CC BY
27
Угол раскрытия в град.
денного движения потоков по данным диаметра и глубины погружения,
Результаты проведенных исследований показали, что максимальные размеры области вынужденного движения потоков при 0 = 86 м3/ч имеют диаметр d = 10 ми глубину погружения И = 6-7,3 м, в зависимости от Ар = =0,2^0,01 г/см3. Прослеживается влияние рассольной среды камеры на глубину погружения растворителя, а также зависимость угла раскрытия погружаемого потока от 0 скважины и Ар. Чем меньше 0 = 8,6 м3/ч, тем больше угол раскрытия Z85,80 и радиус относительно глу-
Рис. 3. Угол раскрытия погружаемого потока в пограничных значений критерия Яе=2320
бины погружения (Я = 0,5 м и И = 0,06-0,07 м). Такое положение объясняется механизмом движения свободно затопленной струи и растеканием потока в радиальном направлении. Увеличение 0 = 86 м3/ч приводит к увеличению глубины погружения, уменьшению угла перемешивания до Z58-53 в зависимости от плотности рассолов и растворителя Ар. Расчеты показывают, что глубина погружения И = 6,2-7,3 м несколько больше радиуса Я = 5 м. Область вынужденного движения потоков имеет равные радиус и глубину погружения, когда 0СКВ = 60,12 м3/ч Я = И = =3,5 м и Z740 при Ар = 0,01 г/см3 и, когда рскв = 68,7 м3/ч Я = И = 4 м и Z760 при Ар = 0,2 г/см3. Предположительно рсКв ~ 60 м3/ч может являться оптимальной величиной, обеспечивающей равномерное перемешивание потоков.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Бобко П. С. Методы подземного выщелачивания соляных залежей //Геология и гидрогеология соляных месторождений. - Л.: Недра, ВНИИГ, вып.56, с. 146-176. 1972.
2. Способ конвективного смешения потоков. Патрунова Л.H., Романов B.C., Каратыгин Е.П. и др. A.c. 1113521 б.и. 1984, №34.
3. Дудко П.М., Лехтимяхи Э. Добыча рассолов выщелачиванием каменной соли через буровые скважины //Гидрогеология соляных месторожде-
ний и вопросы подземного выщелачивания соляных залежей. - Л.
4. Корчагина Е.Н. Расчет параметров заглубленной водоподачи в подземной камере растворения солей //Технология разработки соляных месторождений подземным выщелачиванием. - Л.: тр.ВНИИГ, 1981.
5. Каратыгин В.П., Кулбанов A.B. и др. Подземное растворение соляных залежей (проблемы, моделирование, управление). - С.П.: Гидрометео-издат, с. 37-62, 1994.
— Коротко об авторок -------------------------------------------
Смайлъс Н.Ю - кандидат технических наук, научный сотрудник ИПКОН РАН.
© В.П. Тимофеев, 2005
УДК 622.234.5:378
В.П. Тимофеев
К ВОПРОСУ О НЕОБХОДИМОСТИ ПОДГОТОВКИ СПЕЦИАЛИСТОВ СРЕДНЕГО ЗВЕНА ПО ГЕОТЕХНОЛОГИИ СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
Семинар № 14
1ТЛ урская магнитная аномалия
XV (КМА) является крупнейшим горнопромышленным регионом России.
На месторождениях КМА залегают два основных геолого-промышленных типа руд - железистые кварциты и богатые железные руды.
Содержание железа в неокисленных железистых кварцитах до 30 %, в богатых железных рудах свыше 60 %.
Основная доля - 78 % разведанных запасов железных руд КМА сосредоточена в Белгородской области. На территории области размещаются 14 из 18 разведанных и учтенных Государственным комитетом по запасам месторождений бассейна КМА.
В Оскольском рудном районе Белгородской области находится 9 месторождений, из которых три в стадии эксплуатации - это Лебединское, Стойленское и Коробковское. Железорудное сырье этих месторождений - неокисленные железистые кварциты.
Первые два месторождения разрабатываются открытым способом - карьерами, Коробковское - подземным способом (шахтой).
На базе этих месторождений создан крупнейший в России экономически развитый комплекс горнодобывающих, перерабатывающих и металлургических предприятий, таких как Лебединский, Стойленский ГОКи комбинат «КМА руда» и работающий на их сырье Оскольский электрометаллургический комбинат.
