CC BY
21
УДК 622.221.2; 622.271.1 http://doi.org/10.21440/2307-2091-2022-2-104-113
Способы вскрытия обособленных блоков на россыпных месторождениях
Егор Алексеевич ДОРОШ1* Борис Леонидович ТАЛЬГАМЕР2**
1ООО «СибЗолото», Иркутск, Россия
2Иркутский национальный исследовательский технический университет, Иркутск, Россия Аннотация
Актуальность. В настоящее время перспективным направлением в горнодобывающей промышленности страны является добыча золота. Несмотря на то, что большая часть золота в стране добывается из рудных месторождений (69-74 %), из россыпных месторождений добывается 26-31 %, а объемы добычи растут. Качество запасов россыпных месторождений ухудшается, и в разработку все чаще вовлекается большое количество различных техногенных образований. Значительный интерес для вовлечения в разработку представляет остаточно-целиковый комплекс, наиболее богатый и сложный в освоении среди техногенных образований. Актуальной задачей является изыскание рациональных способов вовлечения в разработку этих запасов.
Цель статьи. В статье рассматривается задача вскрытия обособленных блоков россыпных месторождений, решение которой направлено в первую очередь на экономически выгодное вовлечение в разработку данной группы запасов. Методы исследования - графоаналитический анализ различных вариантов вскрытия с последующим технико-экономическим обоснованием наиболее приемлемых вариантов.
Результаты. В работе произведен обзор наиболее распространенных способов вскрытия россыпных месторождений, дано обоснование области их применения при вовлечении в разработку обособленных блоков. Представлены распространенные альтернативные способы вскрытия и перспективное оборудование, которое может быть использовано как при вскрытии, так и на вскрышных работах. Представлена оценка негативного влияния на окружающую среду при рассмотренных вариантах вскрытия и вскрышных работах.
Выводы. При вскрытии обособленных блоков запасов наибольшую экономическую и экологическую эффективность имеют бестраншейный способ и способ вскрытия траншеей внутреннего заложения.
Ключевые слова: россыпные месторождения, техногенные образования, обособленный блок, открытый раздельный способ, вскрытие запасов.
Введение
Качество запасов месторождений россыпного золота постепенно ухудшается [1], все больше в эксплуатацию вовлекаются техногенные месторождения [2], эффективная разработка которых требует решения многих технических и экономических задач. Связано это в первую очередь со сложными горно-геологическими условиями и горнотехническими особенностями залегания этих запасов.
Техногенные месторождения россыпного золота имеют сложную структуру, и по сложности геологического строения в соответствии с приказом МПР № 278 от 11.01.2006 г. [3] представлены 3-й и 4-й группами. Это месторождения с мелкими или средними по размеру продуктивными пластами, чрезвычайно нарушенным залеганием, крайне неравномерным качеством полезного ископаемого и прерывистым распределением основных ценных компонентов. Примером подобных запасов являются обособленные (расположенные друг от друга на некотором удалении) участки техногенной россыпи. Подобные участки россыпи, как правило, не разрабатывали из-за низкого качества запасов и сложных горнотехнических условий. Экономическая ситуация изменяется, и
[email protected] "[email protected]
https://orcid.org/0000-0003-1413-0116
подобные запасы представляют все больший интерес для вовлечения в разработку. Решение вопроса экономически выгодного освоения обособленных блоков запасов является весьма актуальным.
Значительная часть затрат при разработке обособленных блоков приходится на вскрытие запасов, именно поэтому важной задачей становится изыскание способов сокращения этих затрат.
Обзор способов вскрытия россыпных месторождений. Вскрытие карьерного поля осуществляется горными выработками, обеспечивающими транспортный доступ с земной поверхности к рабочим горизонтам карьера с целью доставки вскрышных пород в отвалы, а полезного ископаемого - к пунктам приема на поверхности.
