CC BY
10
УДК 622.834/.273
МЕТОД ОЦЕНКИ ВЕРТИКАЛЬНЫХ СДВИЖЕНИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ НА ПОДРАБОТАННЫХ ТЕРРИТОРИЯХ
В.И. Сарычев, В.П. Сафронов, Ю.В. Зайцев, А.В. Романюк
Предложен метод оценки вертикальных сдвижений земной поверхности на подработанных территориях. Проведен анализ геотехнического состояния надуголь-ного массива и земной поверхности на участке строительства наземного газопровода по территории ликвидированных шахт Подмосковного бассейна. Получены фактические и ожидаемые оседания земной поверхности. Дана сравнительная оценка результатов расчета.
Ключевые слова: подработанные территории, ликвидированные шахты, земная поверхность, геотехнические ситуации, метод расчета, вертикальные сдвижения.
Одной из главных составляющих негативного воздействия на окружающую среду при подземной разработке месторождений полезных ископаемых является изменение геологической среды, приводящее к нарушениям массивов горных работ, к сдвижениям и деформациям земной поверхности, что проявляется в форме оседаний, горизонтальных перемещений, наклонов, горизонтальных деформаций. В результате на земной поверхности образуются провалы и мульды проседания, занимая значительные площади вокруг принятых к отработке шахтных полей. Так, для шахт Подмосковного бассейна с проектной производственной мощностью 300 тыс. т в год при общем объеме запасов около 11 млн т размеры территорий, подверженных вредному влиянию подземных горных работ (при прямоугольной форме шахтного поля, средней вынимаемой мощности пласта 2 м и глубине ведения горных работ 80 м), могут составлять около 4,7 км2.
В 1946-1955 гг. в Подмосковном бассейне были сооружены 72 шахты общей годовой производственной мощностью 5,5 млн т, а за период с 1956 по 1960 гг. были введены в эксплуатацию еще 90 шахт при суммарной годовой мощности около 27 млн т угля, что позволило довести добычу угля в бассейне до 47,6 млн т в 1959 году и до 43,7 млн т в 1960 году. В последующем в эксплуатацию вводились шахты с запасами до 40.. .60 млн т угля с объемом добычи 600.900 тыс. т в год. Каждая из таких шахт вовлекала в подработку 15.23 км2 земной поверхности. За всю историю эксплуатации бассейна было добыто более 1,2 млрд т угля, а исходя из того, что 90 % добычи было сосредоточено в Тульской области [13], то техногенному воздействию подвержено около 12 % общей территории региона [6] или около 3000 км .
Строительство на таких территориях различного рода гражданских и промышленных объектов уже на стадии проектирования наталкивается
на серьезные проблемы, связанные с необходимостью дополнительного изучения состояния подработанных горными работами надугольных массивов пород и земной поверхности. Существующие нормативные документы [3, 5, 10] не содержат строгих директивных указаний на особенности проектирования зданий и сооружений на территориях, ранее подверженных вредному влиянию подземных горных работ, ориентируя проектные организации только на условия возможной подработки при планируемой или текущей отработке запасов угля. В ряде работ [2, 7, 9] предложены методы оценки состояния сооружений и земной поверхности, направленные на обоснование их безопасной подработки. Однако они также ориентированы только на изучение поведения объектов под влиянием подземных горных работ.
Предлагается метод оценки подработанности территорий подземными горными работами ликвидированных шахт, на которых проектируется сооружение промышленных и гражданских объектов, основанный на сопоставлении величин вертикальной смещений (осадок) поверхности при завершении отработки угольных пластов и процессов сдвижения массивов с геологической и вынимаемой мощностью пластов. Такая оценка может быть проведена путем сравнения абсолютных отметок поверхности в точках заложения геологоразведочных скважин по результатам топографической съемки при проектировании объектов строительства (настоящее время) и абсолютных отметок устья скважин при ведении геологоразведочных работ на предпроектной стадии строительства шахты или при проходке технических скважин. Разница между отметками поверхности и устья скважин представляет собой реальную (фактическую) осадку поверхности. На основании такого подхода охватывается максимально возможное число скважин в пределах контура влияния подземных горных работ на земную поверхность, формируемого на плане горных выработок ликвидированной шахты, границы которого определяются параметрами мульды сдвижения для конкретного месторождения, его участка или шахтного поля.