Уникальные и крупные месторождения высококачественных богатых железных руд - Яковлевское, Гостищев-ское, Больше-Троицкое, Разуменское и др. находятся в Белгородском рудном районе, который по величине залежей богатых руд и по их запасам является крупнейшим в железорудном бассейне КМА и, в целом, России, а по высокому содержанию в руде железа и малому присутствию вредных примесей не имеет равных себе в мире.
Весьма богатые рыхлые железные руды Белгородского рудного района способны обеспечить любые потребности металлургии, но до настоящего времени остаются невостребованными из-за сложных гидрогеологических и горнотехнических условий эксплуатации месторождений и большой глубины их залегания (400-800 м).
Промышленное освоение месторождений КМА потребовало больших научных исследований, которые продолжаются до настоящего времени. Научноисследовательские работы были сосредоточены и на решении вопросов о рациональных системах разработки богатых железных руд Белгородского рудного района и, в частности, Яковлевского месторождения.
Освоение Яковлевского месторождения богатых железных руд предусматривалось подземным способом, т.к. с позиций экологии подземный способ на порядок предпочтительнее открытого (карьеров). К настоящему времени в сложных горно-геологи-ческих условиях
с применением технологии замораживания грунтов, пройдено три шахтных ствола глубиной 740 м, однако добыча богатых руд из-за высокой ее себестоимости не ведется.
Чтобы сдержать рост себестоимости железорудного сырья, а главное сохранить конкурентно - способность России на мировом рынке, дальнейшее развитие горнодобывающего комплекса КМА, по всей видимости, будет ориентировано на открытый способ разработки новых перспективных месторождений - Чернявского, Приоскольского и других, размещенных на территории Оскольского рудного района.
В результате возрастет техногенное воздействие на окружающую природную среду Старооскольско - Губкинского района, в котором экологическая обстановка и так крайне осложнена и вызывает острую критику со стороны общественности.
В то же время предложения, направленные на сдерживание роста объемов горнодобывающей отрасли в бассейне КМА нереален, т.к. это основа современной жизни и сокращение было бы не разумным.
Поэтому, чтобы сделать горнорудную промышленность рентабельной и менее разрушительной для окружающей среды, необходимо создание более прогрессивных технологий и систем разработки месторождений с наиболее полной и экономически целесообразной выемкой минерального сырья заданного качества при минимальных объемах вскрышных работ и снижении до минимума степени нарушения земной поверхности.
Большой интерес для качественной металлургии представляют рыхлые мар-титовые руды месторождений Белгородского рудного района. На одном из этих месторождений - Шемраевском, в период с 1988-1995 год впервые в отечественной и зарубежной практике были проведены промышленные испытания нетрадиционного способа добычи же-
лезных руд с глубины 600-700 м - скважинная гидродобыча (СГД).
Этот способ был положительно оценен специалистами и учеными, в результате чего сформировался ряд научных и технологических направлений в области СГД.
Способ скважинной гидродобычи открывает путь для самых современных технологических методов разработки твердых полезных ископаемых, он изучен применительно к гидрогеологическим и горно-геологическим условиям разработки месторождений КМА.
В настоящее время работы по промышленному испытанию и развитию способа СГД на месторождениях КМА приостановлены из-за недостаточного их финансирования, и, как следствие, разноплановость научно-практических подходов к решению проблемы освоения месторождений богатых железных руд КМА тормозит ее продвижение вперед.
Поэтому главной задачей научных кругов, занимающихся развитием технического прогресса в горнодобывающей отрасли страны, является создание единого научного центра по разработке и совершенствованию технологий и проведению опытно-методических работ по СГД, основанного на междисциплинарных знаниях физики, химии, геологии, бурового, горного дела и последних достижений научно-технического прогресса в отечественной и зарубежной практике.
Создание такого центра поможет объединить специалистов по новым геотехнологиям и заинтересованных представителей деловых кругов.
Одновременно с этим, необходимо расширить деятельность опытно-промышленной базы скважинной горнодобычи на Шемраевском месторождении богатых железных руд КМА, так как ранее функционирующая база СГД этого месторождения продолжает располагать необходимым буровым оборудованием, силовым приводом, инструментом, 4-мя
эксплуатационными и более 10 наблюдательными скважинами. В последующем эта база должна быть переведена в категорию опытно-промышленного гор-но-буро-вого полигона СГД республиканского значения, включающего в свою структуру проблемные горногеологические лаборатории для подготовки к освоению способом СГД других перспективных месторождений богатых железных руд КМА.