Вскрытие карьерного поля является одной из наиболее сложных задач открытой разработки месторождений. При обосновании способа вскрытия руководствуются следующими положениями: принятый способ должен обеспечить минимальные затраты на транспортирование вскрыши и полезного ископаемого, минимальный объем горно-капитальных работ и рациональное распределение
объемов вскрышных пород за весь срок разработки карьерного поля [4].
При выборе способа вскрытия должны учитываться такие факторы, как конечные контуры карьера, система разработки, принятый вид транспорта, срок строительства карьера, условия залегания запасов, рельеф местности, расположение на поверхности сооружений и отвалов, качество запасов, климатические факторы, условия и возможности финансирования [5, 6].
На рудных месторождениях вопросу вскрытия карьерного поля уделяют особое внимание, так как при значительных глубинах либо протяженности месторождения на транспортирование горной массы приходится около 50-70 % расходов [7]. Вскрытие россыпных месторождений, как правило, происходит на один, реже на два и более горизонта, выработки имеют короткий срок службы, затраты на транспортирование горной массы значительно ниже, поэтому способы вскрытия россыпных месторождений остаются без должного внимания. В действительности вскрытие россыпных месторождений - процесс трудоемкий и осложняется многолетней мерзлотой, обводненностью, валунистостью, слабыми прочностными свойствами и высокой пластичностью торфов, в которых проходит вскрывающая горная выработка.
Вскрытие россыпных месторождений, разрабатываемых открытым раздельным способом, включает проведение наклонных открытых горных выработок с поперечным сечением ступенчатой формы, а также в виде трапеции (траншей) или треугольника (полутраншей) с поверхности земли или от разрабатываемой части карьерного поля к вновь создаваемым рабочим горизонтам. Непосредственным продолжением капитальной траншеи является горизонтальная выработка с трапецеидальным (треугольным) поперечным сечением - разрезная траншея (полутраншея), проводимая для создания первоначального фронта горных работ [4-6]. В зависимости от применяемого горного оборудования при разработке россыпных месторождений вскрывающие выработки проходят в основном экскаваторно-автотранспортным комплексом, драглайнами, бульдозерами.
Возможно бестраншейное вскрытие, в этом случае наклонная вскрышная выработка (траншея) не проводится, а после выемки и размещения торфов в отвал вскрышных пород полезное ископаемое поднимается на поверхность экскаватором-драглайном, откуда его в дальнейшем грузят экскаватором в транспортные сосуды и перевозят для дальнейшей переработки, либо перерабатывают на месте. Фактически это разновидность системы экскаватор-карьер - вариант бестранспортной системы, когда
вскрышные и добычные работы попеременно производит один экскаватор.
Из практики разработки россыпных месторождений золота открытым раздельным способом в Бодайбинском районе Иркутской области можно отметить, что большая часть россыпных месторождений золота была вскрыта траншеями внешнего заложения. При этом на обводненных месторождениях вскрывающие траншеи часто использовали для открытого дренажа карьерных полей.
Особенности вскрытия обособленных блоков. Как правило, при разработке целиковой россыпи для вскрытия нескольких блоков запасов проводится одна капитальная траншея, объем работ по проходке которой в среднем составляет 1-10 % от вскрышных работ.
При вскрытии обособленных блоков запасов объем работ по проходке траншеи может увеличиться до 30-70 % от объема вскрышных работ, делая разработку этих запасов экономически невыгодной, поэтому обоснование рационального способа вскрытия особенно важно для рентабельного освоения обособленных блоков.
При вскрытии обособленных блоков запасов задача сводится к обеспечению минимального объема горно-капитальных работ. Помимо этого, важно обеспечить минимальные затраты на транспортирование вскрыши и полезного ископаемого.
