CC BY
25
метра предопределило проведение исследований в акустическом диапазоне частот. Минимальные размеры выделяемых неоднородностей при этом составляют 0,15-0,2 м.
На временных разрезах отчетливо выделяются границы нарушенных пород приконтурных частей целика и отражение от проти-
воположной выработки.
В целом отмечается понижение скоростей в прикон-турной части целика. Скоростная дифференциация продольных волн «15% от максимального значения, а для поперечных волн достигает «35%. По результатам определения скоростных характеристик Р- и Б-волн
строятся распределения у в целиках (рис. 5). Основной и очень важной с методической точки зрения особенностью данного распределения является концентрация низких значений у в пределах зон нарушенно-сти приконтурных частей целика, обусловленная их повышенной влагонасыщенностью.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Бабкин А.И, Санфиров И.А. Согласованная комплексная интерпретация шахтных и наземных сейсморазведочных наблюдений// Геология и полезные ископаемые Западного Урала: Материалы региональной конференции. Перм.ун-т. -Пермь, 1997. С. 192- 93.
2. Бабкин А.И, Лисин В.П., Ситев Б.С. Развитие и совершенствование материально-технической и методической базы подземных сейсмоакустических наблюдений// Геология и полезные ископаемые Западного Урала: Материалы региональной научно-практической конференции. Перм.ун-т. -Пермь, 2001. С. 200-202.
3. Джиноридзе Н.М, Киселева О.В, Мелкова Н.В, и др. Зоны разрывных и флекстурно-складчатых дислокаций на Верхнекамском месторождении калийных солей: парагенез с аномальным типом строения и состояния пород водозащитной толщи, природа и время образования// Тектоника, минералообразование и их значение в решении про-
блемы безопасной эксплуатации месторождений калийных солей. СПб., 1992. . 55-98.
4. Кудряшов A.И. Верхнекамское месторождение солей. Пермь: ГИ УрO PAH, 2001. 429 с.
5. Малоглубинная сейсмоакустическая станция I S-3 2/64.04. Pyкoвoдствo пользователя. Геофизическая фирма "InterSeis" Pига, 2001.
6. Мешбей В.И. Методика многократных перекрытий в сейсморазведке. -М.: Недра, 1985. - 264 с.
7. Санфиров И. A. Pyдничные задачи сейсморазведки MOГT. Екатеринбург: УрO PAH, 1996.168 с.
8. Филинов O.A., Корочкина С.Ф. Проявление дизъюнктивной тектоники в продуктивной толще Верхнекамского месторождения калийных солей/ Геотектоника. М.: Наука, 1990, № 1. С. 64-67.
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ -------------------------------------------------
Санфиров Игорь Aлександрoвич - доктор технических наук, Горный институт УрO PAH. Бабкин A.И. — Горный институт УрO PAH.
«НЕДЕЛЯ Г0РНЯКЛ-2002» СЕМИНЛР № 7
© В. М. Власов, А.Д. Андросов, В. В. Бескрованов, 2003
УАК 622.371
В.М. Власов, А.А. Анлросов, В.В. Бескрованов
УРОВЕНЬ СОВРЕМЕННЫХ КРИСТАЛЛОСБЕРЕГАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ АОБЫЧИ АЛМАЗА НА СЕВЕРЕ
Техническая политика на добычу алмаза из коренных кимберлитовых трубок Якутии изначально была ориентирована на максимальное извлечение кристаллов из руды без учета качества добываемого кристаллосырья. Поэтому до сих пор низок уровень выхода
крупного класса ювелирных алмазов не только на предприятиях АК «АЛРОСА», но и в компании «Де Бирс» (ЮАР).
По данным ЦНИГРИ в ИГД СО РАН получены корреляционные зависимости степени разрушения кристаллов алмаза от их крупности на рудниках компании «Де
Бирс», которые представлены в таблице.
Из полученных результатов следует, что при буровзрывной подготовке кимберлитов кристаллы алмазов крупностью 750 каратов (диаметр 3,5 см) практически полностью разрушаются, а крупностью 85 каратов -разрушаются на 50%.
