Проблемы и пути эффективной отработки алмазоносных месторождений Якутии Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

ишШЕМВИИМТИШМИМВНМ

ШтМШШттНшНШШ

^ИМЕшОРОЖДВНИЙЯШИИ^И

С 11 по 15 апреля 2011 г. в научно-исследовательском и проектном институте «Якутнипроалмаз» (г Мирный) под председательством главного инженера АК «АЛРОСА» А. В. Письменного и директора института «Якутнипроалмаз» к.э.н. А. С. Чаадаева состоялась Международная научно-практическая конференция «Проблемы и пути эффективной отработки алмазоносных месторождений». Конференция проводилась в рамках юбилейных мероприятий, посвященных 50-летию со дня основания института «Якутнипроалмаз».

В конференции приняли участие представители более 70 научно-исследовательских и проектных институтов и организаций из России, Республики Беларусь, Украины, Канады и Великобритании. География участников Российской Федерации была представлена такими городами, как: Москва, Санкт-Петербург, Пермь, Екатеринбург, Архангельск, Новосибирск, Красноярск, Иркутск, Якутск, Мирный, Айхал, Удачный. От организаций из городов Западной Якутии были не только представители горно-обогатительных комбинатов, геологоразведочных экспедиций и научно-исследовательских учреждений, входящих в структуру АК «АЛРОСА», но и профессорско-преподавательский состав, и студенты Мирнинского политехнического института. Всего на конференции было зарегистрировано 226 участников.

Официальное открытие состоялось на пленарном заседании в Универсальном театрально-концертном центре «Якутск» 12 апреля 2011 г После вступительной речи директора института «Якутнипро-алмаз» А. С. Чаадаева был заслушан ряд докладов, раскрывающих проблематику актуальных задач, стоящих перед АК «АЛРОСА». Дальнейший ход работы конференции осуществлялся в четырех секциях: № 1 «Отработка месторождений открытым способом», № 2 «Техника и технологии отработки месторождений алмазов подземным способом», № 3 «Обогащение алмазосодержащих руд и песков» и № 4 «Рудничная геология, гидрогеология и экологические проблемы алмазодобывающей промышленности».

В работе секции № 1 (руководитель: зам. директора института «Якутнипроалмаз» по научной работе, д.т.н. И. В. Зырянов; секретарь: начальник комплексного отдела

И. В. Зырянов

доктор технических наук

открытой разработки месторождений института «Якутнипроалмаз», к.т.н. А. Н. Акишев) приняли участие 60 специалистов. Было заслушано 45 докладов, основное внимание в которых было уделено следующим вопросам:

- технология разработки малообъёмных бедното-варных трубок;

- способы и методы повышения локальной устойчивости уступов и бортов карьеров;

- разработка новых видов карьерной техники и повышение надёжности горно-транспортного оборудования;

- моделирование месторождений, подсчёт запасов и оценка возможности отработки беднотоварных месторождений;

- разработка технологии отработки глубоких кимбер-литовых карьеров с использованием дистанционного управления горно-транспортным оборудованием.

После обсуждения представленных докладов участниками секции было принято решение, в котором, в частности, подчеркивалось:

- учитывая сложность проблемы эффективного вовлечения в отработку беднотоварных месторождений, привлечь к решению данной проблемы ведущие институты страны;

Директор института «Якутнипроалмаз», к.э.н. А. С. Чаадаев объявляет об открытии Международной научно-практической конференции, посвященной 50-летию института. Слева - зам. директора по научной работе Института проблем комплексного освоения недр Российской академии наук, член-корр. РАН, профессор А. А. Рубан (Москва).

> тчия »»рт^чщи а»» П.. __>1»1У1

1 <«<•'

1 |Ь

ши к

С пленарным докладом выступает д.т.н. А. С. Курилко -зав. лабораторией горной теплофизики Института горного дела Севера им. Н. В. Черского СО РАН.

- провести анализ и переоценку научно-технических разработок в области альтернативных видов карьерного транспорта;

- в программу инновационного развития АК «АЛРОСА» с 2012 г. включить раздел по внедрению крис-таллосберегающих технологий при добыче и обогащении руды и песков;

По секции № 2 (соруководители: член-корр. РАН А. Д. Рубан - зам. директора по научной работе УРАН ИПКОН РАН (Москва); А. В. Письменный-гл. инженер АК «АЛРОСА»; секретарь: д.т.н. Н. П. Крамсков - гл. научный сотрудник лаборатории горно-геологических проблем разработки месторождений института «Якут-нипроалмаз») из заявленных 65 докладов было заслушано 38.

