Текст
                    Содержание


Коллективу рудника «Мурунтау» ДОРОГИЕ ДРУЗЬЯ! Сорок лет прошло с того памятного дня, когда в пустыне Кызылкум началось промыш ленное освоение крупнейшего в мире золото рудного месторождения Мурунтау. Самоотверженным трудом мужествен ных и преданных своему делу людей за корот кий срок создан уникальный промышленный комплекс по добыче и переработке золота. За все время существования коллектив рудника стабильно обеспечивал гидрометал лургический завод № 2 рудой необходимого качества и тем самым вносил значительный вклад в развитие экономики республики. Се годня Узбекистан стоит в одном ряду с миро выми лидерами по добыче драгоценного ме талла, а наше золото признано во всем мире как продукция высочайшего качества. За 40 лет работы рудника, небольшой с точки зрения истории период времени, из ча ши карьера «Мурунтау» извлечено и переве зено свыше 1 миллиарда 165 миллионов кубометров горной массы. Внедрены и действуют современные технологии и горнотранспортное оборудование. Здесь прошли школу професси онального становления многие нынешние руководители и ведущие специалисты комбината, выросло целое поколение горняков, отличающееся высоким профессионализмом. По плечу труженикам Мурунтау и добыча фосфоритовой руды для производства мине ральных удобрений, остро необходимых сельскохозяйственной отрасли республики. Успешно справляется с поставленными задачами коллектив завода по производству эмульсионных взрывчатых веществ. Уверен, что дальнейшее перевооружение, постоянный поиск и внедрение прогрессивных технических и технологических решений, слаженная работа высокопрофессионального много национального коллектива руководителей, специалистов и рабочих позволят и впредь ста бильно наращивать производство золота, выполнять поставленные перед коллективом рудни ка ответственные задачи. От всей души поздравляю вас, дорогие горняки, уважаемые труженики рудника «Мурун тау», с 40летним юбилеем. Пусть ваша трудовая доблесть, беззаветная преданность делу, профессионализм на сто летия останутся замечательным примером для последующих поколений горняков Навоийско го горнометаллургического комбината. Желаю вам крепкого здоровья, семейного благополучия, дальнейших успехов и сверше ний в вашей нелегкой и благородной горняцкой деятельности. Генеральный директор НГМК Герой Узбекистана Николай Кучерский Содержание
май Основан в 1825 году Ежемесячный научнотехнический и производственный журнал 2007 Базовый печатный орган Межправительственного совета стран СНГ по разведке, использованию и охране недр УЧРЕДИТЕЛИ ЖУРНАЛА: АК «АЛРОСА», ОАО «Апатит», ОАО «ГМК «Норильский никель», ОАО «НПК «Механобр!техника», Московский государственный горный университет, ОАО «Нитро!Взрыв», Санкт!Петербургский государственный горный институт (Технический университет), Издательский дом «Руда и Металлы» при содействии НП «Горнопромышленники России» при участии Государственного Эрмитажа Председатель правления «Горного журнала» Л. А. Вайсберг РЕДАКЦИЯ: главный редактор Л. А. Пучков, заместитель главного редактора Е. А. Кононенко, ведущие редакторы: О. С. Мякота, А. В. Судибье, редакторы: Т. А. Дорн, О. В. Федина, менеджер по рекламе Н. И. Колыхалова, специалист по компьютерной графике К. Л. Осина, мл. редактор Е. В. Плотникова Тема номера: 40 лет карьеру «Мурунтау» Навоийского горно металлургического комбината РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ: Экспертная группа редколлегии: В. М. Авдохин, Л. А. Вайсберг, Л. Д. Гагут, С. А. Гончаров, В. В. Истомин, Н. О. Каледина, Д. Р. Каплунов (руководитель секции «Разработка месторождений»), Е. А. Козловский (руководитель секции «Сырьевая база»), Е. А. Кононенко, Е. А. Котенко, Б. Н. Кутузов, В. Г. Лернер, В. С. Литвиненко, А. Б. Макаров, Ю. Н. Малышев, Н. Н. Мельников, О. С. Мякота, М. Е. Певзнер (руководитель секции «Экономика, управление, недропользование»), А. И. Перепелицын (руководитель секции «Охрана труда и окружающей среды»), Г. Г. Пивняк, В. М. Попов, Л. А. Пучков, Б. И. Смирнов, А. И. Сухорученков, К. Н. Трубецкой, В. А. Чантурия (руководитель секции «Переработка и комплексное использование полезных ископаемых»), Е. Е. Шешко (руководитель секции «Горное оборудование, электроснабжение и автоматизация»), Ю. В. Шувалов, М. И. Щадов Аналитическая группа редколлегии: В. И. Борщ!Компониец, А. П. Величко, В. И. Ганицкий, В. П. Грицаев, С. А. Ильин, С. Л. Иофин (руководитель группы), В. Н. Мосинец, М. Г. Седлов, Р. И. Семигин, Е. М. Титиевский Руководители представительств в странах СНГ и регионах: С. С. Арзуманян (Армения), А. М. Бабец (КМА, Россия), Н. И. Дядечкин (Кривбасс, Украина), А. В. Зберовский (Донецко!Приднепровский регион, Украина), Азим Иброхим (Таджикистан), В. М. Кириенко (Белоруссия), А. А. Кулешов (Северо! Западный регион, Россия), О. Н. Мальгин (Кызылкумский регион, Узбекистан), Ю. А. Мамаев (Дальневосточный регион, Россия), К. И. Михай (Молдова), О. А. Одеков (Туркменистан), М. В. Рыльникова (Южный Урал, Россия), А. Г. Твалчрелидзе (Грузия), А. Ф. Цеховой (Казахстан), В. Л. Яковлев (Средний и Полярный Урал, Россия) Адрес редакции: 119049, Москва, ГСП!1, Ленинский просп., 6, МГГУ, комн. Г!550, Г!556, Г!557. Тел/факс: 236!97!48; 236!97!18; тел: 236!97!14; 236!97!68. E!mail: gornjournal@rudmet.ru; интернет: www.rudmet.ru Подписано в печать с оригинала!макета 10.05.07. Формат 60x90/8. Печ. л. 13. Печать офсетная. Бумага мелованная. Журнал зарегистрирован в Минпечати РФ (Свидетельство ПИ № 77!14420 от 20.01.2003 г.) Отпечатано в ОАО «Московская типография №13» © «Издательский дом «Руда и Металлы», «Горный журнал», 2006 Материалы, отмеченные Р , публикуются на правах рекламы Авторы статей, направляемых в «Горный журнал», передают Издательскому дому «Руда и Металлы» исключительные права на использование своего произведения. Перепечатка материалов возможна только с письменного разрешения редакции. При перепечатке ссылка на «Горный журнал» обязательна. Товарный знак и название «Горный журнал» являются исключительной собственностью Издательского дома «Руда и Металлы». Содержание Подписные индексы: в каталоге агентства «Роспечать» – 73075 в объединенном каталоге «Пресса России» – 45343
СОДЕРЖАНИЕ КАРЬЕРУ «МУРУНТАУ» «МУРУНТАУ» — 40 ЛЕТ 60 4 Кучерский Н. И. Навоийский комбинат на пороге 50летия Джос В. Ф., Кабиров А. Р. Применение простей ших взрывчатых веществ на карьере «Мурунтау» 63 8 Шеметов П. А. Проблемы увеличения выпуска золота и урана и пути их решения 10 Зинько Н. А., Филь В. И., Лашко В. Т., Грищенко Г. Г. Технология отсыпки внутреннего отвала скальных вскрышных пород при разработ ке крутопадающих месторождений Снитка Н. П. Карьеру «Мурунтау» – 40 лет 14 Камнев Е. Н., Селезнев А. В., Рубцов С. К., Иоффе А. М. Вклад ВНИПИпромтехнологии в становление и развитие карьера «Мурунтау» УПРАВЛЕНИЕ, УПРАВЛЕНИЕ, ПЛАНИРОВАНИЕ, КОНТРОЛЬ 65 Лукишов Б. Г., Тер5Семенов А. А., Федянин А. С. Совершенствование системы сейсмического контроля устойчивости бортов карьера «Мурун тау» 67 Сытенков В. Н., Федянин А. С. Применение геофизических методов исследований при от крытой разработке сложноструктурных золото рудных месторождений 71 Полищук С. З., Голуб В. В., Федянин А. С. Оценка фактора объемности при обосновании рациональной конструкции бортов карьера «Му рунтау» 73 Аристов И. И., Снитка Н. П. Совершенствова ние методики нормирования и учета потерь и ра зубоживания руды 77 Хамраев С. С., Давранбеков А. У. Особенности института права собственности в горных отноше ниях СЫРЬЕВАЯ БАЗА 19 Голищенко Г. Н., Беленко А. П. Геологогеофи зические критерии золотого оруденения Мурун тауского рудного поля 22 Федянин С. Н. Рентгенорадиометрическая сепа рация золотосодержащих руд с позиций геоста тистики 25 Мальгин О. Н., Лильбок Л. А., Акиньшина Г. И. Изучение технологических свойств руд место рождений Кызылкумской провинции ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМПЛЕКС КАРЬЕРА КАРЬЕРА «МУРУНТАУ» «МУРУНТАУ» 27 Шеметов П. А., Сытенков В. Н., Коломни5 ков С. С. Разработка крутопадающего месторо ждения открытым способом с поэтапным внут ренним отвалообразованием 30 Кравченко Ф. А., Рубцов С. К., Силкин А. А. Ведение горных работ в условиях сокращения рабочей зоны глубокого карьера 81 Мальгин О. Н., Кустов А. М., Коломников С. С. Развитие цикличнопоточной технологии в транс портной системе карьера «Мурунтау» Жиянов Ю. А., Норкин Н. А. Прогнозирование устойчивости бортов карьера «Мурунтау» при увеличении его глубины 83 Кравченко Ф. А., Лашко В. Т. Технологическая схема перегрузки руды с конвейерного транспор та в железнодорожный Таратынов В. Н., Бикулов А. О. Техническая и экологическая безопасность горных работ на карьере «Мурунтау» 86 Кострица Г. И., Шарипов Ш. А., Лощаков Л. С. Кадровая политика на Навоийском ГМК 33 38 40 СОЦИАЛЬНОЭКОНОМИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ, ОХРАНА ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Бредихин А. А., Нигматуллин Д. А. Современ ные технологии эксплуатации и обслуживания карьерного автотранспорта РЕКЛАМА На цветных вкладках: 44 Сейтбаев Ш. А. Мобильное оборудование в карьере «Мурунтау» Продукция Навоийского ГМК 46 Шеметов П. А., Мальгин О. Н. Транспортирова ние горной массы межуступным крутонаклонным перегружателем ООО «Веир Минералз РФЗ» 48 Бибик И. П., Сытенков Д. В. Оптимизация пара метров буровзрывных работ ООО «УГМК РудгормашВоронеж» 52 Бибик И. П., Лунин С. В., Джос В. Ф. Взрыва ние высоких уступов в карьере «Мурунтау» ЗАО «Автогрузимпорт» 54 Шлыков А. Г., Вахрушев Ю. П., Мальгин В. О. Совершенствование техники и технологии буре ния взрывных скважин в карьере «Мурунтау» 57 2 Компания «ТНКсмазочные материалы» ООО «РемТехСтрой» ОАО «Терекалмаз» ЗАО «Атлас Копко» ОАО «Металлист» Лунин С. В., Сидоров Е. Ю. Производство и ис пользование эмульсионных взрывчатых веществ на Навоийском ГМК Содержание статей на английском языке Contents in English ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание
CONTENTS 40TH ANNIVERSARY OF "MURUNTAU" "MURUNTAU" QUARRY 48 Bibik I. P., Sytenkov D. V. Optimization of parame ters of drilling and blasting works 4 Kuchersky N. I. Navoi integrated works on the threshold of its 50th anniversary 52 Bibik I. P., Lunin S. V., Dzhos V. F. Blasting of high ledges in "Muruntau" quarry 8 Shemetov P. A. The problems of increase of gold and uranium production and the ways of their solving 54 10 Snitka N. P. 40th anniversary of "Muruntau" quarry Shlykov A. G., Vakhrushev O. P., Mal'gin V. O. Improvement of equipment and technology for drilling of exploded holes at "Muruntau" quarry 14 Kamnev E. N., Seleznev A. V., Rubtsov S. M., Ioffe S. M. Input of VNIPIPromtekhnologiya in strengthening and development of "Muruntau" quarry 57 Lunin S. V., Sidorov E. Yu. Production and usage of emulsion explosives at Navoi mining and metallur gical integrated works 60 Dzhos V. F., Kabirov A. R. Usage of the most sim ple explosives at "Muruntau" quarry 63 Zinko N. A., Fil V. I., Lashko V. T., Grishchenko G. G. Technology of piling the internal dump of opening rocks in development of steep deposits RAW RAW MATERIAL MATERIAL BASE 19 Golishchenko G. N., Belenko A. P. Geological and geophysical criteria of gold mineralization at Muruntau ore field 22 Fedyanin S. N. Roentgenoradiometric separation of goldbearing ores from the positions of geostatistics 65 Malgin O. N., Lilbok L. A., Akinshina G. I. Study of technological properties of ores in the deposits of Kyzylkum region Lukishov B. G., Ter5Semenov A. A., Fedyanin A. S. Improvement of the system of seismic control of side stability at "Muruntau" quarry 67 Sytenkov V. N., Fedyanin A. S. Usage of geophysi cal methods in opencast mining of gold ore deposits with complicated structure 71 Polishchuk S. Z., Golub V. V., Fedyanin A. S. Estimation of volumetric factor in substantiation of rational side construction at "Muruntau" quarry 73 Aristov I. I., Snitka N. P. Improvement of the tech nique of regulation and account of wastes and ore dilution 77 Khamraev S. S., Davranbekov A. U. Features of the institution of law of property in mining relations 25 PRODUCTION COMPLEX OF "MURUNTAU" "MURUNTAU" QUARRY MANAGEMENT, MANAGEMENT, PLANNING, CONTROL 27 Shemetov P. A., Sytenkov V. N., Kolomnikov S. S. Development of the steep deposit by opencast tech nique with stepbystep internal dump forming 30 Kravchenko F. A., Rubtsov S. K., Silkin A. A. Mining operations in the conditions of curtailment of the working area in a deep quarry 33 Malgin O. N., Kustov A. M., Kolomnikov S. S. Development of the cyclic and continuous flow tech nology in transportation system of "Muruntau" quarry 38 Kravchenko F. A., Lashko V. T. Technological route of ore reloading from conveyor transport to railway transport 81 Bredikhin A. A., Nigmatullin D. A. Uptodate technologies for operation and maintenance of quar ry automotive transport Zhiyanov Yu. A., Norkin N. A. Predicting of side stability at "Muruntau" quarry with increase of its depth 83 Seitbaev Sh. A. Mobile equipment in "Muruntau" quarry Taratynov V. N., Bikulov A. O. Technical and eco logical safety of mining operations at "Muruntau" quarry 86 Kostritsa G. I., Sharipov Sh. A., Loshchakov L. S. Personnel policy at Navoi mining and metallurgical integrated works 40 44 46 SOCIALECONOMICAL PROBLEMS, ENVIRONMENTAL ENVIRONMENTAL PROTECTION Shemetov P. A., Malgin O. N. Transportation of rock mass using interledge steeply inclined reloader Журнал по решению ВАК Министерства образования и науки РФ включен в «Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликова& ны основные научные результаты диссертации на соискание ученой степени доктора и кан& дидата наук» по разработке месторождений твердых полезных ископаемых Выпускающий редактор номера – О. С. Мякота, дизайнер – Т. Н. Хоролец ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание 3
КАРЬЕРУ «МУРУНТАУ» — 40 ЛЕТ УДК 65.011.1:622.012 © Н. И. Кучерский, 2007 НАВОИЙСКИЙ КОМБИНА Т НА ПОРОГЕ 50- летия Н. И. КУЧЕРСКИЙ, генеральный директор Навоийского горно металлургического комбината, др техн. наук В жизни Узбекистана 1 сен тября отмечается как общенацио нальный праздник — День незави симости. Для работников Навоийс кого горнометаллургического комбината (НГМК) эта дата знаме нательна вдвойне. Именно в этот день в 1958 г., почти 50 лет назад, был подписан приказ о его созда нии. Строительство НГМК заложи ло основу для крупномасштабного освоения минеральных богатств Кызылкумского региона. Сегодня комбинат — мощный многопро фильный комплекс с современной производственной и социальной инфраструктурой. За годы незави симости Узбекистана работу НГМК можно рассматривать как яркую практическую иллюстрацию осу ществления экономических ре форм в республике. За этот пери од созданы новые структурные подразделения предприятия, на которых применяют современные технологии, увеличились произ водственные мощности: объем горных работ вырос на 40, перера ботка руды — на 76, выпуск золота — на 33,7 %. Благодаря активной поддержке и неустанному внима нию со стороны Правительства и лично Президента Республики Уз бекистан — Ислама Абдуганиевича Каримова — НГМК занял лидирую щую позицию в мире как произво 4 дитель золота и закисиокиси ура на. На долю комбината приходится около 80 % всего золота, произво димого в республике, и 100 % до бычи урановых руд и фосфоритов. Горная промышленность обеспе чивает поступление в республику твердой валюты, способствует развитию смежных отраслей эко номики и решает проблему заня тости населения. Инфраструктура горнопере рабатывающего производства НГМК занимает практически всю территорию Западного Узбекиста на и включает четыре градообразу ющих рудоуправления: Северное (г. Учкудук), Центральное (г. Зараф шан), Южное (г. Нурабад) и Рудо управление № 5 (г. Зафарабад). Расширение производственно технического потенциала немыс лимо без обеспечения грамотной и долгосрочной политической, эко номической и социальной прог рамм развития. Поэтому произ водственная сфера деятельности самым тесным образом связана с обеспечением нормальных соци альнобытовых условий для рабо чих комбината и их семей. На ба лансе НГМК находится жилой фонд пяти городов, шесть медикосани тарных, более пятидесяти образо вательных учреждений, детские городские и загородные летние оздоровительные лагеря, два про филактория, база отдыха «Лазур ная» и пансионат «Горняк», совре менные спортивные комплексы и дворцы культуры. Хозяйственная и производ ственная деятельность НГМК нап равлена на увеличение экономи ческого потенциала республики. Несмотря на широкий ассорти мент выпускаемой продукции, ос новное производство ориентиро вано на добычу и переработку зо лотосодержащих урановых руд и фосфоритов. Золоторудное производство Золото, производимое на НГМК, имеет высочайшее качест во. В 1994 г. Лабораторией Лондон ской биржи металлов ему присво ен статус «Оптимальной поставки»; оно успешно прошло сертифика цию на Токийской бирже промыш ленных товаров (1997 г.) и экспер Здание управления Навоийского ГМК ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание
КАРЬЕРУ «МУРУНТАУ» — 40 ЛЕТ тизу в Арбитражных лабораториях Лондона (1997 г., 2006 г.). Развитие этой отрасли явля ется первоочередной задачей комбината. Золоторудную сырье вую базу составляют 13 месторож дений — это около 85 % всех раз веданных запасов золота респуб лики. Бо]льшая часть месторожде ний уже отрабатывается или пла нируется к освоению в ближайшее время. Уникальное по запасам золота месторождение Мурунтау разра батывается одноименным карье ром с 1967 г. Его руды относятся к золотокварцевому типу и характе ризуются высоким извлечением золота при переработке руды по гравитационносорбционной схе ме. Для переработки этих руд и вы пуска аффинированного золота в 1969 г. построен и введен в эксплу атацию гидрометаллургический завод № 2 (ГМЗ2). Зарафшанский золотоизвлекательный комплекс сегодня занимает ведущее поло жение в экономике НГМК и служит производственной базой для отра ботки новых научных идей и техно логий. За прошедшие сорок лет эксплуатации из карьера «Мурун тау» извлечено около 1,2 млрд м3 горной массы и отгружено на пере работку более 800 млн т руды. Проектирование и отработку мес торождения осуществляли очере дями. Отработка месторождения открытым способом в контурах IV очереди запроектирована до глубины 630 м. В дальнейшем пла нируется углубить карьер до 900–1000 м. Для повышения пол ноты использования недр и улуч шения экономических показате лей предусмотрена отработка за контурных запасов подземным способом. В связи с постоянным увели чением глубины карьера расстоя ние транспортирования и высота подъема горнорудной массы са мосвалами возрастает. Поэтому в 1984 г. на южном борту карьера построен и в настоящее время ус пешно действует комплекс цик личнопоточной технологии (ЦПТ). По конвейерным линиям комплек са из карьера ежегодно транспор тируется около 20 млн м3 горно В КАРЬЕРЕ «МУРУНТАУ» рудной массы. Интенсивное пони жение горных работ в течение пос ледних 5 лет (более чем на 30 м в год) снизило эффективность су ществующего комплекса ЦПТ с его стационарными пунктами разгруз ки и определило необходимость его реконструкции. С этой целью на отметке, расположенной на 105 м ниже комплекса, построен мобильный дробильноперегру зочный пункт, который соединен с уже имеющейся линией ЦПТ кру тонаклонным конвейером, спо собным транспортировать горную массу под углом 35°. В дальней шем предусматривается постро ить новый крутонаклонный комп лекс ЦПТ в северовосточной час ти карьера и демонтировать су ществующий. Важное место при ведении горных работ на месторождении занимают буровзрывные работы. От качества разрушения горно рудной массы зависит ее подго товленность к экскавации и транс портированию. Для обеспечения ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание 5
КАРЬЕРУ «МУРУНТАУ» — 40 ЛЕТ Погрузка руды в карьере «Мурунтау» взрывных работ на карьерах ком бината на промплощадке рудника «Мурунтау» в 2002 г. введен в эксплуатацию завод эмульсионных взрывчатых веществ (ЭВВ). Ком поненты, используемые для изго товления ЭВВ, на 92–96 % произ водят в Узбекистане. Учитывая, что борта глубокого карьера являются ответственными инженерными со оружениями, взрывные работы ве дут по сейсмобезопасной техноло гии, обеспечивающей устойчи вость бортов. В мае 2007 г. коллектив комби ната отметит 40летие карьера «Мурунтау» — событие в трудовой жизни горняков весьма значитель ное. За минувшие годы карьер превратился в современное произ водство, оснащенное горнотранс портными машинами ведущих ми ровых производителей, сформиро вался сплоченный коллектив, кото рому под силу решение любых за дач горного производства. Комбинат проводит большую работу по модернизации действу ющих и созданию новых горноме таллургических производств. В 1995 г. в районе города Учкудук построен гидрометаллургический завод № 3 (ГМЗ3) для переработ ки окисленных руд месторождений Кокпатас и Даугызтау. С вводом его в эксплуатацию был создан Учкудукский золотоизвлекатель 6 ный комплекс — второе по величи не предприятие золоторудного производства Узбекистана. Объемы золотодобычи в рес публике неуклонно растут, при этом практически вся прибыль вкладывается в развитие произ водства: идет подготовка к освое нию новых технологий. В связи с тем, что запасы окисленных руд этих месторождений ограничены (15–20 % разведанных запасов) одновременно с эксплуатацией комплекса проводили научноис следовательские и проектные ра боты по переориентации его на пе реработку сульфидных руд, по ре зультатам которых в качестве наи более приемлемого варианта выб рана технология бактериального окисления сульфидсодержащего флотационного концентрата (BIOX®), разработанная компанией Gold Fields (ЮАР). Программа перехода к перера ботке сульфидных руд уже реализу ется. Совместно с институтом Узге отехлити подготовлен и утвержден проект строительства объектов горнометаллургического комп лекса на объединенной сырьевой базе месторождений Кокпатас и Даугызтау. В дальнейшем предус мотрено строительство четырех модулей по шесть реакторов BIOX® объемом 1000 м3 каждый. В конце 2007 г. планируется переориенти ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание ровать ГМЗ3 на переработку суль фидных руд месторождения Кок патас, что позволит увеличить вы пуск золота в два раза. С 2010 г. в переработку на ГМЗ3 будут до полнительно вовлечены сульфид ные руды месторождения Даугыз тау с увеличением выпуска золота по сравнению с 2007 г. еще в два раза. В результате намеченной мо дернизации с вовлечением в пере работку запасов сульфидных руд месторождений Кокпатас и Дау гызтау срок службы Учкудукского золотоизвлекательного комплекса составит не менее 30 лет. Зармитанский, Марджанбу лакский, Каракутанский золотодо бывающие рудники (ЗДР) и Мар джанбулакская золотоизвлека тельная фабрика составляют Зар митанский золотодобывающий комплекс. Горные работы на этих месторождениях ведутся как от крытым, так и подземным способа ми. Карьерами дорабатывают ос тавшиеся запасы месторождения Марджанбулак и часть запасов месторождения Чармитан. Основ ная нагрузка по обеспечению фабрики золотосодержащей ру дой в скором времени ляжет на подземные работы. В связи с этим подготовлен проект реконструк ции существующего Зармитан ского рудника, что даст возмож ность к 2009 г. увеличить его годо вую производительность по руде со 120 до 650 тыс. т. Урановое производство Вся добыча урана на НГМК в течение последних 12 лет осущес твляется только способом подзем ного выщелачивания (ПВ). Основ ной его особенностью является то, что неблагоприятные для ведения горных работ геологические усло вия месторождений (обводнен ность рыхлых песчаных пород про дуктивных горизонтов, высокие на поры подземных вод) превраща ются в благоприятные факторы. Этот способ добычи значительно дешевле традиционных, поэтому с его применением разработка бед ных руд становится рентабельной. Переход на добычу урана спо собом ПВ принципиально изменил и значительно увеличил урановые ресурсы за счет возможности во влечь в рентабельную отработку
КАРЬЕРУ «МУРУНТАУ» — 40 ЛЕТ запасы бедных руд месторождений песчаникового типа, залегающих в Кызылкумском регионе. В настоя щее время действует шесть рудни ков ПВ, в отработку вовлечены за пасы девяти месторождений. По лучаемый на рудниках урансодер жащий продукт подвергают окон чательной переработке на ГМЗ1 (г. Навои), после чего он в качестве готовой продукции (закисиокиси урана) поступает на реализацию. Увеличение объемов добычи урана стало целесообразно в свя зи с ростом его цены на мировом рынке. Как следствие, началось техническое перевооружение ура новых предприятий, введен в эксплуатацию завод по производ ству обсадных поливинилхлорид ных труб, налажена ритмичная ра бота сернокислотного завода, построены и введены в эксплуата цию два новых рудника ПВ на мес торождениях Кендыктюбе и Лявля кан, ведутся опытнопромышлен ные работы по добыче урана спо собом ПВ на месторождениях Суг ралы и Тохумбет. Большое внимание на пред приятии уделяется контролю усло вий труда и охране окружающей среды. Радиационный и дозимет рический контроль осуществляют специально созданные для этого службы, а также территориальные и центральные органы Госсанэпид надзора, Госкомприроды и Госгор технадзора. Фосфоритное производство базируется на запасах Джерой Сардаринского месторождения зернистых фосфоритов, запасы которых оцениваются в 303,6 млн т руды и 57,7 млн т Р2О5. В 1997 г. комбинат приступил к добыче фосфоритов на участке Ташкура и строительству I очереди Кызылкумского фосфоритового комплекса (КФК). За два года с ми нимальными капитальными затра тами было организовано производ ство фосфатного концентрата, со держащего 26–28 % Р2О5, пригод ного для получения аммофоса. На чиная с 2001 г., помимо необога щенной фосфоритной муки, на КФК производят обожженный кон центрат и его отгрузку потребите лям — ОАО «Самаркандский хими ческий завод», ОАО «Кокандский суперфосфатный завод», ОАО «Аммофос». С целью дальнейшего улуч шения качества концентрата и увеличения объемов его произ водства разработана комбиниро ванная технологическая схема обогащения фосфоритов, включа ющая «сухие» процессы и интен сивную промывку. Введение пос ледней в технологическую схему позволило снизить содержание хлоридов до нормативных значе ний (менее 0,04 %). Правительство республики уделяет большое внимание вопро сам становления фосфатного про изводства в Центральных Кызыл кумах. Поэтому на комбинате вве дены в действие мощности по про изводству фосфоритной продук ции: мытого обожженного концен трата, содержащего до 30 % Р2О5 (400 тыс. т в год); мытого обожжен ного концентрата (18–19 % Р2О5, 200 тыс. т в год); фосфоритной муки (16–18 % Р2О5, 200 тыс. т в год). Дальнейшая реализация программы поэтапного и комп лексного освоения ДжеройСарда ринского месторождения фосфо ритов позволит к 2010 г. создать в Центральных Кызылкумах совре менное крупное горнообогати тельное предприятие по выпуску фосфатных концентратов. Тем са мым будет решена проблема про изводства фосфорсодержащих удобрений для нужд сельского хо зяйства Узбекистана, а часть про дукции можно будет поставлять на экспорт. Любая техника и технология будет неэффективна при отсут ствии высококвалифицированных специалистов. Для НГМК, который располагается в основном в Кы зылкумском регионе, где плот ность населения очень низкая, крайне важно иметь четкую надеж ную систему гарантированного обеспечения предприятий кадра ми. Основными элементами этой системы являются: подготовка кадров в учебных центрах (в них го товят рабочих более чем по 280 профессиям, по программам, раз работанным инженерами комбина та); обучение в колледжах, входя щих в структуру НГМК, по специ альностям мастертокарь, мастер сварщик, мастерэлектрик и др.; подготовка специалистов с выс шим образованием, которая осу ществляется вузами Узбекистана (в основном Навоийским государ ственным горным институтом), а также России, США, Германии, Ве ликобритании и других стран. В настоящее время по договорам с комбинатом в разных вузах учатся около 200 студентов. В целом для Навоийского гор нометаллургического комбината последние три года можно охарак теризовать как наиболее успеш ные за пятнадцатилетие независи мости республики. Производство промышленной продукции вырос ло в 6 раз, объем экспорта — более чем в 2,5 раза. Комбинат вносит значительный вклад в наращива ние валютных резервов, является источником реализации намечен ных Президентом Республики Уз бекистан национальных приорите тов в развитии страны. Все эти достижения, заслуживающие са мой высокой оценки, стали воз можны благодаря самоотвержен ному труду многонационального шестидесятитысячного коллектива комбината, профессиональному отношению к работе и преданнос ти своему делу. ГЖ NAVOI INTEGRATED WORKS ON THE THRESHOLD OF ITS 50th ANNIVERSARY Kuchersky N. I. The main directions of industrial activity of Navoi mining and metal lurgical integrated works are present ed, its role in economical and social development of Uzbekistan is deter mined. Key words: Navoi mining and metal lurgical integrated works, goldbearing ores, uraniumbearing ores, phospho rites, opencast mining, uranium underground leaching. ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание 7