Масштабы техногенного повреждения кристаллов-гигантов, извлеченных из месторождений АК «АЛРОСА», следующие. Из 177 ювелирных кристаллов алмаза массой более 50 каратов, вынутых за 40 лет, 50 кристаллов (28,2%) носят признаки техногенного повреждения. Особенно сильно пострадали алмазы, добытые из трубки «Мир». Исследо-
вание крупных кристаллов, извлеченных из кимберлитовых трубок Якутской алмазоносной провинции свидетельствует о наличии у них техногенных сколов. Именные алмазы «40 лет Победы» - 291,6 кар. (тр. «Сытыканская»), «Свободная Россия» - 241,6 кар. (тр. «Сытыканская»), «Александр Пушкин» - 320,65 кар. (тр. «Удачная»), судя по их поверхности и внешней форме являются частями более крупных кристаллов, расколовшихся в процессе обогащения. Если восстановить их первоначальный вид, это были кристаллы массой около 1000 каратов. Так из 95 кристаллов поврежденными оказались 32 (33,7%).
Механизм применяемых и экспериментальных методов разрушения кимберлитов в АК «АЛРОСА» весьма разнообразен. Более детально изучен процесс взрывного нагружения массива, установлены зоны сильного измельчения ценных руд от волн напряжений (3-6 радиусов скважинного заряда) и степень разрушения алмазов (до 45%) от волн разряжения при взрываний по традиционной технологии по сетке скважин 7х7 или 8х8 м. Оптимизированы параметры и тип применяемых ВВ с учетом выхода качественного кристал-лосырья при взрывной отбойке.
Значительный научный интерес представляют безвзрывные способы разупрочнения кимберлитов, которые частично апробированы на кимберлитовых карьерах Якутии. Положительные результаты получены по использованию высокоминерализованных рассолов для разупрочнения кимберлитов в сочетании с
бульдозерным рыхлением. Здесь установлены закономерности (интенсивность) снижения прочности кимберлитов (до 1,8 раз и более) от сроков пребывания их в рассолах и обоснована продолжительность осушения разу-прочненных кимберлитов перед выемкой.
Прошли испытания различные модификации машин роторного и фрезерного типа, которые нуждаются в совершенствовании исполнительных органов для использования в кристаллосберегающих схемах добычных работ. Полученные при этом конкретные результаты, в целом, не решают проблему сохранения крупного класса ювелирных алмазов. С учетом физического типа и морфологии алмазов на месторождениях, способа раскрытия кристаллов в напряженном массиве многолетнемерзлых пород необходимы обоснования области применения как взрывных, так и безвзрывных способов разрушения кимберлитов.
По мнению авторов на сегодня наиболее перспективными вариантами развития работ в создании кристаллосберегающих технологий является использование принципов, суть которых представлена в патентах РФ № 200918 Е21 С 41/26, № 02117762 Е21 С 41/26, № 2158827 Е21 С 41/26. Новые технические решения разработаны совместными усилиями специалистов АК «АЛРОСА», института «Якутнипроал-маз», АН РС(Я) и апробированы на высоком научном уровне. В данных научно-технических разработках авторами предлагаются наиболее реальные решения по использованию физико-технических приемов направленного разрушения горных пород и физикохимических способов разупрочнения в сочетании с механическим рыхлением ослабленных массивов техникой, применяемой на современных карьерах. Наиболее мобильные и менее энергоемкие варианты по ним можно реализовать в следующих технологических схемах, которые можно довести до уровня
типовых при разработке кимбер-литовых трубок в условиях крио-литозоны:
1. Схема добычных работ с применением машин фрезерного типа без предварительного разупрочнения кимберлитов и погрузкой разработанной горной массы в транспортные средства (автосамосвалы, дизельтроллейвозы, конвейерный транспорт и т.д. ).
2. Технология, сочетающая специальные устройства, конструкции для выбуривания скважин большого диаметра и технику открытых разработок для выемки и транспортирования кимберлитов.
3. Технология, использующая экскаваторы с активным исполнительным органом с предварительным рыхлением кимберлитов высоконапорным гидравлическим воздействием (ВГВ-метод, флюидоразрыв и т.д.) и др. механическими способами.
4. Циклично-поточная технология с применением экскаваторов роторного, фрезернороторного, роторно-фрезерного типов с предварительным разупрочнением кимберлитов физико-химическими способами, в том числе с использованием высокоминерализованных рассолов, камуфлетных зарядов и т.д.
От практической реализации предлагаемых научно-технических разработок ожидается повышение выхода, преимущественно крупного класса ювелирных алмазов на стадии добычи в среднем до 13 %.
