступление недопустимого по экологическим нормативам количества взвешенных загрязняющих веществ из зоны работы разрабатывающего органа в водоток. Кроме того, работа в проточном водоеме предполагает неплановые простои в периоды прохождения паводкового стока воды.

Известен также способ разработки россыпных месторождений, находящихся под водой, который принят за прототип, как наиболее близкое к заявляемому техническое решение (2). Способ включает осушение участков россыпи и выемку запасов, которую осуществляют в летний период.

В известном способе осушение участков россыпи производится отведением русла реки (поверхностного стока) в обводной (руслоотводной) канал и удалением грунтового (подземного) стока посредством сети дренажных выработок.

Недостатком известного способа является то, что для его использования необходимо наличие в долине месторождения свободных площадей, пригодных по рельефу для строительства обводного (руслоотводного) канала, а при его строительстве, если требуемая площадь имеется, нарушаются дополнительные площади земной поверхности. Достаточно велики и капитальные затраты на сооружение такого канала. Основной же недостаток заключается в том, что этим способом невозможно полностью осушить чашу плеса.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является обеспечение возможности отработки плесовых участков россыпи и повышение тем самым эффективности освоения сырьевой базы, расположенной в суровых климатических условиях.

Технический результат, который может быть получен от использования изобретения, состоит в увеличении количества осваиваемых запасов за счет вовлечения в разработку плесовых участков россыпей.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в способе разработки россыпных месторождений под плесами рек, расположенных в районах распространения многолетней мерзлоты, включающем осушение участка россыпи и выемку запасов, согласно изобретению осушение плесового участка осуществляют в зимний период после перемерзания перекатов откачиванием воды насосной установкой, размещенной на поверхности льда плесового участка россыпи, затем проводят уборку льда и выемку запасов.

В указанную совокупность включены признаки, каждый из которых необходим, а все вместе достаточны для достижения поставленного технического результата.

При проведении осушения плеса откачиванием воды в зимний период, когда сначала промерзает деятельный рыхлый слой, что исключает поступление грунтовой воды по береговой линии, а затем перемерзают рыхлые отложения на перекатах и прекращается движение грунтовой воды под руслом реки, используется природное явление полной изоляции воды в чаше плеса от любых ее поступлений извне.

Сопоставительный анализ показывает, что предлагаемый способ отличается от прототипа. Это позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "Новизна".

Для доказательства соответствия изобретения критерию "Изобретательский уровень" проведен дополнительный поиск и сравнение с другими техническими решениями, известными из источников.

В результате поиска способов разработки плесовых участков россыпных месторождений в районах распространения многолетней мерзлоты с использованием осушения откачиванием воды насосной установкой с выемкой запасов в зимний период не обнаружено.

Заявляемый способ разработки плесовых участков россыпных месторождений в районах распространения многолетней мерзлоты соответствует критерию "Изобретательский уровень", т.к. совокупность его отличительных признаков позволяет отработать плесовые участки россыпных месторождений в районах распространения многолетней мерзлоты с минимальными потерями полезного ископаемого в недрах и при допустимом экологическом ущербе природной среде, осушение которых отведением поверхностного стока и дренированием грунтового стока не представляется возможным, что не следует явным из известного уровня техники.

Для доказательства соответствия изобретения критерию "Промышленное применение" следует указать, что его использование в опытном порядке осуществлено в 2005 г. на предприятии ОАО "Нижне-Ленское" (Республика Саха-Якутия).

Способ осуществляется следующим образом. После установления льда и перемерзания перекатов, когда прекращается поверхностный и грунтовый сток воды, на лед плесового участка устанавливают насосную станцию. Определив объем воды в плесе и задавшись допустимой продолжительностью процесса откачивания воды, подбирают необходимую производительность насоса.

Место для установки насосной станции выбирают в самом глубоком месте как можно ближе к нижней границе участка. Откачиваемую воду подают по кратчайшему расстоянию по трубе к береговой кромке. Трубу укладывают на выровненную трассу или построенную из снега дамбу с обратным уклоном для обеспечения самотечного опорожнения водовода в случае остановок насоса. Сброс воды из трубы осуществляют через гребень специально устраиваемой из снега ограждающей обваловки в сооруженную по береговой кромке в снегу траншею, пройденную вниз по течению реки. При опускании льда на плесе в ходе откачки воды такая траншея не меняет отметки дна, чем обеспечивается беспрепятственный уход откачиваемой воды.

По завершении откачивания воды производят уборку льда с осушенной площади и выемку запасов бульдозерным или экскаваторным способом. Вынутые запасы складируют на площадке обогатительной фабрики для последующей переработки в летний период.

Использование изобретения по сравнению с известными техническими решениями позволит:

1. Осуществить добычу запасов с плесовых участков россыпных месторождений, расположенных под водой рек в районах распространения многолетней мерзлоты с минимальными потерями полезного ископаемого в недрах.

2. Максимально снизить экологический ущерб.

3. Повысить количество осваиваемых месторождений.

Источники информации

1. Шорохов С.М. Разработка россыпных месторождений и основы проектирования. М.: Госгортехиздат, 1963. стр.27.

2. Шорохов С.М. Разработка россыпных месторождений и основы проектирования. М.: Госгортехиздат, 1963. стр.59 (прототип).

Формула изобретения

Способ разработки россыпных месторождений под плесами рек, расположенных в районах распространения многолетней мерзлоты, включающий осушение участка россыпи и выемку запасов, отличающийся тем, что осушение плесового участка осуществляют в зимний период после перемерзания перекатов откачиванием воды насосной установкой, размещенной на поверхности льда плесового участка, затем проводят уборку льда и выемку запасов.

Уважаемые посетители сайта! Пожалуйста, будьте как дома, но не забывайте, что в гостях. Будьте вежливы, уважайте родной язык и следите за темой: «Уникальная технология отработки россыпного месторождения»


Имя:   Кому:


Введите ответ на вопрос (ответ цифрами) "тринадцать прибавить 5":