Для выбора наиболее эффективного способа вскрытия было выполнено сравнение объемов горно-капитальных работ при проходке траншей внешнего, внутреннего и смешанного заложения. Смоделировано вскрытие блока запасов и подсчитан объем горно-капитальных работ по каждому варианту. Параметры блока запасов 1-С2 следующие: площадь 5 - 1500 м2, мощность пласта И - 1 м, объем песков У - 1500 м3, мощность торфов И - 20 м, длина
пи 1 1 тор
блока Ьбк - 100 м, средняя ширина блока Вбл ср - 15 м, объем торфов геологический У - 30 000 м3, объем торфов
1 1 тор. геол
эксплуатационный У - 99 637 м3 (с учетом разноса
J тор. экс * ' 1
бортов 45 град.), среднее содержание - 2,229 г/м3 [8], количество золота Q - 3343,5 г. Минимальное промышленное содержание в блоке рассчитано по нижней границе, при которой блок считается балансовым. Уклон рельефа поверхности около 0 град. Породы талые, 2-й категории по трудности экскавации, 2-й категории в соответствии с классификацией горных пород россыпных месторождений ЦНИГРИ. Породы могут разрабатываться без предварительной подготовки.
Примеры вскрытия обособленного блока запасов траншеями внешнего, внутреннего и смешанного заложения представлены на рис. 1-3, параметры вскрывающих выработок приведены в табл. 1.
Таблица 1. Параметры траншей Table 1. Tranches parameters
Наименование параметров Траншея внешнего заложения Траншея внутреннего заложения Траншея смешанного заложения
Длина траншеи, м 200 215 200
Уклон траншеи, % 100 93 100
Углы откосов траншеи, град. 45 45 45
Средняя площадь сечения, м2 349 94,6 168,3
Объем траншеи, м3 69 848 20 339 33 654
Объем траншеи относительно объема торфов, % 70,1 20,4 33,8
Figure 1. strippingofanisolatedblock ofreservesbyanexternaltrench
рисунок 2. Вскрытие обособленного блока запасов траншеей внутреннего заложения Figure2. Strippingof anisolated blockofreservesby aninternaltrench
рисунок 3. Вскрытие обособленного блока запасов траншеей смешанного заложения Figure 3. stripping of an isolated block of reserves by a mixed trench
По результатам графоаналитических вычислений вы-полненрасчет прямыхзатратна вскрытиеивскрышные работы по рассмотренным вариантам (табл. 2). В расчет входили затраты на материалы (дизельное топливо, масла, ходовую часть, шины, фильтры, быстроизнашивающиеся элементы), оплату труда (операторов, ремонтной группы), амортизационные отчисления, неучтенные расходы (5 %). Используемое горное оборудование: экскаватор Коша1зи РС-750 (3,1 м3), автосамосвал БелАЗ-7540 (30 т) - 2 шт., бульдозер Коша1зи Б275А-2 (11,7 м3).
Из анализа данных, представленных в табл. 2, следует, что максимальный объем горно-капитальных работ и наибольшие затраты имеют место при вскрытии траншеей внешнего заложения. Затраты на горно-капитальные работывданномслучае составляют 32 % от доходов при реализации продукции, вместе со вскрышными работами - 77 %. С учетом последующих добычных работ, скорее всего, разработка данного блока будет на грани рентабельности, при отрицательных отклонениях по среднему содержанию и объему песков от данных геологоразведки разработка будет нерентабельной.
В данном примере вскрытие траншеей внутреннего заложения отличается наименьшим объемом горно-капитальных работ и, следовательно, минимальными затратами. Затраты на горно-капитальные работы в данном случае составляют 9 % от доходов при реализации продукции, вместесовскрышными работами - 54 %. Стоит отметить, что правильно пройти траншею внутреннего заложения ссоблюдением всех ее проектных параметров
нетакпросто,поэтомунапредприятиях прибегаюткпро-ходке траншей смешанного заложения, проходить которые значительно проще.
Из анализа данных, представленных в табл. 2, можно прийти к выводу, что наиболее эффективно при разработке обособленных блоков запасов использовать траншеи внутреннего и смешанного заложения. Исключением может послужить наличие рядом выработанного пространства, которое позволит значительно уменьшить объем горно-капитальных работ при проходке траншей внешнего заложения.