Несмотря на достижение таких показателей, наука о добыче алмаза будет еще оставаться сложной проблемой ввиду неопределенности знаний между параметрами раскрывающих кристаллы способов воздействий, физическим типом и морфологией алмазов, находящихся в напряженных массивах кимберлитов. На данном этапе исследований можно только предполагать, что значительная часть алмазов в массиве находится в разрушенном состоянии. Предварительные результаты исследований в этом направлении сводятся к следующему:
1. Алмазы каждого месторождения отличает индивидуальный
КОЛИЧЕСТВО РАЗРУШЕННЫХ АЛМАЗОВ НА РУАНИКАХ КОМПАНИИ «АЕ БИРС» ПРИ БУРОВЗРЫВНОЙ ТЕХНОЛОГИИ
Размер кристалла алмаза Доля разрушения алмазов, %
см карат
0,5 2,2 14,3
1,0 17,5 28,6
1,5 59,5 42,9
2,0 110,0 57,2
2,5 274,0 71,5
3,0 474,0 85,8
3,5 750,0 100,0
набор размерных, кристалломорфологических и физических качеств.
Поэтому алмазы разных размерностей, морфологии, физических свойств характеризуются различной устойчивостью к механическому разрушению при динамических нагрузках.
2. Добыча и обогащение алмазов из эксплуатируемых месторождений должна подвергаться
комплексным исследованиям кристаллов и в зависимости от их качеств должна быть выбрана индивидуальная методика их извлечения. Особенно это актуально на месторождениях с потенциально высоким содержанием крупных алмазов, наиболее подверженных разрушению на операциях добычи и обогащения.
3. Современные методы исследования алмаза позволяют
после извлечения с достаточной точностью определять внешние воздействия или внутренние факторы самого кристалла явились решающей причиной его разрушения. В соответствии с этим следует определить наиболее щадящий технологический прием, который позволил бы снизить влияние причин их разрушения.
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ -----------------------------------------------------------------------------------------
Власов В. М. - кандидат технических наук, Председатель Правительства Республики Саха (Якутия).
Андросов А.Д. - профессор, доктор технических наук, действительный член Академии горных наук РФ, зам. директора Института региональной экономики АН РС(Я).
Бескрованов В.В. - профессор, доктор геолого-минералогических наук, кафедра физики твердого тела, Якутский государственный университет.
«НЕДЕЛЯ Г0РНЯКЛ-2002» СЕМИНАР № 8
© Е.И. Бурцева, В.А Шерстов,
А. И. Поздняков, В. Т. Калитин, 2003
УЛК 65.011.12
Е.И. Бурцева,, В.А. Шерстов, А.И. Позлняков,
В.Т. Калитин
К ОЦЕНКЕ ПРОГНОЗНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРИРОЛОЕМКОСТИ АЛМАЗОЛОБЫВАЮШИХ ПРЕЛПРИЯТИЙ
Любая хозяйственная деятельность вызывает, как правило, отрицательные внешние эффекты (экстерналии): загрязнение окружающей среды, разрушение природных комплексов, рост заболеваемости населения и др., с которыми связаны определенные экологические затраты. Различают три вида экологических затрат: предзатраты (разработка технических проектов, ОВОС1 экологическая экспертиза, мониторинг, НИОКР, строительство природоохранных объектов и др.), экологический ущерб (ма-
териальный, социальный, природный), постзатраты (затраты на ликвидацию, нейтрализацию и компенсацию экологических нарушений, рекультивация земель, восстановление природных комплексов и стандартов качества среды и др.). В условиях платного природопользования общая рентабельность предприятия зависит не только от производственных показателей, но и экологических затрат, среди которых особое место занимает экологоэкономический ущерб, величина которого в значительной степени определяется природоемкостью
производства. В последние годы наряду с такими традиционными понятиями, как «трудоемкость», «энергоемкость», «материалоемкость», «металлоемкость» производства или продукции, часто применяется понятие «природо-емкость». Однако ввиду действительно «емким» содержанием этого понятия различные авторы по-разному его трактуют. Например, П.А. Акимова и В.В. Хаскин (1994) понимают его как весь ущерб, который наносится природным объектам и ресурсам, состоянию окружающей среды и здоровью людей в результате хозяйственной деятельности человека. С.Н. Бобылев, А.Ш. Ходжа-ев (1997), Э.В. Гирусов, С.Н. Бобылев, А.Л. Новоселов, Н.В. Че-пурных, (1998) выделяют два типа (уровня) показателей приро-доемкости - макроуровень - уровень всей экономики и продуктовый - отраслевой. Первый тип показателей отражает затраты природных ресурсов на единицу валового внутреннего продукта, национального дохода, второй тип определяется затратами
