CC BY
39
1НЛР 8
АД НА СИМПОЗИУМЕ "НЕДЕЛЯ ГОРНЯКА - 2000"
^ О.В. Славиковский,
В .А. Осинцев, А.В. Лунин, 2000
1
УДК 622.272(470.5)
О.В. Славиковский, В.А. Осинцев, А.В. Лунин
ОСОБЕННОСТИ ПОДЗЕМНОЙ ГЕОТЕХНОЛОГИИ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ УРАЛА
Г 1 ш есмотря на то, что горнодобывающая промышленность Урала существует 300 лет она по-прежнему имеет надежную сырьевую базу, хотя основные месторождения как руд черных металлов так и цветных залегающих в непосредственной близости от поверхности в основном отработаны.
В связи с этим характерной особенностью многих действующих горнорудных предприятий Урала является переход на подземный способ разработки месторождений. Практически полностью перешли на подземные работы Высокогорский ГОК, Гороблагодатское и Бакальское РУ. Гайский и Учалинский ГОКи. начался переход с открытого способа разработки на подземный на Башкирском медно-сернистом комбинате и комбинате «Магнезит».
Рудная сырьевая база подземной геотехнологии на Урале имеет большие перспективы на будущее.
Наибольший интерес для подземной добычи железных руд представляют Ес-тюнинское месторождение (запасы 275 млн т), Северо-Гороблагодатское (запа-сы 208,5 млн т). Глубоченское (запасы 270 млн т), месторождение Малый Куйбас (пргоноз-ные запасы 100 млн т) представленные, как правило, богатыми скарно-магнетитовыми рудами. Спектр территориального размещения скарно-магнетитовых месторождений довольно широк как в Свердловской области (Второе и Третье Северное, Бая-новское и др) так и в Челябинской (Кува-
тольское, Печенское и др.).
Развитие подземного способа добычи медных руд связано с освоением глубоких горизонтов Гайского, Узельгинского, Камаганского месторождений, вводом в эксплуатацию Новоучалинского, Чебачье, Озерное и др.
Запасы бокситов Североуральской группы месторождений, разведанных до глубины 2 км, составляют 460 млн т.
Имеются перспективы развития подземной добычи хромитов. Кроме разработки запасов Сара-новского месторождения действующей шахтой Сарановская с привлечением в эксплуатацию Южно-Сарановского месторождения, на месторождении хромитовых руд Рай-Из на Приполярном Урале.
Анализ практики работы Уральских предприятий с подземным способом добычи и перспективы развития сырьевой базы позволяют выделить две основные группы факторов, определяющих эффективность подземной геотехнологии на Урале и особенности ее развития: природные (горно-геологи-ческие условия, физикомеханические и качественные характеристики полезного ископаемого) и социальноэкономические (технические и технологические факторы, стоимостные параметры и др. факторы).
Одним из основных природных факторов, требующих внести соответствующие коррективы в технологию добычи является рост глубины ведения горных работ на действующих предприятиях и при вовлечении в эксплуатацию новых глубокозалегающих месторождений. Глубина ведения горных работ в настоящее время на железорудных шахтах достигает 600-700 м (шахты Магнетитовая, Северо-Песчанс-кая), на медных рудниках 1000 м (Гайский и Узельгинский рудники), на шахтах СУБРа 1200-1300 м.
С переходом к рыночным отношениям с целью повышения конкурентоспособности рудных шахт Урала требуются кардинальные изменения как в технологии ведения
горных работ так и в геотехники.
Рост глубины в первую очередь предопределяет необходимость отказа от валовой выемки, которая особенно широко применяется при разработке железорудных месторождений, где даже породы с проходческих работ выдаются в едином шахтном рудопотоке. Необходимость в первую очередь вызвана ростом энергозатрат на перемещение горной массы от забоя до поверхности (доставка, транспорт, подъем) и также высокой трудоемкостью этого технологического процесса. Так трудоемкость процесса перемещения (забой-
поверхность) на железорудных шахтах Урала достигает 40 % и более в общей трудоемкости добычи.
С глубиной ухудшается качественные характеристики месторождений и в первую очередь снижается содержание полезных компонентов в рудной массе. Кроме того, для многих массивных рудных залежей характерна нестабильность содержания полезного компонента в целом по месторождению. Так содержание Fe в контуре балансовых запасов Естюненского месторождения изменяется от 16-20 до 10-45 % при среднем содержании Fe 30-32 %. При окон-туривании очистных блоков бартовое содержание Fe принято 16 %.
