CC BY
62
РАЗРАБОТКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ И ТЕХНОГЕННЫХ ОБОРУДОВАНИЙ
УДК 622.271.1
С.А. Бобров, В.Е. Кисляков
РЕЖИМ НАРУШЕНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЗЕМЕЛЬ НА ОТКРЫТЫХ ГОРНЫХ РАБОТАХ
Рациональное использование земельных ресурсов - процесс совершенствования средств и методов при производстве открытых горных работ с целью снижения негативного воздействия на ок-ружаюшую среду. Они включают направление развития и распределения вскрышных, добычных и ландшафтно-восстановительных работ, обеспе-чивающее их минимальные затраты на временное отчуждение земель, размеры и интенсивность изь-ятия их под горные выработки, высокие темпы их восстановления и, следовательно, своевременный их возврат в природопользование. Все это может быть достигнуто при рациональном режиме нару-шения и восстановления земель.
В свою очередь, под режимом нарушения и восстановления земель следует понимать установ -ленные исследованиями и проектом направление развития и распределения вскрышных, добычных и ландшафтно-восстановительных работ. Режим нарушения и восстановления земель или режим управления техногенным рельефом (РУТР) с оптимальными морфометрическими параметрами считается установленным, если известно, при определенном порядке развития горных работ, календарное распределение площадей нарушений и восстановления земель по годам (периодам) за весь срок существования карьера с учетом объема добычных работ. Наиболее рациональный режим нарушения и восстановления земель при разрабог -ке горизонтальной и пологой залежей в строительный период возможен за счет уменьшения площадей, занимаемых внешними отвалами и вскрывающими капитальными выработками, с оптимальными параметрами отвала и вскрываю -щих выработок [1]. С целью увеличения темпов ландшафтно-восстановительных работ на отвале рекомендуется осуществлять отсыпку всех ярусов на проектную высоту с минимальными рабочими отвальными площадками, а также за счет оптимизации технологических схем по террасированию и выполаживанию откосных поверхностей отвала.
В основной наиболее благоприятный период раз -работки при примерно постоянной скорости под -витании вскрышных, добычных и ландшафтновосстановительных работ до окончания срока службы карьера возможно увеличение темпов восстановительных работ за счет: установления оптимального количества отвальных ярусов и от -сыпки отвала в выработанном пространстве на проектную высоту до уровня дневной поверхности; установления оптимального срока осадки от -вала и предельно устойчивых откосов отвальных ярусов для своевременного проведения вторичных горно-планировочных работ и нанесения ПСП на спланированную поверхность. Строительный пе-риод разработки наклонной залежи характеризует -ся занятием земель внешними отвалами и горны -ми выработками до момента погашения борта карьера со стороны лежачего бока залежи, а основной - внешними отвалами и горными вырабог-ками до момента погашения борта карьера со стороны висячего бока [2]. Строительный и основной периоды разработки крутой залежи характеризуются занятием земель внешними отвалами и гор -ными выработками до момента погашения борта карьера со стороны лежачего бока залежи и до момента погашения борта карьера со стороны висячего бока [2].
В завершающий период разработки горизонтальной , пологой, наклонной и крутой залежи на эффективность проведения рекультивации остаточных горных выработок (вскрывающих и разрезной траншеи) главную роль будут играть горно-геологические и природно-техногенные условия, определяющие направления дальнейшего использования этих земель. Следует отметить, что на выбор направления дальнейшего исполь-зования земель будет влиять и длительность пе -риода биологической рекультивации, которая может достигать 4-10 и более лет соответственно при сельскохозяйственной и лесохозяйственной рекультивации [3].