КАРЬЕРУ «МУРУНТАУ» — 40 ЛЕТ УДК 553:622.34 © П. А. Шеметов, 2007 ПРОБЛЕМЫ УВЕЛИЧЕНИЯ ВЫПУСКА ЗОЛОТ А И УР АНА И ПУТИ ИХ РЕШЕНИЯ П. А. ШЕМЕТОВ, главный инженер, др техн. наук (Навоийский ГМК) Месторождение Мурунтау представляет собой крутопадаю щий, сужающийся книзу штокверк, прослеженный до глубины 2 км. На глубоких горизонтах карьера руд ные тела с высоким содержанием полезного компонента имеют ха рактер узких линейнотрещинных зон. Их отработка приводит к вов лечению в добычу участков бедных руд, доля которых непрерывно возрастает. Снижение содержания ценного компонента вызывает не обходимость совершенствования технологии переработки руд. Со ответствующие меры, в частности, предусматривают: ♦ оптимизацию параметров системы «карьер – завод»; ♦ перевод мельниц MMC 70×23 на безредукторный привод; ♦ внедрение систем автомати зированного контроля и управле ния процессами измельчения и классификации; ♦ применение системы авто матизированного перемещения ионообменной смолы по сорбци онным пачукам и дозированной подачи свежей смолы в процесс; ♦ строительство и ввод в эксплуатацию III узла приема дроб леной руды с карьерного комплек са ЦПТ; ♦ увеличение фронта сорбци онного передела за счет строи тельства и ввода в эксплуатацию 8 дополнительной технологической линии. Указанные меры позволят увеличить коэффициент использо вания мельниц ММС70×23 на 45 %, повысить объем переработ ки руды на 5 %, оптимизировать загрузку аккумулирующего бунке ра цеха измельчения, снизить рас ход смолы на сорбционном пере деле, увеличить извлечение золота из жидкой фазы цианидной пульпы на ионообменную смолу. Существенное влияние на экономику горнодобывающего производства оказывают буро взрывные работы (БВР). Снижение затрат на БВР может быть достиг нуто при использовании эмульси онных взрывчатых веществ (ЭВВ), механизации заряжания взрывных скважин и применении новейшей буровой техники. Ввод в эксплуа тацию на комбинате собственного завода по производству ЭВВ сок ратил расходы на БВР в 1,5 раза. Изготовляемые на нем пакетиро ванные и патронированные ЭВВ («Нобелан» и «Нобелит») исполь зуют в скважинах и шпурах различ ного диаметра как на открытых ра ботах, так и при проходке подзем ных выработок. По результатам проведения опытнопромышлен ных взрывов рекомендован опре деленный ассортимент ЭВВ для конкретных условий ведения взрывных работ. С целью оптими зации параметров БВР с использо ванием ЭВВ выполнено райониро вание пород карьера «Мурунтау» по удельной энергии, затраченной при взрывной отбойке. Это позво лило увеличить выход горной мас сы с 1 м скважины на 3,2 %. С тем чтобы обеспечить высо кую эффективность БВР требуется применять высокопроизводитель ные буровые станки. Специалисты комбината усовершенствовали конструктивные и технологические ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание параметры станка СБШ250МН (ОАО «Рудгормаш», Россия) с уче том конкретных условий его эксплуатации, что позволило по высить производительность буре ния на 20 %. Оказался весьма удачным первый опыт применения на карьерах комбината буровых станков ROC860HC, ROC L8 (Atlas Copco, Швеция) и D25KS (Driltech Tamrock, США). Их производитель ность в 2,5 раза выше, чем у анало гичных станков СБУ125. Доля но вейшего оборудования во всем парке бурового оборудования уже достигла 35 %. Ниже рассмотрены основные направления развития производ ственных мощностей комбината на ближайшую перспективу. Добыча золота. В структуре производства золота на комбинате гидрометаллургический завод № 2 (ГМЗ2) занимает ведущее место. Однако в связи с уменьшением со держания золота в перерабатыва емой руде долевой вклад завода в выпуск металла к 2010 г. снизится на 13,3% (рис. 1.). Рис. 1. Распределение выпуска золота предприятиями комбина та, % (в числителе — в 2006 г., в знаменателе — план 2010 г.) Согласно схеме перспективно го развития НГМК (рис. 2.) приори тетным направлением совершенст вования производственных мощно
КАРЬЕРУ «МУРУНТАУ» — 40 ЛЕТ Рис. 2. Схема перспективного развития НГМК (в числителе — перера ботка руды в 2006 г., млн т, в знаменателе — ожидаемая в 2010 г.) стей ГМЗ2 является модернизация технологического оборудования и увеличение переработки руды на 8–10 % за счет ввода в эксплуата цию дополнительного перерабаты вающего блока. Это позволит со хранить достигнутый уровень про изводства золота в 2007–2008 гг. к моменту выхода на проектную мощ ность горноперерабатывающего комплекса на сырьевой базе место рождений Кокпатас и Даугызтау и Зармитанской золоторудной зоны. Окисленные руды месторож дений Кокпатас и Даугызтау пере рабатывают на ГМЗ3 по техноло гии сорбционного цианирования. Запасы окисленных руд практичес ки отработаны, а переработка бед ных сульфидных руд по традицион ной технологии вскрытия сульфи дов для извлечения золота мето дом окислительного обжига и ав токлавного выщелачивания эконо мически не выгодна. С целью вов лечения в переработку сульфид ных золотосодержащих руд место рождений Кокпатас и Даугызтау технологическую схему ГМЗ3 до полняют процессами флотации и бактериального окисления суль фидного флотоконцентрата (BIOX®). Это позволит к 2010 г. уве личить долю золота, выпускаемого на ГМЗ3, до 15,4 % (см. рис. 1.). Повысить качественные показате ли планируется за счет внедрения комплекса систем автоматизиро ванного управления гидрометал лургическими процессами. Таким образом, дальнейший прирост выпуска золота по комби нату при увеличении доли сложных труднообогатимых руд будет осу ществляться за счет реализации проекта BIOX® на ГМЗ3. Для поддержания объемов добычи, переработки руды и вы пуска золота на Навоийском ГМК принята программа освоения Зар митанской золоторудной зоны, предусматривающая строитель ство современного горнорудного комплекса. Основные направления программы — расширение произ водственных мощностей действу ющего Зармитанского рудника, строительство новых рудников и Зармитанской золотоизвлекатель ной фабрики (ЗЗИФ). Предусматривается вскрыть месторождение наклонным транс портным стволом, позволяющим вести работы на нижележащих го ризонтах одновременно с добычей руды. В дальнейшем для вскрытия нижних горизонтов наклонный ствол достигнет проектной глуби ны рудника (700 м.) Для проходки наклонного ствола приобретен комплект горнопроходческого оборудования: буровая установка Rocet Boomer 282, шахтный само свал МТ431В, погрузочнодоста вочная машина Scooptram ST 710 (Atlas Copco, Швеция). Руду, добытую в Зармитан ской золоторудной зоне, будут доставлять на Марджанбулакскую ЗИФ, что позволит с 2009 г. увели чить переработку руды в 1,5, а вы пуск золота — в 3 раза. Добыча урана. Навоийский ГМК является не только крупней шим производителем золота в республике, но и единственным Горные работы в карьере «Мурунтау» предприятием по добыче и пере работке урана. В 1962 г. на место рождении Учкудук был введен в эксплуатацию опытный участок подземного выщелачивания (ПВ) урана. Положительные результаты эксперимента позволили распро странить данный способ добычи на все месторождения: впервые в промышленных масштабах уран начали добывать способом ПВ. С 1994 г. уран добывают способом ПВ через системы геотехнологи ческих скважин, который посте пенно заменил добычу урана под земным и открытым способами. Разнообразный состав руд, рудо вмещающих отложений и пласто вых вод обусловил применение различных технологий выщелачи вания. В настоящее время исполь зуют три геотехнологические схе мы, одна из которых — миниреа гентная — не имеет аналогов в ми ровой практике. Низкий спрос на уран на миро вом рынке в 1992–2004 гг. вызвал уменьшение объема финансирова ния урановой отрасли и практичес ки полное прекращение геолого разведочных работ. Тем не менее ввод в эксплуатацию четырех новых урановых месторождений позволил стабилизировать добычу урана. Разрабатываемые в настоя щее время урановые руды характе ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание 9
КАРЬЕРУ «МУРУНТАУ» — 40 ЛЕТ ризуются низким содержанием по лезного компонента и большой глубиной оруденения (от 260 до 450–600 м), что приводит к росту производственных затрат. С целью их снижения разработаны и внед рены новые ресурсо и энергосбе регающие технологии выщелачи вания и подъема растворов. Строительство и ввод в эксплуатацию собственных заво дов по производству труб и серной кислоты позволили исключить им порт труб и основного выщелачи вающего реагента для ПB. B соответствии с программой развития уранодобывающей от расли планируется ввести в экс плуатацию семь месторождений, на пяти из которых ведутся геоло горазведочные работы. В резуль тате объем добычи урана к 2012 г. должен увеличиться в 1,5 раза. Для достижения поставленной цели требуется: • технически перевооружить и модернизировать действующие геотехнологические комплексы; • расширить и реконструиро вать сернокислотный завод и за вод по производству поливинил хлоридных и полиэтиленовых труб; • укрепить минеральносырье вую базу действующих рудников, а также построить новые для эксплу атации открытых месторождений. Подводя итоги, следует отме тить, что стабильная минерально сырьевая база, новейшие техноло гии и современное оборудование и впредь обеспечат Навоийскому ГМК лидирующую позицию в мире по добыче и производству золота и урана. ГЖ УДК 622.2:553.4.411 THE PROBLEMS OF INCREASE OF GOLD AND URANIUM PRO DUCTION AND THE WAYS OF THEIR SOLVING Shemetov P. A. Several problems of the integra ted works in gold and uranium pro duction are considered, the ways of their solving are analyzed. The mea sures for lowering expences and effi ciency rise of drilling and blasting operations and processing technolo gies for mineral raw materials are substantiated. Key words: goldbearing ores, urani umbearing ores, emulsion explo sives, sorption gold leaching, under ground uranium leaching, biooxida tion. © Н. П. Снитка, 2007 КАРЬЕРУ «МУРУНТ А У» — 40 ЛЕТ Н. П. СНИТКА, начальник рудника «Мурунтау» (Центральное рудоуправление Навоийского ГМК) Ключевым моментом в откры тии месторождения Мурунтау в на чале второй половины XX века яви лось изменение взглядов специа листов в отношении золотоноснос ти Среднеазиатского региона и, в частности, Узбекистана. Сущест вовавшая в то время геологичес кая карта показывала, что средне азиатская площадь по золоту бес перспективна. В 1958 г. начальнику 10 Чадакской геологоразведочной экспедиции В. В. Мартынову, как знатоку рудного золота, было по ручено ознакомиться с результата ми работ полевых геологических экспедиций, работавших в Цент ральных Кызылкумах. Скудость геологической информации (буду щее месторождение Мурунтау бы ло вскрыто только траншеями не большой глубины) не позволила ему принять уверенное решение. Однако внушительные проявления жильного кварца с редкими блест ками видимого золота способство вали первой положительной прог нозной оценке золоторудного по тенциала площади. В период 1962–1964 гг. были выполнены гео логические съемки: в 1963 г. — схе матическая — для Мурунтауского рудного поля на площади 30 км2 в масштабе 1:10 000, а в 1964 г. — инструментальная — для место рождения Мурунтау на площади ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание 2,9 км2 в масштабе 1:1000. Геоло гические исследования позволили создать объемную модель место рождения и подготовить горнотех нические решения по обоснова нию контуров карьера открытой добычи руды. Эти исследования явились основой подсчетов запа сов. В начале 1960х годов при Главном управлении геологии Уз бекистана был создан отдел золо та, который возглавил В. В. Марты нов. Вместе с начальником управ ления Х. Т. Тулягановым они регу лярно докладывали первому руко водителю Узбекистана Ш. Р. Раши дову о ходе работ по Мурунтау. Для решения проблемы пере работки упорных сульфидных руд, обогащенных мышьяком, в Самар канде было созвано совещание представителей 13 проектных инс титутов, изучающих данную проб лему. Предлагались различные
КАРЬЕРУ «МУРУНТАУ» — 40 ЛЕТ проекты, в том числе предусмат ривающие обжиговую и автоклав ную технологии. По результатам техникоэко номического сравнения был при нят проект института Нипрозолото, основанный на конвертерной плавке. В первой же плавке в 3тонном конвертере извлечение золота достигло 89–91 % при тео ретически возможном около 95 %. Благодаря этому эксперименту в 1965 г. в ГКЗ СССР были утвержде ны первые запасы золота место рождения Мурунтау. В дальней шем балансовые запасы мало сульфидных руд месторождения постоянно увеличивались, поэтому в 1969 г. был завершен второй, ге неральный подсчет запасов золота Мурунтау, которые также были ут верждены ГКЗ. Разведка золота Мурунтау с самого начала строилась с учетом альтернативных мнений специа листов. В изучении недр этого района участвовали институты Москвы, Ленинграда, Ташкента, производственные организации Министерства геологии Узбекис тана. В результате был определен новый горнопромышленный район, ставший флагманом золо тодобывающей отрасли Республи ки Узбекистан (рис. 1). В 1964 г., не дожидаясь офи циального утверждения запасов золота, было решено приступить к проектированию горнодобываю щего и перерабатывающего пред приятий. Строительство промыш ленных объектов и города Зараф шана возглавил первый директор Навоийского ГМК З. П. Зарапетян. Результаты геологоразведки поз волили комбинату совместно с институтом Цветметпроект опре делить экономически целесооб разные контуры карьера. В соот ветствии с проектным заданием на строительство I очереди глубина карьера составляла 240 м, а пре дельная глубина открытых горных работ — 375 м. К разработке месторождения Мурунтау приступили в 1967 г. В первый год эксплуатации карьера было отгружено 2,12 млн м3 горной массы. В течение последующих лет объемы горных работ неуклон но возрастали (см. таблицу). Рис. 1. Золоторудные месторождения Республики Узбекистан На каждом этапе освоения месторождения (рис. 2) парк карь ерной техники пополнялся все бо лее мощным, надежным и произ водительным оборудованием. Важной вехой в развитии отк рытой разработки месторождения стал ввод в эксплуатацию в 1984 г. комплекса цикличнопоточной тех нологии (ЦПТ) с внутрикарьерным дроблением горной массы на трех дробильноперегрузочных пунктах (ДПП) и с созданием аккумулирую щих и перегрузочных складов меж ду цикличным и поточным звенья ми. Большим событием в освоении месторождения явилось создание цеха по ремонту экскаваторных и буровых станков. Вошла в строй Центральная лаборатория гамма активационного анализа (ЦЛГАА). В связи с увеличением объема горных работ возникла необходи мость применения выемочнопо грузочного оборудования большой единичной мощности. Так, на сме ну экскаваторам ЭКГ4,6 пришли ЭКГ8И, затем в 1986–1993 гг. появились экскаваторы ЭКГ10, ЭКГ12,5, ЭКГ15. Практически од новременно, во второй половине 1995 г., в рудной зоне карьера для повышения эффективности рудо подготовки в системе «карьер – гидрометаллургический завод» на чали проводить массовые взрывы с увеличенным удельным расхо дом ВВ. Благодаря этому произво дительность экскаваторов, дро бильного и измельчительного обо рудования значительно возросла. На рубеже перехода к IV очереди с 1993 г. началось техническое пере вооружение горнотранспортного комплекса карьера: внедрены са мосвалы САТ785 (грузоподъем ностью 136 т) и R170 (170 т), с 1996 г. — гидравлические экскава Показатели горных работ на карьере «Мурунтау» Показатели Глубина карьера, м Объем горной мас сы, млн м3 Производительность, млн м3 в год Очереди понижения карьера V (перс пективы до I (1967– II (1972– III (1977– IV (1996 г.) 2025 г.) 1971 гг.) 1976 гг.) 1995 гг.) 250 360 460 675 900–1000 169 602 845 1390 1600 8,0 24,0 41,8 45,0 20–25 ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание 11
КАРЬЕРУ «МУРУНТАУ» — 40 ЛЕТ Рис. 2. Этапы развития карьера «Мурунтау» Рис. 3. Перспективы развития карьера «Мурунтау» 12 ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание
КАРЬЕРУ «МУРУНТАУ» — 40 ЛЕТ торы САТ5230, ЕХ3500, RH170 (с ковшом вместимостью 15–17 м3). В дальнейшем были введены в эксплуатацию самосвалы САТ789 (190 т) и электрогидравлические экскаваторы RH200 (26 м3) (рис. 3). Сегодня по объемам переме щения скальных пород и руд золо тодобывающий карьер «Мурунтау» занимает одно из ведущих мест в мире. За эти годы из карьера выве зено более 1 млрд м3 горной мас сы, на переработку отправлено бо лее 600 млн т руды. Разумный под ход к решению производственных вопросов, взвешенность и проду манность шагов, предпринимае мых руководством комбината, Центрального рудоуправления, богатый практический опыт и ини циативность специалистов всех звеньев, а также неоценимая под держка Президента Республики И. А. Каримова позволили превра тить карьер «Мурунтау» не только в крупнейшее горнодобывающее предприятие, но и в известный на учнотехнический центр, сотруд ничающий со многими зарубежны ми компаниями, реализовавший передовые технологии добычи скальных руд на базе новейшего оборудования. Вовлечение в пере работку забалансовых руд, а также внедрение селективноваловой технологии отработки рудносклад ских забоев с использованием ав томатизированной системы управ Ниже приведена хронология внедрения оборудования и технологий на карьере в период с 1969 г. по настоящее время. Зарядная машина СУЗН5 Самосвалы БелАЗ548 (40 т) Бульдозеры D9G, погрузчики Н400С Технология обработки карьерных автодорог сульфидно спиртовой бардой Лаборатория гаммаактивационного анализа Сейсмобезопасная технология взрывания с предварительным щелеобразованием Буровой станок СБШ190/250 Самосвалы БелАЗ549 (75 т) Экскаватор ЭКГ8И ЦПТ с внутрикарьерным дроблением горной массы Экскаватор ЭКГ12,5 Самосвалы БелАЗ7519 (110 т) Буровой станок СБШ250МНА32 Зарядные машины СУЗН3А, МЗ4, МЗ8 Промышленносанитарная лаборатория Бульдозеры САТ10N, автогрейдеры САТ16G, фронтальные погрузчики САТ992С Самосвалы САТ785 (136 т) и R170 (170 т) Экскаватор ЭКГ15 Гидравлические экскаваторы САТ5230, ЕХ3500, RH170 (15–17 м3) Система радиоуправляемого взрывания «ДРУЗА» Технология интенсификации взрывного дробления руды АСУ горными работами на базе GPS Неэлектрические системы инициирования DYNASHOC, СИНВ и EXEL Производство и применение ЭВВ СЗМ SCANIA Селективноваловая технология отработки забоев Электрогидравлические экскаваторы RH200 (26 м3) Самосвалы САТ789 (190 т) Монтаж МДПК30 ления качеством рудопотока дало возможность применить конвей Панорама карьера «Мурунтау» 1969–1971 гг. 1972–1975 гг. 1974–1979 гг. 1976–1980 гг. 1977–1980 гг. 1978–1980 гг. 1978–1980 гг. 1981–1984 гг. 1982–1986 гг. 1984–1992 гг. 1984–1987 гг. 1987–1990 гг. 1982–1992 гг. 1990–1992 гг. 1991–1992 гг. 1991–1992 гг. 1993–1997 гг 1993–1996 гг. 1996–2001 гг 1997–2001 гг. 1998–2003 гг. 1998–2006 гг. 2001–2006 гг. 2002–2006 гг. 2002–2006 гг. 2002–2006 гг. 2002–2006 гг. 2003–2006 гг. 2005–2006 гг. ерный подъем руд из карьера не посредственно на перегрузочный пункт. Кроме того, с целью приспо собления действующей конвейер ной линии к условиям глубокого карьера и приближения дробиль ноперегрузочного пункта к добыч ным зонам в эксплуатацию вводит ся межуступный мобильный дро бильноперегрузочный комплекс, который позволит сократить высо ту подъема руды и расстояние ее доставки автотранспортом. На карьере «Мурунтау» при меняют новейшие компьютерные технологии построения математи ческой модели месторождения, оптимальной формы карьера и ка лендарного графика его развития; разработана и внедрена система управления автотранспортом карьера на базе космической на вигационной технологии GPS; вве ден в эксплуатацию комплекс ав томатизированных систем проек ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание 13
КАРЬЕРУ «МУРУНТАУ» — 40 ЛЕТ тирования и управления работами по обеспечению качества добыва емого сырья, его разубоживания и минимизации потерь. Разделение рабочего пространства карьера на автономно работающие техноло гические зоны дало возможность сократить текущие объемы вскры ши на 10–12 % и снизить потери золота на 0,8–1,2 %. Высокую эффективность по казали последние разработки в об ласти горного производства. Так, внедрение технологии формиро вания высоких отвалов на неодно родном основании сокращает рас стояние перевозки горной массы и уменьшает степень нарушения земной поверхности. В 2002 г. на прикарьерной пло щадке построен и сдан в эксплуа тацию комплекс по производству эмульсионных ВВ, основным ком понентом которых является грану лированная аммиачная селитра, производимая ОАО «Навоиазот». Близость поставщика и гарантиро ванные практически в неограни ченном количестве поставки ВВ позволяют снять все проблемы в этой области. Зарафшанский золотоизвлека тельный комплекс Навоийского ГМК обеспечен запасами золота еще на многие годы. Работа карье ра в рамках его V очереди возможна до глубины 750 и даже 1000 м (см. рис. 3). А научнотехническая мысль уже сегодня прорабатывает проек ты открытоподземной разработки внекарьерных прибортовых запасов золотосодержащих руд. ГЖ 40 TH ANNIVERSARY OF "MURUNTAU" QUARRY Snitka N. P. The history of development of gold mining at "Muruntau" quarry is presented since opening of the deposit till present days. Prospective directions of technological develop ment of mining operation are pre sented. Key words: "Muruntau" quarry, devel opment stages, mining operations. УДК 622.001.89«ВНИПИпромтехнологии» © Коллектив авторов, 2007 ВКЛАД ВНИПИПРОМТЕХНОЛОГИИ В СТ АНОВЛЕНИЕ И Р АЗВИТИЕ КАРЬЕР А «МУРУНТ А У» Е. Н. КАМНЕВ, зам. директора, др геол.минерал. наук A. B. СЕЛЕЗНЕВ, начальник НИО открытых горных работ, канд. техн. наук С. К. РУБЦОВ, начальник лаборатории, канд. техн. наук А. М. ИОФФЕ, начальник лаборатории, канд. техн. наук (ВНИПИпромтехнологии) Более 40 лет научноисследо вательский отдел открытых горных работ (НИО28) института ВНИПИ промтехнологии успешно сотруд ничает и осуществляет научнотех ническое сопровождение проекти рования, освоения и разработки ос новных месторождений руд Наво ийского ГМК: уранового (Учкудук), 14 золоторудных (Мурунтау, Мютен бай, Кокпатас, Даугызтау), Джерой Сардаринского фосфоритового. В том, что сегодня комбинат является флагманом промышленности Рес публики Узбекистан и входит в чис ло крупнейших мировых компаний по производству урана и золота — немалая заслуга коллектива ученых ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание и проектировщиков института, в том числе специалистов НИО28. Месторождение Учкудук Необходимость проведения научных исследований возникла уже в самом начале освоения мес торождения. Выполнены исследования с целью обоснования и внедрения