Закрытие шахт производилось в разные периоды времени - по мере отработки запасов в пределах шахтных полей. Так, например, флагман угольной промышленности Подмосковного бассейна - шахта «Подмосковная» - была закрыта в 2009 году [10]. В связи с этим необходимо подтверждение достоверности фактических осадок земной поверхности, произошедших именно под влиянием подземной разработки, так как за прошедший период данная территория могла быть подвержена влиянию различного рода антропогенных воздействий. Такую оценку предлагается выполнять на основе сопоставления фактических осадок с ожидаемыми осадками, расчет которых в пределах контура подработанной поверхности производится по Методике расчета сдвижений и деформаций земной поверхности [3] либо при использовании эмпирических формул, полученных в работе [8].
Предлагаемый метод был апробирован при проектировании линейного наземного газопровода на подработанной территории ликвидированных шахт № 4 и 3 треста «Щекиноуголь» при разработке Усть-Колпенского месторождения бурых углей Подмосковного бассейна. Отработка участка шахтного поля была закончена в середине 50-х годов прошлого века. На рис. 1 представлена скан-копия плана горных выработок шахт № 4 и 3 на участке трассы газопровода, анализ сдвижений поверхности по которому возможно произвести по 4 скважинам.
Рис. 1. Участок плана горных выработок закрытых шахт № 4 и 3 с трассой линейного газопровода
Анализируя основные положения нормативных и справочных документов [3, 8], предопределяющие возможность безопасного сооружения санитарно-технических сетей на подработанной территории, и основываясь на архивных материалах, включающих геологический разрез по главному вентиляционному западному штреку бывшей шахты № 3, пройденному у границы шахтного поля, описании стратиграфической колонки скважины 20265 по данным фонда «Мосбасуглеразведка», описании пород при бурении пласта угля по скважине 10080 и существовавшие технологии
выемки угля [1, 4], а также на план горных выработок ликвидированных шахт (рис.1), были сделаны следующие выводы:
1) абсолютная отметка подошвы угольного пласта вдоль трассы газификации колеблется в пределах от 166,2 (скважина 10080) до 184,6 м (в районе пересечения западного главного вентиляционного и 31-го разведочного штреков, см. рис 1);
2) абсолютная отметка поверхности увеличивается с севера на юг от 234, 0 до 247,0 м, в точке заложения скважины 10080 - =236,5 м, а на пересечении штреков - = 246,0 м, что говорит о колебании глубины подработки от 70,3 до 61,4 м;
3) угольный пласт на данном участке сложного строения с включениями прослойков глинистых пород; мощность пласта угля, принятая к подсчету запасов, в местах отработанных выемочных столбов - около 1,8 м; исходя из традиционной для месторождений Подмосковного бассейна технологии выемки угля [1, 4] вынимаемая мощность пласта относительно отмеченной выше могла быть уменьшена на 0,15.0,30 м из-за необходимости оставления защитной пачки в кровле;
4) на шахтах была принята столбовая система разработки с полным обрушением кровли и погашением выемочных (бортовых и сборных) штреков при длине лав 50.60 м;
5) подземные горные работы на данном участке шахтных полей были завершены в середины 50-х годов прошлого века;
6) вдоль трассы заложения газопровода выработанные пространства в пределах выемочных столбов чередуются с целиками угля, оставленными либо из-за некондиционности запасов, либо при консервации пожаров, либо для охраны подготовительных выработок, а также в качестве приконтурных запасов, что позволяет утверждать о неравномерности влияния подземной разработки на сдвижение поверхности;
7) толща пород в кровле угольного пласта до поверхности представлена комплексом чередующихся песчаных и глинистых пород, в структуре которого встречаются пласты угля, а также пласты и включения песчаника, известняки отмечены только в почве угольного пласта и отделены от него глинами мощностью не менее 2,0 м, что говорит об исключении выщелачивания пород подземными водами, способными привести к образованию провалов под охраняемыми объектами;
8) геологоразведочные скважины располагаются на участках горных работ с различными горнотехническими условиями, что предопределяет возможность корректной оценки вертикальных сдвижений земной поверхности в пределах подработанной территории.