Основное внимание было уделено различным аспектам перехода с открытого на подземный способ добычи на горнодобывающих предприятиях АК «АЛРОСА», в том числе:

- геомеханическим и гидро-геомеханическим проблемам подземной разработки месторождений;

- особенностям вскрытия и отработки прибортовых и под-карьерных запасов трубки «Удачная»;

- особенностям гидро-, газо- и геодинамических явлений на рудниках АК «АЛРОСА»;

- обеспечению газобезопасности освоения алмазных месторождений;

- определению нормативных показателей извлечения;

- вопросам управления тепло-физическими процессами в рудниках;

- исследованиям состояния крепления шахтных стволов при воздействии высокоминерализованных подземных вод и др.

При обсуждении перечисленных тем выступающие подтвердили необходимость продолжения гидрогеомеханических наблюдений для обеспечения безопасных и благоприятных условий отработки подкарьерных запасов на рудниках «Мир», «Айхал» и «Интернациональный». Освоение данных месторождений ведётся слоевой системой разработки с комбайновой отбойкой руды и твердеющей закладкой отработанных выработок. Технология комбайновой отбойки кимберлитов, предложенная специалистами института «Якутнипроалмаз» и АК «АЛРОСА», обеспечивает устойчивость горных выработок и сохранность природного качества алмазов. Отмечено, что строительство подземных рудников ведётся по проектам, в основу которых были положены результаты научно-исследовательских работ, выполненных институтом «Якутнипроалмаз» совместно с подрядными организациями.

Тем не менее остаётся достаточно много вопросов, связанных с отработкой прибортовых целиков, процессом выпуска руды в условиях обводнённости и низких температур наружного воздуха, водоотведением и захоронением подземных вод, газообильностью горного массива и др. Возникает необходимость выполнения комплекса научных исследований по обоснованию технологических схем отработки запасов глубоких горизонтов и временно не активных запасов руды, законсервированных в предохранительных целиках.

По итогам работы секции было принято решение, в котором указывалось:

- разработать концепцию и программу исследований по проекту «Интеллектуальный рудник» для условий предприятий АК «АЛРОСА» и рассмотреть возможность

Участники пленарного заседания конференции (слева направо): к.т.н. А. П. Филатов - зам. начальника департамента горного надзора Федеральной службы по экологическому, технологи-ческому и атомному надзору (Москва); д.т.н. И. В. Зырянов -зам. директора по научной работе института «Якутнипроалмаз» АК «АЛРОСА» (г. Мирный).

Выступление к.т.н., доц. О. И. Алексеевой (Институт мерзлотоведения им. П. И. Мельникова РАН, г. Якутск).

его реализации на руднике «Мир» с использованием принципа частно-государственного партнерства в рамках действующих Федеральной Целевой Программы и технологической платформы «Твердые полезные ископаемые»;

- продолжить работы по гидрогеомеханическому мониторингу предохранительных целиков на всех рудниках АК «АЛРОСА» для оценки надёжности системы водо-защиты горных выработок;

- выполнить комплексные исследования по выбору оптимальных типов крепи горных выработок в соответствии с реальными горно-техническими условиями и обеспечивающих минимальные затраты;

-с целью повышения безопасности и эффективности подземных горных работ на рудниках АК «АЛРОСА» рекомендовать проведение дальнейших исследований по установлению закономерностей структурно-тектони-ческих особенностей глубоких горизонтов месторождений, геодинамическому районированию и формированию разрывных нарушений естественных и искусственных массивов с позиции синергетики и фрактального анализа;

- возобновить работы по повышению сохранности алмазов при подземных добычных работах на месторождениях АК «АЛРОСА», выполнить технико-экономическую оценку применяемых на рудниках способов отбойки алмазосодержащей руды и оценить их влияние на сохранность кристаллов;

- с целью снижения себестоимости добычи руды продолжить работы по оптимизации технологии закладки выработанных пространств;

- учитывая воздействие высокоминерализованных подземных вод на подземные сооружения рудника «Удачный», продолжить исследования по способам укрепления и технологиям ремонта бетонных крепей, а также по обеспечению коррозионной стойкости металлических элементов и альтернативных видов армирования бетонных конструкций.

По секции № 3 (руководитель: д.т.н. М. Н. Злобин - эксперт ООО ВК «АСАЛМАЗ» (Москва); секретарь: к.т.н. Л. В. Савицкий - зав. сектором лаборатории рудоподготовки и основных методов обогащения института «Якутнипроалмаз») было заслушано и обсуждено 36 докладов.