На месторождениях, представленных изолированными рудными телами (линзами, штоками) в объем балансовых запасов входят залежи с весьма ограниченными запасами руды и низким содержанием полезных компонентов (например Гайское меднорудное месторождение).
Учитывая указанные особенности природных факторов рудных месторождений Урала, с переходом к рыночным отношениям появляется необходимость пересмотра кондиций, оставление запасов бедных руд в недрах, но отработку месторождения производить технологией, обеспечивающей повторную отработку месторождения при соответствующих экономических условиях.
В целях повышения качества добываемого сырья помимо отказа от валовой выемки целесообразно переходить на технологи добычи, предусматривающие возможность предварительного подземного обогащения добываемой рудной массы. Здесь
возможна организация различных уровней обогащения:
• технологии с предконцентрацией рудной массы, основанные на отделении породных включений непосредственно в очистном забое на основе применения участковых мобильных обогатительных модулей;
• сооружение подземных дробильнообогатительных комплексов, позволяющих размещение отходов обогащения в выработанном пространстве шахтного поля и выдачи на поверхность концентрата.
Безусловно, эти технологии требуют еще соответствующих научных и проектноконструкторских проработок.
Многие, существующие проблемы подземной геотехнологии на Урале в значительной степени вытекают из общего состояния экономики страны.
Анализ технико-экономических показателей деятельности рудных шахт Урала показал, что большинство из них в новых условиях оказались малоэффективны. Резко упала производительность в первую очередь железорудных шахт. Шахты Северо-Песчанская, Южная, Сидеритовая, Естю-нинская при проектной мощности 4,0; 3,0; 2,0; 1,4; в начале 1998 года имели производительность соответственно 1,8; 0,8;
0,25; 0,7 млн т/год, что естественно сказалось на показателях их работы.
В целом себестоимость добычи на железорудных шахтах находится в пределах от 40 до 67 руб./т, а на отдельных предприятиях цветной металлургии себестоимость добычи достигает 240 руб./т (ЮжноУральские бокситовые рудники).
С распадом СССР и ликвидацией практически отечественной машиностроительной базы для рудных шахт резко изменился уровень геотехники на рудниках Урала.
Рудники цветной металлургии, сориентированные на широкое внедрение технологий на базе самоходного горного оборудования, продолжили эту тенденцию за счет применения импортной самоходной буровой, погрузочно-доставочной и транспортной техники.
На Уральских медных рудниках широко применяются самоходные буровые установки финской фирмы «Тамрок» (типа «Миниматик», «Минибур» и др.), самоход-
ные буровые станки типа «СОЛО», погру-зочно-доставочные машины типа «ТОРО» Стали применять и буровую технику шведской фирмы «Атлас Копко» - самоходный буровой станок типа «Симба» (Гайский рудник). Однако на ряде рудников (например шахты СУБРа) уровень добычи на базе самоходного оборудования снизился.
Железорудные шахты, ориентированны на широкое применение циклично-поточной технологии, основанной на внедрении непрерывных средств механизации (вибровыпуска, транспортных средств с непрерывной погрузкой и разгрузкой состава и др.). В связи с отсутствием требуемых комплектов оборудования отечественного производства с одной стороны и невозможностью приобретения импортной техники в связи с большой ее стоимостью (так один самоходный буровой станок стоит от 500 до 700 тыс. долларов) практически все железорудные шахты Урала перешли к технологии 70-80-х годов с использованием на бурении
скважин станков «НКР-100», скреперную доставку руды в блоке и электровозной откатки на базе электровозов К 4 и вагонеток ВГ-4,0 на магистральном транспорте.
Член корр. РАН Д,Р. Каплунов отмечает, что проблемы подземной геотехнологии в России в значительной степени вытекают из общего состояния экономики страны и сводятся к решению двух ключевых задач. Во-первых, это необходимость повышения качества товарной руды и, во-вторых - необходимость снижения до конкурентоспособного уровня себестоимости товарной продукции. Эти положения относятся и к горнорудным предприятиям Урала с подземным способом добычи, что предопределяет необходимость принятия новых технических и технологических решений с учетом особенностей подземной геотехнологии рудных месторождений на Урале, на основе создания прорывных технологий нового уровня.
...............................................................
Славиковский О.В. - профессор, доктор технических наук, Уральская Государственная Горно-Геологическая Академия. Осинцев В.А. - доцент, кандидат технических наук, Уральская Государственная Горно-Геологическая Академия.
Лунин А.В. - аспирант, Уральская Государственная ГорноГеологическая Академия.
________________________________________________/
