СПОСОБ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ РУДНЫХ И НЕРУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
METHOD FOR AUTOMATED COMPLEX DEVELOPMENT OF ORE AND NONMETALLIC DEPOSITS

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при освоении рудных месторождений и месторождений других твердых полезных ископаемых.
Известны и широко применяются в горной промышленности открытый, подземный и комбинированный способы разработки скальных и полускальных месторождений полезных ископаемых. При этом используются горные технологии лишь цикличного и циклично-поточного типа.
К основным недостаткам традиционных способов разработки месторождений данного типа относятся высокие капитальные и эксплуатационные затраты, значительные потери полезного ископаемого и его разубоживание, тяжелые и опасные условия работы горняков, особенно при подземном способе добычи [1].
По своему функциональному назначению относительно близким к заявляемому является скважинный способ [2].
Основными недостатками скважинного способа добычи являются низкая качественная селективность добываемых полезных ископаемых и невысокая полнота их выемки, а также ограниченные возможности его рационального использования при освоении месторождений твердых полезных ископаемых, в частности золоторудных.
Технический результат предполагаемого способа заключаются в повышении эффективности освоения небольших рудных и нерудных месторождений золота, свинца, олова и других полезных ископаемых.
Технический результат достигается тем, что в способе автоматизированного комплексного освоения рудных и нерудных месторождений, включающем универсальные роботизированные мобильные комплексы для производства добычи, подготовки и переработки минерального сырья и концентратов, блок автоматизированного управления работой горно-обогатительного предприятия, техническую систему опережающего, текущего и оперативного получения горно-геологической информации, осуществляют в комплексе полностью автоматизированное получение горно-геологической информации на основе построения цифровой модели с использованием программного обеспечения, циклично-поточное разрушение скальных и полускальных горных пород безопасным мелкошпуровым буровзрывным способом и прочных нескальных горных пород - механическим способом, адаптивную и глубокодифференцированную раздельную механизированную выемку и погрузку минеральной и породной массы различных категорий, типов и сортов, сквозную раздельную рудоподготовку на всех технологических операциях, избирательное первичное обогащение минерального сырья с использованием адаптивной гравитационной технологии и физико-химической комбинированной технологии, раздельную переработку концентратов на завершающей стадии с использованием металлургических способов.
Возможность формирования требуемой последовательности выполняемых действий предложенными средствами позволяет решить поставленную задачу, определяет новизну, промышленную применимость и изобретательский уровень разработки.
Способ автоматизированного комплексного освоения рудных и нерудных месторождений включает универсальные роботизированные мобильные комплексы для производства добычи, подготовки и переработки минерального сырья и концентратов, блок автоматизированного управления работой горно-обогатительного предприятия, техническую систему опережающего, текущего и оперативного получения горно-геологической информации. Способ полностью автоматизированного комплексного освоения рудных и нерудных месторождений скального и полускального типов осуществляют с применением соответствующих средств и методов выполнения производственных работ в следующей последовательности: подготавливают площадку на безопасном расстоянии от рабочих зон и сооружают на ней пункт автоматизированного управления всем комплексом работ, связанных с освоением месторождения; производят вскрытие рудной залежи или ближайших от поверхности рудных тел; автоматизировано и оперативно получают, обрабатывают и используют горно-геологическую информацию на всех этапах, стадиях, процессах и операциях комплексного освоения месторождения, используя как автономный, мобильный и портативный агрегат, так и специальные устройства типа манипуляторов, смежные с устройствами другого функционального назначения, которыми оборудуют универсальный комплекс. Осуществляют в комплексе полностью автоматизированное получение горно-геологической информации на основе построения цифровой модели с использованием программного обеспечения, циклично-поточное разрушение скальных и полускальных горных пород безопасным мелкошпуровым буровзрывным способом и прочных нескальных горных пород - механическим способом. При рыхлении горных пород используют универсальный роботизированный агрегат для бурения скважин или шпуров малого диаметра. Выполняют адаптивную и глубокодифференцированную раздельную механизированную выемку и погрузку минеральной и породной массы различных категорий, типов и сортов, сквозную раздельную рудоподготовку на всех технологических операциях. Выемочно-погрузочные работы осуществляют в автоматизированном режиме как циклично, так и непрерывно (в зависимости от потребности) с помощью экскавационного робота, позволяющего осуществлять как производительную валовую выемку и погрузку горной массы, так и эффективную селективную выемку и раздельную погрузку горной массы по категориям, типам и сортам, при этом кондиционную рудную массу разгружают в приемное устройство минералоподготовительного блока мобильного универсального комплекса. Осуществляют избирательное первичное обогащение минерального сырья с использованием адаптивной гравитационной технологии и физико-химической комбинированной технологии, раздельную переработку концентратов на завершающей стадии с использованием металлургических способов. Временно некондиционную минеральную массу размещают в спецскладе, некондиционную - в отдельном секционном отвале, а породную массу - в посортовых блоках породного отвала. Подготовленную минеральную массу подают на переработку в одну из соответствующих ее типу секций обогатительного агрегата универсального комплекса - например, гравитационную, флотационную, комбинированного обогащения, либо ускоренного выщелачивания (при воздействии необходимого уровня давления и температуры). Полученный при этом концентрат перерабатывают в смежном секционном металлургическом агрегате мобильного комплекса, например, золотосодержащий концентрат подвергают автоматизированной переработке в аффинажном блоке данного агрегата. Секционный металлургический агрегат может быть мобильным, либо полустационарным, либо стационарным, размещаемым по возможности на небольшом расстоянии от универсального подготовительно-обогатительного комплекса.
Способ позволяет осуществлять в совокупности высокоэффективное комплексное освоение рудных и нерудных месторождений различной сложности и разнообразного вещественного состава, обеспечивая возможность полной и избирательной выемки маломощных минеральных тел - вплоть до тонких прожилков, исключить потери кондиционных полезных ископаемых и значительное разубоживание, глубокую вещественную, технологическую и качественную дифференциацию минеральной массы как в процессе ее добычи, так и при ее подготовке и переработке. Способ позволяет достичь высокого уровня производительности труда и относительно низких производственных капитальных, эксплуатационных и инфраструктурных затрат, сократить сроки ввода предприятия в эксплуатацию, а также экологические и социальные издержки производства.
Источники информации
1. Секисов Г.В., Зыков Н.В. Освоение минеральных объектов и методология оценки. Хабаровск-Чита 2012.
2. Арене Ж.В. Гидротехнологические методы добычи полезных ископаемых. М.., 1975.