КАРЬЕРУ «МУРУНТАУ» — 40 ЛЕТ угольных механизированных комп лексов и комбайнов, бурошнеко вых агрегатов для подземной отра ботки как крупных «мешковых» участков урановых пластов, так и маломощных. Разработаны принципы и структура автоматизированного управления комбайнами и радио метрической посортной сортиров ки добытой руды. Предложены ме роприятия, направленные на сни жение запыленности забоев и за щиту персонала от радона. Впервые в мировой практике реализована промышленная тех нология открытой разработки ро торными комплексами разнопроч ных вскрышных пород с крепкими пропластками, подготовленных к экскавации буровзрывным спосо бом. Разработаны и внедрены тех нологические решения по внутрен нему отвалообразованию с насып ными транспортноотвальными пе ремычками и повышенными углами откосов отвальных ярусов, давшие возможность сократить расстояния транспортирования вскрышных по род с получением значительного экономического эффекта. Предложена технология се лективной отработки урановых пластов на карьерах экскаватора ми ЭКГ4,6, оснащенными контро лирующими датчиками. Научно обоснована и внедрена методика нормирования и учета потерь и разубоживания руды по технологи ческим прирезкам при подземном и открытом способах разработки урановых залежей. Месторождения Кокпатас и Даугызтау Основные проблемы при про ектировании и разработке место рождений обусловлены низким со держанием золота и небольшой долей окисленных легкообогати мых руд при отсутствии на момент строительства карьеров эффек тивной технологии обогащения сульфидных руд. Эти особенности определили целевые направления исследований: обоснование опти мальной высоты рудного уступа, равной 5, а по сложным залежам — 2,5 м; применение гидравлических экскаваторов с ковшами неболь шой вместимости; опережающая добыча окисленных руд; взрывная подготовка горнорудной массы с максимально возможным сохране нием геологической структуры рудных массивов. Специалистами комбината, институтов ВНИПИпромтехнологии, Узгеотехлити и фирмы «Интегра ГРУП» предложена новая концеп ция освоения месторождений Кок патас и Даугызтау, которая базиру ется на следующих основных поло жениях: • объединение месторождений в единый комплекс, в пределах ко торого добычу руд и первичное обогащение осуществляют на каж дом месторождении, а их перера ботку — на заводе ГМЗ3; • использование технологии предварительного обогащения руд с применением рентгенорадиомет рической посамосвальной сорти ровки и рентгенорадиометричес кой покусковой сепарации, что поз волит исключить из транспортиро вания и переработки до 30–40 % горнорудной массы и повысить со держание металла в руде, направ ляемой на завод, в 1,2–1,5 раза; • применение бактериального окисления сульфидных руд на ГМЗ3, что даст возможность зна чительно уменьшить капитальные затраты и снизить себестоимость золота. С учетом изложенной концеп ции запроектированы конечные контуры карьеров единого горного комплекса и календарные графики их отработки. Все расчеты и пост роения выполнены на основе тех нологий компьютерного проекти рования и математических моде лей запасов, что позволит снизить объем вскрышных пород на 35 %. При реализации технологи ческих решений рекомендованы режимы поэтапного управления запасами и добычей в зависимос ти от содержания золота в запасах и планируемой добычи товарной руды: • выборочнопосортный ре жим, применяемый в начальной стадии освоения месторождений; • полный балансовый — при пе реходе к добыче сульфидных руд; • максимально полный балан совый режим с попутной добычей товарных руд из забалансовых за пасов, что становится возможным после ввода в эксплуатацию рудо контрольных станций и покусковой сепарации на рудосортировочных комплексах (РСК). С целью повышения экономи ческой эффективности отработки месторождения Кокпатас одно временно разрабатывается место рождение мрамора (мраморный карьер находится в непосред ственной близости и в окружении золоторудных карьеров). С тем чтобы сохранить прочностные ха рактеристики блочного мрамора при его разработке в контурах еди ного месторождения, реализована специальная технология БВР. Месторождение Мурунтау Разработка месторождения Мурунтау потребовала создания новых технологических решений. Совместно со специалистами ком бината были разработаны и внед рены компьютерные программы определения границ карьеров, расчета углов наклона бортов в ко нечных контурах и отвалов, выбора направления углубки и режима горных работ, расчета рациональ ных параметров экскаваторноав томобильных комплексов. 1981 г. Подготовлены «Пред проектные проработки по опреде лению границ карьера «Мурунтау» с целью подсчета прироста запасов». 1982 г. На стадии МИР (мате риалы и расчеты) выполнено ТЭО внедрения ЦПТ на добычных рабо тах с применением автомобильно конвейерножелезнодорожного транспорта для доставки балансо вой руды на ГМЗ2 и автомобиль ноконвейерноавтомобильного – для доставки забалансовой руды и минерализованной породы на спецотвалы. 1984 г. Выполнены проектные проработки дальнейшего развития горных работ в карьере. Предус матривалось вскрывать горизонты двумя котлованами – главным и вспомогательным, соединенными транспортной траншеей. Главный котлован закладывался на 2й руд ной залежи, а вспомогательный – в районе строительства комплекса «ЦПТвскрыша». 1985 г. На стадии МИР обос нована оптимальная (15метровая) высота эксплуатационного уступа на карьере. ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание 15
КАРЬЕРУ «МУРУНТАУ» — 40 ЛЕТ 1988 г. Техникоэкономичес кими расчетами обосновано опти мальное бортовое содержание зо лота в отрабатываемых запасах. Основные результаты расчетов нашли отражение в «Проекте тех нического перевооружения и раз вития горных работ карьера «Му рунтау» до 1994 года», выполнен ного в 1989 г. 1992 г. Подготовлено ТЭО строительства IV очереди горно металлургического предприятия на базе месторождения Мурунтау. В основу горной части ТЭО поло жен вышеуказанный «Проект тех нического перевооружения…». В ТЭО рассмотрены пять вариантов схем транспортирования горной массы на карьере. В ТЭО в схеме ЦПТ предус мотрено у каждого дробильнопо грузочного пункта (ДПП) организо вать аккумулирующие склады. Производственная мощность при строительстве карьера в контурах IV очереди по принятому варианту определена в 41 млн м3 в год по горной массе и 26 млн т в год — по руде. Предложенные технологи ческие схемы отвалообразования позволили впервые в мировой практике для отсыпки отвалов из скальных пород применить мощ ный консольный отвалообразова тель ОШС4000/125 (вылет стрелы 90 м). Общая высота отвала дости гает 145–150 м. 1999 г. Подготовлена новая техническая документация, кото рая положена в основу «ТЭО стро ительства IV очереди карьера «Му рунтау», выпущенного институтом Узгеотехлити в 2000 г. Результаты выполненных ра бот были использованы при подго товке технических документов по одной из наиболее сложных проб лем — эксплуатационному норми рованию, определению и учету по терь и разубоживания руды пря мым методом. Методические принципы указанных документов были реализованы на карьере «Му рунтау» в виде компьютерных программ автоматизированной системы «Руда», по которым ведут оперативное и перспективное пла нирование добычи, контроль отра ботки запасов, посортной отгрузки и складирования руды. 16 Разработаны методы повыше ния однородности состава руды на всех этапах добычи и переработки, в частности, методы перспектив ного и оперативного планирования добычных работ, управления гор нотранспортным комплексом, кор ректировки сменносуточных пла нов добычных работ в случаях на рушения режима подачи усреднен ной руды на ГМЗ2. Внедрено межзабойное ус реднение руд с использованием аккумулирующих и подшихтовоч ных складов. Склад руды на борту карьера «Мурунтау» Эксплуатация комплекса ЦПТ обусловила необходимость интен сификации взрывного воздей ствия на массив. С этой целью вы полнено районирование карьеров по блочности, трещиноватости, взрываемости и дифференцирова ние параметров БВР и типов ВВ для пород различных категорий. Разработаны и внедрены ме тоды подготовки разнопрочной взорванной горной массы для по точных и цикличнопоточных тех нологических схем, а также совме стной разработки месторождений рудного сырья и декоративного блочного камня. Показана техникоэкономи ческая целесообразность исполь зования на карьерах комбината эмульсионных ВВ собственного производства. Разработан проект, по которому построен и сдан в эксплуатацию прикарьерный мо дульный комплекс для выпуска эмульсионных ВВ на основе сырь евых компонентов, производимых в Республике Узбекистан. Годовой ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание экономический эффект от внедре ния технологии производства и применения эмульсионных ВВ сос тавляет около 10 млн долл. США. С увеличением глубины карье ра «Мурунтау» запасы богатых руд сокращаются, возрастают потери и степень разубоживания на кон тактах пород и руд, вызванные их перемешиванием при взрыве. В связи с этим разработана и внед рена технология многорядного ко роткозамедленного взрывания, позволяющего в максимальной степени сохранить первоначаль ную структуру рудных тел. Взрыва ние по такой технологии дает воз можность снизить коэффициент разрыхления на 20, потери полез ного ископаемого — на 10–15, раз убоживание — на 20–30, размер взорванного куска — на 15–20, затраты на БВР — на 20–30 %. Эффективность технологии рудоподготовки — от взрывного разрушения до измельчения — следует оценивать по критерию минимума энергозатрат на выпол нение технологических операций. При этом целесообразно увеличить долю взрывного дробления как на именее энергоемкого. Внедрение рекомендованных параметров БВР в рудной и породной зонах карьера позволило повысить производи тельность экскаваторов на 20, мельниц — на 16, снизить энерге тические затраты на измельчение руды на 9, расход шаров — на 8 %. Разработаны и внедрены сейсмобезопасные методы веде ния взрывных работ в приконтур ных зонах карьеров, обеспечиваю щие устойчивость бортов и сох ранность инженерных сооружений на бортах при взрывании в карьере 600 т и более ВВ. Созданы сейсмо логические модели массовых взрывов, критерии их оценки и ме тоды управления энергией взрыва. Зарядная машина ЭВВ в работе
КАРЬЕРУ «МУРУНТАУ» — 40 ЛЕТ Массовый взрыв в карьере «Мурунтау» Выполнены исследования по расчету предельных значений уг лов откосов уступов и бортов золо торудных карьеров. Разработаны методы обеспечения устойчивости бортов на основе специальных изысканий прибортовых массивов и отвальных площадей, способы расчета (с использованием компь ютерных технологий) оптимальных параметров уступов, бортов и ук репительных конструкций. Реали зация научно обоснованного уве личения генеральных углов накло на бортов карьера «Мурунтау» на 3–6°, по сравнению с проектными, позволила уменьшить объем гор ных работ на 300 млн м3. Обоснована возможность формирования на карьере бортов выпуклого (циссоидного) профиля. Это позволяет без дополнительно го разноса бортов увеличить глу бину открытых работ. Для обеспечения длительной устойчивости бортов за счет сох ранности их природной прочности разработана и внедрена специаль ная технология БВР при постановке уступов глубоких карьеров в пре дельное положение. В основе тех нологии лежит применение станка СБШ190/25060, позволяющего бурить скважины диаметром 190–250 мм на глубину от 40 до 60 м под углами 45, 50, 55, 60 и 90°. Выполнены работы по интен сификации процесса шарошечно го бурения: внедрен модернизиро ванный станок СБШ250МНАУ производительностью 60 тыс. м в год, а также различные типы шаро шечных долот в соответствии с прочностными свойствами горных пород. В условиях карьера «Мурун тау» внедрен комплекс мероприя тий, направленных на нормализа цию состава атмосферы на раз личных уровнях (карьер, рабочая зона, рабочая площадка). Научно обоснованы методы управления пылегазовым режимом карьера, оценка влияния экологических факторов на здоровье трудящихся, методы и средства экспрессана лиза концентрации загрязнителей в атмосфере карьера и за его пре делами. Научно обосновано и под тверждено техникоэкономичес кими расчетами применение в ус ловиях карьера ЦПТ для разработ ки, транспортирования и отсыпки в отвалы взорванных вскрышных пород. Предложены решения, нап равленные на совершенствование технологии перемещения горной массы в карьере «Мурунтау»: • оптимизирована структура экскаваторноавтомобильного комплекса; • создана рациональная схема внутрикарьерных транспортных коммуникаций, позволяющая пе ремещать горную массу кратчай шим путем; • повышена производитель ность конвейерных линий не только за счет увеличения числа перегру зочных пунктов, но и в результате согласования режима работы цик личного и поточного звеньев ЦПТ; • расширена область примене ния поточного транспорта путем сооружения горизонтальных или слабонаклонных конвейерных ли ний с приближением перегрузоч ных пунктов к зонам интенсивного ведения горных работ; • использован принцип грави тационного перемещения горной массы с сооружением рудопоро доскатов и последующим ее транспортированием ленточными конвейерами; Станок СБШ250МН ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание 17
КАРЬЕРУ «МУРУНТАУ» — 40 ЛЕТ • применен экологически чис тый электрифицированный авто мобильный транспорт — дизель троллейвозы. В содружестве со специалис тами НГМК обоснована целесо образность отработки месторож дения Мурунтау до глубины 900–1000 м с включением в эксплуатацию участка Мютенбай до глубины 320 м с последующим переходом к открытоподземному и подземному способам отработки законтурных запасов. Это повыша ет полноту использования недр и существенно продлевает сроки стабильного и рентабельного функционирования золотоизвле кательного комплекса НГМК до 2050–2060 гг. Дробильноперегрузочный узел в комплексе ЦПТ Следует отметить, что воз можности увеличения глубины ввода в карьер существующего комплекса ЦПТ практически ис черпаны. Наиболее эффективным технологическим решением в этих условиях является переход от тра диционных к крутонаклонным кон вейерам (КНК). В связи с этим предложена технология разработ ки карьера с применением комп лексов ЦПТ + КНК в сочетании с модульными передвижными дро бильноперегрузочными пункта ми. Выполнены предпроектные проработки размещения КНК (ру 18 да) на северовосточном борту карьера (высота подъема 270 м, угол наклона 35–36°, производи тельность 15 млн т в год). Это поз волит сократить потребность карьера в самосвалах грузоподъ емностью 200 т на 22–25 ед. В настоящее время на карье ре в районе существующего комп лекса ЦПТ на гор. 300 м смонтиро ван и подготовлен к опытнопро мышленным испытаниям мобиль ный дробильноперегрузочный комплекс (МДПК), включающий межуступный перегружатель. Дробление горной массы до круп ности –300 мм осуществляют в шнекозубчатой дробилке. Ввод МДПК в эксплуатацию сократит на 1,2–1,5 км расстояние транспорти рования горной массы самосвала ми с глубоких горизонтов. Выполненные ВНИПИпром технологии проекты II, III и IV оче редей строительства крупнейшего в мире золоторудного предприя тия на базе месторождения Мурун тау учитывают современные дос тижения науки и техники. Предпри ятия комбината стали полигоном разработок и внедрения новейших технологий в области горного, обогатительного и металлургичес кого производства. Благодаря это му комбинат увеличил добычу зо лота более чем в пять раз и являет ся одним из наиболее эффектив ных производств Республики Узбе кистан. На карьере «Ташкура» Дже ройСардаринского месторож дения фосфоритов институт при нимает участие в решении трех следующих основных проблем: вы бор и обоснование технологичес ких схем и оборудования для раз работки вскрышных пород с после дующим транспортированием во внутренние отвалы; методология оценки разнотипного добычного оборудования, применяемого при отработке фосфоритовых пластов; подготовка технических докумен тов (инструкций) по учету и норми рованию потерь полезного ископа емого и разубоживания руды. В сложившихся горнотехни ческих условиях конкурентоспо ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание собной является технологическая схема разработки пород внешней и внутренней вскрыши по циклич ной технологии с их транспортиро ванием во внутренний отвал. На добычных работах предложено применять фрезерные комбайны, эксплуатация которых в условиях месторождения оказалась эффек тивной. Для решения целого ряда на учнотехнических проблем и про ектных задач разработки место рождений комбината привлека лись известные ученые, специа листы и проектировщики ведущих научных и проектных институтов России и других стран СНГ. Изло женные результаты основных науч ных исследований и проектных ре шений института, выполненные в тесном содружестве с инженера миисследователями и техничес кими руководителями предприя тий комбината, за многолетний пе риод существования НГМК убеди тельно свидетельствуют о практи ческой полезности, экономичес кой целесообразности и жизнен ной необходимости сохранения и дальнейшего упрочения творчес кого содружества, научнопроиз водственных контактов ВНИПИ промтехнологии с НГМК, способ ствующих развитию и укреплению промышленного потенциала Рес публики Узбекистан. ГЖ INPUT OF VNIPIPROMTEKH NOLOGIYA IN STRENGT HENING AND DEVELOPMENT OF "MURUNTAU" QUARRY Kamnev E. N., Seleznev A. V., Rubtsov S. K., Ioffe A. M. The paper presents scientific research designing and putinto practice operations executed by VNIPIpromtekhnologiya during 40 years of collaboration with Navoi mining and metallurgical integrated works. Key words: gold and uranium deposits, mining works, radiometric concentra tion, cyclic and continuous flow sys tem, internal dump forming. Eco logical safety.
СЫРЬЕВАЯ БАЗА УДК 550.83:553.411 © Г. Н. Голищенко, А. П. Беленко, 2007 ГЕОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ КРИТЕРИИ ЗОЛОТОГО ОРУДЕНЕНИЯ МУРУНТ А УСКОГО РУДНОГО ПОЛЯ Г. Н. ГОЛИЩЕНКО, А. П. БЕЛЕНКО, главный геофизик, главный геолог канд. техн. наук (Центральное рудоуправление Навоийского ГМК) Бо]льшая часть территории Кызылкумского регио на перекрыта чехлом мезокайнозойских образований. Круг новых легкооткрываемых месторождений (в пер вую очередь золотосодержащих) практически исчер пан. Поэтому актуальным является выбор и обоснова ние геофизических поисковых критериев при выявле нии участков, благоприятных для локализации золото го и уранового оруденения. Для Мурунтауского рудного поля за 40 лет его изучения* установлено, что главными предпосылками и факторами рудообразования являются приурочен ность конкретных рудовмещающих структур к отрица тельным локальным аномалиям поля плотностных не однородностей. Последние связаны с апофизами ос новного очага разуплотнения — многофазного Сарда ринского массива биотитовых гранитов в пределах развития региональных разломов глубокого заложе ния. Установлено, что рудолокализующие продольные разломы (зоны смятия) сопряжены со складчатостью и дайками. Крупными продольными разломами являют ся Сардаринский (под чехлом), Южный, Структурный и БесапантауКосманачинский. Южный разлом — наи более важный — является элементом самой крупной разуплотненной зоны нарушений северовосточного направления, в пределах которой пространственно расположены основные месторождения золота. Анализ структуры физических полей и их соотно шения с элементами геологического строения позво ляет установить (рис. 1), что наиболее низкие и отри цательные значения гравитационного поля (съемки масштаба 1: 200 000) проявляются в глубокопогребен ных гранитоидах, продольных зонах смятия, единых глубинных разломах северовосточного и североза падного направлений. Особенности морфологии и структуры рудного поля отображаются в гравитацион ном поле как наиболее сложная деформация и наибо лее нетипичная гетерогенная часть. При этом Тамдын ский выступ окаймляют со всех сторон соизмеримые с его размером гранитоидные образования в виде суб изометричных понижений поля силы тяжести (зоны ра зуплотнения), образуя структуру зажатого блока. Мор фология Тамдынского выступа от северной его части, выходящей на поверхность, до юговосточной (погре бенной) определяется крупной разуплотненной зоной глубинных разломов более позднего северовосточно го направления. Поля развития глубокопогребенных гранитоидов определяют структуру гравитационного поля и практически занимают бо]льшую часть террито рии, перекрытой мезозойскими образованиями. Участки пониженного поля силы тяжести (зоны разуплотнения) связаны с повышенной трещинова тостью, сочетанием разрывов с зонами рассланцева ния и дробления, окварцеванием и т. д. При этом круп Рис. 1. Схема локальных особенностей гравитацион ного и магнитного полей месторождения Мурунтау: 1 — региональная область пониженного гравитацион ного поля; 2 — зоны тектонических нарушений, выделенные по геофизическим данным; 3 — границы мезокайнозойских образований; 4 — границы карье ра; 5 — изолинии гравитационного поля; 6 — изоли нии магнитного поля; 7 — скважина сверхглубокого бурения МТГ1 _________________ * Мурунтау / Под ред. Т. Ш. Шаякубова. — Ташкент: Издво «ФАН» АН РУз, 1998. ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание 19
СЫРЬЕВАЯ БАЗА ные размеры областей метасома тически измененных пород место рождения Мурунтау, компактность их размещения в зонах рудовме щающих дислокаций находят свое отражение в гравитационном поле даже при среднемасштабных съемках.** По данным гравиметрической съемки масштаба 1:10 000, авто рами в пределах Мурунтауского рудного поля выделены три облас ти: северная, центральная и юж ная. Последние две разделены зо ной повышенных градиентов (типа гравитационной ступени) северо восточного направления. Эта зона высоких градиентов ограничивает с юга обширную область подково образной формы пониженного гра витационного поля, пространст венно совпадающую с месторож дениями Мурунтау и Мютенбай. Морфология и интенсивность поля силы тяжести свидетельству ют о глубинности и значительном площадном развитии зоны разуп лотнения. При этом указанная об ласть осложнена локальными, бо лее высоких порядков понижения ми гравитационного поля северо западного и субширотного направ лений. Они выявлены путем исклю чения фоновой составляющей по ля и последующей корреляции ос таточных аномалий. Полученные таким образом минимумы могут быть объяснены наличием участ ков с наиболее высокими значени ями трещиноватости и кварцева ния. Дополнительным критерием может служить наличие миниму мов магнитного поля. Как показывают результаты измерений (Р. Н. Афанасьева, ВИМС, 1990 г.), рудовмещающая толща характеризуется понижен ной магнитной восприимчи востью. На месторождении Мурунтау на двух горизонтах шахты «М» +128 и +78 м проведена высокоточная гравиметрическая съемка с шагом 10 м по длине квершлагов с по мощью гравиметров первого клас са с развитием опорной сети, обеспечивающей погрешность из мерений не более 0,04 мГал. Предварительно произведен ные теоретические расчеты выяви ли существенный гравитационный эффект (до –1 мГал) над рудными телами при избыточной плотности над вмещающими породами 0,1 и 0,06 г/см3 (рис. 2). По результатам высокоточной съемки, после вве дения необходимых поправок на смещение нульпункта, высоту то чек наблюдений, «свободный воз дух», влияние геометрии горной выработки получены графики поля силы тяжести в редукции Буге, ко торые идентичны и в целом харак теризуют плавное повышение гра витационного поля с северозапа да на юговосток на 4 мГал (рис. 3). На первый взгляд эти резуль таты противоречат имеющимся данным съемок на поверхности. По данным съемок прошлых лет, ин тенсивность гравитационного поля возрастает с юга на север, «регио нальная составляющая» поля отра жает наличие глубокопогребенно го к югу от месторождения (до 4 км) массива гранитоидов. Однако вве дение поправки на влияние выра ботанного пространства карьера позволило снять эти противоре чия. При расчете влияния карьера по палеткам Гамбурцева принята избыточная плотность, равная 2,67 г/см3. После исключения фо новой составляющей получены ло кальные аномалии интенсивностью до –0,5 мГал над рудными столба ми. Сопоставление графиков ло кальных аномалий на двух горизон тах позволило сделать вывод о на личии зоны разуплотнения, находя щейся выше горизонта +128 м в центральной части съемки и прост ранственно совпадающей с «пер вым рудным столбом». При введе нии поправки на влияние карьера интенсивность локальной анома лии увеличивается до 0,7–0,8 мГал на горизонте +128 м (рис. 4). Таким образом, в пределах рудного поля выявлен «сквозной» геофизический критерий — мини мумы гравитационного и магнит ного полей, которые можно ис пользовать в качестве региональ ного и локального критериев. Пер вый из них позволяет по характеру гравитационного и магнитного по лей выявить параметры массива а б Рис. 2. Связь расчетных значений гравитационного поля (а) с рудными полями (б) по профилю 122 при избыточной плотности 0,06 г/см3 (1) и 0,1 г/см3 (2) _________________ ** Голищенко Г. Н. Геофизические критерии золотого оруденения (на примере месторождения Мурунтау) // Горный вестник Узбекистана. — 2004. — № 2 (17). 20 ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание
СЫРЬЕВАЯ БАЗА а б Рис. 3. Гравитационное поле в редукции Буге по результатам наблюдений в квершлагах на горизонтах +128 м (а) и +78 м (б) гранитоидов, а также региональ ные разломы глубокого заложения и длительного развития. Локаль ный геофизический критерий на месторождении Мурунтау дает возможность выделять зоны ра зуплотнения, благоприятные для локализации золотого оруденения. На уровне детальных работ для промышленных концентраций золота действуют иные локальные критерии, выявление которых тре бует более углубленного анализа, где важную роль играют объемное картирование зон разрывных нару шений, особенностей складчатых структур и зон разуплотнения угле родистослюдистых, углеродисто кремнистых пород, брахиформных складок, а также определение пространственного положения крупных разломов и трещинных зон в рудном поле. В качестве инструмента для ре шения указанных задач авторы ис пользовали результаты гаммака ротажа скважин, полученные на всей площади месторождения по регулярной сети. Анализ распреде ления повышенных интенсивнос тей гаммаизлучения в объеме от рабатываемого месторождения выявил их сложное и неравномер ное распределение, приурочен ность к углеродистослюдистым сланцам и породам, обогащенным биотитом и гидробиотитом. Изме рениями МГРИ по шахтным гори зонтам установлена локальность радиоактивных прослоев, увеличе ние их числа к югозападу место рождения и на глубину. При этом на иболее высокими значениями (до а б Рис. 4. Связь гравитационного поля гор. +128 м (а) с локальной аномалией над рудными телами (б) с учетом поправки на влияние карьера и шахтной выработки 50 мкР/ч) характеризуются углеро дистослюдистые сланцы, биотито вые сланцы и темные алевролиты. Низкие значения гаммаактивности свойственны слюдистокварцевым сланцам, зонам окварцевания и кварцевым жилам (8–15 мкР/ч). Данные корреляционных построе ний позволили выделить: • пачки пород с повышенными и низкими интенсивностями гам маизлучения и осложненные мно гочисленными «линиями наруше ния корреляции» по профилям; • «линии нарушения корреля ции», которые прослеживаются в субширотном направлении и тесно связаны с золотым оруденением; • четыре обобщенные пачки с урановой минерализацией (более 100 мкР/ч), которые (по данным МГРИ) характеризуются повышен ными концентрациями суммы ред ких земель; • рудные тела, которые прост ранственно совпадают с осевой частью брахиформной складки и контролируются глубинными раз ломами субширотного направле ния, выделенными по геофизичес ким данным как «линии нарушения корреляции». ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание 21