Результативность работ по проблеме СГД всецело будет зависеть от уровня подготовленности специалистов в области скважинной гидродобычи полезных ископаемых.
Реализацию программы в области подготовки специалистов среднего зве-на и высококвалифицированных рабочих по нетрадиционным способам добычи полезных ископаемых может осуществить Старооскольский геологоразведочный техникум.
Местоположение техникума в районе действующих горнодобывающих, перерабатывающих и металлургических предприятий и вблизи месторождений богатых железных руд КМА, на которых проводятся опытные работы по скважинной гидродобычи, создает приоритет техникуму в подготовке специалистов и рабочих в области геотехнологии добычи полезных ископаемых.
Следует отметить, что подготовку специалистов техников - геологоразведчиков и техников - эксплуатационников по профилю геотехнологии не готовит ни одно средне - специальное учебное заведение России.
Старооскольский геологоразведоч-
ный техникум - старейшее средне - техническое учебное заведение в районе КМА, в 2004 году отметил 70-летний юбилей. За годы своей работы техникум подготовил для геологоразведочной отрасли страны более 20 тысяч специалистов.
Техникум располагает коллективом высококвалифицированных преподава-
телей, многие из которых имеют научные разработки, изобретения и публикации.
Ряд преподавателей и выпускников техникума продолжают заниматься проблемой нетрадиционных способов отработки богатых железных руд КМА в частности, метода скважинной горнодобычи, принимали участие в работе многих международных научных конференций ВУЗов страны и имеют публикации по проблеме СГД.
В настоящее время прилагаются большие усилия со стороны администрации техникума по коренной перестройке, развитию и совершенствованию учебно-производственной базы, чтобы вывести техникум в число ведущих средне - специальных учебных заведений России.
В 2003 году техникум открыл 4 новые специальности для подготовки специалистов в области разведочных работ на нефть и газ и специалистов по наладке и техническому обслуживанию гидроприводов и автомеханизмов, комплектующие горно-буровое оборудование. Также техникум получил лицензии на профессиональную подготовку рабочих для всех видов работ, сопровождающих процесс бурения и эксплуатацию скважин.
Для повышения научного и практического уровня подготовки специалистов техникум установил связи с рядом высших и средне - технических учебных заведений страны и заключил ряд договоров о совместной деятельности по подготовке специалистов. В частности, заключили договора о научно - техническом сотрудничестве с институтом «НИИ КМА» и научно - производственным предприятием «Гидроруда», занимающихся проблемой скважинной гидродобычи богатых железных руд КМА.
С 2004 года техникум разработал учебную программу по дисциплине «Бурение и эксплуатация скважин для нетрадиционных способов добычи полез-
ных ископаемых» и ввел ее в качестве факультатива в общую учебную программу для специальности «Технология и техника разведки месторождений полезных ископаемых».
Принимая во внимание, что способ СГД, за период опытных работ продемонстрировал отраслевой научно-технический прогресс и определил приоритетные направления науки и техники. Это является одной из важнейших задач геологической службы для решения проблемы эффективного и экологически безопасного пользо-
вания недр. Старооскольский геологоразведочный техникум в комплексе с опытнопромышленной базой СГД Шемраевского месторождения может стать учебным центром подготовки специалистов и рабочих по геотехнологии скважинной горнодобычи полезных ископаемых.
Просим ведущих специалистов в области геотехнологии скважинной гидродобычи полезных ископаемых дать оценку предложений по развитию СГД на месторождении КМА и принять участие в их осуществлении.
— Коротко об авторок
Тимофеев В.П. - Государственное образовательное учреждение среднего профессионального образования РФ, директор Старооскольского геологоразведочного техникума.
------------------------------------- ДИССЕРТАЦИИ
ТЕКУЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ О ЗАЩИТАХ ДИССЕРТАЦИЙ ПО ГОРНОМУ ДЕЛУ И СМЕЖНЫМ ВОПРОСАМ
Автор Название работы Специальность Ученая степень
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НА УЧНО-НССЛЕДОВАТЕЛЬ СКИЙ ИНСТИТУТ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ «ГИНЦВЕТМЕТ»
РУДНЕВ Борис Петрович Обоснование и разработка эффективных методов обогащения текущих и лежалых хвостов обогащения руд цветных, благородных и редких металлов 25.00.13 Д.т.н.
'V---------
----------- © А. С. Хрулев, Ю.Г. Шайкина,
2005
УДК 622.234.5
А. С. Хрулев, Ю.Г. Шайкина
ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЭРЛИФТНОГО
