CC BY
40
w 553 4; А.А. Садыков
574;
6223.002.68 ОБОСНОВАНИЕ
ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ И СТРАТЕГИИ
РЕКОНСТРУКЦИИ КАРЬЕРА КАЛИНИНГРАДСКОГО ЯНТАРНОГО КОМБИНАТА
Рассмотрены организационно-технические решения и стратегии реконструкции карьера Калининградского янтарного комбината. Выработаны следующие основные принципы: обеспечение максимального использования природно-экономического потенциала месторождения; технологические схемы комбинированной разработки должны предусматривать сочетание наиболее эффективных технологических процессов; способом необходимо определять возможности, условия и порядок вскрытия и подготовки технологических пространств для реализации других технологий; последовательность и интенсивность разработки месторождения должны определяться на основе численных экспериментов функционирования открытых, специальных и иных технологий при постоянном геомеханическом мониторинге; наличие разнокачественных запасов янтаря, отходов их добычи и переработки может обусловить целесообразность изменения не только горных технологий, но и ранее принятых схем обогащения; строгий контроль и постоянное управление состоянием сформированной горнотехнической системы. Рассмотрены задачи проектирования при реконструкции: реализация в проектных решениях горно-технических систем комбинированной геотехнологии, которая предусматривает возможность трансформации подсистем более низкого порядка; при проектировании должны быть в первую очередь определены не столько границы и время вовлечения в промышленную эксплуатацию отдельных участков недр, сколько условий перехода от одной геотехнологии к другой. Ключевые слова: горные работы, Калининградский янтарный комбинат, янтарь, карьер, реконструкция, забалансовые запасы, георесурсы.
Зффективность горного производства в решающей степени определяется на стадии проектирования или реконструкции предприятий, когда обосновываются масштабы и способы освоения недр, технологические схемы разработки
ISSN 0236-1493. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2016. № 11. С. 418-425. © 2016. А.А. Садыков.
месторождения и использования выработанного пространства, а также организационно-технические решения по ведению горных работ.
При разработке ресурсов недр, комплексность их освоения требует комбинирования различных способов добычи и технологических процессов в единой горнотехнической системе, которая сможет обеспечить высокую эффективность и безопасность ее функционирования.
Если считать, что горнотехническая система — это совокупность горных конструкций и технологических подсистем во взаимодействии с вмещающими их участками недр [2], то разработка научно-методической базы расчетов и критериев принятия решения по выбору типа, структуры и оценке параметров и конструкций горнотехнических систем — техногенных объектов, используемых в целях извлечения георесурсов и рассматриваемых совместно с участком недр, подлежащим освоению является довольно сложной, но актуальной задачей.
Анализ состояния горных работ на карьере Калининградского янтарного комбината, потребления ресурсов, применяемых технологий и степени безопасности объектов и вероятности угрозы окружающей среде, однозначно определил необходимость технического перевооружения и реконструкции предприятия [1, 5].
С целью обоснования организационно-технических решений и стратегии реконструкции карьера Калининградского янтарного комбината с полным циклом добычи, переработки всех видов полезных ресурсов месторождения, включая выработанное пространство и окружающие территории, адаптированные к горно-геологическим условиям месторождения и учитывающие минеральный состав вскрышных и вмещающих пород был проведен их анализ. Он позволил классифицировать все георесурсы, которые в горнотехнических и горногеологических условиях разрабатываемого месторождения должны быть добыты для обеспечения устойчивого и экологически сбалансированного освоения недр (рис. 1) [7].
Основными ресурсами являются природные (геогенные) и техногенные. К природно-техногенным, которыми обычно являются вскрытые и оставленные в недрах в виду некондиционности сырья или по условиям безопасности извлечения, условно можно отнести ресурсы хвостохранилища. Запасы Пальмни-кенского месторождения янтаря, которое недоработано, нельзя считать природно-техногенными ресурсами, т.к. оно не являет-
Рис. 1. Классификация георесурсов Калининградского янтарного комбината
ся вскрытым, хотя попытки ведения горных работ там периодически производятся.