При этом необходимо отметить, что одной из главных причин неудовлетворительных темпов и качества ландшафтно-восстановигельных работ, высоких затрат на их выполнение и увеличения размеров теряемых земель являются отсутствие современных эколого-технологических решений и второстепенный подход к обоснованию главных параметров карьера и технологии вскрышных, добычных и ландшафтно-восстановительных работ. Разработка природоохранных мероприятий в полном их объеме при проектировании и планирова-нии развития горных работ осуществляется, как правило, после обоснования направления развития горных работ, схемы вскрытия, системы разрабог-ки, режима горных работ и т.д. Это приводит к тому, что уже после спроектированных главных параметров карьера и технологии горных работ, фактически, предопределяются размеры, сгетвнь и характер нарушения, которые в большинстве случаев не всегда бывают благоприятными для природной среды района ведения горных работ. Как показывает практика производства открытых горных работ, часть из нарушенных земель безвоз-вратно теряется, например для сельскохозяйственного производства, а часть технологически сложно и трудоемко восстановить по своему прежнему назначению, т.е. искусственно создается новый горнопромышленный ландшафт. Вследствие этого происходят потери земельных ресурсов, а на вое -становление земель под горными выработками (также и остаточными) необходимы огромные средства при значительном отставании сроков ландшафтно-восстановительных работ. Следовательно, последствия горного производства на зе-мельные ресурсы и мероприятия по их ликвида-ции необходимо учитывать еще на стадиях проектирования карьера или при планировании развития горных работ, т.е. рассматривать горные работы как единое целое, взаимосвязанное в процессах горного производства вскрышных, добычных и ландшафтно-восстановительных работ. Поэтому для обоснования главных параметров карьера и технологий горных работ при рациональном ис -пользовании земельных ресурсов целесообразно использовать подход бережного отношения к зе -мельным ресурсам. Как средство решения сложных горно-геологических и эколого-технических и экономических проблем открытой разработки и его методического средства реализации - анализ условий, факторов, количественных и качественных показателей использования земель, характеризующих понятие режима нарушения и восстановления земель в экологическом аспекте. Эколо-го-технологические и экономические результаты РУТР в карьере, прежде всего, определяются ко-
личественным соотношением календарного распределения площадей нарушений и восстановле-ний земель и затем соотношением объемов вскрышных и добычных работ. В процессе проектирования или планирования развития горных ра-бог должны быть определены место заложения капитальных вскрывающих выработок, разрезной траншеи и отвалов, выбраны направление развития и распределение в рабочей зоне карьера: снятия, складирования, погрузки и укладки плодородного и потенциально-плодородных пород, селективная, валовая или комбинированная разработка почвообразующих пород, а также и горно-планировочные работы, которые обесточивают высокие темпы восстановления нарушенных земель, минимальные сроки изъятия их под горные выработки, создание горизонтов техногенных ландшафтов в отвалах, не отличающихся ог свойств первичных геологических образований, а также безопасную, экономичную разработку полезных ископаемых при заданной производственной мощности пред -приятия. При этом должны быть сформированы календарные графики нарушения и восстановления земель, а также объемов вскрышных, добычных и ландшафтно-восстановительных работ, отвечающие принятым эколого-техническим и экономиче-ским критериям эффективности разработки. При этом анализ условий, влияющих на характер и степень нарушения земель, показывает, что управ -ляющими факторами являются схема и место заложения относительно контуров карьера, парамет-ры вскрывающих выработок (по структуре нарушенных земель - остаточные), система разработки и способы механизации. Они, в свою очередь, взаимосвязаны, влияют друг на друга и, кроме того, зависят ог режима нарушения и восстановления земель и срока существования карьера, а так же от горно-геологических условий разработки.
Наименование системы разработки определяется способами разработки и укладки в зависимости от пригодности совместно залегающих вскрышных пород, почв и породных прослоев для использования их при биологической ре -культивации, а также от угла залегания залежи полезного ископаемого. Таким образом, рекомендуется именовать системы разработки селективными , валовыми и комбинированными. Факторами, влияющими на эффективность примене-ния горного комплекса механизации, являются принципы соответствия применяемого оборудования по количеству, производительности, его рабочим параметрам, также условиям применения и уровня требований к выбранному направлению восстановления нарушенных земель в зависимости от вида их использования.
