CC BY
24
СЕМИНАР 1
ДОКЛАД НА СИМПОЗИУМЕ "НЕДЕЛЯ ГОРНЯКА - 98" МОСКВА, МГГУ, 2.02.98 - 6.02.98
В.Н. Ельников, С.Г. Лейзерович, «КМАруда»
МЕТОДИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТНЫХ РАБОТ ПО ПОДЗЕМНОМУ СКЛАДИРОВАНИЮ ХВОСТОВ ОБОГАЩЕНИЯ НА КОМБИНАТЕ «КМАРУДА»
Объем производства железорудной промышленности по России с 1990 г. снизился на 33%, по цветной - на 42%, по бассейну КМА - на 25%, причем СГОК, ЛГОК, КМАруда снизили физические объемы на 8-16% (1990-1996 гг.) Хотя бассейн достиг уже зрелого возраста (45 лет), проблемы КМА остаются, ибо они порождены природой.
На КМА две жемчужины -руда и чернозем. Как совместить использование этих ресурсов? Регион по своим природным факторам (климат, почвы, полезные ископаемые) является центром пересечения интересов ряда отраслей народного хозяйства, важнейших для жизнедеятельности человека. Так в Белгородской области находится значительная часть черноземных площадей Центрально-черноземного экономического района. В области закупается 15% сахарной свеклы по РФ и добывается 36% товарной руды страны, причем открытым способом добывается более 96%. Былые успехи развития бассейна не способствовали объективной оценке комплекса проблем, возникающих от однобокого развития такого способа добычи, недостаточно учитывали взаимосвязь природы в целом регионе КМА и ее существенных компонентов: черноземов и запасов железных руд, их размещения в пространстве и по глубине, влияния горных работ на всю экосистему региона.
Реалии сегодня таковы: сельхо-зугодия занимают 80% территории области, а утвержденные запасы КМА достигают 60% от российских. Разведанные запасы в десятки миллиардов тонн богатых железных руд и железистых кварцитов, залегают на самых разных глубинах: от
100-200 до 1000 и более метров.
Прогнозные запасы составляют сотни миллиардов тонн. Площади этих залежей по некоторым оценкам только по Белгородской области достигают 30 % от всей территории. Если продолжать освоение месторождений традиционным, освоенным открытым способом (карьерами), то лунный ландшафт обеспечен всей Белгородской области и за ее пределами, а экологическое воздействие почувствуют сопредельные государства.
Для добычи 1 млн т железа карьерами требуется в 15 раз больше площади, чем при подземном способе. Сегодня доля выбросов ЛГОКа в городе Губкине составляет 85 , а комбината КМАру-да (подземный способ) - 0,17%. Открытые работы генетически являются источниками вредностей для окружающей среды. На каждый кубометр добычи кварцитов на ЛГОКе приходится ,на каждую тонну концентрата 3,2 т отходов (хвосты + вскрыша). Поэтому главная задача науки сегодняшнего этапа - разработать экономичную, конкурентноспособную, экологически безопасную, безотходную технологию.
Сущность ее достаточно проста, хотя для реализации не все просто. Безотходность может быть достигнута, если на место добытых кварцитов укладывать хвосты обогащения. Были проведены исследования, которые показали, что осветляемость хвостов высокая, а коэффициент фильтрации зависит от нагрузок уплотнения. Плотность материала достигала 2-2,2 т/м3, влажность - до 25%, консистенция хрупкопластичная. Были получены параметры скорости осаждения хвостов, изменения плотности, пористости и другие водно-
физические характеристики укладываемого в камеры материала.
Для исследования поведения хвостов в условиях, имитирующих камеры высотой 50-60 м, была сконструирована барокамера, в которой создавались натурные нагрузки на хвосты, уложенные на дно камер.
По результатам исследований институтом Центрогидроруда, совместно с НИИКМА, «ВИОГЕМ» и комбинатом «КМАруда» был составлен проект опытной закладки, который сейчас начал реализовываться. Проведены все подготовительные работы (скважина, пульповоды, перемычки, датчики и т.д.), составлены паспорт и технологическая инструкция.
Сущность эксперимента - подать в шахту частично сгущенные хвосты, уложить их, сбросить осветленную воду через фильтрующие устройства и водовыпускные отверстия и получить в промышленных условиях временные качественно-количественные характеристики уложенных хвостов, воды, выноса твердого, давления на перемычки и днище, выноса оставшейся в камерах руды и др. Данные, необходимые для последующего проектирования развития комбината по безотходной технологии.
Сущность технологии эксперимента - обеспечить получение информации в процессе производственного заполнения. Это удалось сделать благодаря выбору камер, обеспечивающих проход в заполняемые пространства, а также специальному размещению перемычек.
Сегодняшняя технология складирования хвостов за 17 км от предприятия и необходимость подпитки свежей водой привели к тому, что затраты на складирова-
3 і 1999
87
ние хвостов достигают 20 % от суммарных затрат на производство концентрата и делают его нерентабельным.
Ожидается, что при полном освоении подземного складирования хвостов объем оборотной воды по комбинату уменьшится с 32 млн м3 до 3-5 млн. м3, а общие затраты на складирование уменьшатся не менее чем в 2 раза.
Время проведения эксперимента - 1 год. Освоение безотходной технологии на подземном руднике
позволит увеличивать его мощность, так как будет развиваться экологически чистое производство. Освоение технологии подземного складирования хвостов позволит быстрее перейти и к комбинированной отработке запасов на ГОКах КМА и других регионов с открытым способом отработки месторождений.
Это связано с тем, что бесплатные либо очень дешевые отводы земель 70-80-х годов будут исчерпаны к 2003 году, а новые
земли под хвостохранилища будут стоить 300-500 руб./га (новыми), плюс расходы за перекачку, так как все неудобья вблизи предприятий заняты. Переход на открытоподземную отработку приборто-вых запасов кварцитов позволит уменьшить необходимые емкости для отвалов и хвостохранилищ, и тем самым сохранить конкурентноспособность горнорудного производства.
© В.Н. Емельянов, С.Г. Лейзерович