Основное внимание уделено рассмотрению следующих вопросов:

- повышение сохранности товарной продукции при добыче и переработке руд;

-совершенствование техники и технологии рудоподготовки, обогащение и доводка алмазосодержащего сырья на обогатительных фабриках;

- создание трассеров и индикаторов на основе синтетических материалов для контроля степени извлечения и сохранности ценного компонента в технологических процессах;

- сгущение, обесшламливание и транспортирование оборотных вод, эксплуатация хвостохранилищ в условиях Крайнего Севера;

- совершенствование технологии сухого обогащения руд и промывки песков россыпных месторождений;

-физико-механические свойства алмазов;

- эксплуатационные и механические свойства алмазных порошков.

СО

В перерыве между заседаниями. Слева направо: к.т.н. И. Ф. Бондаренко - учёный секретарь института «Якутнипроалмаз» (г. Мирный); В. В. Рудаков - председатель Комитета по поддержке предпринимательства в сфере добычи, производства, переработки и торговли драгоценными металлами и драгоценными камнями и изделиями из них Торгово-промышленной палаты РФ (Москва); д.г.-м.н. В. М. Зуев -главный эксперт аналитического управления АК «АЛРОСА» (Москва); д.т.н., академик Академии горных наук Рф В. Ф. Монастырский - профессор института геотехнической механики Национальной академии наук Украины

(г. Днепропетровск).

Обмен мнениями после секционного заседания. Слева направо: к.т.н. В. Ф. Колганов - зав. лабораторией горногеологических компьютерных технологий института «Якутнипроалмаз»; к.т.н. А. Н. Акишев - начальник комплексного отдела

открытых горных работ института «Якутнипроалмаз»; д.т.н., профессор М. В. Рыльникова - главный научный сотрудник Института проблем комплексного освоения недр РАН (Москва).

Одним из инновационных направлений политики АК «АЛРОСА» является вопрос обеспечения сохранности природного качества кристаллов на этапах добычи и переработки алмазосодержащих руд. В докладах на этой секции отмечена необходимость ведения процессов рудоподготовки и обогащения руды в оптимальных режимах, внедрения новых процессов и технологий, что позволит извлекать алмазы из руды за один цикл обогащения, тем самым повышая сохранность кристаллов.

Отмечая высокий научный уровень заслушанных докладов и хорошую организационную работу оргкомитета конференции, участники секции высказали предложение создать на последующих подобных форумах отдельную секцию «Алмазы, их свойства и перспективы практических применений».

В решении данной секции также указано: -считать наиболее перспективным в условиях дефицита алмазного сырья применение безводных технологий на передвижных комплексах, включающих в себя рудоподготовку и первичную концентрацию алмазов при разработке месторождений с их низким содержанием;

- для расширения возможностей использования сухой технологии переработки алмазосодержащих кимберлитов исследовать возможности внедрения кристал-лосберегающей рудоподготовки и последующего перспективного метода пневматического обогащения;

-считать приоритетным и перспективным применение технологии рентгенографической сепарации в технологических процессах предварительного обогащения беднотоварных руд на борту карьера;

-учитывая богатый многолетний опыт широкого промышленного применения в АК «АЛРОСА» люминесцентной сепарации алмазов, рекомендовать распространение опыта применения радиометрических методов обогащения для предварительной концентрации руд других месторождений твёрдых полезных ископаемых.

В работе секции № 4 (соруково-дители: к.т.н. В. П. Зубков - и.о. директора ИГДС СО РАН (г. Якутск); д.г.м.н. В. М. Зуев - главный эксперт аналитического управления АК «АЛРОСА»; В. А. Вигандт - главный гидрогеолог АК «АЛРОСА»; секретарь: к.т.н. Г. А. Мартынова - зам. гл. инженера института «Якутнипроалмаз») приняли участие более 30 представителей различных предприятий, учреждений и вузов. Было заслушано и обсуждено 19 сообщений по актуальным вопросам развития криогенных процессов при отработке алмазоносных месторождений на глубоких горизонтах, экологически безопасным способам захоронения высокоминерализованных дренажных вод, проблемам очистки минерализованных многокомпонентных вод для обогащения руд, методам биоиндикационной оценки состояния окружающей среды, экологического мониторинга состояния водного и воздушного бассейнов на территории Западной Якутии, комплексного экологического мониторинга состояния наземных экосистем территории освоения месторождений, проблемам рекультивации нарушенных земель се-веро-таёжных территорий алмазной провинции и др. Была отмечена возросшая ответственность производственного сектора за экологическую обстановку на территориях отработки алмазных месторождений.

