Анализ применяемых способов разработки и оборудования на россыпных месторождениях Якутии

© С.А. Ермаков, А.В. Потехин, 2012

С.А. Ермаков, А.В. Потехин

АНАЛИЗ ПРИМЕНЯЕМЫХ СПОСОБОВ РАЗРАБОТКИ И ОБОРУДОВАНИЯ НА РОССЫПНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЯХ ЯКУТИИ

Выполнен анализ способов разработки россыпных месторождений золота и алмазов Республики Саха (Якутия), способов подготовки многолетнемерзлых пород к выемке, применяемого горнодобычного, транспортного, бурового и обогатительного оборудования.

Ключевые слова: россыпные месторождения, способы разработки, механическое рыхление, буровзрывная подготовка, выемочное оборудование, бульдозеры, буровые станки, пром-приборы.

На основе рассмотрения проектной документации, планов развития горных работ горно-добывающих предприятий Республики Саха (Якутия), выполнен анализ применяемых способов разработки, горно-добычного и транспортного оборудования по 130 россыпным месторождениям золота и алмазов. Как показал анализ на россыпных месторождениях РС (Я) нашли применение бульдозерный, экскаваторный, в комбинации с бульдозерным (комбинированный) и дражный способы разработки. При этом не выявлено применения в настоящее время гидравлического способа разработки.

При дражном способе разработки в основном применяются 250-литровые драги завода ИЗТМ с различным сроком эксплуатации, с глубиной подводного черпания до 12 метров и одна 380-литровая драга с глубиной черпания до 30 м. Основные месторождения россыпного золота, на которых применяется дражный способ, это россыпь реки Большой Куранах (ЗАО ГДК «Алдголд), эксплуатирующее 4 драги, в т.ч. три 250 литровых (ДМ-250) и 380 литровую драгу, запущенную в эксплуатацию в 2011 г. Россыпь Аллах-Юнь (Артель старателей «Дражник») эксплуатирующая пять 250-литровых драг на различных участках россыпи.

Разработка россыпных месторождений региона сезонная, с естественной и принудительной оттайкой, также с применением механического и буровзрывного рыхления. Продолжительность

Рис. 1. Распределение способов разработки россыпных месторождений РС

промывочного сезона в различных районах Якутии составляет от 90 до 210 суток, что обусловлено климатической составляющей и техническими возможностями применяемого оборудования.

Как показал анализ 56,7 % рассмотренных россыпных месторождений разрабатывается бульдозерным способом, 39,0 % — комбинированным способом (рис. 1).

Сущность которого заключается в комбинации бульдозерного и экскаваторно-автотранспортного способов. При этом применяются следующие комплексы оборудования: бульдозер — отвал (промприбор), экскаватор (погрузчик) — автосамосвал — отвал (промприбор), бульдозер — экскаватор (погрузчик) — автосамосвал — отвал (промприбор).Разработка вскрышных пород и их транспортировка в основном осуществляется бульдозерами. Разработка песков по схеме-бульдозер на рыхлении и окучивании пород в навал, погрузка песков из навала экскаватором или погрузчиком в автосамосвалы, с последующей транспортировкой на промежуточный склад СОФ или промприбор, подача песков на промывку бульдозерами легкого класса.

Около 3,5 % месторождений разрабатываются дражным способом (р. Большой Куранах, р. Аллах-Юнь, р. Ирелях, месторождение Горное). Вскрышные работы (подготовка дражных котлованов) выполняются на россыпи р. Б.Куранах шагающими экскаваторами ЭШ-10/70, ЭШ-6/45, на россыпях Аллах-Юнь, р. Ирелях, на месторождении «Горное» тяжелыми бульдозерами.

Производительность драг составляет 600-800 т.м3 в сезон. Отработка россыпей драгами в основном осуществляется по комбинированной схеме погашения запасов снизу вверх и сверху вниз по простиранию, поперечными и продольными ходами с шириной забоя 60-80 м.

На погребенной россыпи реки Большой Куранах применяется также комбинация дражного и экскаваторного способов. Долинная часть после производства вскрышных работ отрабатывается драгами, а террасовая часть на четвертом, наиболее глубоком участке россыпи разрабатывается в настоящее время экскаваторным способом с использованием гидравлического экскаватора, автосамосвалов, шагающего экскаватора, роторного экскаватора и отвалообразователя с обогащением песков на береговой фабрике (БОФ).

Способы подготовки горных пород к выемке.

На большинстве рассмотренных россыпных месторождений (76,6 %) подготовка горных пород к выемке осуществляется с использованием механического рыхления тяжелыми бульдозерами и естественной оттайки (рис. 2). В меньшей степени (23,4 % месторождений) наряду с механическим рыхлением и естественной оттайкой многолетнемерзлых пород используется буровзрывная подготовка.

