РАЗРАБОТКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
В статье рассматриваются основные недостатки открытого и подземного способов, ликвидации которых можно добиться при внедрении комбинированной технологии разработки угольных месторождений. Под комбинированной технологией понимают такой способ освоения угольного месторождений, который включает в себя элементы нескольких геотехнологий, например подземной и открытой, а также, возможно, подводной добычи, скважинной и других способов разработки месторождений. При комбинированной технологии разработки угольных месторождений предусматривается единая схема вскрытия, подготовки, добычи и переработки запасов на весь период освоения месторождения на основе принятых заранее общих технологических решений. Комплексное решение аспектов вскрытия и подготовки запасов полей в рамках открытых и подземных горных работ позволяет минимизировать объем вскрывающих выработок и сократить сроки введения в эксплуатацию, снизить инвестиционные затраты, а также сократить расходы на вентиляцию, водоотлив, транспортировку горной массы и рекультивацию земель. Обосновывая варианты вскрытия месторождения, необходимо комплексно учитывать технические, организационные и экономические факторы. Анализ вариантов на примере разработки Макарьевского угольного месторождения в Кузбассе позволяет сделать вывод о том, что комбинированный способ является перспективным и позволяет нарастить оптимальные объемы добычи угля, при этом сократить срок освоения месторождения ориентировочно на 15 %, а чистый дисконтированный доход увеличить по сравнению с подземным и открытым способами более чем в 5 раз.
СВОЙСТВА ГОРНЫХ ПОРОД. ГЕОМЕХАНИКА И ГЕОФИЗИКА
Оптимизация процессов подземной разработки месторождений осуществляется за счет рационального использования энергии для получения заданной крупности руд. Ее успех зависит от учета свойств разрушаемой среды. Важную роль в управлении энергией играет ослабленность пород природными и техногенными силовыми полями. Для внесения коррективов в общую модель управления энергией нужны сведения о строении массива, получаемые геофизическими методами. Поскольку для уменьшения выхода негабаритных или излишне измельченных фракций минералов в процессе отбойки используют регулирование затрат энергии взрыва на степень разупрочнения пород, целью исследования является определение эффективности использования геофизических методов для оперативной и корректной оценки состояния породных и закладочных массивов при подземной разработке месторождений твердых полезных ископаемых. Ослабленность массивов пород оценивается методом электрометрических исследований в бескерновых разведочных скважинах. Сопоставлением данных о степени ослабленности установлено наличие корреляционной связи между участвующими параметрами, что позволяет выразить зависимость между ними. Дана оценка эффективности использования геофизических методов для дифференциации природных и искусственных массивов по ослабленности геологическими и технологическими силовыми полями. Для определения коэффициента ослабления по кажущемуся сопротивлению пород использованы материалы электрометрического каротажа. На основе выявленной зависимости породный массив дифференцирован по степени ослабленности пород. Дифференцированы и детализированы особенности составляющих комплекса геофизических методов исследований. Приведены методология и результаты подземного электрозондирования последовательной градиент-установкой с помощью теоретических кривых на конкретном металлическом месторождении с определением проводимости пород и расстояния до выработки. Дифференцированно дана оценка корректности геофизических методов: ослабленности пород электрометрическим каротажем скважин, а опережающее оконтуривание зон неоднородностей в массивах месторождений – электрозондированием вдоль стенок выработок. На основании проведенных опытных работ по выявлению структурных границ в массиве метод электрозондирования вдоль стенок выработок рекомендован для практического применения. При использовании скважинного электрозондирования сходимость экспериментальных кривых с теоретическими недостаточна.
ГОРНЫЕ МАШИНЫ, ТРАНСПОРТ И МАШИНОСТРОЕНИЕ
Транспортные системы горных предприятий во многом определяют их эффективность. Целью работы является выработка новых технических решений для прогрессивных систем рудничного транспорта, базирующихся на гармонизации технологических решений и оборудования. Цель работы достигается посредством введения новых конструкций рудничного транспорта, совместимых с проходческой техникой, которая позволяет перейти от циклической концепции деятельности горнодобывающего предприятия к поточной. Рассматривается вариант развития конструкций крутонаклонных и изгибающихся в контурах транспортных выработок конвейеров, в том числе подвесных и напольных труболенточных конвейеров и пневмогидравлических трубопроводных систем для доставки кусковой руды от забоя на поверхность рудника. При этом основу предлагаемой технологии и оборудования составляет способ бесконтактного разрушения крепких пород путем использования гидроимпульсных силовых систем. Предлагаемые решения позволяют снизить капитальные и эксплуатационные затраты при добыче и переработке твердых полезных ископаемых.
ГЕОЛОГИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
Вещественные характеристики золота россыпных объектов и геолого-геоморфологические особенности россыпесодержащих водотоков позволяют судить о типе источника, сформировавшего россыпь. Исследуемый район (среднее течение реки Адыча, Верхоянский район, Якутия) характеризуется сильно развитой россыпной золотоносностью как древних террасовых отложений, так и водотоков низких порядков. Значительная золотоносность водотоков низких порядков при единичных месторождениях золота предполагает наличие еще не известных коренных скоплений золота. Определение типа источников россыпей молодых водотоков (I и II порядков) позволяет строить прогнозно-поисковые модели как для потенциально россыпных, так и для рудных объектов. Цель исследования заключается в составлении логикоинформационного алгоритма, который на основе наиболее значимых вещественных и геологогеоморфологических факторов позволит не только определить тип источника россыпи, но и вероятность его локализации и продолжающегося сноса металла. Результатом исследования стала программа (язык программирования Python), характеризующая тип источника россыпи на основе окатанности золотин, наличия сростков золота с другими минералами и представленности тяжелой фракции. Оценка вероятности локализации источника россыпи основывается на геолого-геоморфологических факторах: порядок водотока, тип россыпи, пространственная связь с террасами древних эрозионных уровней. При исследовании известных россыпных объектов на созданной программе выявлены россыпи с предположительно коренным источником и источником в виде промежуточного коллектора. Также составлена карта экзогенной золотоносности с элементами прогноза: площадями, перспективными на выявление коренных скоплений золота (области распространения водотоков низких порядков с рудным источником) и водотоками низких порядков, перспективными для выявления россыпных объектов (выделены по принципу аналогии по геолого-геоморфологической позиции с известными водотоками с источником в виде промежуточного коллектора).
Черногорское месторождение ювелирного скаполита расположено в восточной части тектонической зоны Центрального Памира (восточная часть Республики Таджикистан). На территории месторождения площадью более 55 000 м2 выявлена геохимическая аномалия кобальта и никеля. Металлы входят в состав всех минералов, которые на 95 % представлены нерудными: оливин, энстатит, роговая обманка, флогопит, кальцит, доломит, плагиоклаз, скаполит, калишпат, нефелин и содалит. В составе рудных минералов установлены ильменит, титанит, рутил, магнетит, гематит, пентландит, пирротин и пирит. Содержание кобальта более чем в 20 раз выше кларка, никеля – в 10 раз. Рекомендуется Министерству геологии и Министерству промышленности Республики Таджикистан проведение поисково-оценочных работ для оценки прогнозного ресурсного потенциала указанных элементов. Это позволяет рассматривать горные породы данного месторождения (гарцбургиты, амфиболиты и альбититы) как кобальто-никелевую геохимическую аномалию. В ее границах требуется проведение специализированных поисково-оценочных работ. Данное месторождение из ранга мономинерального может перейти в разряд комплексного полиминерального и полиметалльного объекта. Это значительно повысит его инвестиционную привлекательность и рентабельность.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ В МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОМ КОМПЛЕКСЕ И ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Горнодобывающая промышленность и устойчивое развитие общества могут быть совместимы с приоритетом мер по снижению дисбалансов, возникающих в основных экосистемах, оказывающих значительное влияние на будущие поколения. Проникновение загрязненных вод в почвы в результате деятельности различных секторов горнодобывающей промышленности приводит к увеличению концентрации вредных для окружающей среды элементов в почвах, что вынуждает хозяйствующего субъекта применять все доступные меры для решения возникающих серьезных экологических проблем. Данное исследование включало определение содержаний тяжелых металлов в хвостохранилищах, содержащих отходы подземной добычи и обогащения угля, расположенных в восточной части долины Джиу, механизма взаимодействия хвостохранилищ с рекой Ист Джиу, а также воздействия хвостохранилищ на качество окружающей среды. Изучены пути и механизмы реализации вредных воздействий компонентов из хвостохранилищ на грунтовые и поверхностные воды. Полученные результаты могут стать фундаментальной основой для будущих исследований в области ведения горных работ и закрытия горных производств в долине Джиу в целях минимизации негативного воздействия на окружающую среду и рекультивации затронутых земель.
В горнодобывающей промышленности безопасность является главным приоритетом. Существует запрос на управление безопасностью, снижение рисков и обучение операторов. Усталость и рассеянность оператора приводит к возникновению опасных ситуаций. Первоначальная наша задача – проиллюстрировать проблему усталости или отвлечения внимания оператора. Сначала это выполняется с использованием моделей в стратегиях охраны труда. Далее обсуждается внедрение системы контроля усталости в рамках пилотного проекта. Пилотный проект был ключевым методом получения актуальных данных по горнодобывающей промышленности Европы. Компания Caterpillar Inc. предлагает решение под названием Система безопасности водителя (DSS). Когда обнаруживается микросон, система напрямую оповещает водителя/оператора посредством различных тревожных сигналов. Опасные события также будут зафиксированы и классифицированы индивидуально в круглосуточном центре мониторинга. Система безопасности водителя (DSS) была испытана в европейском карьере по добыче известняка с типичным режимом работы. В этой статье обсуждаются теории, результаты и полезные выводы и оценки.
В данной статье представлен опыт, полученный при применении метода анализа главных компонентов (PCA) для картирования гидротермальных минералов на основе данных дистанционного зондирования. В этом исследовании изображения, полученные посредством дистанционного (спутникового) зондирования с использованием спектрозонального прибора Сентинель 2Б, используются для определения распределения минералов, содержащих гидроксил, в провинции Винь-Пхук, Северный Вьетнам. Четыре полосы (диапазона) изображения Сентинель 2Б, включая синюю полосу (полоса 2), полосу растительности (красный (длинноволновый) край спектра) (полоса 8A) и полосы SWIR (коротковолновая ИК область спектра, полосы 11 и 12), используются для расчета главных компонентов, а затем выбирается главный компонент, несущий информацию о гидротермальных минералах. Полученные результаты показывают, что рассматриваемые методология и данные эффективны при обнаружении и картировании гидротермальной минерализации.