Для определения фактических оседаний земной поверхности по разнице отметок устья скважин и результатов топографической съемки геологоразведочные скважины были нанесены на топографический план участка газификации, фрагменты которого представлены на рис. 2.
а б в
Рис. 2. Фрагменты топографического плана со скважинами: а -10080; б - 280; в - 283 и 20265
Результаты сравнения абсолютных отметок приведены в табл. 1. Отметка поверхности в точке расположения скважины по топографическому плану приводится в диапазоне отметок горизонталей (см. рис. 2).
Полученные результаты доказывают наличие вертикальных сдвижений земной поверхности в местах заложения трех из четырех скважин. Фактическое оседание поверхности в точке заложения скважины № 10080 находится в интервале со средним значением, близким к 0, что говорит о практически полном отсутствии влияния горных работ: скважина № 10080 находится в пределах контура целика угля и на значительном удалении от выработанных пространств (см. рис. 1). Остальные скважины расположены либо в зоне выработанных пространств, либо в непосредственной близости от них.
Таблица 1
Результаты фактических оседаний земной поверхности
Номер Абсолютная отметка Абсолютная отметка Фактическое
скважины устья скважины Нуст, поверхности оседание
м по плану Нпов, м ПФ Нуст — Нпов , м
10080 236,20 236,00.. .236,50 +0,20.-0,30
280 238,20 237,00.. .237,50 +1,20.. .+0,70
283 245,30 243,00.243,50 +2,30...+1,80
20265 245,43 244,00.244,50 +1,43...+0,93
Исходя из анализа, результаты которого были представлены выше, при расчете ожидаемых смещений земной поверхности под влиянием подземных горных работ были учтены следующие рекомендации и параметры нормативных документов:
территория является пригодной для строительства, так как старые горные выработки имеются на глубинах, исключающих возможность образования провалов, а полезные ископаемые выработаны и процесс деформаций земной поверхности закончился [10];
в составе комплекса надугольных горных пород отсутствуют породы, склонные к выщелачиванию и способные привести к образованию провалов [5];
для определения параметров мульды сдвижения при размерах целиков между смежными выработанными пространствами более 0,1Нц (Нц -средняя глубина залегания целика) к расчету принимается суммарная длина (ширина) выработанных пространств и выработок, в противном случае сдвижения от выработанных пространств рассчитываются отдельно, а затем суммируются [3];
исходные данные - граничные углы, углы полных сдвижений, относительное максимальное оседание и коэффициенты подработанности -определяются в соответствии с Методикой для условий Подмосковного бассейна [3].
Для корректной оценки влияния подземной разработки на оседания поверхности в точках заложения скважин на основании плана горных работ (см. рис. 1) были сформированы 4 геотехнические ситуации (по числу скважин), отличающиеся различной конфигурацией горных выработок, выработанных пространств, неизвлеченных целиков угля и краевых частей пласта (рис. 3).
В первой геотехнической ситуации скважина (10080) находится в пределах контура неизвлеченного целика. Возможно влияние на оседание поверхности двух выработанных пространств двух отработанных выемочных столбов.
Вторая ситуация характеризуется расположением скважины 280 в целике угля на границе с выработанным пространством 2. Влияние на оседание поверхности оказывают также еще 2 выработанных пространства - 3 и 4. Выработанные пространства сформированы четырьмя выемочными столбами.
Геологоразведочная скважина 283 (геотехническая ситуация 3) находится в пределах выработанного пространства 4. Рядом расположены выработанные пространства еще двух выемочных столбов и краевая часть угольного пласта.