СЫРЬЕВАЯ БАЗА ВЫВОДЫ 1. Для Центральных Кызылкумов, перекрытых рых лыми мезокайнозойскими отложениями на боHльшей части их территории, перспективы выявления новых месторождений далеко не исчерпаны. 2. Накопленный многолетний опыт геологов Узбе кистана и других стран СНГ позволил выявить основ ные геологические критерии рудоконтроля золотого и уранового оруденения, которые находят свое отраже ние в физических полях, обладающих большой глубин ностью. 3. Выявлен определяющий «сквозной» геофизичес кий критерий — минимумы гравитационного и магнитно го полей, благоприятные для локализации оруденения. ГЖ GEOLOGICAL AND GEOPHYSICAL CRITERIA OF GOLD MINERALIZATION AT MURUNTAU ORE FIELD Golishchenko G. N., Belenko A. P. The results of geological and geophysical investiga tions and natural measurements substantiated minimum areas of gravitation and magnetic fields as searching crite rion are presented. Key words: gold mineralization, Kyzylkum region, magnetic field, gamma logging, ore bodies. УДК 539.26 © С. Н. Федянин, 2007 РЕНТГЕНОР АДИОМЕТРИЧЕСКАЯ СЕПАР АЦИЯ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩИХ РУД С ПОЗИЦИЙ ГЕОСТ А ТИСТИКИ С. Н. ФЕДЯНИН, зам. главного геофизика Навоийского ГМК, канд. техн. наук В работе [1] приведены ре зультаты сепарации золотосодер жащих руд различных месторож дений стран СНГ рентгенорадио метрическим (РРМ) способом. Статистический анализ указанных результатов показывает, что по эф фективности РРМсепарации руды можно разделить на три группы. В одной — выход хвостов в среднем составляет 1/3, в другой — поло вину, а в третьей — 2/3 части ис ходной массы. В ряде случаев по тери золота в хвостах достаточно велики. В связи с этим можно сде 22 лать ошибочный вывод о неэффек тивности РРМсепарации руд та ких типов. Попробуем разобраться в этом вопросе с позиций геоста тистики. В статье [2] было показано, что в геологическом пространстве смежные объемы взаимозависи мы. Поэтому любая геологическая структура, как самостоятельная геохимическая единица, всегда является совокупностью трех взаи мосвязанных и равных по объему геохимических подсистем: услов но «плюс», «минус» и «ноль». Для подсистемы «плюс» характерно повышенное содержание опреде ленной группы породообразующих элементов, обладающих близкими физикохимическими свойствами и отвечающих за специализацию подсистемы в накоплении одних и отторжении других элементов, в том числе и рудных. Подсистема «минус», соответственно, характе ризуется пониженным содержани ем элементов этой группы, а в под систему «ноль» первые две под системы вложены. Увеличение со ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание держания какоголибо химическо го элемента в единичном объеме вызвано привносом его из смеж ного объема, т. е. истощением пос леднего. Применительно к золото рудным месторождениям эта гео химическая модель обладает спе цифическими особенностями, обусловленными тем, что золото может накапливаться в обеих по лярных подсистемах: например, в породах сульфидной формации (геохимическая подсистема, ха рактеризующаяся высоким содер жанием минералов, аккумулирую щих золото) и в породах кварцевой формации (геохимическая подсис тема метасоматоза с выносом по родообразующих, в том числе и сульфидных минералов, с сохра нением химически устойчивых алюмосиликатов). В связи с этим очевидно, что главная задача сортировки золото содержащих руд по косвенным признакам, например, РРМспосо бом [3], заключается в разделении геохимических систем на иерархи ческие уровни (по содержанию по
СЫРЬЕВАЯ БАЗА родообразующих элементов) и на подсистемы в пределах одного ие рархического уровня (по содержа нию элементовиндикаторов золо торудной минерализации). При правильном выборе разделитель ного признака ожидаемый выход геохимической подсистемы опре деленного иерархического уровня составит одну третью часть отно сительно вмещающей ее системы, или одну девятую часть относи тельно геохимической системы бо лее высокого (по занимаемому объему) иерархического уровня. При этом, если на месторож дении обе полярные системы ру доносные, то потери золота в хвостах сортировки, представляю щих собой совокупность двух под систем, например, «ноль» и «ми нус» или «ноль» и «плюс», будут ве лики. Такие хвосты нуждаются в перечистке по другому раздели тельному признаку, например, эф фективному для выделения под системы «ноль». В этом случае ожидаемый выход обогащенного продукта составит 1/2 часть хвос тов. Современное технологичес кое оборудование позволяет осу ществлять сортировку на три про дукта («минус», «ноль» и «плюс») по нескольким разделительным приз накам одновременно, т. е. в одну стадию. Состоятельность этих теоре тических выводов и демонстриру ют данные, приведенные в работе [1]. Большой выход концентрата (более 1/3) или значительные по тери золота в хвостах могут быть обусловлены неправильным выбо ром разделительного признака или его пороговых значений. Основная ошибка методичес кого характера заключается в убеждении в необходимости на хождения корреляционной связи между содержанием золота в ин дивидуальных пробах (порциях) и значением разделительного приз нака. Вместе с тем, хотя для золо та и свойствен статистический разброс его содержания в любой геохимической системе (подсис теме), но средние содержания зо лота в подсистемах существенно (статистически значимо) различ ны. Следовательно, задача сорти ровки руд по косвенным призна кам заключается в разделении ис ходной руды не по содержанию по лезного компонента в элементар ных объемах (порциях), а по уров ням геохимической специализа ции породной матрицы этих пор ций на рудный компонент. Если геохимические подсис темы статистически значимо отли чаются по содержанию полезного компонента и значению раздели тельного признака и дисперсия последнего в подсистемах сопос тавима с половиной разницы его средних значений в смежных под системах, то сортировка по данно му разделительному признаку бу дет успешной даже в тех случаях, когда геохимическая система в це лом по разделительному признаку неконтрастна. Парадокс такой си туации объясняется тем, что мето дическая погрешность любых из мерений пропорциональна дис персии измеряемого параметра (или ее относительной величине – вариации), а аппаратурная пог решность измерений параметров, используемых в качестве раздели тельного признака, у современно го оборудования многократно ни же величины полезного сигнала, пропорционального разнице со держаний породообразующих эле ментов или сопутствующих золоту его индикаторов в смежных геохи мических системах. Вторая ошибка методическо го характера является производ ной от первой и заключается в стремлении исполнителей найти закономерную прямую пропорцио нальную связь между содержани ем золота и разделительным приз наком. На многих объектах, где зо лото заключено как в матрице по род сульфидной, так и кремнистой формации, она параболическая. В таких случаях правильнее находить признак надежного выделения «ну левого продукта», т. е. заведомо безрудной массы, которой зачас тую соответствуют промежуточные значения разделительного призна ка. Поскольку ее доля в исходной массе, извлекаемой из рудной зо ны, может составлять 1/3, а из при контурной зоны — 2/3 объема, то уже только выделение «нулевого продукта» позволяет дать сущест венный экономический эффект: например, за счет снижения затрат на транспортирование и перера ботку руды, уменьшения содержа ния технологически вредных при месей в перерабатываемой руде, а также снижения объема горных ра бот благодаря вовлечению в пере работку резервных запасов, накоп ленных на отвалах (складах) гор ных предприятий. Наглядным примером типич ной ситуации с РРМсепарацией золотосодержащих руд служат ре зультаты исследований технологи ческой коллекции образцов руды одного из месторождений Узбе кистана. По данной коллекции про ведено геологическое описание кусков, их рентгенорадиометри ческое опробование на лаборатор ной установке и определение со держания золота в кусках методом гаммаактивационного анализа. Корреляционная связь между значениями разделительного признака К и содержанием золота отсутствует (r = 0,098) (см. рису нок). По геологическим данным куски со значениями К ≥ 0 соответ ствуют породам кварцевой форма ции (условно «концентрат плюс»), со значениями К от –5 до 0 — сме шанной породной массе в контурах выемочного блока («минерализо ванная масса»), а остальные харак терны для сульфидных руд (услов но «концентрат минус»). При значениях 0 < К < 2 наб людается статистический хаос (любому значению К в указанных пределах может соответствовать любое содержание золота). Мини мальное содержание золота наб людается при значении К = –2, в обе стороны от которого оно зако номерно возрастает. Из минерализованной массы (содержание золота 1 г/т) допол нительной операцией можно выде лить хвосты (в интервале значений К от –2,8 до –0,8 содержание золо та составляет около 0,4 г/т, выход — примерно 30 %) и обогащенный продукт, содержащий около 1,3 г/т золота. Однако экономическая це лесообразность вовлечения в пе реработку минерализованной мас сы или применения второй стадии сепарации требует проверки про ведением масштабных технологи ческих испытаний. ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание 23
СЫРЬЕВАЯ БАЗА проводить специальные геохими ческие, рентгенорадиометричес кие и геостатистические исследо вания с целью выявления опти мальных разделительных призна ков и их пороговых значений. Это позволит корректно выделить по лярные геохимические подсисте мы или подсистемы «ноль». Раз деление исходной руды в таких случаях на три продукта является обязательным. Корреляционная связь содержания золота и разделительного РРМпризнака К В исследованной технологи ческой коллекции кусков выход «концентрата плюс» составил 33 %, а «смешанного продукта» (минерализованная масса и руда сульфидной формации) — 63 % (см. таблицу). При этом в «сме шанном продукте» руда сульфид ной формации («концентрат ми нус») составляет около 10 %. Сле довательно, он относится к геохи мической системе меньшего по за нимаемому объему иерархическо го уровня по сравнению с рудами кварцевой формации. Таким образом, на основании проведенного геостатистическо го анализа можно сделать следу ющий вывод. Если золотосодер жащие руды представлены, как минимум, двумя полярными гео химическими типами, следует Технологические показатели РРМсепарации золотосодержащих руд Показатели Разделительный признак К Число кусков Выход, % Среднее содержание Au, г/т Стандартное отклонение, г/т Извлечение, % Степень концентрации 24 Исходная про Сульфидные Минерализо ба руды ванная масса (–11,0)—(+1,8) ≤ –5,0 –5,0 — 0,0 Кварцевые руды 0,0 324 13 204 107 100,0 4,0 63,0 33,0 7,62 9,71 1,00 19,91 37,87 15,96 2,07 63,90 100,0 5,2 8,4 86,4 – 1,27 0,13 2,61 ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Опыт и практика рентгено радиометрической сепарации / Ю. О. Федоров, О. В. Коренев, В. А. Короткевич и др. — Красно ярск, 2004. 2. Федянин С. Н. Иерархия геохимических систем // Горный вестник Узбекистана. — 2002. — № 2. 3. Федянин С. Н. Отображе ние геохимической специализа ции матрицы рудовмещающих по род в аппаратурном спектре рент геновского излучения // Горный вестник Узбекистана. — 2002. — № 2. ГЖ ROENTGENORADIOMETRIC SEPARATION OF GOLDBEA RING ORES FROM THE POSI TIONS OF GEOSTATISTICS Fedyanin S. N. The results of geochemical, roentgenoradiometric and geostatis tical estimation of goldbearing ores are presented. They allowed to extract geochemical subsystems and improve technological route for pro cessing of mineral raw materials. Key words: goldbearing ores, roentgenoradiometric separation, geochemical subsystems, contrast of properties, separation feature.
СЫРЬЕВАЯ БАЗА УДК 622:658:516 © О. Н. Мальгин, Л. А. Лильбок, Г. И. Акиньшина ИЗУЧЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ РУД МЕСТОРОЖДЕНИЙ КЫЗЫЛКУМСКОЙ ПРОВИНЦИИ О. Н. МАЛЬГИН, зам. главного инженера, др техн. наук Л. А. ЛИЛЬБОК, начальник лаборатории Г. И. АКИНЬШИНА, руководитель группы (Навоийский ГМК) По мере развития горных ра бот технологические свойства руд отдельных участков и залежей мес торождений зачастую изменяются не в лучшую сторону, что приводит к ухудшению техникоэкономичес ких показателей работы гидроме таллургических заводов (ГМЗ) На воийского ГМК, перерабатываю щих урановые и золотосодержа щие руды. В связи с этим возникла необ ходимость создания и внедрения методов изучения свойств различ ных сортов руд с целью их техно логической паспортизации. Рабо ты проводятся в Центральной на учноисследовательской лабора тории (ЦНИЛ) с привлечением специалистов Центральных заво дских лабораторий рудоуправле ний, гидрометаллургических заво дов и опытного цеха № 1. В работе принимают участие горняки, гео логи, минералоги, технологи, ана литики, что определяет комплекс ный подход к выполнению иссле дований. На месторождении Учкудук изучены технологические свойства руд, добываемых при открытых и подземных горных работах. По следние годы добычу урана в НГМК осуществляют только способом скважинного подземного выщела чивания, тем не менее опыт пас портизации урановых руд пред ставляет научный и практический интерес и в настоящее время. Установлено, что руды карье ра № 13 различаются по грануло метрическому, минеральному и литологическому составам, уров ню вскрытия урансодержащих ми нералов, расходу серной кислоты. На этом карьере выделено два ти па руд — высококарбонатные и низкокарбонатные. Высококарбонатные руды представлены сложной полиморф ной смесью карбонатов, а также урановой минерализацией. Пере работка этих руд в режиме рН=1,5÷1,7, окислительновосста новительном потенциале (ОВП) — 500 мВ позволяет снизить расход серной кислоты со 100 до 60 кг/т и сохранить извлечение урана на вы соком уровне. Низкокарбонатные руды легко вскрываются по действующей кислотносорбцион ной схеме, принятой на ГМЗ1, при расходе серной кислоты 38–40 кг/т. При изучении проб руды карь ера № 7 выявлено различие техно логических свойств в отрабатывае мых залежах 22 и 22а. Руды залежи 22а отличаются более высокой степенью упорности. Установлено, что замедленная скорость выще лачивания характерна для свеже добытых руд с обводненных участ ков. Повышение скорости выщела чивания достигается при «вылежи вание» руд на воздухе. Руды залежи 36 карьера № 6 обладают значительной упор ностью: извлечение урана при пе реработке не превышает 80–85 %, в то время как при переработке легковскрываемых руд оно дости гает 96–97 %. Для исследованных типов руд разработаны технологии извлече ния урана с минимальными затра тами по действующей «песковой» кислотносорбционной схеме ГМЗ1. Для переработки упорных руд предложена двустадиальная схема сорбционного выщелачива ния при ОВП, равном 500–550 мВ. Эффективность использования пи ролюзита повышена за счет его из мельчения до оптимальной круп ности и раздельной подачи в про цессы выщелачивания песковой и иловой фракций. Изучение технологических свойств руд месторождений Учку дук позволило обосновать и внед рить следующие мероприятия, направленные на достижение вы сокого извлечения урана при ми нимальных расходах серной кис лоты: • выделение типов руд, отли чающихся извлечением урана, расходом серной кислоты и други ми технологическими признаками; • своевременный дренаж руд ных залежей с целью обеспечения их контакта с воздухом в условиях карьера; • селективную выемку различ ных типов руд и их раздельное складирование на промежуточных рудных складах; • «вылеживание» руд упорных сортов в рудных складах продол жительностью до 3 месяцев; ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание 25
СЫРЬЕВАЯ БАЗА • шихтовка руд по сортам в за висимости от их технологических свойств; • составление плана отгрузки руды с учетом содержания ценного компонента и технологичности пе реработки; • погрузка упорных и легко вскрываемых руд в разные желез нодорожные вагоны; • реализация в заводских усло виях рекомендованных режимов выщелачивания для руд разных ти пов или их шихты. Результаты исследований бы ли использованы при создании АСУТП на ГМЗ1, что позволило получить значительный экономи ческий эффект. Метод технологической пас портизации руд использован при изучении технологических свойств золотосодержащих руд месторож дений Мурунтау, Кокпатас, Дау гызтау. На месторождении Мурунтау изучено 14 проб руды с различных горизонтов карьера от +464 до +592,5 м и одна проба из шахты «Мурунтау». Определены химичес кий и минеральный составы, гра витационная обогатимость, извле чение золота из хвостов гравита ционного цикла и из исходной ру ды. Установлены формы нахожде ния золота в исходной руде и про дуктах переработки. Выделены ру ды следующих четырех типов. Руды I типа приурочены к ниж ней рудовмещающей толще. Руды убого сульфидные (серы сульфид ной менее 0,2 %), содержат значи тельное количество мышьяка (око ло 0,5 %), подавляющая часть кото рого находится в окисленной фор ме. Руды характеризуются сравни тельно небольшим содержанием золота, в основном тонкого, ассо циированого с кварцем. Золото мо жет быть извлечено сорбционным цианированием без применения гравитационного обогащения. Рас ход цианида 0,3–0,4 кг/т. Руды II типа находятся в верх ней рудовмещающей толще. Со держание серы сульфидной — 0,6 % (в основном пирит, с частичным за мещением марказитом и пирроти ном), мышьяка — 0,1–0,15 %. Золо то имеет различную крупность — от 0,5 мм в кварце и до эмульсионных 26 включений в пирите и арсенопири те. При переработке руд следует применять гравитационное обога щение. Расход цианида 1–1,3 кг/т. Руды III типа располагаются в северной части границы рудовме щающих толщ. Содержание серы сульфидной в рудах колеблется от 0,02 до 0,5 %, мышьяка от 0,5 % до полного отсутствия. Крупность зо лота менее 0,25 мм. Оно ассоцииро вано с кварцем, сланцами, иногда — с сульфидами. Технология перера ботки — гравитационносорбцион ная. Расход цианида — 1–1,5 кг/т. Руды IV типа приурочены к северовосточному разлому. Они характеризуются переменной сульфидностью — от 0,06 до 0,5 %. Содержание мышьяка колеблется от 0,1 до 0,4 %. Золото ассоцииро вано с кварцем, сланцами, сульфи дами. Крупность золота различна. Разработаны рекомендации по переработке руд каждого типа. В частности, руды I типа рекомен дуется перерабатывать по сущест вующей схеме без предваритель ной подготовки. Руды II и III типов следует предварительно склади ровать для «вылеживания». Руды IV типа «вылеживать» не рекоменду ется, так как при этом ухудшаются показатели сгущения пульп. Технологическая паспортиза ция, выполненная по 6 пробам ру ды, отобранным из шахты «Мурун тау» (гор. +78), показала, что руда относится к категории легковскры ваемых (извлечение в среднем 96,3 %), но требуемый расход циа нистого натрия на 30 % больше, чем для руд карьера «Мурунтау». Технологическая паспортиза ция руд месторождений Кокпатас позволила выделить руды трех ос новных типов: I тип — окисленные руды; II тип — смешанные; III тип — сульфидные. Окисленные и смешанные ру ды перерабатывают на ГМЗ3 по схеме прямого сорбционного циа нирования. Сульфидные руды пла нируется перерабатывать по фло тационнобиооксидносорбцион ной технологии. Разработанный в ЦНИЛ метод технологической паспортизации ис пользован при изучении уранвана диевых руд месторождений Ходжи ахмет и Рудное. На месторождении ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание Ходжиахмет пробы отобраны из 15 различных участков. Руды техноло гически упорные и требуют специ альных методов извлечения, в част ности, использования новых ионо обменных смол, пригодных для раз деления комплекса элементов. Бы ла установлена особенность участка Алисай — повышенное содержание марганца. Это послужило основани ем для разработки различных схем использования марганца, в част ности, железомарганцевые руды участка Алисай использованы в ка честве окислителя вместо дорого стоящего пиролюзита при перера ботке урановых руд со значитель ным экономическим эффектом. С использованием разрабо танного метода технологической паспортизации руд изучены: • фосфоритовые руды Дже рой–Сардаринского месторожде ния; совместно с Самаркандским суперфосфатным заводом разра ботана технология получения ам мофоса; • золотосеребряные руды ме сторождений Высоковольтное, Окжетпес, Космоначи, Косчека; • золотосодержащие руды мес торождений Марджанбулак, Аджи бугут, Чармитан, Гужумсай. Таким образом, метод техно логической паспортизации, ис пользуемый при оценке руд место рождений Кызылкумской провин ции, позволяет осуществлять про цесс извлечения золота и других элементов на гидрометаллурги ческих заводах НГМК в наиболее экономичном режиме. ГЖ STUDY OF TECHNOLOGICAL PROPERTIES OF ORES IN THE DEPOSITS OF KYZYLKUM RE GION Malgin O. N., Lilbok L. A., Akinshina G. I. Technological certification of the ores developed by Navoi mining and metallurgical integrated works allows to extract separate types of ores for their selective development and separate concentration. It helps to increase extraction of metals and to decrease consumption of expensive reactants. Key words: Navoi mining and metallur gical integrated works, types of ores, technological certification.
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМПЛЕКС КАРЬЕРА «МУРУНТАУ» УДК 622.271.452 © П. А. Шеметов, В. Н. Сытенков, С. С. Коломников, 2007 Р АЗР АБОТКА КРУТОПАДАЮЩЕГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ ОТКРЫТЫМ СПОСОБОМ С ПОЭТ АПНЫМ ВНУТРЕННИМ ОТВ АЛООБР АЗОВ АНИЕМ П. А. ШЕМЕТОВ, главный инженер Навоийского ГМК, др техн. наук В. Н. СЫТЕНКОВ, главный инженер, др техн. наук С. С. КОЛОМНИКОВ, начальник ПТО рудника «Мурунтау», канд. техн. наук (Центральное рудоуправление Навоийского ГМК) Транспортирование вскрыш ных пород на значительные рас стояния во внешние отвалы при открытой разработке крутопадаю щих месторождений на больших глубинах является наиболее зат ратным процессом технологии горных работ. Применяемые в нас тоящее время традиционные тех нологические схемы и оборудова ние не компенсируют постоянного, по мере углубления карьеров, уве личения затрат на перевозку гор ной массы и не позволяют сущест венно улучшить показатели откры той разработки месторождений. Для глубокого карьера «Му рунтау» предложена схема и техно логия разработки с внутренним от валообразованием. В карьерном пространстве выделены участки (рис. 1), перспективные для раз мещения вскрышных пород в оп ределенные этапы развития карье ра. Критерием эффективности каждого этапа является минимиза ция расстояния перевозки вскры ши. Для оценки возможности и оп ределения этапности внутреннего отвалообразования выполнен гра фический анализ формирования выработанного пространства наи более перспективных участков за падного и северного бортов. В за падной части месторождения ко нечный контур карьера IV очереди отстроен таким образом, что до от метки +210 (абс.) (глубина 345 м) в законтурном пространстве отсут ствует рудная минерализация, а отработка законтурных рудных тел на нижележащих горизонтах пот ребует расширения границ карье ра по поверхности, что экономи чески нецелесообразно в связи с большим коэффициентом вскры ши. Этот вывод подтвержден ре Рис. 1. Участки карьера «Мурун тау» (1–6 ), перспективные для внутреннего отвалообразования зультатами динамического проек тирования конечных контуров карьера, выполненного фирмой «Интегра», свидетельствующими о принципиальной возможности размещения внутреннего отвала на рассматриваемом участке за падного борта. Предварительно, с учетом технологии формирования внут реннего отвала, на западном участке борта карьера с поверх ности до отметки +225 м (абс.) его конструктивные параметры (высо та яруса отвала Н, длина фронта отсыпки L, площадь сечения S, вместимость V) были приняты сле дующими (рис. 2): I ярус — Н = 60 м, L = 1,5 км, S = 5200 м2, V = 7,8 млн м3; II ярус — Н = 60 м, L = 1,2 км, S = 4900 м2, V = 5,8 млн м3; III ярус — Н = 100 м, L = 0,9 км, S = 4350 м2, V = 3,9 млн м3; IV ярус — Н = 120 м, L = 0,5 км, S = 4100 м2, V = 2,1 млн м3. Исходя из принятой техноло гии формирования отвала этапа ми в восходящем порядке, ширина предохранительной бермы между ярусами принята равной 20 м. Это позволяет обеспечить устойчи вость борта за счет постоянной пригрузки его нижней части пред отвалом. Кроме того, формирова ние отвала ярусами дает возмож ность минимизировать расстоя ние транспортирования вскрыши из различных зон карьера (пред полагается его заполнение вскры шей с северного и южного бортов карьера). Приведенное выше решение было дополнено вариантом фор мирования внутреннего отвала до абс. отм. +45 м на первом этапе (см. рис. 2, V ярус) и до дна карье ра (абс. отм. + 15 м) — на втором ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание 27
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМПЛЕКС КАРЬЕРА «МУРУНТАУ» Рис. 2. Конструкция внутреннего отвала на западном борту карьера: 1 — геометрически возможная граница отсыпки; 2 — конечный контур карьера IV очереди; 3 — граница отсыпки при поярусном формировании отвала; 4 — приращение вместимости отвала за счет увеличения откоса борта в придонной части карьера; I–IV — ярусы отвала этапе (по 1й рудной залежи карье ра IV очереди). Этот вариант пред ложен с целью обеспечения воз можности выемки законтурных за пасов руды ниже отметки +225 м за счет увеличения угла наклона бор та в придонной части карьера до 70° путем постановки 30метровых уступов в конечное положение (рис. 3). Для обеспечения безопаснос ти работ предусматривается оста вить на гор. +225 м отсекающую берму шириной 50 м, что позволит ограничить высоту борта с пре дельными параметрами до 200 м и предохранить рабочую зону карье ра от скатывания кусков породы при проведении работ на отвале. Приведенные выше парамет ры внутреннего отвала (высота и число ярусов, ширина берм, нали чие отсекающей бермы) можно корректировать в ходе проведения работ. Так, например, можно уве личить ширину отсекающей бермы Рис. 3. Подготовка западного борта для формирования дополнительной вместимости внутреннего отвала с попутной добычей законтурной руды: 1 — состояние горных работ на 01.01.09 г.; 2 — конечный контур карье ра IV очереди; 3 — контур «крутого» борта карьера в придонной части 28 ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание до 75 м и обеспечить возможность формирования внутреннего отвала до горизонта +210 м, а законтур ные рудные тела отработать в дальнейшем открытоподземным способом. При благоприятном совмещении во времени работ по заполнению отвала и доработке дна карьера IV очереди образовав шееся пространство на участке крутого борта может быть также заполнено внутренним отвалом. В этом случае он будет формиро ваться породой, извлекаемой при понижении дна карьера по 2й рудной залежи до отм. +15 м. Объем отвала при этом увеличится на 3,5 млн м3. Графический анализ форми рования выработанного простран ства по северному борту карьера (рис. 4) показал, что на выбран ном участке имеется значитель ное количество законтурной руды. Качество руды здесь довольно низкое, но в связи с ее залегани ем на небольшой глубине и пред стоящим в ближайшие годы стро ительством рудосортировочного комплекса (РСК) она может быть эффективно вовлечена в разра ботку. Формирование отвала на се верном борту карьера может раз виваться по следующим двум сце нариям. 1. В естественно формирую щемся пространстве до гор. +405 м складируют руду, содержащую 0,5–1 г/т золота, которую в более поздний период, одновременно с разносом борта по V очереди карь ера, будут поставлять на ГМЗ2 (по бортовому содержанию 0,5 г/т). Однако при этом варианте, наряду с меньшим объемом формируемо го отвала, на определенный срок будет законсервирована руда бо лее высокого качества за контура ми IV очереди, руду, содержащую 0,5–1 г/т золота, складируют дале ко от РСК, а породу восточного фланга северного борта вывозят во внешние отвалы на большие расстояния. 2. На участке будущего фор мирования отвала максимально увеличивают углы откоса уступов в предельном положении (70–75°), за счет чего создаются дополни тельные пространства в рабочей