Кроме наиболее распространенных способов вскрытия траншеями, стоит отметить бестраншейный способ вскрытия. При разработке обособленных блоков бестраншейный способ является наиболее эффективным. Пример вскрытия блока запасов драглайном ЭШ-6,5/45 бестраншейным способом представлен на рис. 4.
Расчет прямых затрат на вскрытие и вскрышные работы бестраншейным способом представлен в табл. 3.
Из табл. 3 следует, что использование бестраншейного способа вскрытия обособленных блоков экономически наиболее выгодно с технологической стороны, а разница в прямых затратах на вскрытие и вскрышные работы в 10-20разменьше по сравнениюстраншейным способом. Минус бестраншейного вскрытия - это отсутствие доступа кпескам до их поднятия на поверхность. Точно отбить границумежду песками и торфами в этом случае не получится (если пески визуально не отличаются от торфов), что приведет к разубоживанию песков, а значит, возрос-шимзатратам на добычные работы.
Таблица 2. Прямые затраты на вскрытие и вскрышные работы траншейного способа вскрытия обособленных блоков запасов Table 2. Direct costs for stripping and stripping operations of the trench method of stripping isolated blocks of reserves
Наименование параметров
Траншея внешнего Траншея смешанного заложения заложения
Траншея внутреннего заложения
Объем траншеи, м3 Объем торфов, м3
Объем траншеи относительно объема торфов, %
Кот^и РС-750
Стоимость машино-часа оборудования, руб./ч
Производительность оборудования, м3/ч
Прямые затраты на разработку 1 м3, руб./м3
БелАЗ-7540 Komatsu D275A Комплекс
Komatsu РС-750 БелАЗ-7540 Komatsu D275A Комплекс
Komatsu РС-750 БелАЗ-7540 Komatsu D275A Комплекс
69 848 70,1
Затраты на вскрытие, руб.
Затраты на вскрышные работы, руб.
Затраты на вскрытие + вскрышные работы, руб.
Ожидаемый доход со вскрытого блока запасов, руб.
Отношение затрат на вскрытие к ожидаемому доходу, %
Отношение затрат на вскрытие + вскрышные работы к
ожидаемому доходу, %
5 294 180 12 846 304 32 77
33 654,13 99 637,852 33,8 3932,3 7451,5 4868,2 12 844,3 243,6 243,6 167,5 293,2 16,1 30,6 29,1 75,8 2 550 839
7552124 10 102 963 16 717 500 15
60
20 339
20,4
1 541 609 9093 733 9
54
Таблица 3. Прямые затраты на вскрытие и вскрышные работы бестраншейным способом table 3. Direct costs for stripping and stripping works by a trenchless method
Наименование параметров
Экскаватор
ЭШ-6,5/45
ЭШ-11/75
ЭШ-20/90
ЭШ-15/100
Объем торфов, м3
Стоимость машино-часа оборудования, руб./ч Производительность оборудования, мз/ч Прямые затраты на 1 мз, руб./мз Затраты на вскрытие + вскрышные работы, руб. Ожидаемый доход со вскрытого блока запасов, руб.
Отношение затрат на вскрытие + вскрышные работы к ожидаемому доходу, %
2079,9 295,0 7,1 702 494
99 637,852 4473,3 15 787,5
434,0 689,0
10,3 22,9
1 026 972 2 283 068
16 717 500
6
14
16 235,5 524,0 31,0 3087 163
18
4
Кроме этого, следует учесть, что шагающие экскаваторы немобильны, затраты времени и средств на перегон достаточно большие, поэтому для разработки нескольких обособленных блоков использовать драглайн невыгодно. Использование драглайна возможно при наличии электрической питающей сети, потому что на большинстве месторождений нет ЛЭП. Область их применения также ограничена крепостью пород, ковши драглайнов позволяют вести разработку горных пород до 4-й категории крепости по «Единым нормам выработки», в том числе пород, требующих предварительного рыхления, с плотностью до 2,9 т/м3. Из этого следует вывод, что использование экскаваторов-драглайнов очень эффективно для разработки обособленных блоков запасов в определенных условиях, например, если к месторождению проведено электричество, породы не требуют предварительной подготовки к выемке, на месторождении кроме обособленных бло-
ков имеются еще запасы. В таких условиях привлечение драглайна актуально. Стоит отметить, что драглайн ЭШ-6,5/45 мобильнее более крупных экскаваторов, поэтому область его применения для целей разработки обособленных блоков запасов может быть значительно шире.