Курсивом на рис. 1 выделены те георесурсы, которые в настоящее время не добываются. При этом следует сказать, что пространственные (выработанное пространство и ландшафт горного отвода), а также твердые (некондиционные — хвосты обогащения), не добываются, но и не теряются. В то же время природные твердые — забалансовые запасы янтаря во вскрыше и твердые техногенные — некондиционные (песок, гравий во вскрыше) безвозмездно теряются. Этот факт может быть подтвержден результатом исследования производственной деятельности предприятия — карьера Калининградского янтарного комбината [3, 4]. Функционирующая в настоящее время его горнотехническая система, которая представлена на рис. 2, четко иллюстрирует
Рис. 2. Существующая горнотехническая система Калининградского янтарного комбината
свои ограниченные возможности. Его технологические системы включают только подсистемы физико-технической технологии добычи и обогащения янтаря и физико-технической технологии производства вскрышных работ драглайнами и средствами гидромеханизации. Никаких подсистем, направленных на рекультивацию выработанного пространства и ландшафта горного отвода, извлечения забалансовых запасов янтаря из вскрыши, выделение песка и гравия из вскрыши, переработку хвостов обогащения просто не предусмотрено! Экологически сбалансированное освоение недр существующая структура просто не предусматривает.
Месторождения янтаря уникальны сами по себе, включают определенный набор ресурсов и требуют индивидуального подхода к проектированию. Главной целью реконструкции карьера КЯК должна быть экологическая безопасность и освоение всех георесурсов месторождения с вовлечением в промышленное использование некондиционных: хвостов обогащения, забалансовых запасов янтаря, песка и гравия, находящихся во вскрыше. Их добыча и переработка возможны только на основе системного подхода к формированию технологических схем комбинированной геотехнологии, при котором каждый из составляющих технологических процессов рассматривается в проекте как элемент единой горно-технической схемы предприятия в целом.
Разработка горнотехнических систем комбинированной геотехнологии карьера КЯК должна базируется на следующих основных принципах [6]:
• обеспечение максимального использования природно-эко-номического потенциала месторождения при его комбинированной разработке с учетом соотношения объемов и качества сырья природного и техногенного минерального сырья, добываемого и перерабатываемого на всех этапах освоения;
• технологические схемы комбинированной разработки должны предусматривать сочетание наиболее эффективных технологических процессов, порядка подготовки запасов, направлений развития работ, элементов горных конструкций, специальных способов разработки в едином технологическом пространстве;
• при освоении месторождения и сопутствующих техногенных образований комбинированным способом необходимо определять возможности, условия и порядок вскрытия и подготовки технологических пространств для реализации других технологий;
• последовательность и интенсивность разработки месторождения должны определяться на основе численных экспериментов функционирования открытых, специальных и иных технологий при постоянном геомеханическом мониторинге;
• наличие разнокачественных запасов янтаря, отходов их добычи и переработки может обусловить целесообразность изменения не только горных технологий, но и ранее принятых схем обогащения в зависимости от складывающейся конъюнктуры рынка и перспектив реализации сырья на основе компьютерного имитационного моделирования;
• строгий контроль и постоянное управление состоянием сформированной горнотехнической системы.
В этой связи, основными задачами проектирования при реконструкции КЯК являются:
• реализация в проектных решениях горно-технических систем комбинированной геотехнологии, которая предусматривает возможность трансформации подсистем более низкого порядка;
• при проектировании должны быть в первую очередь определены не столько границы и время вовлечения в промышленную эксплуатацию отдельных участков недр, сколько условий перехода от одной геотехнологии к другой. При этом, на основе оптимизационного моделирования, должны быть обоснованы
Рис. 3. Горнотехническая система, обеспечивающая безопасность и добычу всех видов ресурсов месторождения
условия достижения максимальной экономической эффективности использования сформированных выработанных пространств и техногенных образований.