В решении этой секции, в частности, отмечено:

- создать оптимальную сеть сбора, обработки и систематизации информации по состоянию водных и наземных экосистем и на базе этого организовать системное проведение комплексного экологического мониторинга с покомпонентным изучением природной среды при научном сопровождении работ со стороны института «Якутнипроалмаз», с привлечением подразделений Якутского научного центра СО РАН, Северо-Восточного федерального университета им. М. К. Аммосова и Академии наук Республики Саха (Якутия);

- разработать и внедрить эффективный способ рекультивации отвалов вскрышных пород в условиях отсутствия пригодного для рекультивации почвенного слоя, что особо актуально для территорий в зоне деятельности АК «АЛРОСА» в Западной Якутии;

- для долгосрочного и экологически безопасного обращения с высокоминерализованными водами при открытой и подземной отработке месторождений продолжить необходимые научные исследования в данном направлении;

- при отработке месторождений на глубоких горизонтах проектирование объектов по утилизации рассолов необходимо сопровождать постоянным мониторингом для подтверждения экологической надёжности принятых проектных решений;

- гидрогеологическое сопровождение горного производства осуществлять на основе совершенствования действующих гидродинамических моделей при осушении месторождений, систем возврата дренажных и попутно извлекаемых вод в недра, постоянно обновляя

Участники конференции на выездной выставке Музея истории открытия якутских алмазов. Слева направо: д.т.н. М. Н. Злобин - эксперт ООО ВК «АСАЛМАЗ» (Москва); М. Х. Конобулова - директор Музея истории открытия якутских алмазов (пос. Крестях Сунтарского района); В. В. Рудаков - председатель комитета Торгово-промышленной палаты РФ (Москва); А. В. Письменный - главный инженер АК «АЛРОСА» (г. Мирный); В. В. Пискунов - президент Российского алмазного союза, академик Российской инженерной академии (Москва); к.т.н. В. В. Новиков - генеральный директор ООО «Эгонт» (Москва); к.э.н. А. С. Чаадаев - директор института «Якутнипроалмаз».

аппаратурную базу сбора и программного обеспечения обработки получаемой информации;

- с целью информирования общества о геоэкологической ситуации в районе деятельности подразделений АК «АЛРОСА» рекомендовать специалистам института «Якутнипроалмаз» публиковать материалы своих исследований в научно-популярных журналах, в том числе журнале «Наука и техника в Якутии», а также в республиканских СМИ.

Во время работы секций для участников конференции были проведены экскурсии в Центр сортировки алмазов, на фабрику № 3, на подземный рудник «Интернациональный» и по городу Мирному.

После подведения итогов конференции в конференц-зале института «Якутнипроалмаз» состоялся концерт ансамбля «Кустук», на котором гости алмазного края приобщились к национальной якутской культуре.

Необходимо подчеркнуть, что чёткая и слаженная организация работы конференции была осуществлена при помощи Мирнинского авиапредприятия, работников гостиниц «Зарница» и «Вилюй».

Участники отметили высокий научный уровень представленных работ, хорошую организацию и проведение конференции.

ЫЕ КНИГИ

Константинова, С. А. Некоторые проблемы механики горных пород применительно к отработке алмазных месторождений Якутии /

С. А. Константинова, Н. П. Крамсков, В. А. Соловьев. - Новосибирск: Наука, 2011.-223 с.

В монографии представлены результаты научно-исследовательских работ, проводившихся в 2001 -2009 гг. институтом «Якутнипроалмаз» (г. Мирный) и Уральским научно-исследовательским и проектным институтом галургии (ОАО «Галургия», г. Пермь) при финансовой поддержке АК «АЛРОСА».

Рассмотрены физико-механические характеристики пород, вмещающих ким-берлитовую трубку «Интернациональная», полученные на образцах в лаборатории ОАО «Галургия». Дано описание визуальных и инструментальных мониторинговых наблюдений за состоянием пород вокруг капитальных и подготовительных вырабо-токи их крепи на подземном руднике «Интернациональный». Приведены геомеханические расчёты с применением методов математического моделирования и МКЭ-программ, прошедших государственную регистрацию, а также на лицензионном программном комплексеАЫЗУвИ1.0.

Область применения результатов - условия рудников «Интернациональный» и «Мир», где на глубинах 600 - 900 м вмещающими кимберлитовые трубки породами являются соленосные породы Чарской свиты.

Монография может быть полезна сотрудникам научно-исследовательских и проектных институтов, а также преподавателям, аспирантам и студентам вузов, занимающимся вопросами механики горных пород.

г еииииг! ИИИИИИЗ. ■ииитиштЕшшк

V