Гидравлические экскаваторы (обратная лопата), используемые при разработке россыпных месторождений, имеют среднюю глубину черпания от 6 до 9 м, что существенно сокращает область их применения для бестраншейного способа вскрытия обособленных блоков.
Потенциально перспективным может быть использование с целью бестраншейного вскрытия обособленных блоков гидравлических экскаваторов с удлиненной стрелой, например экскаватора Case CX330 LR, максимальная глубина черпания которого составляет 16,7 м. Можно предположить, что в определенных условиях подобные машины могли бы себя проявить положительно, но при-
рисунок 4. Вскрытие обособленного блока запасов бестраншейным способом драглайном ЭШ-6,5/46 Figure 4. stripping of an isolated block of reserves by trenchless method using dragline EsH-6.5/45
меров использования подобной техники на разработке россыпей не нашлось, поэтому сделать вывод об их эффективности трудно.
Разработка россыпей сопряжена с большой зем-леемкостью работ, нарушением и уничтожением растительности, загрязнением вод [9-13]. Экологические проблемы, связанные с золотодобычей, возникают на разных типах месторождений и при любых способах их разработки [13-19]. Поэтому важным фактором при выборе способа вскрытия является экологическая чистота производства горных работ. Для оценки негативного влияния на окружающую среду была оценена землеем-кость работ при рассмотренных вариантах вскрытия и вскрышных работах (табл. 4).
Из табл. 4 следует, что меньший показатель землеем-кости имеет бестраншейный способ вскрытия с использованием драглайнов ЭШ-11/75 и более крупных моделей (ввиду большего радиуса черпания и разгрузки, а также высоты разгрузки), значение которого в данном примере
на 30,7 % меньше по сравнению с наиболее землеемким способом вскрытия с траншеей внешнего заложения.
Способ вскрытия с траншеей внутреннего заложения тоже менее землеемкий по сравнению с траншеей внешнего заложения (разница составляет 26,8 %).
Значение имеют такие показатели, как затраты на водоотлив и очистку карьерных вод, которые во многом зависят от показателя землеемкости. Прямую зависимость от площади, нарушенной горными работами, имеет количество карьерных вод, поступающих в карьер за счет атмосферных осадков. Для конкретного примера был подсчитан водоприток в карьер (табл. 5) по известным формулам за счет атмосферных осадков с параметрами: коэффициент поверхностного стока - 0,8, норма осадков за теплый период года - 280 мм, число дней с осадками за теплый период года - 55, коэффициент удаления снега из карьера с учетом частичного испарения снега и впитывание воды водопроницаемыми поверхностями - 0,5, годовое количество твердых осадков - 70 мм, длительность
Таблица 4. Землеемкость работ table 4. Earth intensity of work
Землеемкость Внешняя Смешанная Внутренняя Бестраншейный способ Бестраншейный
траншея траншея траншея (ЭШ-6,5/45) способ (ЭШ-11/75)
Основная горная выработка, м2 9041 9041 9041 9041 9041
Траншея, м2 5309 3345 2017 - -
Отвалы, м2 22 580 17 725 15 960 19 384 16 560
Всего 36 930 30 111 27 018 28 425 25 601
Сравнение землеемкости, % 100 81,5 73,2 77,0 69,3
Таблица 5. Атмосферные осадки (на карьерную площадь) table 5. Atmospheric precipitation (for a quarry area)
Атмосферные осадки
Внешняя траншея Смешанная траншея Внутренняя траншея
Бестраншейный способ
Приток дождевых вод, мз/ч Приток талых вод, мз/ч Приток ливневых вод, мз/ч
2,4 1,7 23,9
2,1 1,4 20,6
1,9 1,3 18,4
1,5 1,1 15,1
интенсивного снеготаяния в паводок - 10, максимальный суточный слой осадков, для данного района - 0,05, площадь выработок - по вариантам.