Конкретные задачи технического перевооружения и реконструкции предприятия — КЯК могут быть установлены на основании сопоставления функционирующей в настоящее время горнотехнической системы и предлагаемой, которая приведена на рис. 3.
Несомненно, многие из технологических подсистем, включенных в данную горно-техническую систему, являются новыми, не свойственными для существующего сейчас горно-обогатительного производства комбината. Самостоятельной подсистемой представлен комплекс применительно к каждому типу минерального сырья, добыча и переработка которого требуют специального геотехнологического обоснования. При проектировании необходим не только инженерный расчет и экономическое обоснование параметров каждого из них, но и определение очередности вовлечения ресурсов в эксплуатацию, баланс каждой самостоятельной подсистемы с общей технологической схемой комбинированной геотехнологии карьера, также степени совмещения различных способов добычи во времени и пространстве.
Поэтому последовательность и пространственные параметры, а также экономическая эффективность реализации технологических процессов комбинированной геотехнологии играют важную роль.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Деревяшкин И. В., Кононенко Е. А., Садыков А. А. Направления совершенствования системы водоснабжения карьера Калининградского янтарного комбината // Современные наукоемкие технологии. — 2015. - № 12(2). - С. 225-229.
2. Каплунов Д. Р., Рыльникова М. В., Корнеев С. А. Систематизация и типизация горнотехнических систем комбинированной геотехнологии // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2009. -№ 11. - С. 194-205.
3. Кононенко Е. А., Мишин Ю. М. Концепция реконструкции карьера Калининградского янтарного комбината // Маркшейдерия и недропользование. - 2013. - № 4. - С. 61-64.
4. Кононенко Е. А., Садыков А. А. Гидромеханизированная технология на карьере Калининградского янтарного комбината // Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2015. - СВ 11. Гидромеханизация. - С. 105-113.
5. Кононенко Е. А., Садыков А. А. Основные направления совершенствования технологии добычи янтаря на карьере Калининградского
янтарного комбината // Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2015. - № 8. - C. 86-91.
6. Рыльникова М. В. Экологически безопасные технологии комплексного освоения рудных месторождений в условиях охраняемых территорий / Устойчивое развитие горных территорий в условиях глобальных изменений: VII Международная конференция (РСО-Алания, г. Владикавказ, 14-17 сентября 2010 г.); редкол.: В. С. Вагин и др. -Владикавказ, 2010.
7. Трубецкой К. Н., Каплунов Д. Р., Рыльникова М. В., Викторов С. Д., Радченко Д. Н., Франтов А. Е., Шляпин А. В., Корнеев Ю. В., Экс В. В., Пешков А. М. Разработка теоретических основ проектирования и безопасного функционирования горнотехнических систем, основанных на кмбинированных физико-технических и физико-химических геотехнологиях освоения природных и техногенных месторождений твердых полезных ископаемых / Проблемы минерагении России. - 2012. -C. 457-469. EES
КОРОТКО ОБ АВТОРE
Садыков Артурч Алексович - аспирант,
e-mail: [email protected],НИТУ «МИСиС».