Следовательно, изыскания организационнотехнических решений по обоснованию главных эколого-технологических параметров карьера и технологий в первооснове зависят от режима нарушения и восстановления, с другой стороны, они сами являются также основой для его определения . Аналогичное значение при этом имеет срок существования карьера, потому что небезынтересно, в течение какого срока происходят нарушения и восстановление земель. Исследование режима нарушения и восстановления на стадии проектирования и планирования горных ра-бот позволит определить ущерб от воздействия горных работ на окружающую среду и величину предотвращенного за счет этих затрат хозяйст-
венного ущерба и, следовательно, произвести оценку эффективности рационального использования земельных ресурсов.
Однако следует отметить, что определение наиболее эффективного эколого-технологичес-кого варианта направления развития горных ра -бот в режиме рационального нарушения и вое -становления земель, в зависимости от горногеологических условий разработки, возможно с проведением эколого-геометрического анализа месторождения, построения календарного графика вскрышных, добычных и ландшафтновосстановительных работ и следование ему с целью рационального использования земельных ресурсов.
Библиографический список
Экология и охрана природы при открытых горных работах: Учеб. пособие / Томаков П.И., Коваленко B.C., Михайлов А.М., Калашников А.Т. М.: Изд-во Моск. гос. горн. ун-та, 2000. 417 с.
Ржевский В.В. Открытые горные работы. Ч. 2. Производственные процессы: Учебник для вузов. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Недра, 19B5. 549 с.
Коваленко B.C., Штейнцайг P.M., Голик Т.В. Рекультивация земель на карьерах: Учеб. пособие: В 2 ч. М.: Изд-во Моск. гос. ун-та, 2003. Ч. 1: Основные требования к рекультивации нарушенных земель. 65 с.: ил.
УДК 622.271.1
В.Е. Кисляков, В.М. Чусгугешев
ОТРАБОТКА МЕЖШАГОВЫХ ЦЕЛИКОВ ДРАГОЙ СО ШНЕКОВЫМ РАБОЧИМ ОРГАНОМ
Повышение эффективности дражной разработки техногенных образований за счет снижения энергетических затрат, а также эксплуатационных потерь полезного компонента путем адаптации нового многофункционального дражного агрегата шнекового типа к горнотехническим условиям техногенных образований золота явля-ется актуальной научной задачей
В настоящее время, с появлением на отечественном и зарубежном рынке нового обогатитель -ного оборудования (концентраторы, сепараторы, гидроцикл оны, шлюзы с непрерывной разгрузкой концентрата), появилась возможность извлекать из техногенных образований тонкое и мелкое золото. Основными условиями, необходимыми для эффективной работы этого оборудования, являются подача породы на обогащение определенного класса крупности и технологической воды Ис-пользовать вышеперечисленное оборудование на шнековой драге возможно за счет применения дражного агрегата шнекового типа [1-3].
Техногенные образования шнековым рабочим органом подаются в дражный агрегат, где происходит их разделение по крупности. Так как
крупные классы вмещающих пород техногенных образований не содержат полезных компонентов, галечная фракция отсыпается в отвал на дно разреза на расстоянии от забоя, предотвращающем разубоживание. Подрешетная фракция поступает на обогатительное оборудование, установленное на драге. Хвосты промывки транспортируются по кормовым колодам и складируются на галеч-ный отвал.
Достоинства применения шнековой драги по сравнению с традициоными драгами и земснаря-дами: одновременное совмещение процессов выемки, транспортирования, предварительного обогащения и галечного отвалообразования; не -значительная металлоемкость конструкции; мобильность и автономность; полностью закрытая конструкция дражного агрегата, которая позволяет исключить потери полезного компонента при транспортировании.
После отработки забоя шнековой драгой об -разуются потери (м3) в межшаговых целиках (см. рисунок), которые определяются по формуле
умм = В • БМ'Ч, (1)