На оседание поверхности в точке заложения скважины 20265 в 4-й ситуации возможно влияние выработанных пространств 5 и 6, а сама скважина располагается в пределах выработанного пространства выемочного столба, граничащего с выработанным пространством 4 и угольным целиком.
Для расчета оседаний необходимо определить внешние и внутренние границы зон сдвижения от выработанных пространств (внешние и
внутренние границы мульды сдвижения) в пределах каждой геотехнической ситуации (рис. 4). Для этого на основании п. 4.1 и 4.4 методики [3] переопределяется конфигурация выработанных пространств, после чего производится расчет ожидаемых оседаний.
1
2
3
4
в
- выработанное пространство
- оставленные целики угля
- трасса газопровода
- скважина
- горные выработки
Рис. 3. Геотехнические ситуации в местах заложения скважин: 1 -10080; 2 - 280; 3 - 283; 4 - 20265
Определение внешних и внутренних границ мульды (полумульд) сдвижения, внутри которой формируется кривая оседаний земной поверхности, для условий Подмосковного бассейна основывается на двух углах: граничном угле 5о = 45° по всем направлениям (для внешней границы) и угле полных сдвижений у 3 = 60° (для внутренней границы). За пределами внутренней границы полумульды возможно формирование зоны криволинейной плоскости равных оседаний и плоского дна.
Рис. 4. Схемы к расчету параметров мульды сдвижения
вокруг скважин: а -10080; б - 280; в - 283; г - 20265
На рис. 4, а представлена расчетная схема по скважине 10080. Глубина залегания пласта (по подошве) - 70,0 м. При отсчете от выработанных пространств внешние границы по осям OX и OY равны 70,0 м (до ломаной АВС), внутренние границы по рисунку вдоль осей определяются
центром осей координат (точкой О) и равны 40,4 м. Как видно из рис. 4, скважина 10080 попадает в зону влияния выработанного пространства 1. Отметим, что общая длина полумульды Ьх = Ьу = 110,4 м. Координаты точки заложения скважины: х 1 = 99,5 м, у1 = 32,8 м. Оседание цху = 0,00214тв, где тв - вынимаемая мощность пласта. Определим ожидаемое оседание в диапазоне вынимаемой мощности от 1,52 (при оставлении защитной пачки) до 1,82 м: п10080 = 0,00325.0,00389 м. В районе скважины 10080 оседания практически нет, что подтверждается результатами фактических оседаний (см. табл. 1).
Рассмотрим параметры сдвижения в точке заложения скважины 280 (рис.4, в). Глубина залегания угольного пласта 61,1 м. Предел изменения вынимаемой мощности 1,50.1,80 м. Скважина находится под влиянием трех выработанных пространств: 2, 3 и 4. Внешние размеры зоны влияния (А2 В2, А3 В3, А4 В4), т.е. внешние границы относительно всех выработанных пространств равны 61,1 м. Остальные параметры приведены в табл. 2.
Таблица 2
Параметры оседания в точке заложения скважины 280
Выра- Размеры вырабо- Внутренние Размеры Координаты Оседание
ботан- танных про- размеры зоны полумульд заложения Пху, м
ное про- странств влияния скважины
про- длина длина по оси по оси по оси по оси х, м У, м
стран- очист- вырабо- ОХ, м ОУ, м ОХ, м ОУ, м
ство ного фронта, м танного про-стран-ства, м
2 71,06 61,85 30,93 35,28 92,03 96,38 31,58 6,32 0,437хтв
3 13,82 37,51 6,91 18,75 68,01 79,85 39,15 7,58 0,102хтв
4 105,28 128,20 35,28 35,28 96,38 96,38 96,38 0,40 0,004хтв
Суммируя оседания от влияния каждого выработанного пространства, получим в итоге цху = 0,543тв, а в абсолютных значениях - п 280 = = 0,815.0,977 м. Рассчитанные значения ожидаемых оседаний полностью соответствуют фактическим результатам.