Из табл. 5 следует, что меньше всего атмосферных осадков поступает в обособленные блоки, вскрытые бестраншейным способом и траншеей внутреннего заложения. Увеличение расходов карьерных вод ведет к повышению затрат на водоотлив и последующую очистку сточных вод. Таким образом, с экологической точки зрения бестраншейный способ вскрытия и способ вскрытия с траншеей внутреннего заложения также более рациональны.
Выводы
1. Наиболее распространенный при разработке россыпных месторождений способ вскрытия запасов тран-
шеями внешнего заложения является наименее экономически и экологически эффективным и может быть рекомендован только на мелких россыпях.
2. С увеличением количества обособленных блоков на вовлекаемых в разработку россыпях растет целесообразность использования экскаваторов с большими рабочими параметрами, позволяющими осуществлять вскрытие запасов бестраншейным способом. При этом объем работ по подготовке запасов к выемке может сократиться до 70 %.
3. Бестраншейный способ вскрытия обособленных блоков позволяет существенно (до 20-30 %) уменьшить землеемкость горных работ, в 1,2-1,6 раз снизить расход карьерных вод и таким образом заметно повысить экологическую чистоту горных работ.
Вклад авторов
Все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.
ЛИТЕРАТУРА
1. Луняшин П. Д. Проблемы российских россыпей и пути их решения // Золото и технологии. 2018. № 2. С. 60-65.
2. Чемезов В. В., Тальгамер Б. Л. Техногенные россыпи (образование, оценка и эксплуатация). Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2013. 239 с.
3. Об утверждении Классификации запасов и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых: Приказ Министерства природных ресурсов РФ от 11 декабря 2006 г. № 278. Зарегистрировано в Минюсте РФ 25 декабря 2006 г, регистрационный № 8667.
4. Анистратов Ю. И., Горюнов Ф. А. Систематизация вскрывающих выработок и выбор критериев, определяющих способ вскрытия карьерных полей // Горная промышленность. 2012. № 6. С. 54-58.
5. Березин В. П., Лешков В. Г., Мацуев А. П., Потемкин С. В. Справочник по разработке россыпей. М.: Недра, 1973. 592 с.
6. Шешко Е. Ф. Открытая разработка месторождений полезных ископаемых. 3-е изд. М., 1957. 496 с.
7. Кузнецов К. К., Ястребов А. И., Третьяков К. М. Выбор внутрикарьерного транспорта. М.: Недра, 1975. 152 с.
8. Протокол № 461 заседания Государственной комиссии по утверждению заключений государственной экспертизы запасов полезных ископаемых Федерального агентства по недропользованию. 2018. 60 с.
9. Козлов А. П., Митюшова М. А. Экологические проблемы при освоении россыпных месторождений // Проблемы освоения недр в XXI веке глазами молодых ученых и специалистов: сборник трудов конференции. М.: ИПКОН РАН, 2011. 464 с.
10. Сорокина О. А. Экологические проблемы при освоении россыпных месторождений золота юга Дальнего Востока // Функционирование геосистем: сборник трудов конференции. Владивосток: ДВФУ, 2002. 104 с.
11. Мирзеханова З. Г., Мирзеханов Г. С. Ресурсно-экологические проблемы разработки россыпных месторождений золота // Проблемы геоэкологии и рационального природопользования стран Азиатско-Тихоокеанского региона: сборник трудов конференции. Владивосток, 2000. С. 82-83.
12. Янин Е. П. Экологические последствия разработки россыпных месторождений. Обзор // Проблемы окружающей среды и природных ресурсов. 2019. № 7. С. 10-54.