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМПЛЕКС КАРЬЕРА «МУРУНТАУ» Рис. 4. Оценка объемов внутреннего отвалообразования и попутной добычи руды при подготовке участка «Северный залив»: 1 — конечный контур карьера IV очереди; 2 — контур подготовки емкости для внутреннего отвалообразования; 3 — возможная граница (контур) внутреннего отвала зоне, где и складируют породу. При этом варианте увеличивается объем отвала, руду, содержащую 0,5–1 г/т металла, можно отпра вить на южные отвалы к РСК, воз растает объем дополнительно до бываемой (по контурам IV очере ди) руды, что снижает нагрузку на другие рабочие зоны, более интен сивно отрабатывается восточный фланг северного борта за счет сок ращения плеча откатки вскрыши. Выбор того или иного вариан та определит проработка целесо образности выемки запасов по се верному борту в рамках V очереди карьера. Тем не менее при любом сценарии развития рабочего пространства карьера по северно му борту целесообразно использо вать этот участок для размещения внутреннего отвала. Представлен ная технология поэтапного внут реннего отвалообразования на различных участках карьера «Му рунтау» позволяет предложить следующий график ее реализации. 2005–2010 гг. Эксплуатация внут ренних отвалов на южном борту карьера в качестве буферных ем костей между цикличным и поточ ным звеньями; организация внут реннего отвала на западном борту карьера до отм. +435 м; внутрен нее отвалообразование на север ном борту для создания транспо ртной связи этого участка с перег рузочными пунктами комплекса ЦПТ; внутреннее отвалообразова ние на восточном борту для созда ния транспортной связи с перегру зочными пунктами комплекса ЦПТ, а также строительства подъездных путей к трассе крутонаклонного конвейера (КНК – 270); проведе ние подготовительных работ на участке «Северный залив» по пос тановке уступов с отм. +510 м до +465 м в предельное положение с углами откоса 75–85° с попутной добычей руды для формирования дополнительного пространства под будущее внутреннее отвало образование; доработка централь ной части карьера до промежуточ ного положения и ее консервация до разноса бортов на нижних гори зонтах по проекту IV очереди. Первые (подготовительные) этапы создания технологии внутреннего отвалообразования в карьере «Мурунтау» ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание 29
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМПЛЕКС КАРЬЕРА «МУРУНТАУ» 2010–2015 гг. Размещение внутреннего отвала в центральной части карьера с пригрузкой северного борта; внутреннее отвалообразование на северном борту с организацией транспортных коммуникаций на участке «Северный залив» по отсыпанной горной мас се; внутреннее отвалообразование на восточном бор ту до отм. +270 м; внутреннее отвалообразование на восточном борту до отм. +165; переукладка внутрен него отвала в центральной части карьера в отработан ный контур второй рудной залежи; организация внут реннего отвала в отработанном карьере «Мютенбай». В соответствии с предложенным графиком нача ты подготовительные работы по формированию на южном и югозападном бортах карьера насыпных транспортных коммуникаций и стартовых рабочих пло щадок ярусов внутреннего отвала. Эти работы являют ся, по сути, начальным этапом промышленного освое ния технологии внутреннего отвалообразования в карьере «Мурунтау». ГЖ DEVELOPMENT OF THE STEEP DEPOSIT BY OPEN CAST TECHNIQUE WITH STEPBYSTEP INTERNAL DUMP FORMING Shemetov P. A., Sytenkov V. N., Kolomnikov S. S. The technology of stepbystep internal dump forming developed for "Muruntau" quarry is presented. It is based on location of opening rock in different sections of final side of a deep quarry and provide essential decrease of transportation expences. Key words: "Muruntau" quarry, internal dump forming, slope angles, transporting streams. УДК 622.271.32 © Ф. А. Кравченко, С. К. Рубцов, А. А. Силкин, 2007 ВЕДЕНИЕ ГОРНЫХ Р АБОТ В УСЛОВИЯХ СОКР АЩЕНИЯ Р АБОЧЕЙ ЗОНЫ ГЛУБОКОГО КАРЬЕР А Ф. А. КРАВЧЕНКО, зам. главного инженера рудника «Мурунтау» (Центральное РУ Навоийского ГМК) С. К. РУБЦОВ, начальник лаборатории, канд. техн. наук В настоящее время глубина карьера «Мурунтау» достигла 530 м и со временем достигнет 1000 м. Производительность по горной массе составляет 30–35 млн м3 в год, работы ведутся на 28 горизон тах (высота уступов 15 м). По мере углубления карьера содержание золота в эксплуатационных запасах руды снижается, что влечет за со бой в перспективе сокращение его выпуска. Однако рост потребности 30 А. А. СИЛКИН, ведущий научный сотрудник, канд. техн. наук (ВНИПИпромтехнологии) в золоторудном сырье и государ ственные приоритеты Республики Узбекистан ориентируют страте гию развития карьера на создание и внедрение технологических ре шений, минимизирующих темпы снижения золотодобычи. Решение этих задач требует повышения ин тенсивности и совершенствования технологии горных работ в карьере. Развитие карьера в последние годы характеризуется интенсив ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание ным понижением горных работ, в результате чего рудная зона окру жена нерабочими (постоянно и временно) бортами. Степень насы щения массива месторождения рудными телами и их сложная мор фология обусловливают различ ный подход к организации выемоч нотранспортных работ в карьере. Для наиболее эффективного уп равления технологическими про цессами и рабочим пространством карьера выделено 5 зон ведения работ, объединяющих в каждой из них участки со сходными природ нотехнологическими признаками и системами горнотранспортных работ (рис. 1). Для выполнения плановых за даний по выпуску золота следует интенсифицировать отработку глу боких горизонтов карьера, в част ности в зонах 1 и 2, представлен ных наиболее качественными ру дами. Однако решение этой зада чи затруднено с севера и северо востока временно нерабочими
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМПЛЕКС КАРЬЕРА «МУРУНТАУ» Рис. 1. Природнотехнологические зоны (1–5) проведения горных работ в карьере «Мурунтау» бортами III очереди развития карь ера и участками борта, поставлен ными в конечное положение для нового комплекса «ЦПТруда», а с юга — руднопородным целиком с наклонными конвейерами дейст вующего комплекса ЦПТ. Это су щественно ограничивает темпы развития рабочей зоны ведения горных работ не только в плане, но и в глубину. В условиях ограниченной ак тивной площади в рудных зонах карьера интенсификация работ достигается путем уменьшения размеров рабочих площадок, при менения высокопроизводительно го выемочнотранспортного обо рудования, сокращения длины экскаваторных блоков и, как след ствие, увеличения до 45–60 м в год темпов понижения горных работ. При этом технологические процес сы в выделенных природнотехно логических зонах (ПТЗ) и их осна щенность горнотранспортной тех никой следует увязать с высокой интенсивностью ведения горных работ в заданных горногеологи ческих условиях, что само по себе является сложной инженерной за дачей, для решения которой тре буется: • разработать и реализовать режим горных работ методами ма тематического моделирования и динамического проектирования; • не реже двух раз в год уточ нять темпы и режимы горных ра бот, объемы грузопотоков с учетом реального состояния сырьевой ба зы и ситуации в карьере; • разработать и внедрить эф фективные технологии буровых, взрывных и выемочнопогрузоч ных работ, обосновать области применения безопасных парамет ров высоких рабочих уступов, а также технологии постановки вы соких крутых уступов на предель ном контуре карьера. Интенсификация работ в ПТЗ в значительной степени определяет ся способом вскрытия данной зо ны. Существенное сокращение ак тивной части рабочей зоны дости а гается при переходе от традицион ной послойнопоследовательной технологии (рис. 2, а), когда к гор ным работам на нижележащем го ризонте приступают после отра ботки верхнего, к последователь нопараллельной отработке усту пов (рис. 2, б, в), при которой буро взрывные работы на смежных усту пах рабочей зоны чередуют с вые мочнопогрузочными. В результате ширина рабочей площадки может быть уменьшена с 80 до 30–40 м, а скорость понижения горных работ увеличивается до 45–60 м в год. Рекомендуются также схемы вскрытия, совмещающие интенси фикацию процессов и привлече ние дополнительного горного обо рудования. Так, например, если горные работы ведут на участке временно нерабочего борта, когда ниже вскрываемого горизонта имеются только предохранитель ные бермы, не позволяющие по своим параметрам разместить горное оборудование и транспорт ные коммуникации, протяженность всего фронта горных работ разби вают на локальные участки — «вые мочные блоки», каждый из кото рых вскрывают самостоятельным съездом (рис. 3, а). Скользящие съезды закладывают в направле нии продвижения фронта горных работ. После того как экскаватор опустится на проектную отметку горизонта, направление работ ме няют в обратную сторону и отраба тывают рабочий полукотлован, на площадке которого размещают бу ровое оборудование для подготов ки к вскрытию нижележащего го б в Рис. 2. Схема интенсификации горных работ при вскрытии ПТЗ за счет перехода от послойнопоследовательной (а) технологии отработки уступов к последовательнопараллельной (б, в) ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание 31
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМПЛЕКС КАРЬЕРА «МУРУНТАУ» б а в Рис. 3. Технологические схемы отработки локальных участковблоков (1–3) с применением одно (а), двух (б) и трехстороннего (в) вскрытия а б Рис. 4. Схема интенсивной отработки ПТЗ встречными (а) и расходящимися (б) курсами работы экскаваторов ризонта. После отработки запла нированных блоков экскаватор до 32 рабатывает временные скользя щие съезды и транспортные бер ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание мы. Выход экскаваторов из полу котлованов осуществляют после довательно, при этом на момент выхода из последнего полукотло вана значительная часть нижеле жащего горизонта уже обурена. Более высокие скорости по нижения горных работ (до 60–70 м в год) могут быть достигнуты при размещении скользящих съездов одновременно как по временно нерабочему борту, так и со сторо ны выработанного пространства (рис. 3, б). При этом скользящие съезды могут размещаться как на оставляемой, предварительно взорванной горной массе под бор том карьера в качестве «подпор ной стенки» для рудных уступов, так и на вновь взорванных блоках. Для формирования насыпных транспортных подъездов к плани руемым блокам осуществляют пе реэкскавацию взорванной горной массы вдоль ее развала со сторо ны выработанного пространства. В этом случае экскаватор выполняет зарезку скользящим съездом либо со стороны развала взорванного блока, либо на всю ширину разва ла. Затем с переэкскавацией про ходят транспортную связь — тран шею для вскрытия следующего блока, а для отработки предыду щего устанавливают новый экска ватор. Если под взорванным мас сивом отрабатываемого участка со стороны развала проходит техно логическая автодорога, то можно применять вскрытие с трех сторон (рис. 3, в). Центральную и дальнюю части взорванного массива отра батывают непосредственно со сто роны имеющейся автодороги. Высокая интенсивность тех нологического процесса на прио ритетных участках в ПТЗ поддер живается работой как минимум двух экскаваторов по всей ширине зоны – сначала на сходящихся, а затем на расходящихся курсах (рис. 4). Это позволяет освободить в средней части выемочного блока пространство — площадку для опережающего выполнения БВР с целью вскрытия нижележащего го ризонта и, как следствие, реализа ции высоких темпов углубки. Для оперативной оценки и прогнозирования параметров вые мочных блоков в ПТЗ карьера «Му
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМПЛЕКС КАРЬЕРА «МУРУНТАУ» рунтау» предложена номограмма (рис. 5), базирующаяся на следую щих положениях, принятых при раз работке методологии интенсифи кации горных работ: темпы пониже ния горных работ повышаются при сокращении длины экскаваторного блока, уменьшении ширины рабо чей площадки и увеличении произ водительности оборудования. Показанные технологические приемы интенсификации горных работ и управления рабочим про странством карьера применяют, как правило, комплексно, что опти мизирует режим горных работ в глубокой части карьера и повыша ет производительность горнотра нспортного оборудования. Реализация предложенных методов позволяет получить до полнительную продукцию и прод лить сроки стабильного функцио нирования горноперерабатываю щих комплексов. ГЖ Рис. 5. Номограмма определения параметров выемочного блока в зависи мости от скорости понижения горных работ для различных экскаваторов: 1 — ЭКГ8И; 2 — ЭКГ10; 3 — ЭКГ12,5; 4 — ЭКГ15 MINING OPERATIONS IN THE CONDITIONS OF CURTAILMENT OF THE WORKING AREA IN A DEEP QUARRY Kravchenko F. A., Rubtsov S. K., Silkin A. A. Technological routes for intensification of mining works and control of the development of restricted working area in com plicated miningtechnical conditions are proposes for a deep quarry. Key words: opencast mining, layerconsequent technology, excavating blocks, sliding descents. УДК 622.271:622.647 © О. Н. Мальгин, А. М. Кустов, С. С. Коломников, 2007 Р АЗВИТИЕ ЦИКЛИЧНО-ПОТОЧНОЙ ТЕХНОЛОГИИ В ТР АНСПОРТНОЙ СИСТЕМЕ КАРЬЕР А «МУРУНТ А У» О. Н. МАЛЬГИН, зам. главного инженера Навоийского ГМК, др техн. наук А. М. КУСТОВ, С. С. КОЛОМНИКОВ, первый зам. генерального начальник ПТО рудника директора НГМК по золоту «Мурунтау» Центрального – директор Центрального рудоуправления НГМК, рудоуправления НГМК канд. техн. наук Неотъемлемой частью систе мы технологического транспорта в глубоком карьере «Мурунтау» ста ла цикличнопоточная технология (ЦПТ). Комплекс ЦПТ согласно проекту предназначен для транс портирования скальных вскрыш ных пород и представлен двумя конвейерными линиями), включа ющими пять ленточных конвейе ров и один консольный отвалооб разователь ОШС4000/125 каж дая. Стыковка цикличного и поточ ного звеньев осуществляется че ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание 33
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМПЛЕКС КАРЬЕРА «МУРУНТАУ» рез стационарные дробильнопе регрузочные пункты (ДПП), разме щаемые на концентрационных го ризонтах через 30 м по глубине карьера. Каждый ДПП имеет при емный бункер вместимостью 350 м3, пластинчатый питатель 124150 тяжелого типа, конусно валковую дробилку КВКД 1200/200 и шиберное устройство, позволяющее направлять горную массу на любую конвейерную ли нию (табл. 1). Монтаж первой конвейерной линии закончен в октябре 1984 г., ДПП1 на гор. +465 м — в марте 1985 г., ДПП2 на гор. +435 м — в феврале 1986 г., ДПП3 на гор. +405 м — в мае 1989 г. Период времени между окончанием стро ительства первой конвейерной линии и ДПП1 использовали для опробования оборудования и обу чения обслуживающего персона ла. С этой целью был построен грохотильноперегрузочный пункт (ГрПП). Цикличнопоточная техноло гия в карьере «Мурунтау» является показательным примером ее при менения при разработке сложно структурных крутопадающих мес торождений. Следует отметить, что возможности полного использова ния поточного звена этой техноло гии во многом зависят от надеж ности работы самого комплекса ЦПТ, но главным образом — от рит мичной подачи горной массы цик личным звеном. Изменения произ водительности горноперерабаты вающего комплекса, многообразие потребительских свойств разраба тываемой горной массы, удален ность перегрузочных пунктов от зон интенсивного ведения горных работ, периодическое отсутствие транспортных связей рабочего пространства с перегрузочными пунктами и т. д. влекут за собой как неравномерную, так и недостаточ ную загрузку поточных линий. Первые годы эксплуатации комплекса ЦПТ показали, что в проектном варианте планируемые показатели его работы практичес ки не достижимы. Жесткая связь между цикличным и поточным звеньями снижала производитель ность комплекса на 25 %; постоян ное изменение числа экскаваторов 34 Таблица 1. Техническая характеристика элементов ЦПТ в карьере «Мурунтау» Конвейерные линии Показатели Конвейерная Конвейерная линия № 1 линия № 2 12,8 12,8 33,0 33,0 3 Производительность, млн м в год млн т Высота подъема горной массы, м: на поверхность карьера 90 150 в отвал 160 220 Год ввода в эксплуатацию 1984 1986 Число конвейеров 5 5 Ширина ленты конвейера, мм 2000 2000 Скорость движения ленты, м/с 3,15 3,15 Длина конвейеров, всего, м 3370 5348 В том числе: подъемных 570 570 магистрального 985 1892 передаточного 572 1080 отвального 1243 1806 Дробильноперегрузочный пункт Высота, м 30 Число мест разгрузки самосвалов 2 грузоподъемностью, т: 75–110 140–200 1 350 Вместимость приемного бункера, м3 Дробилка КВКД 1200/200 1330 (3400) Производительность, м3/ч (т/ч) Размер приемного отверстия, мм 1200 Ширина разгрузочного отверстия, мм 200 Мощность электродвигателя, кВт 400 Масса, т 240 Питатель пластинчатый 15245150 Ширина полотна, мм 2400 Скорость движения полотна, м/с 0,16–0,25 2000 Производительность при высоте слоя 0,8 м, м3/ч 1,5 Насыпная плотность материала, т/м3 Максимальный размер куска породы, мм 1500 Мощность привода, кВт 37,5 Масса, т 108 Отвалообразователь ОШС 4000/125 Тип ходового механизма Шагающерельсовый Длина приемной стрелы, м 42 Длина отвальной стрелы, м 83 Радиус разгрузки, м 125 Высота разгрузки, м 30 Скорость транспортная, м/мин (м/ч) 1,2 (72) Допустимый уклон трассы, градус 5 Установленная мощность приводов, кВт 1800 Масса, т 1230 на вскрыше, вызванное чередова нием в забоях рудных и породных участков приводило к потере комп лексом 8–10 % производительнос ти; отсутствие согласованных ре жимов работы цикличного и поточ ного звеньев снижало производи тельность комплекса на 15 %; не было учтено, что часть вскрышных пород следует вывозить в отвалы автотранспортом в период просто ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание ев конвейеров, дробилок и других элементов поточного звена. В ре зультате до 1991 г. производитель ность комплекса ЦПТ не превыша ла 12–14 млн м3 в год. В связи с этим были разрабо таны и внедрены техникотехноло гические решения, направленные на модернизацию комплекса: в состав ЦПТ введены крутонаклон ные конвейеры (КНК) и модульные
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМПЛЕКС КАРЬЕРА «МУРУНТАУ» дробильноперегрузочные узлы; организована поточная перегрузка руды с конвейерного транспорта в железнодорожный и др. с поэтап ной их реализацией (табл. 2). На первых этапах развития ЦПТ для устранения жесткой связи между цикличным и поточным звеньями были созданы внутри карьерные промежуточные склады, расположенные в непосредствен ной близости от перегрузочных пунктов карьера. Это позволило в случае аварийных или плановых ос тановок конвейерных линий накап ливать породу на промежуточных складах, а после пуска поточной ли нии в работу, одновременно с дос тавкой породы из забоев непосред ственно на перегрузочные пункты, интенсивно отгружать горную мас су из промежуточного склада, обес печивая полную загрузку конвейер ной линии и увеличивая производи тельность всего комплекса ЦПТ. С 1991 г. в дополнение к породному потоку конвейерная линия № 1 ис пользована для транспортирования из карьера и складирования в от дельном ярусе конвейерного отва ла забалансовой руды. Одновре менно на внутрикарьерных проме Таблица 2. Отгрузка руды с конвейерноэкскаваторножелезнодорожного перегрузочного пункта жуточных складах было организо вано накапливание руды с последу ющей «залповой» ее отгрузкой на поточный комплекс. В этот период суммарный объем промежуточных складов достигал 700 тыс. м3, еже годно через склады перегружали до 2 млн м3 горной массы. Как и на других крупных горно перерабатывающих предприятиях, Этапы и элементы изменения транспортной системы карьера «Мурунтау» Этап Технология I (1984–1990 гг.) Цикличнопоточная для породы (ЦПП) II (с 1991 г.) (1993–2005 гг.) ЦПП III (1990–2006 гг.) ЦПП (2005–2006 гг.) Цикличнопоточноцикличная для товарной руды (ЦПЦТ) ЦПП IV (с 2007 г.) ЦПЦТ ЦПП V (с 2009 г.) для карьера «Мурунтау» характер но этапное развитие с периодичес ки изменяющимся объемом добы чи горной массы при увеличении мощности перерабатывающего производства. Рост производи тельности ГМЗ2 позволил увели чить объем перерабатываемой ру ды с меньшим содержанием золо та, что расширило минерально Цикличнопоточная для товарной руды(ЦПТ) Элементы системы основные дополнительные Грузопоток через поточное звено Самосвалы грузоподъемностью Внутрикарьерные склады горной 75–110 т; стационарные перегрузоч массы в качестве буферной емкос ные пункты (ГрПП, ДПП); конвейерные ти между цикличным и поточным линии (угол наклона до 15°); звеньями отвалообразователь Грузопоток забалансовой руды через поточное звено Самосвалы грузоподъемностью Грузопоток товарной руды через 130–190 т; стационарные перегрузоч поточное звено; конвейерноэкска ные пункты; конвейерные линии (угол ваторножелезнодорожный наклона до 15°); отвалообразователь перегрузочный пункт Самосвалы грузоподъемностью 136–190 т; стационарные перегрузоч ные пункты; конвейерные линии (угол наклона до 15°); отвалообразователь Полустационарный перегрузочный пункт; крутонаклонный конвейер (вы сота подъема горной массы 30 м Модульный дробильно перегрузочный пункт (МДПП) Самосвалы грузоподъемностью 136 МДПП 190 т; стационарные и полустационар ные перегрузочные пункты; конвейер Крутонаклонный конвейер (высота ные линии (угол наклона до 36°); отва подъема горной массы 270 м); кон вейерножелезнодорожный лообразователь; отвально перегрузочный пункт погрузочная машина ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание 35
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМПЛЕКС КАРЬЕРА «МУРУНТАУ» Рис. 1. Показатели работы горноперерабатывающего комплекса в ЦПТ рудника «Мурунтау»: 1 — порода; 2 — руда забалансовая; 3 — руда балансовая сырьевую базу предприятия. Вмес те с тем это привело к снижению объема горной массы для ЦПТ, обусловленного исключением по точного звена части забалансовой руды (рис. 1). В связи с этим треть им этапом изменения транспорт ной системы стала организация транспортирования товарной руды через комплекс ЦПТ по схеме «цик личное звено – поточное звено – цикличное звено». Руду доставляют самосвалами из забоев на ДПП комплекса, далее через конвейер ный подъемник и группу магист ральных, передаточных и отваль ных конвейеров — на реконструи рованный перегрузочный пункт карьера, где с помощью отвалооб разователя ОШС4000/125 форми руют шесть рудных штабелей. Руду из штабелей перегружают экскава торами в железнодорожный транс порт и отправляют на переработку. Четвертый этап эволюции ЦПТ — увеличение глубины ввода конвейерного транспорта в рабо чую зону карьера путем удлинения наклонной части действующей ли нии подъемника и создания МДПП. Опыт показал, что строи тельство стационарных ДПП тре бует создания специальных боль ших площадок, выполнения до полнительных объемов вскрыш ных работ при постановке борта карьера в конечное положение (до 36 3–5 млн м3). Общая продолжи тельность подготовительных и строительномонтажных работ при этом составляет 3–4 года, в результате чего к моменту ввода в действие очередного ДПП рассто яния автоперевозок увеличивают ся до предельно допустимых зна чений. В связи с этим понижение на 30 м очередного концентраци онного горизонта было выполнено путем создания принципиально нового узла ЦПТ, состоящего из межуступного перегружателя и МДПП. Технические параметры уз ла приведены ниже. Межуступный перегружатель Производительность, м3/ч 2000 Высота подъема, м 30 Угол наклона, градус 36 Ширина ленты, мм 2000 Скорость движения ленты, м/с 2,5 Скорость передвижения, м/ч 360 Подводимое напряжение, кВ 6 Масса, т 360 Дробильно5перегрузочный пункт Производительность, м3/ч 2000 Максимальный размер принимаемых кусков, мм До 1200 Размер кусков дробленого продукта, мм 300–0 Число мест разгрузки 1 Тип дробилки ДШЗ Подводимое напряжение, кВ 6 Масса, т 550 ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание Дальнейшее развитие транс портной системы карьера «Мурун тау» связано с созданием нового комплекса «ЦПТруда», включаю щего: крутонаклонный конвейер КНК270 (высота подъема руды 270 м), мобильный дробильнопе регрузочный пункт; погрузочно складской комплекс в составе кон вейера КС3500, отвальнопогру зочной машины ОПМ3500, штабе лей оперативного (конвейерного) склада, экскаваторов ЭКГ8ус и железнодорожной станции. Сов местная емкость оперативного и автомобильного складов обеспе чат 5–6суточный запас руды. Руда крутонаклонного конвейера пере гружается на конвейер склада. Да лее она поступает на конвейер от вальнопогрузочной машины, с ко торого непрерывным потоком нап равляется непосредственно в думпкары (рис. 2). Основные показатели проекта «ЦПТруда» приведены ниже. Техническая производительность, т/ч 3500 Высота подъема руды, м: при КНК270 270 при КНК270 и КНК180 450 Размер куска руды, мм: на приеме в ДПП До 1300 при отгрузке через ОПМ До 300 Насыпная плотность руды, т/м3 1,75 Производительность при отгрузке железнодорожным транспортом: годовая, млн т 17 суточная, тыс. т До 53,5 Продолжительность погрузки состава, мин 20 Длина погрузочного фронта для ОПМ, м 340 Длина экскаваторных погрузочных фронтов, м 2×290 Число рабочих смен в сутки 2 Продолжительность смены, ч 12 Годовой расчетный ресурс рабочего времени, ч Не менее 5000 Прогнозный коэффициент готовности Не менее 0,8 Численность обслуживающего персонала в смену, человек До 30 Как уже отмечалось выше, развитие и модернизация ЦПТ в карьере «Мурунтау» сопровожда лись постоянным увеличением объемов добычи, транспортирова ния и переработки руды с вовлече
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМПЛЕКС КАРЬЕРА «МУРУНТАУ» Рис. 2. Рудный перегрузочноскладской комплекс: 1 — отвальнопогрузочная машина; 2 — железнодорожные думпкары; 3 — экскаватор ЭКГ8ус; 4 — штабель руды вместимостью до 200 тыс. т чено за счет модернизации ЦПТ, способной работать в изменяю щихся условиях открытой разра ботки сложноструктурного место рождения. Следует отметить при этом, что изменение бортового со держания ценного компонента и структуры рудного грузопотока потребовали усовершенствования системы управления качеством ру ды, в том числе путем внедрения методов дистанционного управле ния качеством рудопотока, осно ванных на GPSтехнологиях. ГЖ Рис. 3. Доля горной массы, вывозимой из карьера с использованием ЦПТ: 1 — в грузопотоке вскрыши из зон, имеющих транспортную связь с кон центрационными горизонтами комплекса ЦПТ; 2 — в общем грузопотоке вскрыши карьера; 3 — в общем грузообороте карьера нием в эксплуатацию части заба лансовых руд. В связи с этим при менение конвейерной линии № 1 для руды и подготовка к реализа ции нового проекта «ЦПТруда» яв ляются весьма своевременными и эффективными решениями для транспортной системы карьера в целом. Даже несмотря на отсут ствие транспортной связи с комп лексом ЦПТ верхних горизонтов карьера, расширяемых в рамках перехода в IV очереди разработки месторождения, доля поточного звена в общем грузопотоке карье ра возрастает, а в грузопотоке вскрыши из зон, имеющих транс портную связь с комплексом ЦПТ, она достигла 90,5 % (рис. 3). Таким образом, повышение эффективности транспортной сис темы карьера «Мурунтау» обеспе DEVELOPMENT OF THE CYCLIC AND CONTINUOUS FLOW TECHNOLOGY IN TRANSPORTATION SYSTEM OF "MURUNTAU" QUARRY Malgin O. N., Kustov A. M., Kolomnikov S. S. The main stages of development and modernization of the cyclic and continuous flow technology have been presented. It became the integral part of the transportation system in com plicated conditions of a deep quarry. Key words: "Muruntau" quarry, cyclic and continuous flow technology, dump former. ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание 37