Рассматривая положение внутренних границ полумульд относительно контура выработанного пространства 4, отметим, что скважина 283 находится в зоне плоского дна мульды сдвижения (рис. 4, в).
Плоское дно в пределах внутренних границ А4В4С404Е4р4 находится на расстоянии 37,18 м от контура выработанного пространства при глубине залегания угольного пласта 64,4 м. Оседание определяется в этом случае по формуле цху = 0,9тв. Колебание вынимаемой мощности, судя по геологическому разрезу в районе 27-го разведочного штрека и данным плана горных выработок, возможно в пределах от 1,92 до 2,22 м, что предопределяет оседание поверхности п283 = 1,728.1,998 м. Расчетные показа-
тели практически полностью соответствуют диапазону фактического вертикального сдвижения земной поверхности.
Как показывает анализ рис.4, скважина 20265, находясь в пределах выработанного пространства 4, также попадает и под влияние выработанного пространства 5 (рис. 4, г).
Относительно выработанного пространства 4 скважина располагается между полумульдами, ориентированными в направлении осей ОУ в пределах плоской криволинейной поверхности С4О4О4С4, т.к. размеры выработанного пространства 4, как и выработанного пространства 5, значительно превышают сумму внутренних размеров полумульд. Глубина залегания пласта 64,4 м. Внутренние размеры зон влияния равны 37,18 м, внешние - 64,4 м. Длина полумульд Ьх = Ьу = 101,58 м. Координаты точки заложения скважины от пространства 4: х4 = 12,82 м; у4 = 0 м. Внешняя граница выработанного пространства - ломаная Л5Б5С5. Координаты точки скважины от пространства 5: х5 = 73,07 м; у5 = 14,10 м. Оседания от выработанного простанства 4 цху = 0,859т в, от выработанного пространства 5 Пху = 0,00815тв, что дает в сумме цху = 0,867тв. Вынимаемая мощность в точке заложения скважины 20265 тв = 1,50.. .1,80 м. Итоговое оседание П20265 = 1,30.1,56 м, что весьма близко к диапазону фактических значений оседаний (см. табл. 1).
Полученные результаты позволяют сделать следующие выводы:
1) расчетные и фактические оседания в точке заложения скважины 10080 подтвердили отсутствие вертикальных сдвижений поверхности;
2) по скважине 280 рассчитанные значения вертикальных сдвижений полностью соответствуют диапазону фактических значений; можно констатировать о законченности процесса сдвижения земной поверхности;
3) рассчитанные для условий скважины 283 вертикальные сдвижения земной поверхности практически полностью соответствуют фактическому диапазону сдвижений, что подтверждает окончание процесса сдвижения пород под влиянием подземных разработок;
4) расчетные значения ожидаемых оседаний земной поверхности в районе скважины 20265 весьма близки к фактическим результатам вертикальных сдвижений, несколько превышая их; сдвижения поверхности закончены;
5) анализируя данные стратиграфических колонок и геологического разреза из архивных материалов, можно отметить, что в комплексе пород отсутствуют породы, склонные к зависанию и способные формировать пустоты в массиве, что говорит о статичном состоянии подработанного в 50-х годах прошлого века массива;
6) проведенные исследования подтверждают правомерность предложенного подхода к оценке сдвижений горных пород на подработанных территориях.
Список литературы
1. Горное дело. Энциклопедический справочник. Т. 5. Разработка угольных месторождений подземным способом. М.: Углетехиздат, 1958. 448 с.
2. Методические основы расчета ожидаемых деформаций вертикальных шахтных стволов / В.И. Сарычев, С.Г. Страданченко, М.А. Голодов, В.А. Курнаков // Известия Тульского государственного университета. Естественные науки. 2009. Вып. 3. С. 290-299.
3. ПБ 07-269-98. Правила охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок на угольных месторождениях / Российская Федерация. Министерство топлива и энергетики. РАН. Государственный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела. Межотраслевой научный центр ВНИМИ. Санкт-Петербург: Изд-во ВНИМИ, 1998. 290 с.
4. Подмосковный угольный бассейн / отв. ред. Д.Г.Оника М.-Л.: Гостоптехиздат, 1944. 291 с.
5. РД 07-113-96. Инструкция о порядке утверждения мер охраны зданий, сооружений и природных объектов от вредного влияния горных разработок (с изм. РДИ 07-471(113)-02). Утв. пост. Госгортехнадзора России от 28.03.96 № 14. 15 с.
6. Рябов Г.Г., Сарычев В.И., Жабин А.Б. Экологическая характеристика территории Подмосковного бассейна // Известия ТулГУ. Науки о Земле. 2014. Вып. 4. С. 25-37.
7. СП 21.13330.2012. Здания и сооружения на подрабатываемых территориях и просадочных грунтах. Актуализированная редакция СНиП 2.01.09-91. М.: Изд-во ФАУ «ФЦС», 2012. 78 с.
8. Технический отчет по результатам иженерно-геодезических изысканий. Проектная документация. Газификация д. Новоселки, д. Ягодное Щекинского района. Тула: ООО «Центр ГиЗ г. Тулы», 2018. 36 с.
9. Экологические последствия закрытия шахт / Н.М. Качурин, П.В. Васильев, В.Л. Рыбак, С.М. Богданов. Тула: Изд-во ТулГУ, 2015. 321 с.
10. Подмосковный угольный бассейн [Электронный ресурс] // Мт-: Свободная шахтерская энциклопедия : https://miningwiki.ru/wiki/
Подмосковный_угольный_бассейн (дата обращения: 06.04.20).
Сарычев Владимир Иванович, д-р техн. наук, проф., Sarychevy@mail.ги, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Сафронов Виктор Петрович, д-р техн. наук, проф., viksafronov@Jist.ги, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Зайцев Юрий Владимирович, канд. техн. наук, доц., yura.zaytsev. 1975@,^1 ги. Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Романюк Алексей Викторович, главный геолог, romanyuk@razvedkanedr.ru, Россия, Тула, ООО «Геологическое предприятие «Разведка недр»
METHOD OF ESTIMATION OF VERTICAL MOVEMENTS OF THE EARTH S SURFACE
IN UNDER-WORKED AREAS
V. I. Sarychev, V. P. Safronov, Y.V. Zaytsev, A.V. Romanyuk
A method for estimating vertical movements of the earth's surface in the underworked areas is proposed. The analysis of the geotechnical state of the supra-coal array and the earth's surface at the site of construction of the ground gas pipeline on the territory of the liquidated mines of the Moscow basin is carried out. The actual and expected subsidence of the earth's surface was obtained. A comparative assessment of the calculation results is given.
Key words: under-worked areas, liquidated mines, earth 's surface, geotechnical situations, calculation method, vertical movements.
Sarychev Vladimir Ivanovich, doctor of technical science, professor, Sarychevy@mail. ru, Russia, Tula, Tula state University,
Safronov Viktor Petrovich, doctor of technical science, professor, viksafronov@,list. ru, Russia, Tula, Tula state University,
Zaytsev Yuri Vladimirovich, candidate of technical science, docent, y-ura.zaytsev. 1975@,list.ru, Russia, Tula, Tula state University,
Romanyuk Alexey Viktorovich, chief geologist, romanyuk@razvedkanedr. ru, Russia, Tula, LLC «Geological enterprise «mineral Exploration»
Reference
1. Mining. Encyclopedic reference. vol. 5. Development of coal Deposits by underground method. Moscow : Ugletekhizdat, 1958. 448 p.
2. methodological bases for calculating expected deformations of vertical mine shafts / V. I. Sarychev, S. G. Stradanchenko, M. A. Golodov, V. A. Kurnakov // Proceedings of the Tula state University. Natural science. 2009. Issue 3. Pp. 290-299.
3. PB 07-269-98. Rules for the protection of structures and natural objects from the harmful effects of underground mining on coal deposits / Russian Federation. Ministry of fuel and energy of the Russian Academy of Sciences. State research Institute of mining geome-chanics and surveying. Intersectoral research center of VNIMI. Saint Petersburg: VNIMI publishing house, 1998, 290 p.