Оборудование, применяемое при производстве вскрышных, добычных работ и обогащении песков

Бульдозеры

Как показал анализ при производстве вскрышных и добычных работ на россыпных месторождениях РС(Я) применяются отечественные и импортные бульдозеры, использование которых выражается в отношении 60 % к 40 %.

Среди зарубежных применяются бульдозеры фирм Komatsu, Caterpillar, FiatAllis, Shantui. Наибольшее распространение получили: Komatsu D-355A и D-375A соответственно 34,0 % и 34,7 % (табл. 1).

Таблица 1

Komatsu Caterpillar Fiat-Allis Shantui

475A 375A 355A 275A 155A 65 D-10 D-9 F-31 SD-32 SD-16

3,5 % (5s CO 34,0 % 3,5 % 0,7 % 4,2 % 4,2 % 6,3 % 1,4 % 4,9 % 2,8 %

23,4%

1 I..-; примПЛПГ1 БВР

2 • ' 'l;iv l il'llll.lM

применением БВР

76.6%

Рис. 2. Распределение способов подготовки горных пород к выемке

Таблица 2

Марки бульдозеров

Т-40.01 Т-35.01 Т-25.01 Т-20.01 Т-15.01 Т-11.01 ТК-25.02

3,0 % 8,3 % 1,3 % 5,7 % 1,3 % 8,3 % 0,9 %

Т-500 Т-330 Т-170 Т-130 ДЭТ-250 АКР-751 Б-10

7,8 % 1,7 % 40,9 17,4 % 2,2 % 0,4 % 0,9

Среди отечественных нашли применение бульдозеры следующих марок: Т-40.01, Т-35.01, Т-25.01, Т-20.01, Т-500, Т-330 и др.

Чаще остальных применяются: Т-170 -40,9 %, Т-130 — 17,4 %, Т-35.01, Т-11,01 -8,3 % и Т-500 — 7,8 % (табл. 2). На планировочных и прочих вспомогательных работах, а также при подаче песков на промприбор используются: Т-15.01, Т-11.01, Т-170, Т-130.

Экскаваторы

В качестве выемочного оборудования применяются отечественные и импортные экскаваторы различных марок. Экскаваторы используются на вскрышных и добычных работах, при выполнении горно-подготовительных работ и строитель-

стве горно-технических сооружений. Среди них наиболее часто

Таблица 3

EC360 EC460 PC-300 PC-400 Litronic R944 C ЭКГ-5А ЭКГ-8И CAT-325

2,3 % 4,7 % 9,3 % 16,3 % 4,7 % 41,9 % 11,6 % 9,3 %

Таблица 4

Марки погрузчиков

Volvo RS-750 RS-570 LS-7 L-34 H- CAT- NSW- 97Z

L220F 400C 988 534

1,3 % 5,3 % 20,0 % 2,7 % 9,3 % 1,3 % 6,7 % 4,0 % 1,3 %

WA-420 WA-500 WA-600 WA-700 ПК- К-702 БелАЗ- ZL-50F SL-60W

60.01 7822

4,0 % 16,0 % 13,3 % 1,3 % 1,3 % 8,0 % 1,3 % 1,3 % 1,3 %

Таблица 5

MAN HOWO CAT Урал БелАЗ МАЗ- КрАЗ- КамАЗ-

TGA 7540 7547 7548 7523 5516 256 65115

2,6 % 6,6 % 3,9 % 2,6 % 19,7 % 11,8 % 35,5 % 7,9 % 5,3 % 1,3 % 2,6 %

встречаются карьерные гусеничные экскаваторы типа ЭКГ (ЭКГ-5А; ЭКГ-8И соответственно 41,9 % и 11,6 %) и дизельные экскаваторы CAT-325B, Komatsu PC-300 — 9,3 %, PC-400 — 16,3 %, VOLVO EC360BLC, EC460BLC (табл. 3). На бестранспортной вскрыше торфов используются шагающие экскаваторы ЭШ-10/70 и ЭШ-6/45.

Погрузчики

Модельный ряд одноковшовых погрузчиков используемых на разработке россыпей представлен в табл. 4. В основном это марки KomatsuWA-420, -500, -600, -700; DresstaNSW-534; CAT-988; DresserRS-570, -750; L-34, К-702 и др. Наибольшее применение получили Dresser RS-570 — 20,0 %, KomatsuWA-500 — 16,0 %,WA -600 — 13,3 %, L-34 — 9,3 %, К-702 — 8,0 %, применение оставшихся 13 видов погрузчиков изменяется в диапазоне от 1,3 % до 6,7 %.