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМПЛЕКС КАРЬЕРА «МУРУНТАУ» УДК.622.271 © Ф. А. Кравченко, В. Т. Лашко, 2007 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ПЕРЕГРУЗКИ РУДЫ С КОНВЕЙЕРНОГО ТР АНСПОРТ А В ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ рую отсыпают с помощью энерго емкого отвалообразователя ОШС 4000/125. Его применение в каче стве вспомогательного технологи ческого оборудования приводит к значительным эксплуатационным затратам. Технологическая схема перегрузки горной массы выглядит следующим образом. Отвалообра зователь, перемещаясь вдоль го ризонтального конвейера, отсыпа ет горную массу в склад. На от Ф. А. КРАВЧЕНКО, зам. главного инженера рудника ««Мурунтау» (Центральное РУ Навоийского ГМК) В. Т. ЛАШКО, старший научный сотрудник, канд. техн. наук (ИППЭ НАН Украины) На карьере ««Мурунтау» в те чение более 20 лет эффективно эксплуатируется перегрузочно транспортный комплекс в схеме ЦПТ горных работ в составе трех дробильных перегрузочных пунк тов и системы параллельных маги стральных наклонных ленточных конвейеров по высоте центрально го участка южного борта карьера. Комплекс предназначен для од новременного транспортирования вмещающих вскрышных и специ альных пород к внешнему отвалу и полезного ископаемого к месту его перегрузки в средства железнодо рожного транспорта. Связующим звеном между конвейерным и же лезнодорожным транспортом яв ляется склад горной массы, кото 38 Технологическая схема отгрузки горной массы: 1 — ленточный конвейер; 2 — автостелла; 3 — экскаватор ЭКГ10И; 4 — железнодорожный думпкар 2DL105 ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМПЛЕКС КАРЬЕРА «МУРУНТАУ» грузке полезного ископаемого в средства железнодорожного транспорта (думпкары 2ВС105) применяют экскаваторы ЭКГ8И и ЭКГ10. Совершенствование техноло гической схемы при отсыпке скла да горной массы по длине пере грузочного пункта предусматрива ет замену отвалообразователя на мобильное оборудование. В каче стве такового может служить ав тостелла, оснащенная поворотной разгрузочной консолью длиной 12–15 м. При необходимости ее длина может быть увеличена до 15–20 м. Подобное оборудование изготавливает Мариупольский за вод тяжелого машиностроения. Сущность технологической схемы при отсыпке склада горной массы с применением автостеллы заключается в следующем (см. ри сунок). Горизонтальный ленточный конвейер устанавливают вдоль склада горной массы на расстоя нии 5,4–5,8 м от верхней бровки подготовленного уступа. Авто стелла перемещается вдоль лен точного конвейера и с помощью разгрузочной консоли, устанав ливаемой под углом 15° к гори зонту, отсыпает горную массу в склад. Высота отсыпаемого скла да горной массы с учетом длины ленточного конвейера разгрузоч ной консоли (11–11,5 м) состав ляет 19,1–19,2 м, а объем разо вой отсыпки горной массы в зави симости от его длины — от 47 до 140 тыс. м3. Таким образом, определены основные технологические пара метры узла перегрузки горной массы с конвейерного в железно дорожный транспорт и обоснова на взаимосвязь параметров пе регрузочнотранспортного комп лекса машин с параметрами от сыпаемого (отгружаемого) скла да горной массы в схеме циклич нопоточной технологии горных работ. ГЖ TECHNOLOGICAL ROUTE OF ORE RELOADING FROM CON VEYOR TRANSPORT TO RAIL WAY TRANSPORT Kravchenko F. A., Lashko V. T. The main technological parame ters of a junction for reloading rock mass from conveyor transport to rail way transport using automatic device with turnable unloading console are presented. Key words: "Muruntau" quarry, mi ning transportation operations, mobile reloader. ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание 39
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМПЛЕКС КАРЬЕРА «МУРУНТАУ» УДК 622.684¬656.13 © А. А. Бредихин, Д. А. Нигматуллин, 2007 СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ЭКСПЛУА Т АЦИИ И ОБСЛУЖИВ АНИЯ КАРЬЕРНОГО АВТОТР АНСПОРТ А А. А. БРЕДИХИН, начальник Управления автотранспорта Д. А. НИГМАТУЛЛИН, начальник технического отдела Управления автотранспорта (Центральное рудоуправление Навоийского ГМК) Управление автотранспорта (УАТ) является от дельным подразделением в структуре Центрального рудоуправления и крупнейшим автомобильным под разделением НГМК. Технологический парк подвижно го состава УАТ представлен самосвалами фирм Caterpillar и Euclid грузоподъемностью от 136 до 180 т, дорожностроительными машинами фирм Caterpillar и Komatsu, колесными бульдозерами «Кировец», а также вспомогательными машинами, в основном на базе различных моделей автомобилей БелАЗ. Годы освоения и массовой эксплуатации само свалов БелАЗ548 грузоподъемностью 40 т дали мощ ный импульс развитию технической службы УАТ. В 1976 г. был введен в эксплуатацию корпус шиномон тажных работ, в 1977 г. — профилакторий для самосва лов, в 1979 г. — конвейер техобслуживания и участок подготовки производства, в 1981 г. — механизирован ный склад запасных частей и ангар для замены агрега тов, в 1984 г. — участок сборки новых самосвалов и участок КИПиА с реостатными установками по испыта нию и обслуживанию электрических узлов самосвалов с электромеханической трансмиссией, в 1985 г. — ла боратория горючесмазочных материалов, в 1987 г. — новый шиномонтажный участок на борту карьера «Му рунтау» со складом автошин. В этот же период нара щиваются объемы капитального ремонта в ПО «HM3» (г. Навои), АООТ «АРЗ» в г. КараБолта (Киргизия). Соз даются опорные пункты заводов БелАЗ и ЯМЗ. С 70х годов УАТ стало одним из основных пред приятийполигонов для испытаний большегрузных са мосвалов в условиях резко континентального климата. С 1979 по 1981 г. проводятся испытания четырех са мосвалов БелАЗ549 — первых отечественных самос валов нового поколения с электромеханической 40 трансмиссией. К концу 1982 г. их число достигло 35 единиц. Применение БелАЗ549 позволило сократить численность водителей в 2,8 раза, снизить напряжен ность на дорогах карьера и в пунктах погрузкиразг рузки. В 1987 г. на линию вышли первые 19 самосвалов БелАЗ7519 грузоподъемностью 110 т, а к 1991 г. их число увеличилось до 124 единиц. В 1992 г. введены в эксплуатацию 15 единиц БелАЗ75124 с двигателем фирмы Cummins. К началу 90х годов существенно увеличились объемы перевозок, а глубина карьера «Мурунтау» пре высила 400 м. В этих условиях руководством НГМК бы ло принято решение о переходе на более надежные, производительные и комфортабельные машины. В 1992 г. на базе УAT были проведены испытания само свала САТ785В грузоподъемностью 136 т. В 1993– 1994 гг. введены в эксплуатацию 20 самосвалов Euclid R170 грузоподъемностью 170 т, а в 1994–1997 гг. — 58 самосвалов САТ785В. Фактически в 90х годах прои зошла полная замена карьерных самосвалов на более совершенные (табл. 1). Тогда же, в 90х годах, закуплены и освоены до рожностроительные, погрузочные и другие специаль ные машины фирм Caterpillar, Komatsu и Volvo: фрон тальные погрузчики САТ994, САТ992С, CAT992D, CAT992G, WA5003; гусеничные бульдозеры CAT D10N, CAT D10R, D375A3; автогрейдеры CAT 16G, CAT 16H, CD825A2; виброкатки CAT CS583C и BW219D2; универсальные автопогрузчики L90, L150, L180; манипуляторы FD1505. Самосвал Caterpillar под погрузкой Эксплуатация и поддержание в исправном состо янии новых моделей самосвалов, дорожностроитель ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМПЛЕКС КАРЬЕРА «МУРУНТАУ» Таблица 1. Основные техникоэксплуатационные показатели работы карьерного автотранспорта Показатели Среднесписочное число самосвалов, ед. В том числе: БелАЗ540 БелАЗ548 БелАЗ549 БелАЗ7519, 75124 САТ785В R170 САТ777D САТ789С Объем перевозок, млн м3 Грузооборот, млн т⋅км Среднее расстояние транспортирования, км ных и специальных машин потре бовали коренной реконструкции и перевооружения производствен ных мощностей УАТ. Проведена модернизация существующего, а также приобретено и введено в эксплуатацию новое высокопроиз водительное оборудование для обслуживания и ремонта импорт ной техники: стенд для испытания и обкатки двигателей разных про изводителей; оборудование для ремонта крупногабаритных шин фирмы ТIРТОР Stahlgruber; отде ление мойки двигателей и агрега тов с оборудованием фирмы Caterpillar; тракпресс для ремонта гусеничных лент тяжелых бульдо зеров; обкаточный стенд агрегатов гидросистем и КПП (Caterpillar); наплавочнорасточная установка Claimex; стенды ремонта и испыта ния гидроцилиндров (Caterpillar); сварочное оборудование фирмы Lincoln для ремонта всех видов рам; стенд для ремонта и испыта ния гидравлических рукавов высо кого давления (Caterpillar); уста новка для фильтрации гидравли ческих и трансмиссионных масел, их закачивания в системы и др. В связи с высокими требова ниями к расходным материалам новой техники проведена полная реконструкция лаборатории ГСМ с установкой оборудования для ана лиза всех видов ГСМ и охлаждаю щей жидкости; спектральная уста новка МФС7 (ОКБ «Спектр», г. С.Петербург); приборы автома тического определения кинемати ческой вязкости, температуры вспышки и фракционного состава топлива (фирма Neolab, г. Москва). 1974 г. 197,7 1980 г. 357,9 1985 г. 180,8 1990 г. 137,1 96,9 100,8 357,9 49,3 131,5 5,6 38,8 92,7 23,68 168,64 2,74 36,72 256,33 2,68 32,45 299,53 3,55 33,1 28,7 20,0 34,05 299,58 3,38 Новое лабораторное оборудова ние способствует качественному проведению диагностических ра бот, определению характера и при чин неисправностей, а также про ведению контрольноиспытатель ных работ по тому или иному агре гату или узлу. Специалистами УАТ постоянно проводится работа по увеличению эксплуатационного ресурса круп ногабаритных шин (КГШ). Разрабо тана и внедрена компьютерная программа «Шины», которая поз воляет оперативно отслеживать ресурс и историю эксплуатации каждой шины в отдельности. Орга низация ремонта КГШ с примене нием технологии, оборудования приспособлений и инструментов TIPTOP позволила значительно продлить срок службы и сократить затраты на эксплуатацию КГШ. С 1995 г. Навоийский ГМК тес но сотрудничает с фирмой Bridgestone. Совместная целевая программа предусматривает конк ретные мероприятия по эксплуата ции, техническому обслуживанию и ремонту шин, совершенствова нию их конструкции с учетом усло вий карьера «Мурунтау». Три раза в год проводится совместное об следование каждой шины с анали зом условий ее эксплуатации и обслуживания. На основании ма териалов обследований фирма Bridgestone вносит изменения в конструкцию шин с целью улучше ния их качества, а УАТ обеспечива ет выполнение рекомендаций по эксплуатации шин. За период сот рудничества фирма разработала восемь новых спецификаций шин, 1995 г. 81,8 36,35 333,01 3,52 2000 г. 80,2 2005 г. 90,3 2006 г. 87,5 55,7 20,0 4,5 50,1 19,0 6,0 15,2 41,21 360,35 4,15 43,5 18,0 6,0 20,0 50,35 373,67 4,02 40,07 325,81 3,13 эксплуатационный ресурс которых увеличился более чем на 60 % (см. рисунок). В то же время в период 2004–2006 гг. эксплуатационный ресурс шин 36.00R51 и 33.00R51 снизился соответственно на 20 и 12,4 %. Совместный анализ пока зал, что основной причиной стали более тяжелые условия эксплуата ции шин — увеличение глубины карьера, числа виражей и расстоя ний перевозок. В настоящее время в карьере «Мурунтау» проведены испытания шин модели VRDP 42/90R57 на са мосвалах САТ789С. Установлено, что рисунок протектора шин VRDP 42/90R57 исключает застре вание крупных кусков породы и уменьшает механические повреж дения; высота протектора шин VRDP 42/90R57 составляет 96 мм (у шин VRLS 3700R57 — 86 мм), что увеличивает их эксплуатационный ресурс, более широкий профиль также снижает интенсивность из носа. Сравнительные испытания подтвердили преимущества шин VRDP 42/90R57 (табл. 2). Эффективность использова ния транспортных средств во мно гом зависит от уровня организации и качества их технического обслу живания (ТО) и плановопредупре дительных ремонтов (ППР). Эта деятельность, как правило, осуще ствляется в рамках жестких требо ваний, с одной стороны, к срокам, своевременности и качеству ТО и ремонта, с другой — к объему ма териальных, финансовых и кадро вых ресурсов. В 2005–2006 гг. совместно со специалистами компании Zeppelin ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание 41
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМПЛЕКС КАРЬЕРА «МУРУНТАУ» а б в Эксплуатационный ресурс шин Bridgestone размеров 36.00R51 (а), 33.00R51 (б) и 37.00R57 (в) в карьере «Мурунтау» (региональный дилер фирмы Caterpillar), в соответствии с пла ном мероприятий по повышению эффективности ТО и ремонтов на технологическом транспорте, на чалось поэтапное внедрение прог раммы MCS4.1 ((Maintenance Control System), которая выполня ет следующие функции: • формирует нормативноспра вочную базу данных; • настраивает модуль програм мы с учетом особенностей работы УАТ; • планирует ТО, ППР и ресурсы запасных частей и материалов; Результаты испытаний шин VRDP и VRLS Таблица 2. Тип шин • составляет перспективный план закупки запчастей и материалов; • анализирует обеспеченность ремонтной базы материальными и трудовыми ресурсами; • учитывает результаты выпол нения ремонтов; • анализирует отклонения в сро ках и объемах выполнения ремон тов; • регистрирует простои агрега тов и самосвалов; • выявляет дефекты. На первом этапе выполнены подготовительные работы по фор мированию MCS4.1, подготовке и вводу в программу базы данных по парку машин и их наработке (про бегу), двигателям, агрегатам и их наработке, видам плановых ре монтных работ и их периодичнос ти, перечням нормативных работ для ТО и т. д. Разработана система кодирования агрегатов, не имею щих серийного номера, и их реги страции в программе MCS4.1. Разработан и внедрен меха низм поступления информации с рабочих мест к пунктам ввода дан ных в MCS4.1, на основе которой организовано планирование ТО как по ежесуточному (оперативному) графику, так и по долгосрочным планамграфикам, что позволяет минимизировать случаи прохожде ния ТО с отклонением от норматив ной периодичности, а также более точно планировать обеспечение ТО запасными частями и расходными материалами. В настоящее время планированием ТО с использова нием программы MCS4.1 охвачен весь подвижной состав УАТ. Разработаны также перспек тивные планыграфики проведе ния ППР агрегатов, самосвалов фирм Caterpillar и Euclid — месяч ные, квартальные и годовой, каче ственное и своевременное выпол нение которых должно обеспечить стабильную работу подвижного состава, исключить длительные простои машин в ожидании ремон тов и запасных частей, более четко планировать ресурсы запасных частей и расходных материалов. В настоящее время на основе программного обеспечения MCS налажен постоянный контроль проведения ТО, ремонтов, диаг ностики и технического состояния технологического транспорта УАТ, проводится анализ простоев тех нологического транспорта в ре монте. По планамграфикам ППР рассчитана потребность в запас ных частях и материалах как по но менклатуре, так и по объему фи нансирования. Совместно с ком Число само Число шин на Среднегодовой Средний про свалов 1 самосвал, пробег 1го са бег шины, САТ789С, ед. ед. мосвала, тыс. км тыс. км Расчетное число шин, ед. Стоимость 1 шины, долл. США Суммарные затраты, млн долл. США VRDP 42/90R57 20 6 91,6 74,1 148 14573 2,162 VRLS 3700R57 20 6 91,6 66,0 167 13283 2,212 42 ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМПЛЕКС КАРЬЕРА «МУРУНТАУ» панией Zeppelin внедрены допол нительные модули программы MCS по хранению и анализу ре зультатов тестирования самосва лов на участке диагностики. Разра ботан и внедрен механизм сбора информации VIMS с бортовых компьютеров самосвалов в единую базу данных. В настоящее время программой MCS охвачен весь парк самосвалов САТ789С, посту пивших в 2003–2005 гг. По результатам анализов тех нического состояния самосвалов САТ789С сделан вывод о целесо образности планирования ППР для всей машины в целом, а не раздель но по агрегатам. При наработке са мосвалом 9 тыс. моточ проводят ППР1 с определенным перечнем регламентных работ, в основном с заменой быстроизнашивающихся деталей и уплотнений, при наработ ке 18 тыс. моточ — ППР2 со сняти ем всех основных агрегатов. Переход на агрегатный метод ремонта позволит сократить прос тои технологического транспорта в ремонте, повысить коэффициент технической готовности машин, снизить производственные и эксплуатационные затраты. Большая работа проводится по сокращению расхода топлива. В 2006 г. завершена установка рас ходомеров СКП2 производства СКТ НАТИ на технологическом транспорте, а также на самоход ных топливозаправщиках БелАЗ 7542М ТЗ25. Разработано поло жение по использованию расходо меров, которым определены поря док их работы на линии, периодич ность и регламент снятия данных и их обработки. Это позволяет более точно учитывать расход топлива как по времени, так и по пробегу. Заключен договор с СКБ Сухи на (Украина) о проведении опытно промышленных работ по использо ванию в качестве моторного топли ва карьерных самосвалов природ ного газа. Предусматривалось пе ревести один самосвал САТ785В на газодизельный процесс и испы тать его в условиях карьера «Му рунтау». В 2005 г. представители СКБ Сухина совместно с фирмой Heinzmann (ФРГ) провели стендо вые испытания двигателя САТ3512 на обкаточном стенде для исследо вания работы двигателя на газовой смеси. После стендовых испыта ний и установки двигателя на са мосвал были проведены испытания (на участке диагностики) в различ ных режимах работы двигателя. Ра бочие параметры двигателя фикси ровали с использованием бортово го компьютера и программы «Электротехник». Особых различий в работе двигателя в дизельном и газодизельном режимах не наблю далось. Стендовые, диагностичес кие и предварительные испытания самосвала САТ785В в карьере «Мурунтау» подтвердили принци пиальную возможность перевода двигателя САТ3512 на смесь ди зельного топлива и природного га за. Недопустимых отклонений в ра боте двигателя и других систем са мосвала по показаниям бортовых средств контроля не обнаружено. При анализе работы коробки пере дач отмечено более частое перек лючение скоростей на средних и нижних горизонтах карьера. Одной заправки автомобиля газом хватает на сутки работы в га зодизельном режиме. Время зап равки 60–90 мин в зависимости от температуры окружающей среды и давления сжатого газа в газозап равочной станции. Ожидается, что при работе на средних и верхних горизонтах расход газа значитель но снизится. Полученных данных стендо вых и предварительных испытаний пока недостаточно для оконча тельной оценки целесообразности переоборудования самосвалов САТ785В на смесь дизельного топлива и природного газа, в связи с чем изучение данного вопроса продолжается. Среди других мероприятий, направленных на повышение эф фективности работы автотранс порта и снижение затрат на пере возку горной массы, отметим сле дующие: • модернизация поливоороси тельных машин на базе БелАЗ 7648А с установкой широкозахват ных распылителей новой конструк ции, что позволило снизить пот ребность в этих машинах для карь ера «Мурунтау» с 23 до 14 ед.; • создание участка мелкого ре монта (УМР) на борту карьера, что дало возможность сократить холос тые пробеги и простои в ремонте всего подвижного состава; пере чень выполняемых на УМР работ довольно обширен — от долива масла до замены некоторых агрега тов и проведения сварочных работ; • организация непосредственно в карьере площадок для пересмен ки водительского состава, заправ ки самосвалов топливом и долива масла, для подкачки шин, смазки самосвалов, проведения мелкого ремонта электрообрудования. Особенно значительным со бытием стало внедрение системы GPS в оперативное управление всем технологическим транспор том посредством своевременного распределения подвижного соста ва по участкам. Применение систе мы GPS преобразило сам процесс получения информации: сводок, анализов, отчетов и т. д. В настоя щее время в УАТ совместно с отде лом информационных технологий Центрального рудоуправления разработана и внедрена электрон ная программа «Диспетчерская» для отработки путевых и маршрут ных листов, где основными показа телями работы машины на линии, вводимыми в базу данных, являют ся сведения, полученные через систему GPS. Работы по совершен ствованию программы «Диспет черская» продолжаются, с тем что бы распространить ее на дорожно строительную и вспомогательную технику. ГЖ UPTODATE TECHNOLOGIES FOR OPERATION AND MAIN TENANCE OF QUARRY AUTO MOTIVE TRANSPORT Bredikhin A. A., Nigmatul& lin D. A. New technologies of repair and maintenance of quarry automotive transport are shown, as well as tech nologies of managing the processes for transportation of rock mass in a deep quarry, based on usage of com puteraided technologies and GPS system for satellite orientation. Key words: opencast mining works, automotive transport, tyre wear, scheduled repair, gas fuel, GPS sys tem. ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание 43
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМПЛЕКС КАРЬЕРА «МУРУНТАУ» УДК 622.271:621.86 © Ш. А. Сейтбаев, 2007 МОБИЛЬНОЕ ОБОРУДОВ АНИЕ В КАРЬЕРЕ «МУРУНТ А У» Ш. А. СЕЙТБАЕВ, зам. начальника ПТО рудника «Мурунтау» (Центральное рудоуправление Навоийского ГМК) Важную и всё возрастающую роль в обеспечении эффективнос ти основного технологического процесса добычи и транспортиро вания больших объемов горной массы в карьере «Мурунтау» играет мобильная техника – бульдозеры, автогрейдеры, ковшовые погруз чики и другое специальное обору дование. Как и основное техноло гическое оборудование (экскава торы, буровые станки, самосвалы), мобильная техника качественно и количественно обновлялась по ме ре развития карьера — от бульдо зеров и автогрейдеров с двигате лями мощностью 100–150 л. с. до современных высокопроизводи тельных и мобильных машин мощ ностью до 1000 л. с. (табл. 1). В качестве выемочнопогру зочного, транспортного и вспомо гательного оборудования на карь ере применяют пневмоколесные погрузчики с фронтальной раз грузкой ковша. Они обладают вы сокой мобильностью и маневрен ностью, способны быстро пере двигаться по дорожным покрыти ям улучшенного типа. Преиму щества погрузчиков возрастают с увеличением их мощности. На карьере «Мурунтау» широ ко применяют тяжелые бульдозе ры на гусеничном ходу с рыхлите лями, способные последователь но осуществлять механическое рыхление, перемещение и штабе лирование грунтов. Для современ ных бульдозеров характерны по вышенная комфортность труда машиниста за счет герметизации, термо и шумоизоляции кабины, наличия системы вентиляции и ре гулируемого обогрева, подрессо ривания кабины. В бульдозерах устанавливают автоматизирован ные информационнодиагности ческие системы контроля с приме нением микропроцессоров и дат чиков с выведением показателей на табло в кабине и подачей води телю предупредительных свето вых и звуковых сигналов в аварий ной ситуации. Применяют также системы защиты машиниста при опрокидывании машины и от пада ющих предметов. Производительная и эконо мичная работа технологического автотранспорта в значительной степени зависит от качества карь ерных автодорог. Общая протя женность автомобильных дорог в карьере «Мурунтау» составляет более 50 км. Значительно увеличи лись объемы перевозок, расстоя ния и высота подъема горной мас сы, а грузоподъемность применяе мых самосвалов достигла 190 т. Для таких автомашин необходимы более широкие дороги с качест венно новым покрытием, а также более сложные технологии их строительства и содержания в ра бочем состоянии (рис. 1). Транспортирование горной массы и другие технологические процессы вызывают усиленное пы леобразование, недопустимое по санитарным нормам. Среди спосо бов искусственного пылеподавле ния наиболее практичным и рас пространенным на карьере «Му рунтау» является периодическая поливка постоянных и временных автодорог водой и орошение забо ев с помощью специальных поли вооросительных машин, оснащен ных цистернами вместимостью от Таблица 1. Основные параметры современного мобильного оборудования, применяемого в карьере «Мурунтау» Машина Фронтальный погрузчик Тяжелый гусеничный бульдозер Автогрейдер Виброкаток Колесный бульдозер 44 Тип, марка Мощность двигателя, кВт (л. с.) САТ992С Сат994 D10N D375 16G GD825 CS583 BW217D ДЗ48 (на базе К702) 500 (690) 932 (1250) 415 (560) 392 (530) 200 (275) 206 (280) 108 (145) 123 (167) 147 (200) Параметры рабочего органа вместимость ширина, м ковша, м3 4,75 10,4 5,65 16,3 5,26 – 5,14 – 4,88 – 4,94 – 2,134 – 2,12 – 3,2 – ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание Максимальная скорость пере движения, км/ч Масса, т 21,0 21,2 15,6 11,8 43,6 44,9 12,8 13,4 44,6 88 178 74 68 27 30 15 17 15
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМПЛЕКС КАРЬЕРА «МУРУНТАУ» Рис. 1. Этапы формирования полотна карьерных автодорог 30 до 42 м3, что позволяет снизить уровень запыленности в 6–7 раз. Для ежесменного формирова ния, планировки и зачистки подъ ездов к экскаваторам наряду с гу сеничными бульдозерами на карь ере «Мурунтау» применяют буль дозеры ДЗ48 на колесном ходу на базе трактора К702. Они обла дают высокими техникоэксплуа тационными характеристиками: скорость движения свыше 30 км/ч, тяговое усилие — до 60 кН, воз можность их укомплектации навес ным оборудованием массой до 2000 кг с гидравлическим приво дом. Опыт эксплуатации этих ма шин в карьерных условиях пол ностью подтвердил техникоэко номическую целесообразность применения колесных бульдозе ров для выполнения самых различ ных работ. Благодаря высокой мо бильности один пневмоколесный бульдозер может при выполнении вспомогательных работ в карьере заменить 2–3 бульдозера на гусе ничном ходу, что позволяет сни зить стоимость работ более чем в два раза. Непродолжительная эф фективная зачистка подъездных автодорог к экскаваторам сокра щает простои горнотранспортного оборудования, повышает его произ водительность. Кроме упомянутых выше ма шин заводского (серийного) изго товления, в карьере «Мурунтау» широко применяют нестандартное оборудование, разработанное и изготовленное собственными си лами для выполнения вспомога тельных работ. В качестве авто номного источника электроэнер гии на базе самосвала БелАЗ7519 (рис. 2) изготовлен комплекс для перегона электрических экскава торов типа ЭКГ на расстояния до 10–15 км без подключения к карь ерным ЛЭП (рис. 3). На раме са мосвала установлены электро шкаф и выносной пульт управле ния передвижением экскаватора, синхронный генератор переменно го тока, блоки сопротивления, сое динительные провода и кабели, контрольноизмерительные при боры, а также специальное сцеп Рис. 2. Мобильная электричес кая станция на базе БелАЗ7519 Рис. 3. Перегон экскаватора в карьере с помощью перегоночного комплекса Рис. 4. Опороперевозчик на базе трактора К701 ное устройство и кабелеперевоз чик. Схема перегоночного комп лекса позволяет использовать его также в качестве источника тока для электросварочных работ. Для строительства, ремонтов и передвижки внутрикарьерных ЛЭП6кВ создан опороперевозчик на базе серийного колесного трак тора К701, дооборудованного захватывающим устройством с гидроцилиндрами (рис. 4). Основ ные технические данные опоропе ревозчика следующие: грузоподъ емность 1,5 т; скорость передви жения с опорой 5 км/ч; габаритные размеры при транспортном поло жении опоры: длина 13, высота 6, ширина 3,5 м. Таким образом, рациональ ный набор мобильного оборудова ния, предназначенного для выпол нения различных работ в условиях карьера «Мурунтау» способствует эффективной разработке место рождения с высоким техникоэко номическими показателями. ГЖ MOBILE EQUIPMENT IN "MURUNTAU" QUARRY Seitbaev Sh. A. Dimension ranges, main para meters and application area of mobile roadconstruction excavation and other special equipment used in "Muruntau" quarry are presented. This equipment provides efficiency of the main technological processes of mining and transportation of rock mass. Key words: opencast mining works, mobile automotive transport, pier transporter, driving of electric exca vators. ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание 45
