CC BY
128
УДК 622.272 Э.А. Балдин
ОСОБЕННОСТИ ОСВОЕНИЯ АЛМАЗНОЙ ТРУБКИ «ИНТЕРНАЦИОНАЛЬНАЯ.» ПОДЗЕМНЫМ СПОСОБОМ
Семинар № 17
ЖЭ последнее время в нашей стра-
-М-Э не и за рубежом наблюдается тенденция к увеличению масштабов добычи полезных ископаемых. Это объясняется тем, что в современных условиях из года в год значительно повышается потребность всех отраслей промышленности и сельского хозяйства в черных и цветных металлах, минеральном и химическом сырье. К тому же большинство запасов с высоким содержанием полезного компонента у нас и за рубежом отработаны, и в ряде случаев осуществляется их повторная выемка. Поэтому для удовлетворения потребностей в необходимом сырье вводятся в эксплуатацию мощные залежи с большими запасами бедных руд, а также залежи, расположенные на значительной глубине и в сложных горно-геологических условиях.
Если раньше некоторые месторождения считались неперспективными, нерентабельными, а также сложными для отработки по своим условиям залегания, то при сложившемся положении они приобретают иное значение. В число таких месторождений входят кимберлитовые залежи Якутии, где разрабатываемые карьеры достигли критических глубин и в связи с этим осуществляется переход на подземную добычу. Разработку данных месторождений осуществляет акционерная компания «АЛРОСА» являясь на сегодняшний день в России практически единственным поставщиком алмазов.
Принимая во внимание данные об оценке спроса на алмазы в основных гранильных центрах и прогнозируемые объемы производства необработанных алмазов в мире, был оценен спрос на российские алмазы. Исходя из этого компания «АЛРОСА» при соответствующей инвестиционной политике, развитии сырьевой базы и производственных мощностях может наращивать объем добычи алмазов в ближайшем пятилетнем периоде на сумму до 2 -2,2 млрд долл.
Якутские алмазоносные месторождения относятся к наиболее сложным по условиям эксплуатации. При суровом климате и мощной толще вечной мерзлоты их разработка значительно осложнена наличием большого количества высокоминерализованных химически-агрессивных
вод, а также нефтебитумогазоносностью вмещающих пород, предопределяющих категорию подземных рудников как опасных по газу. Все это не позволяет однозначно использовать опыт горных предприятий других стран (ЮАР, Индия, Австралия и др.), где добыча алмазов осуществляется в более благоприятных условиях. Также коренные кимберлитовые месторождения Якутии по своим геологическим и гидрогеологическим условиям резко отличаются от кимберлитовых месторождений Южной Африки, Индии и других южных стран мира. Этот фактор существенно затрудняет и практически не позволяет полностью использовать накопленный многолетний опыт вскрытия,
подготовки и подземной разработки ким-берлитовых трубок этих стран, при проектировании и практической деятельности отечественных подземных алмазных рудников.
Первым подземным рудником АК «АЛРОСА» стало месторождение трубки «Интернациональная». Это уникальный объект, разрабатываемый в сложных условиях вечной мерзлоты и не имеющий аналогов в мировой практике.
Наибольшую опасность при отработке запасов данного месторождения подземным способом представляет метегеро-ичерский водоносный горизонт, расположенный в интервале абсолютных отметок +40/-129 м. Подземные воды горизонта минерализованы и содержат растворенные в них газы - азот, метан, сероводород, углекислый газ. Учитывая это, при ведении горных работ принимаются меры, исключающие возможность обрушения и сдвижения как вмещающих пород, так и рудного тела, а также возможность прорыва воды через геологоразведочные скважины. В настоящее время на отм. -265 м проводится комплекс работ по поиску и тампонажу указанных скважин. Перед началом отработки запасов руды в этаже -200/-290 м необходимо также произвести аналогичный комплекс работ, для чего потребуется составление специального проекта на основе опыта, накопленного при работе на гор. -286 м.