Gornyy informatsionno-analiticheskiy byulleten'. 2016. No. 11, pp. 418-425. A.A. Sadykov
SUBSTANTIATION OF ORGANIZATIONAL AND TECHNICAL SOULITONS AND STRATEGIES FOR THE RECONSTRUCTION OF THE CAREER OF KALININGRAD AMBER COMBINE
The article deals with organizational and technical solutions and strategies for the reconstruction of the career of Kaliningrad amber combine. The main purpose of the reconstruction of the careers I considered environmental safety and development of all geo-resources field with involvement in non-conforming industrial use: mill tailings, off-balance reserves of amber, sand and gravel in the overburden. Developed the following basic principles: maximizing the use of natural-economic potential of the Deposit; the technological scheme of combined development must include a combination of the most efficient processes; the way you define possibilities, terms and procedure of dissection and preparation of technological spaces for the implementation of other technologies; the consistency and intensity of exploitation should be determined on the basis of numerical experiments on the functioning of public, special and other technologies for permanent geomechanical monitoring; the presence of different quality amber reserves, waste their mining and processing can lead to the possibility of changing not only the mining technology, but also of previously adopted schemes; strict control and constant control of the state formed mining system. The article explains the problem of design in reconstruction: implementation in the project design of mining systems combined Geotechnology, which provides for the transformation of the subsystems of a lower order; in the design should be primarily defined not so much borders and time involved in commercial operation of individual sections of the subsurface, much of the transition from one report to
UDC 553.4; 574; 622.3.002.68
another. Thus, on the basis of optimization modeling should be justified in terms of achieving maximum economic efficiency in the use of the formed gob and man-made structures.
Key words: mining works, Kaliningrad amber factory, amber, quarry, reconstruction, offbalance-sheet reserves, georesources.
AUTHOR
Sadykov A.A., Graduate Student, e-mail: [email protected], National University of Science and Technology «MISiS», 119049, Moscow, Russia.
REFERENCES
1. Derevyashkin I. V., Kononenko E. A., Sadykov A. A. Sovremennye naukoemkie tekh-nologii. 2015, no 12(2), pp. 225-229.
2. Kaplunov D. R., Ryl'nikova M. V., Korneev S. A. Gornyy informatsionno-analitiches-kiy byulleten'. 2009, no 11, pp. 194-205.
3. Kononenko E. A., Mishin Yu. M. Marksheyderiya i nedropol'zovanie. 2013, no 4, pp. 61-64.
4. Kononenko E. A., Sadykov A. A. Gornyy informatsionno-analiticheskiy byulleten'. 2015. SV 11. Gidromekhanizatsiya, pp. 105-113.
5. Kononenko E. A., Sadykov A. A. Gornyy informatsionno-analiticheskiy byulleten'. 2015, no 8, pp. 86-91.
6. Ryl'nikova M. V. Ustoychivoe razvitie gornykh territoriy v usloviyakh global'nykh izmeneniy: VIIMezhdunarodnaya konferentsiya (RSO-Alaniya, g. Vladikavkaz,, 14—17sen-tyabrya 2010g.) (Sustainable Development of Mining Territories under Global Changes: VII International Conference (Republic of North Ossetia-Alania, Vladikavkaz, 14-17 September 2010)), Vladikavkaz, 2010.
7. Trubetskoy K. N., Kaplunov D. R., Ryl'nikova M. V., Viktorov S. D., Radchen-ko D. N., Frantov A. E., Shlyapin A. V., Korneev Yu. V., Eks V. V., Peshkov A. M. Problemy mineragenii Rossii (Problems of mineralogeny in Russia), 2012, pp. 457-469.
НОВИНКИ ИЗДАТЕЛЬСТВА «ГОРНАЯ КНИГА»
Горное дело: Терминологический словарь
A.В. Атрушкевич, Т.Н. Бочкарева, В.С. Забурдяев,
B.Н. Захаров, М.А. Иофис, Н.Н. Казаков, Л.И. Канто-вич, Д.Р. Каплунов и др. Год: 2016 Страниц: 635 ISBN: 978-5-98672-435-5 UDK: 622(031)
В Словаре содержится 4600 терминов и понятий, принятых в горном деле. Каждый термин сопровождается определением, соответствующим современному состоянию горных наук и техники, а также синонимами, в случае их существования, и списком возможных значений. Пятое издание Словаря (4-е изд. — 1990 г.) переработано и дополнено новыми терминами и понятиями, возникшими в результате развития техники и технологии горного дела, а также изменений социально-экономических и междисциплинарных отношений.
Для работников производственных, научно-исследовательских, проектных и учебных организаций и учреждений.