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМПЛЕКС КАРЬЕРА «МУРУНТАУ» УДК 622.682 © П. А. Шеметов, О. Н. Мальгин, 2007 ТР АНСПОРТИРОВ АНИЕ ГОРНОЙ МА ССЫ МЕЖУСТУПНЫМ КРУТОНАКЛОННЫМ ПЕРЕГРУЖА ТЕЛЕМ П. А. ШЕМЕТОВ, главный инженер, др техн. наук О. Н. МАЛЬГИН, зам. главного инженера, др техн. наук (Навоийский ГМК) Особенностями открытых горных работ являются увеличение глубины карьеров и расстояния транспор тирования, что значительно увеличивает долю транс портных расходов горной массы в общих затратах на добычу полезных ископаемых. Одним из путей повышения экономичности ра боты глубоких карьеров является применение цик личнопоточной технологии (ЦПТ). Опыт, накоплен ный в этой области на открытых горных работах, дает основания для широкого применения поточного вида транспорта. Примером удачного внедрения ЦПТ мо жет служить карьер «Мурунтау» Навоийского ГМК. Общий объем горной массы, выданный из чаши карь ера по конвейерным линиям комплекса ЦПТ с начала эксплуатации (с ноября 1984 г.) составляет более 900 млн т, в том числе руды — более 350 млн т. Как показывает опыт эксплуатации, с целью дальнейшего совершенствования ЦПТ необходимо увеличить ее адаптационную способность к изменяющимся усло виям разработки. В этом отношении для крупных глу боких карьеров наиболее перспективным является применение в схемах ЦПТ модульных дробильных ус тановок и крутонаклонных конвейеров (КНК). Именно применение КНК принято в качестве определяющего элемента в стратегии перспективного развития карь ера «Мурунтау». Учитывая значительное влияние действующего комплекса ЦПТ на техникоэкономические показатели работы карьера, рассмотрена технологическая схема дальнейшей эксплуатации комплекса с применением конвейерного крутонаклонного перегружателя, позво ляющая разместить дробильноперегрузочный пункт непосредственно в рабочей зоне. Выполнено ТЭО «Развитие комплекса ЦПТ на основе внедрения опыт 46 нопромышленного дробильноперегрузочного комп лекса». В состав комплекса входят двухвалковая шне козубчатая дробилка ДШЗ1300/300 и межуступный крутонаклонный перегружатель (крутонаклонный кон вейер — КНК30). В 2006 г. на карьере «Мурунтау» межуступный перегружатель КНК30 в комплексе с дробилкой принят в эксплуатацию (на фото). Крутонаклонный конвейер КНК30 предназначен для подъема горной массы на уступ высотой 30 м с производительностью 2000 м3/ч. Он представляет со бой двухленточный конвейер типа «сэндвич» с при жимной лентой, способный транспортировать руду под углом 40° к горизонту. Ленты имеют индивидуаль ный привод. Синхронность движения ленты контроли руется датчиками скорости и обеспечивается автома тически за счет изменения электромеханической ха рактеристики двигателей привода прижимной ленты. Рабочая ветвь грузонесущей ленты перемещается по жестким трехроликовым опорам, причем каждый ро лик снабжен храповым механизмом, чем достигается односторонность его вращения. Такая конструкция предотвращает сползание грузовой ветви при порыве конвейерной ленты. Удерживание холостых ветвей грузонесущей и прижимной лент от падения обеспе чивается двумя ловителями лент клинового типа. Для недопущения схода ленты вбок от продольной оси на грузовой ветви установлены две центрирующие роли коопоры флюгерного типа. В зоне загрузки на кон вейере размещены трехроликовые опоры, футерован ные резиной гирляндного типа с амортизаторами. Хо ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание Межуступный перегружатель КНК30 на карьере «Мурунтау»
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМПЛЕКС КАРЬЕРА «МУРУНТАУ» лостые ветви грузонесущей и прижимной лент пере мещаются по Vобразным двухроликовым опорам жесткого типа. Давление прижимной ленты на грузо несущую создается за счет веса специальных кареток. Натяжение лент конвейера осуществляется с по мощью гидравлических натяжных устройств. Привод ные барабаны (диаметр 1250 мм) грузонесущей и при жимной лент футерованы. Отклоняющие барабаны (диаметр 630 мм) снабжены регулировочными винта ми. Очистка рабочей поверхности ленты, натяжных и отклоняющих барабанов производится скребками. На конвейере установлены датчики схода, скорости, на тяжения ленты, наполнения бункера, а также кабель тросовые выключатели, индикация которых выведена в кабину управления. Применение межуступного перегружателя КНК30 на карьере «Мурунтау» позволило сократить расстояние откатки руды автотранспортом на 480, вы соту подъема на 60 м, приобрести в промышленных масштабах опыт эксплуатации и отработать техноло гию транспортирования руды на КНК. Годовая эксплуатационная производительность КНК30 достигает 16,8 млн т (6,46 млн м3). Анализ возможных вариантов развития горных работ в карьере позволил обосновать рациональную схему размещения на его бортах стационарных комп лексов КНК с выполнением минимального объема строительных работ. Четвертой очередью строитель ства карьера предусмотрено ликвидировать действу ющие конвейерные подъемники и стационарные дро билки комплекса ЦПТ. Для транспортирования руды из карьера на северовосточном борту создается самос тоятельный конвейерный комплекс. Предусмотрено строительство новых дробильноперегрузочных уста новок КНК. Их применение даст возможность отрабо тать месторождение до глубины 1000 м, увеличить ге неральные углы погашения бортов, существенно по высить скорость его углубки, сократить среднее рас стояние транспортирования горной массы и высоту ее подъема. Технические характеристики межуступного пере гружателя КНК30 и дробилки ДШЗ1300/300 приве дены ниже. Межуступный перегружатель Производительность, м3/ч Высота подъема, м 2000 30 Угол наклона, градус Длина конвейера, м Ширина ленты, мм Скорость движения грузонесущей и прижимной лент, м/с Установленная мощность высоковольтного оборудования, кВА Потребляемая мощность, кВт Масса, т Подводимое напряжение, В Дробилка ДШЗ1300/300 Производительность, м3/ч Максимальный размер принимаемых кусков, мм Размер кусков дробленого продукта, мм Частота вращения шнеков, мин–1 Мощность привода, кВт 40 85 2000 2,4 930 680 280 6000 2000 1200 –300 23 2×315 Отметим, что в целом транспортная система с применением автомобильного и автомобильнокон вейерного транспорта сохраняется. Применение кру тонаклонных конвейерных подъемников с переносом дробильноперегрузочной установки (ДПУ) в зоны ин тенсивного ведения горных работ и созданием вблизи ДПУ буферных емкостей (внутренних складов) позво ляет сократить расстояния перевозки руды, ликвиди ровать непроизводительные простои самосвалов и конвейерных линий. Таким образом, применение в карьере «Мурун тау» межуступного крутонаклонного перегружателя дает возможность в промышленных масштабах отра ботать технологию транспортирования руды на КНК30, сократить расстояние откатки руды автотра нспортом. ГЖ TRANSPORTATION OF ROCK MASS USING INTERLEDGE STEEPLY INCLINED RELOADER Shemetov P. A., Malgin O. N. The experience of commercial usage of crushing and reloading equipment, including crusher and steeply inclined conveyor, in transportation of rock mass out of a deep quarry is presented. Key words: opencast mining works, "Muruntau" quarry, steeply inclined conveyor, speed of puttingdown. ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание 47
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМПЛЕКС КАРЬЕРА «МУРУНТАУ» УДК 622.271:622.235.62 © И. П. Бибик, Д. В. Сытенков, 2007 ОПТИМИЗАЦИЯ ПАР АМЕТРОВ БУРОВ ЗРЫВНЫХ Р АБОТ И. П. БИБИК, зам. главного инженера, канд. техн. наук (Центральное рудоуправ ление Навоийского ГМК) Д. В. СЫТЕНКОВ, ведущий специалист, канд. техн. наук (Национальная ассоциация по экспертизе недр) Существующие методы расчета скважинных заря дов при взрывном разрушении массивов скальных по род в карьерах ориентируют специалистов на упро щенное решение задачи с элементами неопределен ности используемых исходных данных и получаемых результатов. В частности, максимально допустимый размер куска разрушенной породы принимают в зави симости от геометрических параметров горнотранс портного и дробильного оборудования, без учета сте пени дробления пород и энергосиловых характерис тик выемочнопогрузочной техники. При этом предпо лагается, что расчетные параметры скважинных заря дов и их размещение в горном массиве обеспечат тре буемое качество взрывного разрушения пород. Одна ко эти расчетные данные, как правило, не подтвержда ются практикой работы и требуют уточнений по ре зультатам опытнопромышленных взрывов. Рассмат риваемый в данной статье расчет скважинных зарядов при взрывном разрушении пород в карьерах во мно гом устраняет отмеченные недостатки. Он базируется на результатах последних достижений в области взрывного дела и на современных представлениях о роли взрывных работ при добыче и переработке мине рального сырья. Общепризнанной оценкой степени взрываемости пород является удельный расход ВВ, который во всех классификациях напрямую связан с абсолютными зна чениями горнотехнологических характеристик пород. Это обусловливает определенную взаимосвязь между классификациями пород по разным технологическим признакам (буримости, взрываемости), что позволяет с определенной степенью надежности совместить расчетные методики при переходе от одной классифи кации к другой. Известные классификации построены по усредненным горнотехнологическим характерис тикам пород, отклонения в определении которых даже 48 для одной и той же породы на месторождении дости гают 40–50 % и более. Поэтому такие классификаци онные признаки, как предел прочности на сжатие, сдвиг и растяжение, блочность массива, скорость распространения продольных волн и т. д., требуют корректировки применительно к конкретному место рождению. Оценку предрасположенности горных пород к взрывному разрушению осуществляют на основе гео логических исследований месторождений. Результа том таких исследований является районирование карьерного поля по взрываемости на основе обще принятой классификации, которую адаптируют к усло виям конкретного карьера и согласуют с классифика циями по другим технологическим признакам, напри мер буримости. Районирование карьерного поля по взрываемости пород имеет особое значение для мес торождений со сложными горногеологическими ус ловиями, при разработке которых невозможно приме нять однородную технологию горных работ в связи с разнообразием геологических особенностей строе ния массива, широким диапазоном изменения физи комеханических свойств и блочности пород. Требования к качеству дробления пород взрывом формируются на основе геометрических параметров применяемого оборудования и энергетических ха рактеристик процессов в технологических потоках карьеров. Геометрические характеристики применяе мого оборудования определяют допустимый размер куска породы. В идеальном случае негабаритные кус ки породы после взрыва должны отсутствовать, одна ко это маловероятно и при проектировании взрывных работ расчетный выход негабаритов не должен пре вышать 5 %. Энергетические затраты на выполнение работы зависят не столько от выхода негабаритных кусков, сколько от среднего размера куска породы в развале взорванной массы dср. Средний размер кус ка влияет на эффективность работы оборудования в технологических потоках горного и перерабатываю щего производств через удельное сопротивление ко панию (выемочнопогрузочные машины), коэффици ент разрыхления (транспортные средства) и степень дробления (дробилки и мельницы). Поэтому началь ным этапом расчета скважинных зарядов в карьерах является определение целевой задачи взрывных ра бот. Поскольку взрывное разрушение пород значи тельно дешевле механического дробления, целесо образно «сместить» энергетические затраты в сторо ну взрыва. В карьерах следует выделить четыре основных вида технологических работ, каждый из которых ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМПЛЕКС КАРЬЕРА «МУРУНТАУ» предъявляет специфичные требования к взрывному рыхлению массива: • выемочные работы (экскавация) без применения транспортных средств; • выемочнопогрузочные работы с последующей доставкой горной массы в пункты назначения автомо бильным или железнодорожным транспортом (цик личная технология); • выемочнопогрузочные работы с последующей доставкой горной массы к пунктам назначения авто мобильноконвейерным транспортом, что предпола гает механическое дробление пород перед их погруз кой на конвейер (цикличнопоточная технология); • выемочнопогрузочные работы с доставкой руд ной массы на переработку с механическим дроблени ем и измельчением руды (система «карьер – завод»). Задача качественной подготовки пород к экскава ции является начальным звеном всех дальнейших рас четов. Оптимальный (по энергетическим затратам экскавации) размер среднего куска разрушенной взрывом породы назван авторами базовым (опти мальным) размером среднего куска dср. опт. Его опре деляют по формуле dср. опт = 0,08 + 0,75 × 10–3 σсж + 2 × 10–3Ек, м, где σсж — предел прочности пород на сжатие, МПа, Е — вместимость ковша экскаватора, м3. Зависимость оптимального размера среднего куска взорванной горной массы от предела прочности пород на сжатие при экскавации (рис. 1) позволяет с помощью соответствующих коэффициентов [1] перей ти к оптимальному размеру среднего куска породы для цикличной, цикличнопоточной технологий и в системе «карьер – завод». Эти коэффициенты с доста точной для практического применения точностью мо гут быть приняты равными соответственно: Кцт = 1,2; Кцпт = 1,6 и Ккз = 3,5. Например, при разработке пород с σсж = 140 МПа экскаватором с ковшом вместимостью 15 м3 базовый размер среднего куска составляет 0,23 м, а оптимальный для цикличной технологии — 0,2, цикличнопоточной — 0,14, в системе «карьер – Рис. 1. Зависимость базового размера куска взорван ной горной массы от предела прочности пород на сжатие для экскаваторов с ковшом вместимостью, м3: 1 — 5; 2 — 10; 3 — 15; 4 — 20; 5 — 25; 6 — 30 завод» — 0,07 м. Этим значениям соответствует мини мум энергетических затрат в технологическом потоке. На взрывное разрушение породного массива вли яют следующие его основные характеристики: проч ностные свойства породы (сопротивление на сжатие, растяжение и сдвиг); сжимаемость и пористость поро ды; вязкость; плотность; зернистость, слоистость, сланцеватость и кливажность; трещиноватость. Однако рассчитать удельный расход ВВ с учетом всех перечисленных характеристик невозможно, пос кольку для большинства из них количественные значе ния в конкретных условиях не известны. Так, напри мер, до сих пор не установлено соотношение между прочностными свойствами пород в образце и в масси ве, а трещиноватость массива оценивают главным об разом по результатам изучения керна разведочных скважин. Известно также, что при испытаниях разных образцов одной и той же породы предел прочности на сжатие может различаться на 15–40 %. Имеющиеся формулы для расчета удельного расхода ВВ изобилу ют поправочными усредненными коэффициентами, с помощью которых предполагается учесть характерис тики взрываемых пород. Но в большинстве случаев они позволяют лишь обеспечить степень дробления пород, достаточную для эффективной работы экскава торов, т. е. средний размер куска породы в развале составит 200–250 мм. Научнотехническое решение, связывающее удельный расход ВВ, физикомеханические свойства пород и необходимую степень их дробления, было найдено и проверено в условиях карьеров «Мурунтау», «Даугызтау» и «Кокпатас» и получило название «Адап тационная методика определения удельного расхода ВВ в карьерах». Методика базируется на известном принципе [1], согласно которому сопротивление, ока зываемое заряду ВВ, пропорционально объему разру шаемой породы. Этот принцип применительно к рас сматриваемой задаче формулируется следующим об разом: удельный расход ВВ прямо пропорционален сопротивлению пород взрывному воздействию, а дос товерность его определения зависит только от точнос ти оценки прочностных свойств массива. Вместе с тем удельный расход ВВ в одних и тех же условиях следует изменять в зависимости от требова ний, предъявляемых к качеству дробления горной массы. Исходя из этого, удельный расход ВВ можно рассматривать в качестве интегральной характерис тики, отражающей прочностные свойства разрушае мых пород и требований к качеству их дробления взрывом. Наиболее распространенной характеристикой прочностных свойств пород является предел прочнос ти на сжатие, зависящий, как показывает анализ спра вочных данных, от плотности пород и расстояния меж ду трещинами в массиве. Поэтому при определении удельного расхода ВВ q в качестве обобщающего по казателя сопротивляемости пород взрывному разру шению целесообразно принять предел прочности по род на сжатие, а в качестве технологического крите рия качества рыхления горного массива — размер среднего куска породы в развале. Соответствующая ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание 49
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМПЛЕКС КАРЬЕРА «МУРУНТАУ» формула была получена в результате статистической обработки материалов опытных и опытнопромыш ленных взрывов: q = 0,01 – Кσсж lndcp, кг/м3, где К — коэффициент, учитывающий условия конкрет ного карьера, равный 0,0034 — для карьера «Мурунтау» и 0,0028 — для карьеров «Кокпатас» и «Даугызтау». При проведении опытных взрывов в качестве эта лонного ВВ был принят граммонит 79/21. При исполь зовании других ВВ в формулу вводят коэффициент от носительной концентрации энергии Кэ, учитывающий энергетические характеристики и плотность заряжа ния iго ВВ, а его удельный расход определяют по формуле qi = q/Кэ (см. таблицу). Добиться требуемого качества рыхления пород взрывом при удовлетворительных техникоэкономи ческих показателях взрывных работ только регулиро ванием удельного расхода ВВ практически невозмож но, поскольку существенное влияние на результаты взрыва оказывает пространственное размещение скважинных зарядов. Получить ожидаемый результат можно в том случае, когда параметры размещения за рядов не только согласованы между собой и с удель ным расходом ВВ, но и соответствуют технологичес ким параметрам разработки (в частности, высоте ус тупа). При этом общепризнано, что главным парамет ром пространственного размещения зарядов являет ся диаметр скважины, определяющий зону регулируе мого дробления пород взрывом. С ним непосред ственно связаны остальные параметры размещения заряда (ЛНС, величины перебура и незаряжаемой час ти скважины, расстояния между скважинами в ряду и между рядами скважин). Теория взрывного воздействия на горные породы базируется на принципе, согласно которому объем разрушенных пород зависит от параметров и прост ранственного расположения заряда ВВ. К параметрам заряда относятся его геометрические размеры (диа метр) и энергетическая характеристика ВВ, а основ ным параметром пространственного расположения является ЛНС. Существует несколько расчетных фор мул, использование которых позволяет получить со поставимые результаты. Все они соответствуют прин ципу объемного разрушения, но наиболее наглядной, по мнению авторов, является формула [2] 4 3 D = W/[(32√n0 / √f )( √QV/QV0)], (1) где D — диаметр скважины, м; W — линия сопротивле ния пород по подошве уступа (ЛСПП), м; f — коэффи циент крепости пород по шкале проф. М. М. Протодья конова; n0 — число свободных плоскостей (при поряд ном взрывании в карьерах n0 = 2); QV, QV0 — энергия ис пользуемого и эталонного BB соответственно, кДж/кг. Коэффициент крепости пород по шкале проф. М. М. Протодьяконова с достаточной для практичес кого применения точностью может быть представлен в виде f = 0,1 σсж. Соотношение QV/QV0 = КВВ представля ет собой энергетический переводной коэффициент применяемого ВВ по отношению к эталонному (см. таблицу). Однако энергетическая характеристика скважинного заряда определяется не только энергией ВВ, но и плотностью его заряжания в скважину. Исходя из этого, формулу (1) следует дополнить переводным коэффициентом плотности заряжания К∆ К∆ = ∆ф / ∆э, где ∆ф и ∆э — плотность заряжания применяемого и эталонного ВВ соответственно. С учетом вышесказанного формулу (1) можно представить (при n0 = 2) в виде 3 4 D = W/[(45 √КВВК∆) / √0,1σсж)]. Исходные данные для расчета Кэ Коэффициенты приведения Наименование ВВ Граммонит 79/21 (эталон) Граммонит 30/70 Гранулотол Игданит Гранулит AC8 Гранулит АС4 Нобелит 2000 Нобелит 2030 Нобелит 2040 Нобелит 2050 Нобелан 2060 Нобелан 2070 Нобелан 2080 Нобелан 2090 Плотность заря жания, кг/м3 √Кэ Рекомендуемое для расчетов значение Кэ 1,00 1,00 1,0 1,1 1,0 0,8 0,87 0,8 1,1 1,05 1,02 1,0 1,25 1,20 0,90 0,78 0,78 1,16 1,10 1,07 1,05 1,08 1,06 0,97 0,92 0,92 1,05 1,03 1,02 1,01 1,25 1,20 1,00 0,78 0,78 1,16 1,00 1,00 1,00 0,96 0,87 0,95 0,87 по энергии ВВ КВВ по плотности за ряжания ВВ К∆ 0,9–1,0 1,00 1,0 1,1 1,0 0,8–0,9 0,87–0,92 0,80–0,85 1,1–1,2 1,05–1,1 1,0–1,02 1,0 1,14 1,20 1,13 0,89 0,98 0,96–0,98 0,91 1,05 Коэффициент относительной концентрации энергии Кэ = КВВК∆ 3 П р и м е ч а н и е . При определении коэффициента К∆ значение плотности заряжания эталонного ВВ принято равным 1,0 при минимальной плотности заряжания других ВВ. 50 ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМПЛЕКС КАРЬЕРА «МУРУНТАУ» Анализ показывает, что при значениях Кэ = 0,9÷1,1 его влияние на W не превышает ±3 %, т. е. является не существенным [3]. Поэтому в расчетах коэффициент Кэ можно принимать равным 1. Обозначив выражение 4 45/ √0,1σсж в виде коэффициента Кf, получим 3 D = W / (Кf √Кэ). (2) Таким образом, при использовании конкретного вида ВВ диаметр скважины находится в прямой зави симости от ЛНС и в обратной зависимости от коэффи циента Кf и энергетической характеристики скважин ного заряда Кэ. Линия сопротивления по подошве уступа W представлена в виде W = Hyсtgα + Сб, где α — угол от коса уступа, град.; Ну — высота уступа, м; Сб — рассто яние от оси скважины до верхней бровки уступа, м. Подставив это выражение в формулу (2), получим 3 D = (Hyсtgα + Сб) / (Кf √Кэ). (3) В результате проведенных преобразований полу чено выражение, связывающее диаметр скважины с высотой уступа, пределом прочности пород на сжатие и энергетическими характеристиками ВВ в скважин ном заряде (рис. 2). Для пород с известным пределом прочности на сжатие и при заданной высоте уступа оп ределяют диаметр скважины, значение которого за тем используют в расчетах соответствующей ему ЛНС. Например, для пород с пределом прочности на сжатие σсж = 120 МПа, при высоте уступа 15 м, расчетный ди аметр скважины dскв = 0,2 м (ближайший типоразмер бурового долота — 215 мм). Тогда при Кf = 24 линия сопротивления по подошве уступа, соответствующая этому диаметру, составит 24 × 0,215 = 5 м. При исполь зовании более мощного ВВ, например, гранулотола (Кэ = 1,2) или менее мощного, например, нобелана 2080 (Кэ = 0,87) ЛСПП должна быть соответственно увеличена до 5,4 или уменьшена до 4,8 м. Рис. 2. Зависимость диаметра скважины от предела прочности пород на сжатие для различной высоты уступа (при α = 80°, Сб = 2 м, Кэ = 1), м: 1 — 5; 2 — 10; 3 — 15; 4 — 20; 5 — 30; 6 — 35 Для нормальной проработки породного массива такие параметры скважинного заряда, как длина неза ряжаемой части скважины, длина перебура, длина за Заряжание скважин ряда ВВ над подошвой уступа должны соответствовать как диаметру заряда, так и ЛНС. Длина незаряжаемой части скважины (длина забойки) lзаб практически не за висит от высоты колонки скважинного заряда. Вместе с тем существует оптимальная длина незаряжаемой части скважины, при сокращении которой дробление переходит в выброс (разлет кусков породы и ударная волна), а при увеличении — в камуфлет. Эта длина за висит от диаметра скважины и составляет l заб = (18±2)D, м. Для легковзрываемых пород (σсж = 60÷80 МПа) значение lзаб принимают равным 20D, а для трудновзрываемых (σсж = 160÷180 МПа) — 16D. Величина перебура lп также зависит от диаметра заряда и, по данным практики, изменяется в пределах lп = (10÷15)D: в легковзрываемых породах lп = 10D, а в трудновзрываемых — lп = 15D. Расстояния между скважинами в ряду а и рядами скважин b определяют по формулам: а = mcW; b = mpW, где mc = 0,8÷1,4 — коэффициент сближения скважинных зарядов в ряду; mp = 0,85÷1 — коэффици ент сближения рядов скважинных зарядов. При корот козамедленном взрывании значение mp принимают равным 1. Коэффициент сближения скважинных заря дов в ряду может быть определен по формуле [4]: mc = 0,75kр, где kр — коэффициент разрыхления. Приведенные зависимости позволяют оперативно определить параметры пространственного размеще ния скважинных зарядов, ориентируясь главным обра зом на горнотехнологические характеристики разру шаемых пород, обобщенным выражением которых яв ляется предел прочности на сжатие, и высоту разраба ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание 51