4. Moscow region coal basin / ed. Onika D. G. Moscow-Leningrad: Gostoptehizdat, 1944. 291 p.
5. RD 07-113-96. Instructions on the procedure for approving measures to protect buildings, structures and natural objects from the harmful effects of mining (with ed. RDI 07-471(113)-02). Approved post. Gosgortehnadzor of Russia from 28.03.96 No. 14. 15 p.
6. Ryabov G. G., Sarychev V. I., Zhabin A. B. Ecological characteristics of the territory of the Moscow region basin // News Of Tulsu. earth science. Issue 4. Tula : Tulsu publishing house, 2014. pp. 25-37.
7. SP 21.13330.2012. Buildings and structures on undermined territories and collapsible soils. Updated version of SNiP 2.01.09-91. Moscow, FAU "FTS" publishing house, 2012. 78 p.
8. Technical report on the results of engineering and geodetic surveys. Project documentation. Gasification d. Novoselki, Yagodnoye village, Shchekinsky district. Tula: OOO "Giz center of Tula", 2018. 36 p.
9. environmental consequences of mine closure / N. M. Kachurin, P. V. Vasiliev, V. L. Rybak, S. M. Bogdanov. Tula : Tulsu publishing house, 2015. 321 p.
10. Moscow region coal basin [Electronic resource] // MiningWiki : Free mining encyclopedia : https://miningwiki.ru/wiki/ Podmoskovnaya (date accessed: 06.04.20).
УДК 622.75
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ОБОГАТИМОСТИ РУДЫ ГРАВИТАЦИОННЫМИ МЕТОДАМИ
А.Е. Сенченко, К.В. Федотов, П.К. Федотов, А.Е. Бурдонов
Данная работа посвящена исследованию на обогатимость золотосодержащих руд с целью изучения технологических свойств сырья и определения оптимальных параметров процесса обогащения. При измельчении до крупности 95 % -0,071 мм около половины золота (49,31 %) присутствует в свободной форме. Для переработки данной руды целесообразно использовать методы гравитационного обогащения и, в частности, следующие процессы: центробежную сепарацию с малым выходом концентрата (до 1,5 %); центробежную сепарацию с увеличенным выходом концентрата (более 1,5 %). Принципиально возможность применения центробежных методов для извлечения свободного золота из руды месторождения устанавливалась по результатам специального международного GRG (Gravity Recoverable Gold) теста. Конечная крупность измельчения и целесообразность обогащения руды промежуточной крупности определялись по результатам стадиального теста обогащения на центробежном концентраторе (методика ТОМС). В работе также представлены исследования по проведению тестов по извлечению свободного золота в цикле измельчения на промежуточной крупности руды, моделированию обогащения на KC-CVD (концентратор Нельсона с непрерывной варьируемой разгрузкой), гравитационной доводке концентрата KC-CVD (Концентраторы Нельсона с ручной разгрузкой). Установлено, что для переработки руды целесообразно применение двухстадиальной схемы. Первая стадия -в цикле измельчения при крупности руды 60...70 % и вторая стадия - при конечной крупности слива классификации 90 % -0,071 мм. Центробежная сепарация в цикле измельчения на промежуточной крупности 60 % -0,071 мм работает эффективно. Получен концентрат с содержанием золота 538,19 г/т при выходе 0,37 % и извлечении 46,63%. Моделирование обогащения измельченных до 90 % - 0,071 мм хвостов первой стадии на концентраторе KC-CVD и доводки концентрата позволило получить извлечение золота в суммарный гравитационный концентрат (KC-MD + KC-CVD) 71,07 % при содержании 47,33 г/т и выходе 6,39 %. При этом содержание золота в хвостах составило 1,31 г/т.
Ключевые слова: золото, руда, гравитация, центробежная сепарация, концентрационный стол, концентрат, хвосты, извлечение, вещественный состав, технологические исследования.