А втосамосвалы

При транспортировании вскрышных пород в отвал и песков на обогатительную фабрику или к промприбору используются автосамосвалыкак отечественных фирм (БелАЗ, МАЗ, КрАЗ, КамАЗ), так и зарубежных (MAN, HOWO, CAT) (табл. 5). Чаще остальных при разработке россыпей применяются Бе-

лАЗ-7548 -35,5 %, БелАЗ-7540 — 19,7 % и БелАЗ-7547 — 11,8 %. Применение остальных типов автосамосвалов изменяется от 1,3 % до 7,9 %. Буровые станки

Для ведения буровзрывных работ используют скважин-ные и шпуровые заряды различных диаметров. В основном бурение

Таблица 6

БТС-150 УРБ-2А-2Д 5СБШ-200 СБШ-250 СБШ-160/200-Д СБУ-100 DX-800 НКР-100М УГБ-50

3,3 % 33,3 % 6,7 % 30,0 % 13,3 % 3,3 % 3,3 % 3,3 % 3,3 %

Таблица 7

Марки промприборов

ПГШ-75 3,8 % ПГШ-50 22,9 % ПГШ-30 1,5 % ГГМ-3 32,8 % УШ-11-100 3,8 % К0У-1200 1,5 %

ПБШ-40 5,3 % ПКБШ-100 21,4 % МПД-4 0,8 % МПД-6 2,3 % ПКС-700 2,3 % ПГБ-75 1,5 %

взрывных скважин и шпуров на россыпных месторождениях Якутии осуществляется буровыми станками ударно-вращательного бурения с погружными пневмоударниками и станками шарошечного бурения отечественного производства. Наибольшее применение нашли станки: УРБ-2А-2Д — 33,3 %, СБШ-250 — 30,0 %, СБШ-160/200-Д — 13,3 %. Применение остальных типов станков незначительно (табл. 6). На небольших месторождениях, где отсутствует энергоснабжение, буровые работы ведутся автономными дизельными буровыми станками БТС или УРБ.

Промприборы.

При промывке и обогащении песков применяются следующие промприборы: ГГМ-3, ПКБШ-100, ПГШ-11-30, ПГШ-11-50, ПГШ-11-75, ПКС-1-700, КОУ-1200, МПД-6 и т.д. Наибольшее применение нашли: ГГМ-3 — 32,8 %, ПГШ-11-50 — 22,9 %, ПКБШ-100 — 21,4 %. Использование остальных промприбо-ров не превышает 6 % (табл. 7).

Выводы

Выполнен анализ способов разработки россыпей РС(Я), применяемого горно-добычного и транспортного оборудования, который показал следующее:

— наибольшее распространение на рассмотренных месторождениях получили: бульдозерный способ и комбинированный (комбинация бульдозерного и экскаваторного способов), что связано с горно-геологическими и горнотехническими условиями разрабатываемых месторождений (мощность пород, объемы, наличие ММП и т.д.);

— подготовка горных пород к выемке с использованием БВР осуществляется примерно на каждом пятом месторождении, что обусловлено параметрами месторождений (мощности песков, торфов) и сжатыми сроками промывочного сезона;

— среди тяжелой бульдозерной техники наибольшее распространение получили импортные KomatsuD-375A и D-355A, средние и легкие бульдозеры в основном отечественного производства. Среди них самые используемые Т-20.01, Т-11.01, Т-130, Т-170;

— среди выемочно-погрузочного оборудования наблюдается тенденция роста применения колесных погрузчиков, в основном зарубежных производителей, которые имеют ряд преимуществ по сравнению с экскаваторами при разработке мало- и среднеобъемных месторождений. Наиболее распространенные погрузчики Komatsu WA-500, WA-600 и Dresser RS-570 с емкостью ковша от 4,3 до 11 м3. При разработке крупнообъемных россыпных месторождений в основном используется экскаватор ЭКГ-5А;

— автосамосвалы в основном представлены маркой БелАЗ, наиболее распространены БелАЗ-7548 грузоподъемностью 42 тонны и БелАЗ-7540 грузоподъемностью 30 тонн;

— бурение взрывных скважин осуществляется в основном станками шарошечного и ударно-вращательного бурения с погружным пневмоударником. Наиболее распространены буровые станки СБШ-250 в различных модификациях и УРБ-2А-2Д;

— среди обогатительного оборудования наиболее распространены промприборы — ГГМ-3, ПГШ-11-50 и ПКБШ-100. Широкое распространение прибора ГГМ-3 обусловлено его высокой производительностью и возможностью промывки

валунистых песков. ПКБШ-100 отличается тем, что имеет более высокие показатели извлечения и лучше дезинтегрирует труднопромывистые пески с повышенным содержанием глины. ЕШ

КОРОТКО ОБ АВТОРАХ -

Ермаков Сергей Александрович — кандидат технических наук, заведующий лабораторией, s.a.ermakov@igds.ysn.ru,

Потехин Алексей Викторович — аспирант, alekseypotekhin@mail.ru, Институт горного дела Севера им Н.В. Черского Сибирского отделения РАН.