13. Луняшин П. Д. Россыпи и экология: разумное сочетание возможно // Золото и технологии. 2020. № 4 (50). URL: https://zolteh.ru/ ekspluatatsiya-mestorozhdeniy/rossypi-i-ekologiya-razumnoe-sochetanie-vozmozhno/
14. Esser G., Janz S., Waither H. Promoting biodiversity in recultivating the rhenish lignite-mining area // World of Mining-Surface and Underground. 2017. Vol. 69. No. 6. P. 327-334.
15. Egidarev E. G., Simonov E. A. Assessment of the environmental effect of placer gold mining in the Amur river basin // Water Resources. 2015. № 42. P. 897-898. https://doi.org/10.1134/S0097807815070039
16. Abdul-Wahab S. A., Marikar F. A. The environmental impact of gold mines: pollution by heavy metals // Open Engineering. 2012. Vol. 2. Issue 2. P. 304-313. https://doi.org/10.2478/s13531-011-0052-3
17. Fashola M. O., Ngole-Jeme V. M., Babalola O. O. Heavy Metal Pollution from Gold Mines: Environmental Effects and Bacterial Strategies for Resistance // International Journal of Environmental Research and Public Health. 2016. № 13 (11). P. 1-20. https://doi.org/10.3390/ijerph13111047
18. Hilson G. The Environmental Impact of Small-Scale Gold Mining in Ghana: Identifying Problems and Possible Solutions // The Geographical Journal. 2002. Vol. 168. No. 1. P. 57-72. https://doi.org/10.1111/1475-4959.00038
19. Orimoloye I. R., Ololade O. O. Potential implications of gold-mining activities on some environmental components: A global assessment 1990 to 2018 // The Geographical Journal. 2020. Vol. 32. Issue 4. P. 2432-2438. https://doi.org/10.1016/jjksus.2020.03.033
Статья поступила в редакцию 20 апреля 2022 года
УДК 622.221.2; 622.271.1 http://doi.org/10.21440/2307-2091-2022-2-104-113
Methods for stripping isolated blocks in alluvial deposits
egor alekseevich DoRosH1* Boris Leonidovich TAL'GAMER2**
1LLC "SibZoloto", Иркутск, Россия
2Irkutsk National Research Technical University, Irkutsk, Russia Abstract
Relevance. Currently, a promising direction in the country's mining industry is gold mining. Despite the fact that most of the gold in the country is mined from ore deposits (69-74%), 26-31% is mined from alluvial deposits, and production volumes are growing. The quality of alluvial deposits is deteriorating, and a large number of various technogenic formations are increasingly involved into development. Of considerable interest for involvement into development is the residual-pillar complex, the richest and most difficult to develop among technogenic formations. An urgent task is to find rational ways to involve these reserves into development.
The purpose of the article. The article deals with the problem of stripping isolated blocks of alluvial deposits, the solution of which is aimed primarily at economically profitable involvement of this group of reserves into development. Research methods - graphic-analytical analysis of various stripping options, followed by a feasibility study of the most acceptable ones.
Results. The paper provides an overview of the most common methods of stripping alluvial deposits, substantiates the scope of their application when involved into development of isolated blocks. Common alternative stripping methods and promising equipment are presented, which can be used both during stripping and stripping operations. An assessment of the negative impact on the environment during the considered options for stripping and stripping operations is presented.
Conclusions. When stripping isolated blocks of reserves, the trenchless method and the method of stripping with an internal trench have the greatest economic and environmental efficiency.
Keywords: alluvial deposits, technogenic formations, isolated block, open cut isolated method, stripping of reserves.
REFERENCES
1. Lunyashin P. D. 2018, Problems of Russian placers and ways to solve them. Zoloto i tekhnologii [Gold and technologies], no. 2, pp. 60-65. (In Russ.)
2. Chemezov V. V., Talgamer B. L. 2013, Technogenic placers (formation, evaluation and exploitation). Irkutsk, 239 p. (In Russ.)