В таких условиях переход к подземным работам должен обеспечить надежную защиту рудника от поступления в него вод, содержащих ядовитые газы, и самих ядовитых газов, попадания в рудник пресных вод, способных разрушать вмещающие месторождения соляные толщи, по возможности исключить потери полезного ископаемого, обеспечить максимальную интенсификацию горных работ. Переход с открытой на подземную разработку также является достаточно сложной
и энергоемкой задачей. Для этого требуется более тщательный подход к рассмотрению возможных вариантов схем и конструктивных параметров вскрытия, системы и технологии разработки, календарного плана подготовки и собственно переходного периода.
Влияние такого количества негативных факторов конечно осложняет технологию разработки, что ведет к увеличению капитальных затрат и делает себестоимость добычи 1 т руды одной из самых высоких в мире, но ценность и качество якутских алмазов имеет устойчивый спрос на рынке алмазов, что и делает освоение этого месторождения рентабельным. В общей сложности на рудниках компании добываются шесть различных категорий алмазов (таблица).
Первоочередной проблемой на сегодняшний день при отработке подземным способом трубки «Интернациональная» является комплексная отработка подкарь-ерных запасов в пределах метегеро-ичерского водоносного горизонта, составляющая наибольшую сложность на данном месторождении. В настоящее время ведется поиск оптимальных вариантов отработки трубки на этом участке. На данном периоде функционирования рудника отработка запасов, находящихся в этих отметках, представляет определенные трудности и предусматривается в третьей стадии отработки месторождения. Специалистами компании, а также научными сотрудниками кафедры ТПР Московского Государственного Горного Университета в последнее время было предложено большое количество оригинальных технологических решений, но при проведении лабораторных эксперементов, построении математических моделей, апробации и т.д. многие из них оказались не перс-пективными, а остальные требуют более тщательного рассмотрения, уточнения расчетов и т.д.
№ п/п Категория алмазов Кол.-во, млн. кар. Стоимость, млн. долл. США Долл. за кар.
1 Технические 13 65 5
2 - 9 7 245 35
3 + 9 4 260 65
4 + 11 - 3 ОЯ 5 450 90
5 4 - 6 ОЯ 2 300 150
6 + 1,8 1 480 480
Итого 32 1 800
* оценочные данные бельгийской фирмы «ТеггасошиЦ»
Являясь полигоном для испытания и отработки параметров технологии подземной добычи руды, проверки работы технологического оборудования, уточнения решений по креплению выработок, отработки способов борьбы с газами, рудничной пылью и т.д., также большое значение на руднике имеет организация наблюдений за неизученными процессами с целью использования полученных данных при проектировании и строительстве подземных рудников на других кимберлито-вых трубках.
Коренное алмазное месторождение трубка «Интернациональная» является уникальным месторождением не имеющего аналогов в мировой практике. Это уникальный объект по своим параметрам, имеющий большие перспективы на будущее и это уже интересно для его подробного рассмотрения. Кроме того, разработка данного месторождения - это уникальный технологический опыт, имею-щий неоспоримую ценность для алмазодобывающей промышленности. По содержанию ювелирных алмазов и их качеству рудник считается одним из лучших алмазных месторождений в мире.
Шахта «Интер» это уникальный объект по сложности горно-геологи-ческих условий: 350 м вечной мерзлоты, мощные пласты каменной соли, обширные водоносные горизонты и плюс к этому залежи нефти и природного газа. Эти условия дают возможность для создания автономного обеспечения деятельности рудника и региона.
Опираясь на передовой международный опыт, на опыт современной горнодобывающей промышленности в проект разработки месторождения заложены самые современные решения, опирающиеся на использование высокопроизводительного оборудования и современные способы добычи руды. Кроме этого специалистами АК «АЛРОСА» произведено несколько уникальных разработок в области горного дела и технологии обогащения алмазосодержащего сырья, что позволит эффективно использовать имеющийся потенциал и рационально отработать все месторождение.
Учитывая, что подземный способ добычи будет осваиваться и на других месторождениях разрабатываемых АК «АЛРОСА» опыт «Интера» бесценен.
— Коротко об авторах ----------------------------------------------------------
Балдин Э.А. - аспирант, кафедра «Технология, механизация и организация подземной разработки руд», Московский государственный горный университет.