3. On approval of the Classification of reserves and probable resources of solid minerals: Order of the Ministry of Natural Resources of the Russian Federation, December 11, 2006, no. 278. Registered in the Ministry of Justice of the Russian Federation, December 25, 2006, registration no. 8667. (In Russ.)
4. Anistratov Yu. I., Goryunov F. A. 2012, Categorization of mine openings and selection of criteria determining mine-take access and development methods. Gornaya promyshlennost' [Mining industry], no. 6, pp. 54-58. (In Russ.)
5. Berezin V. P., Leshkov V. G., Matsuev A. P., Potemkin S. V. 1973, Reference book on the development of placers. Moscow, 592 p. (In Russ.)
6. Sheshko E. F. 1957, Open-cast mining of mineral deposits. Moscow, 496 p. (In Russ.)
7. Kuznetsov K. K., Yastrebov A. I., Tretyakov K. M. 1975, The choice of in-quarry transport. Moscow, 152 p. (In Russ.)
8. Minutes no. 461 of the meeting of the State Commission for the approval of the conclusions of the state examination of mineral reserves of the Federal Agency for Subsoil Use. 2018, 60 p. (In Russ.)
9. Kozlov A. P., Mityushova M. A. 2011, Ecological problems in the development of alluvial deposits. Problems of subsoil development in the 21st century through the eyes of young scientists and specialists: A collection of proceedings of the conference. Moscow, 464 p. (In Russ.)
10. Sorokina O. A. 2002, Ecological problems in the development of alluvial gold deposits in the south of the Far East. Functioning of geosystems: A collection of proceedings of the conference. Vladivostok, 104 p. (In Russ.)
11. Mirzekhanova Z. G., Mirzekhanov G. S. 2000, Resource-environmental problems of development of placer gold deposits. Problems of geoecology and rational environmental management of the countries of the Asia-Pacific region: A collection of proceedings of the conference. Vladivostok, pp. 82-83. (In Russ.)
12. Yanin E. P. 2019, Ecological implications of the development of alluvial deposits. Overview. Problemy okruzhayushchey sredy i prirodnykh resursov[Problems of the environment and natural resources], no. 7, pp. 10-54. (In Russ.)
13. Lunyashin P. D. Placers and ecology: A reasonable combination is possible. Zoloto i tekhnologii [Gold and technologies], no. 4 (50), pp. 126-131. (In Russ.)
14. Esser G., Janz S., Walther H. 2017, Promoting biodiversity in recultivating the rhenish lignite-mining area. World of Mining-Surface and Underground, vol. 69, no. 6, pp. 327-334.
15. Egidarev E. G., Simonov E. A. 2015, Assessment of the environmental effect of placer gold mining in the Amur River basin. Water Resources, no. 42, pp. 897-898. https://doi.org/10.1134/S0097807815070039
16. Abdul-Wahab S. A., Marikar F. A. 2012, The environmental impact of gold mines: Pollution by heavy metals. Open Engineering, vol. 2, issue 2, pp. 304-313. https://doi.org/10.2478/s13531-011-0052-3
[email protected] "[email protected]
https://orcid.org/0000-0003-1413-0116
17. Fashola M. O., Ngole-Jeme V. M., Babalola O. O. 2016, Heavy Metal Pollution from Gold Mines: Environmental Effects and Bacterial Strategies for Resistance. International Journal of Environmental Research and Public Health, no. 13 (11), pp. 1-20. https://doi.org/10.3390/ijerph13111047
18. Hilson G. 2002, The Environmental Impact of Small-Scale Gold Mining in Ghana: Identifying Problems and Possible Solutions. The Geographical Journal, vol. 168, no. 1, pp. 57-72. https://doi.org/10.1111/1475-4959.00038
19. Orimoloye I. R., Ololade O. O. 2020, Potential implications of gold-mining activities on some environmental components: A global assessment 1990 to 2018. The Geographical Journal, vol. 32, issue 4, pp. 2432-2438. https://doi.org/10.1016/j.jksus.2020.03.033
The article was received on April 20, 2022