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМПЛЕКС КАРЬЕРА «МУРУНТАУ» тываемого уступа. При этом управление простран ственным размещением скважинных зарядов можно осуществлять путем изменения диаметра скважины и энергетических характеристик ВВ. Согласование пространственного расположения скважинных зарядов с удельным расходом ВВ осуще ствляют путем корректировки расстояния между сква жинами. Откорректированное расстояние а0 (при a = b) определяют по формуле а0 = √Q/(qHy), где Q — масса заряда в скважине, кг (Q = lзаре); lзар = Hy + lп – lзаб — длина заряда в скважине, м; е = 0,78D2∆ф — вместимость 1 м скважины, кг). При а0 = (0,85÷1,15)а полученный результат счи тается удовлетворительным и принимается к реализа ции. Если же значение а0 < 0,85а, то параметры сква жинного заряда должны быть откорректированы либо увеличением диаметра скважины, либо уменьшением удельного расхода за счет использования более мощ ного ВВ. При значении а0 > 1,15а параметры скважин ного заряда должны быть откорректированы одним из следующих способов: уменьшением диаметра сква жины; применением рассредоточенных зарядов; уве личением удельного расхода ВВ за счет использова ния менее мощного ВВ; применением метода иници ирования скважинных зарядов по принципу «одно за медление — одна скважина» с изменением условий работы заряда за счет увеличения числа свободных поверхностей с двух до трех. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Толстов Е. А., Сытенков В. Н., Филиппов С. А. Процессы открытой разработки рудных месторожде ний в скальных массивах. — Ташкент: ФАН, 1999. 2. Справочник взрывника / Б. Н.Кутузов, В. М.Ско робогатов, И. Е.Ерофеев и др. — М.: Недра, 1988. 3. Кук М. А. Наука о промышленных взрывчатых веществах. — М.: Недра, 1980. 4. Нормативный справочник по буровзрывным ра ботам / Ф. А.Авдеев, В. Л.Барон, Н. В.Гуров и др. — М.: Недра, 1986. ГЖ OPTIMIZATION OF PARAMETERS OF DRILLING AND BLASTING WORKS Bibik I. P., Sytenkov D. V. Scientific and technical development entitled "Adaptation technique for determination of specific consumption of explo sives inquarries" has been created and tested in the conditions of "Muruntau" and "Kokpatas" quarries at Navoi mining and metallurgical integrated works and presented in this paper. Key words: deephole charges, explosibility degree of rocks, specific consumption of explosives, spatial location of holes, quality of blasting crushing. УДК 622.271.332:622.235 © И. П. Бибик, С. В. Лунин, В. Ф. Джос, 2007 В ЗРЫВ АНИЕ ВЫСОКИХ УСТУПОВ В КАРЬЕРЕ «МУРУНТ А У» И. П. БИБИК, зам. главного инженера, канд. техн. наук С. В. ЛУНИН, главный инженер рудника «Мурунтау» (Центральное рудоуправление Навоийского ГМК) Наиболее рациональным в от ношении управления качеством дробления горных пород взрывом 52 В. Ф. ДЖОС, старший научный сотрудник, канд. техн. наук (ИГТМ НАН Украины) являются технологические схемы и методы взрывной отбойки, кото рые базируются на увеличении ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание времени воздействия энергии взрыва на разрушаемый скальный массив. Этим требованиям отвеча ют такие современные приемы, как многорядное короткозамедленное взрывание, взрывание в «зажатой» среде, использование взрывчатых веществ (ВВ) с удлиненной зоной химической реакции, применение рациональных конструкций сква жинных зарядов, внутрискважин ное замедление, увеличенная вы сота уступов и др. Следует особо выделить ме тод повышения эффективности дробления при взрывании высоких уступов. Известно, что механизм разрушения массива пород опре
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМПЛЕКС КАРЬЕРА «МУРУНТАУ» деляется величиной и длитель ностью взрывного импульса. В хо де исследований, выполненных в ИГТМ НАН Украины, установлена зависимость времени истечения продуктов взрыва из скважин от высоты колонки заряда (см. ниже). Высота колонки заряда, м Время истечения продуктов взрыва из скважины, мс 5 6,1 10 7,1 15 8,5 30 13,2 45 19,8 60 26,8 Как видно, с увеличением глу бины скважин (высоты уступа) воз растает продолжительность дето национного воздействия взрыва на разрушаемую среду. Указанная зависимость была проверена в промышленных усло виях в карьере «Мурунтау». В ка честве реперов использовали ме таллические трубы с нанесенными полосками белого и черного цвета, которые устанавливали во взрыв ные скважины с ВВ и закрепляли забойкой. Скоростную кинокамеру СКС1м (700–800 кадров в секун ду) размещали на вышележащем уступе на расстоянии 100–120 м от места взрыва. Кинокамеру включа ли дистанционно по сигналам точ ного времени радиостанции «Ма як». Расшифровка кинограмм по казала, что средняя скорость вы лета забойки из скважины практи чески не зависит от длины колонки заряда и находится в пределах 110–140 м/с. Скорость вылета продуктов детонации ВВ при этом составляет 700–800 м/с. Так как в скважинах с высокой колонкой за ряда ВВ при взрыве образуется большее количество газов, то при постоянной скорости их истечения период действия взрыва на массив растет, что улучшает качество дробления горных пород. Результаты аналитических и экспериментальных исследований были подтверждены практикой взрывания высоких уступов при расконсервации западного борта карьера «Мурунтау» в мелкотрещи новатых горных породах с коэффи циентом крепости по шкале проф. Бурение скважины М. М. Протодьяконова f = 6÷14. Подлежащий расконсервации борт карьера представлял собой прак тически счетверенный уступ в от метках (+435)–(+375) м (четыре ус тупа по 15 м). Предохранительные бермы между уступами шириной 3–7 м были частично или пол ностью перекрыты горной массой. Длина участка борта, подлежащего расконсервации, составляла 800 м. Было решено отработать за падный борт карьера двумя усту пами высотой по 30 м. Бурение взрывных скважин диаметром 250 мм осуществляли станками СБШ250МН. Предполагалось скважины в первом ряду блоков бурить наклонно, под углом 75–80° к вертикали, но в связи с наличием разрушенных неустойчивых пород в верхней части уступа наблюда лись вывалы кусков породы, соз дававшие аварийные ситуации в работе буровых станков. Поэтому в дальнейшем обуривание взрывае мых блоков осуществляли только вертикальными скважинами. Расстояние между скважина ми в первом ряду снижали до 3–6 м, с тем чтобы качественно раздро бить горную массу и предотвра тить образование «порогов» в ниж ней части уступа. Скважины на блоках бурили по сетке 7×7 м. Удельный расход ВВ был увеличен на 20–25 %. Конструкция зарядов представляла собой сплошную ко лонку из ВВ нескольких типов (ам монал, гранулит, игданит). Заряжа емые скважины в большинстве случаев были сухими, только в се верной части западного борта об водненность скважин достигала 1–3 м. При заряжании столб воды в скважинах перекрывали патрони рованным ВВ (аммоналом), остав шуюся сухую часть формировали зарядом, состоящим из гранули тов различных модификаций и иг данита. Незаряжаемую верхнюю часть скважин забоечным матери алом не заполняли. На всех взры ваемых блоках применяли диаго нальную схему соединения заря дов с интервалом замедления между группами 35 мс. После проведения массового взрыва замеряли гранулометри ческий состав горной массы как по развалу, так и в экскаваторных за ходках методом косоугольной фо топланиметрии. Всего было про контролировано три массовых взрыва высоких уступов. Два взры Массовый взрыв в карьере «Мурунтау» ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание 53
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМПЛЕКС КАРЬЕРА «МУРУНТАУ» Гранулометрический состав взорванной горной массы Условия взрывания –200 Содержание фракций (мм) во взорванной горной массе, % –300+200 –400+300 –600+400 +600 –400 На свободный откос уступа 70,3/73,5 11,7/12,3 6,5/5,5 4,8/4,6 6,7/4,1 88,5/91,3 (ЛНС по подошве уступа 9–10 м) На свободный откос уступа 71,8/74,0 10,2/13,3 8,3/6,2 6,1/3,5 3,6/3,0 90,3/93,5 (ЛНС по подошве уступа 10–12 м) На подпорную стенку из взорванной 74,3/79,2 9,8/9,6 7,8/9,5 4,3/1,7 3,8/– 91,9/98,3 горной массы ________________ П р и м е ч а н и е . В числителе — по развалу взорванной горной массы, в знаменателе — в экскаваторных заходках. ва провели на свободный (подоб ранный) откос уступа, один — на подпорную стенку из взорванной, но неубранной горной массы (см. таблицу). Ширина подпорной стен ки составляла 12–15 м. Гранулометрический состав взорванных горных пород свиде тельствует, что при взрывании вы соких уступов достигается более высокое качество дробления. Сле дует отметить, что лучшие резуль таты были достигнуты при взрыва нии на подпорную стенку (в «зажа той» среде). При этом улучшились техникоэкономические показате ли работы горнотранспортного и буровзрывного комплексов. Опа сения, что при взрыве высоких ус тупов ухудшится степень прора ботки подошвы, не подтвердились. Маркшейдерскими съемками об разование порогов по подошве взорванного уступа не зафиксиро вано. Таким образом, верхние гори зонты карьера «Мурунтау», предс тавленные породами средней и ниже средней крепости, целесооб разно отрабатывать со взрывани ем высоких уступов, что является одним из эффективных путей ин тенсификации горных работ с при менением высокопроизводитель ной техники для ускоренного вскрытия рудных горизонтов. ГЖ УДК 622.271:622.24 BLASTING OF HIGH LEDGES IN "MURUNTAU" QUARRY Bibik I. P., Lunin S. V., Dzhos V. F. Theoretical grounds and positive results of industrial experience of blasting of high ledges (up to 30 m) during reactivation of "Muruntau" quarry sides (temporarily not in practice) are presented. It allows to intensify operations for opening mining levels. Key words: opencast mining works, blasting crushing, height of ledges. © А. Г. Шлыков, Ю. П. Вахрушев, В. О. Мальгин, 2007 СОВЕРШЕНСТВОВ АНИЕ ТЕХНИКИ И ТЕХНОЛОГИИ БУРЕНИЯ В ЗРЫВНЫХ СКВ АЖИН В КАРЬЕРЕ «МУРУНТ А У» А. Г. ШЛЫКОВ, старший научный сотрудник, канд. техн. наук (ВНИПИпромтехнологии) 54 Ю. П. ВАХРУШЕВ, главный механик В. О. МАЛЬГИН, зам. главного механика Карьер «Мурунтау» Навоийского ГМК ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание В начальный период развития карьера бурение взрывных сква жин осуществляли с помощью ша рошечных станков 2СБШ200. В конце 70х годов эти станки были заменены на более производи тельные СБШ250МН, выпускае мые ОАО «Рудгормаш», которые и в настоящее время остаются ос новным видом бурового оборудо вания. Их отличает простота обс луживания и ремонта в различных условиях эксплуатации, приемле
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМПЛЕКС КАРЬЕРА «МУРУНТАУ» мая цена, доступность запасных частей. Одним из резервов повыше ния производительности бурения скважин является сокращение времени на выполнение вспомога тельных операций. Скорость спус каподъема бурового става у вы пускаемых серийно станков СБШ 250МН32 не превышала 7 м/мин. На карьере «Мурунтау» модерни зирована гидросистема масло станции путем увеличения ее объе ма, установки в качестве привода электродвигателя постоянного то ка и дополнительного тиристорно го преобразователя, а также более мощных насосов (100 и 250 л/мин) и гидрораспределителей с про пускной способностью рабочей жидкости до 350 л/мин. Все это позволило значительно повысить производительность бурения за счет увеличения осевого усилия и скорости спускаподъема бурово го става. Данные конструктивные решения были переданы ОАО «Рудгормаш» и использованы в последующих модификациях стан ков СБШ250МН32, поставляемых на предприятие. С целью совершенствования технологии буровых работ были проведены исследования по уста новлению корреляционных связей между крепостью пород по шкале проф. М. М. Протодьяконова и их буримостью по шкале ЦБНТ, а так же районирование пород карьера с оценкой их прочностных свойств. На этой основе разработана клас сификация пород карьера «Мурун тау» по буримости, рекомендованы рациональные режимные парамет ры бурения и типы шарошечных долот (см. таблицу). Серийные станки СБШ250МН 32 по своим параметрам не позво ляют бурить без наращивания штанг скважины глубиной более 8 м. В связи с этим в карьере «Мурунтау» была модернизирована серийная мачта станка СБШ250МН32. Ее длина увеличена на 4,5 м за счет до полнительной надставки, что поз волило разместить в ней штанги длиной 12 м, а кратность канатно полиспастной системы подачи из менена с 4 до 6. Эксплуатация стан ка в течение 10 лет подтвердила це лесообразность его модернизации при обуривании 10–15метровых уступов за счет сокращения време ни на вспомогательные операции: среднегодовая производитель ность станка при бурении по поро дам VIII–XI категорий составила 60–65 тыс. м, что на 20–25 % выше показателей серийного станка. Кроме того, в результате непре рывной продувки шарошек в тече ние всего цикла бурения и исклю чения попадания шлама в опоры долота возросла его стойкость. Накопленный положительный опыт эксплуатации модернизированно го станка с удлиненной мачтой ис пользован ОАО «Рудгормаш» при Модернизированный буровой станок СБШ250МНА с удлиненной мачтой разработке новой модификации СБШ250МНА co штангой длиной 11,2–12 м для бурения скважин глубиной до 50 м. Для обеспечения устойчивос ти 30метровых уступов и бортов карьера, поставленных в конечное проектное положение, разработан и внедрен метод предварительно го щелеобразования, сущность которого заключается в создании экранирующей щели, защищаю щей законтурный массив от воз действия промышленных взрывов в карьере. Это достигается взры ванием линейных зарядов ВВ спе Классификация пород карьера «Мурунтау» по буримости Горные породы Коэффици ент крепос Группы Категории Осевое Контактная ти по шкале пород по пород по усилие на прочность, проф. M. М. буримос шкале буровой МПа ти ЦБНТ став, кН Протодья конова Частота враще ния, мин–1 Ско Рекомен рость дуемый бурения, тип доло м/ч та Углеродистые сланцы; окисленные кварциты, слюдистые сланцы; кварциты и кварцевые жилы – сильнотрещиноватые 6–8 Легко буримые VIIIX 650–800 150–220 100–130 32–40 ТКЗ Роговики; слюдистокварцевые сланцы; жилы монолитностержне вые кварцевые; кварцслюдистые сланцы, метасоматически изме ненные до кварцитов 8–10 Средне буримые XI–XII 800–1500 210–230 100–130 25–32 ТЗК, К 1500–2000 230–270 90–120 18–25 К, ОК Брекчии замещения; дайки различ ного состава; метасоматиты кварц Трудно 10 и более полевошпатовые окварцованные; буримые алевролиты окварцованные XIII–XIV ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание 55
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМПЛЕКС КАРЬЕРА «МУРУНТАУ» циальных конструкций в сближен ных скважинах (скважины заоткос ки), располагаемых вдоль проект ного контура. Реализация техно логии заоткоски с предваритель ным щелеобразованием сдержи валась отсутствием серийно вы пускаемых высокопроизводитель ных станков для бурения скважин уменьшенного диаметра глубиной свыше 40 м. В связи с этим на карьере «Мурунтау» серийный станок СБШ250МН32 был рекон струирован с целью бурения сква жин диаметром 190,5 мм глубиной до 48 м. С учетом опыта эксплуатации в течение нескольких лет таких станков в ОАО «Рудгормаш» было освоено производство станка СБШ190/25060, технические па раметры которого приведены ниже. Диаметр бурения скважин, мм 190; 215,9; 244,5 Глубина бурения скважин, м 52 Длина штанги, м 8 Осевое усилие, кН 300 Крутящий момент, кН⋅м 4,2 Частота вращения долота, с–1 0–2,5 Угол наклона мачты к горизонту, градус 45, 50, 55, 60, 75, 90 Производительность компрессора, м3/с 0,53 Габаритные размеры станка с поднятой мачтой, м: длина 11,0 ширина 5,45 высота 15,35 Масса, т 80 Производительность станка данной модификации в карьере «Мурунтау» достигает 100–150 м в смену. Станок позволяет бурить скважины заоткоски с надбермо вого уступа, что устраняет слож ности, связанные с его размеще нием на узких промежуточных бер мах, а также увеличивает эффект экранирования от сейсмовзрывно го воздействия. Эффективность работы буро вого станка во многом определя ется работоспособностью бурово го става и шарошечных долот. В процессе работы они подвергают ся значительным динамическим нагрузкам и интенсивному абра зивному износу. В комплект серий 56 Износ (уменьшение диаметра) штанг бурового става в зависимости от объема бурения ных станков СБШ250МНА32 вхо дят четыре штанги, первая из кото рых — тяжелая (толщина стенки 50 мм), а три других — легкие (тол щина стенки 22–28 мм). Характер ной особенностью износа буровых штанг, особенно первой, является неравномерный износ поверхнос ти, главным образом он наблюда ется в ее нижней части, находя щейся в постоянном контакте со стенками скважины (см. рисунок). По результатам многолетней эксплуатации станков СБШ 250МНА32 выявлена нецелесооб разность применения легких штанг в связи с малым сроком их службы, а также несоответствием присое динительных резьб замкового со единения муфт и ниппелей тяжелых и легких штанг. Разработан и испы тан универсальный буровой став, состоящий из утяжеленных штанг с наружным диаметром 203 мм и стенкой толщиной 38 мм (203×38). Это дает возможность значительно упростить конструкцию става, ис пользовать однотипные взаимоза меняемые концевые элементы (ниппели и муфты) с одинаковой присоединительной резьбой для всех штанг, сократить затраты на их приобретение. В настоящее время все станки в карьере комп лектуют только утяжеленными штангами. Отметим, что на карьере рас ходуется в год около 2 тыс. долот диаметром от 215,9 до 250,8 мм. ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание Затраты на их приобретение сос тавляют около 2 млн долл. США. Районирование карьера показало, что в основном (более 85 %) поро ды относятся к легко и среднебу римым. С учетом этого фактора проведены опытнопромышлен ные испытания долот различных типоразмеров и заводовпроизво дителей. Установлено, что при бу рении скважин диаметром 250 мм наиболее эффективными во всем диапазоне пород оказались долота 250,8 ТКЗПВ производства ОАО «Уралбурмаш», эксплуатационная стойкость которых составила 515–590 м, а удельные затраты с учетом действующих цен — 1,6–1,4 долл. на 1 м скважины, что на 20–25 % ниже по сравнению с долотами типа ОКПВ. В настоя щее время долотами типа ТКЗПВ бурят более 80 % скважин. Таким образом, в результате модернизации и усовершенство вания конструкции серийных стан ков СБШ250МНА32 примени тельно к условиям карьера «Му рунтау» производительность буре ния увеличилась в среднем на 18–20 % и составила 50–55 тыс. м в год, что является одной из самых высоких на горнорудных предпри ятиях стран СНГ. Разработка и внедрение универсального буро вого става из утяжеленных штанг позволили сократить номенклату ру комплектующих изделий и зат раты на их приобретение. В целом
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМПЛЕКС КАРЬЕРА «МУРУНТАУ» реализованный комплекс меро приятий по совершенствованию техники и технологии буровых ра бот на карьере «Мурунтау» дал возможность существенно увели чить производительность буровых станков, снизить затраты на буре ние скважин до 5–5,5 долл. США на 1 м. ГЖ IMPROVEMENT OF EQUIPMENT AND TECHNOLOGY FOR DRILLING OF EXPLODED HOLES AT "MURUNTAU" QUARRY Shlykov A. G., Vakhrushev Yu. P., Malgin V. O. The complex of measures for modernization of drilling equipment and improvement of drilling technology for exploded holes (including technology for slopeforming of high ledges) is presented. It provides intensification and cost lowering for drilling operations in the conditions of "Muruntau" deep quarry. Key words: opencast mining works; drilling of holes, preliminary chap forming, cone bits. УДК 622.235.42 © С. В. Лунин, Е. Ю. Сидоров, 2007 ПРОИЗВОДСТВО И ИСПОЛЬЗОВ АНИЕ ЭМУЛЬСИОННЫХ В ЗРЫВЧА ТЫХ ВЕЩЕСТВ НА НАВОИЙСКОМ ГМК С. В. ЛУНИН, главный инженер рудника Е. Ю. СИДОРОВ, главный инженер цеха по производству ЭВВ и ведению взрывных работ (Рудник «Мурунтау» Центрального рудоуправления Навоийского ГМК) введения в состав энергетических добавок; низкую чувствительность к механическим и тепловым воздей ствиям и, как следствие, высокую безопасность в об ращении; возможность полной механизации работ как при их изготовлении, так и при заряжании скважин; доступные и приемлемые по стоимости компоненты для изготовления. После изучения ряда коммерческих предложений комбинат заключил контракт с фирмой «ORICA» (ФРГ), и в сентябре 2002 г. на промплощадке карьера «Мурун тау» был введен в эксплуатацию завод по производ ству ЭВВ. На стационарном оборудовании завода про изводят невзрывчатые компоненты ЭВВ — эмульсион ную матрицу и растворы газогенерирующих добавок. Эти компоненты, а также гранулированная аммиачная селитра и дизельное топливо доставляют в специаль Навоийский ГМК относится к крупным потребите лям промышленных ВВ с устойчивым и равномерным режимом их использования для взрывных работ в карьерах «Мурунтау», «Кокпатас», «Даугызтау», «Аман тайтау», «Высоковольтное», «Аджибугут», «Марджан булак» и «Зармитан». Ежегодный расход ВВ достигает 30 тыс. т. До 2002 г. использовали в основном промыш ленные тротилсодержащие ВВ, выпускаемые в Рос сии, Казахстане и Таджикистане, а также ВВ собствен ного производства — игданит. С целью исключения дорогостоящих импортных ВВ, учитывая мировой опыт, было решено использо вать эмульсионные взрывчатые вещества (ЭВВ) собственного изготовления, которые имеют сущест венные преимущества по сравнению с другими вида ми ВВ: водоустойчивость; возможность регулирова ния мощности взрыва путем изменения плотности или Массовый взрыв в карьере «Мурунтау» ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание 57
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМПЛЕКС КАРЬЕРА «МУРУНТАУ» ных емкостях смесительнозарядных машин (СЗМ) к местам проведения взрывных работ и смешивают в процессе заряжания скважины. В зависимости от кре пости и обводненности взрываемых пород технология позволяет изготавливать широкий ассортимент ЭВВ (см. ниже). Характеристики ЭВВ Теплота взрыва, кДж/кг Плотность заряжания, г/см3 Скорость детонации, км/с Кислородный баланс, % Объем взрывных газов, л/кг «Нобелиты» 2000–2500 2600–2900 1,05–1,27 4,3–5,5 (–2,1)–(–2,5) 900–930 «Нобеланы» 2060–2090 2914–3500 0,93–0,98 3,5–4,1 (–1,02)–(–1,07) 820–930 ЭВВ типа «Нобелан» представляют собой механи ческую смесь гранулированной аммиачной селитры (АС) и дизельного топлива (ДТ) с эмульсионной матри цей и предназначены для ведения взрывных работ на поверхности по сухим горным породам с коэффициен том крепости по шкале проф. М. М. Протодьяконова до 12. Доставку компонентов и заряжание скважин «Нобеланами» осуществляют при помощи СЗМ типа Heavy ANFO (DN Nobelan). ЭВВ типа «Нобелит» представляют собой смесь игданита и эмульсионной матрицы, сенсибилизиро ванной газогенерирующими добавками — растворами нитрита натрия и уксусной кислоты. «Нобелиты» пред Основные параметры эксплуатируемых СЗМ Тип СЗМ МЗ4 МЗ8 DN RP Heavy ANFO Heavy ANFO Число СЗМ, Вид Вместимость, эксплуатируе заряжаемых т мых в НГМК, ед ВВ 25,7 8,0 20,0 12,0 20,0 2 1 2 4 3 Игданит То же «Нобелит» «Нобелан» То же По результатам опытнопромышленных взрывов разработан рациональный ассортимент ЭВВ: для за ряжания сухих скважин в средне и трудновзрываемых породах — «Нобелан 2070» (АС+ДТ — 70, эмульсион ная матрица — 30 %) и «Нобелан 2080» (АС+ДТ — 80, эмульсионная матрица — 20 %); для сухих скважин в легковзрываемых породах — игданит и «Нобелан 2080»; для обводненных скважин — «Нобелит 2030» (АС+ДТ — 30, сенсибилизированная эмульсионная матрица — 70 %). На заводе имеется также линия по изготовлению патронированных ЭВВ «Нобелит 216Z» четырех разме ров с патронами диаметром 36, 38, 70, 90 мм и массой от 0,6 до 3 кг. Их используют в качестве промежуточ ных детонаторов скважинных зарядов различного диа метра и на взрывных работах в подземных условиях. Основные характеристики патронированных ЭВВ при ведены ниже. а б Смесительнозарядные машины тина Heavy ANFO (а) и DN RP (б) в карьере «Мурунтау» 58 назначены для ведения взрывных работ на поверхнос ти при отбойке пород любой крепости и обводненнос ти. Доставку компонентов и заряжание скважин осу ществляют при помощи СЗМ типа DN RP; при этом ЭВВ закачивают в скважины под столб воды. Зарядные машины (см. таблицу) оборудованы ав томатизированной системой управления, обеспечива ющей точное дозирование компонентов и заряжание заданного операторомвзрывником состава ЭВВ, вплоть до индивидуального заряда для каждой из скважин и даже заряжание в одну скважину всех 12 составов ЭВВ с разными физикохимическими и взрывчатыми показателями, т. е. позволяют оптимизи ровать заряд в зависимости от стратиграфии пород по глубине скважины. Зарядное оборудование фирмы «Трейдстар» установлено на базе тяжелых грузовиков «Скания340». Теплота взрыва, кДж/кг 3191 Объем газообразных продуктов взрыва, л/кг 929 Кислородный баланс, % –0,92 Удельная энергия, кДж/кг 792 1,13–1,23 Плотность ВВ в патроне, г/см3 Скорость детонации (км/с) для патронов диаметром, мм: 36 3,0–4,5 38 3,2–4,6 70 3,5–5,0 90 4,0–5,5 Критический диаметр детонации, мм 18 Водоустойчивость Не ограничена ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМПЛЕКС КАРЬЕРА «МУРУНТАУ» Рис. 1. Технологическая схема производства ЭВВ Наряду с производством эмульсионной матрицы и патронированных ЭВВ на заводе выпускают ЭВВ, расфасованные в мешки. Технологическая схема (рис. 1) производства эмульсионной матрицы на заводе ЭВВ достаточно проста. В периодическом (порционном) режиме в смесительной емкости приготавливают окислитель ный раствор с использованием нитратов. В таком же периодическом режиме готовят масляную эмульсию. При смешивании обоих компонентов в заданном соот ношении образуется так называемая эмульсионная матрица. Для хранения ее перекачивают в промежу точную емкость, из которой затем загружают в СЗМ и доставляют к местам взрывных работ. Весь технологический процесс на заводе контро лируется автоматизированной системой управления с выдачей информации на графический интерфейс па нели оператора. Система управления принимает сиг налы о текущих значениях производственных парамет ров: температуры, давления, массового расхода, уров ней и др. Обмен данных осуществляется через преоб разователи с линиями связи и аналогоцифровыми ин терфейсами вводавывода. Система управления регу лирует параметры в допустимом диапазоне и обеспе чивает непрерывное производство. В случае недопус тимых отклонений параметров от заданных система управления останавливает процесс производства. Кроме того, аналитическая лаборатория завода ЭВВ осуществляет входной контроль качества компо нентов, параметры окислительного раствора и масля ной эмульсии, качество эмульсионной матрицы и пат ронированных ЭВВ (температуру кристаллизации, концентрацию, плотность и рН растворов; температу ру, плотность, вязкость, способность к гезенку эмуль сионной матрицы; плотность, геометрические разме ры, полноту и скорость детонации, бризантность пат ронированных ЭВВ). За период эксплуатации (2002–2006 гг.) произве дено 160 тыс. т ЭВВ типа «Нобелан» и «Нобелит» и 3,4 тыс. т патронированных ЭВВ «Нобелит 216Z». По мере освоения технологии и в связи с ростом объема горных работ производство и использование ЭВВ уве личивалось (рис. 2). Это стало возможным за счет оп тимизации режимов работы технологического обору дования, а также реконструкции некоторых узлов. Так, с целью сокращения простоев смесительнозарядных машин усовершенствована конструкция установки па кетирования, что позволило повысить ее производи тельность в 3 раза и сократить время на загрузку при емного бункера. На линии производства патрониро ванных ЭВВ реконструирован горизонтальный кон вейер (подача патронов осуществляется на два упако вочных стола), в результате чего пропускная способ а б Рис. 2. Производство ЭВВ по годам: а — патронированных (1–4 — «Нобелит 216Z» диа метром 90, 70, 38 и 36 мм соответственно); б — для скважинных зарядов (1 — «Нобелан 2080»; 2 — «Нобелан 2080» в мешкотаре; 3 — «Нобелит 2030»; 4 — ANFO) ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание 59
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМПЛЕКС КАРЬЕРА «МУРУНТАУ» ность линии увеличилась в 2 раза, полностью исполь зованы возможности патронировочной машины. В ходе эксплуатации технология приспособлена к сырьевым компонентам, производимым различными поставщиками. Так, в технологии завода используется АС общетехнического назначения, выпускаемая ОАО «Навоиазот», близость которого к заводу по производ ству ЭВВ позволила реализовать простую и эффектив ную бестарную доставку и переработку АС. Для приго товления эмульсии используют 80–90 %ный раствор аммиачной селитры, доставляемый на завод в 20тон ных термических емкостях седельными тягачами «Ска ния340». Гранулированная АС поступает по железной дороге в вагонах типа «хопперминераловоз». Основы ваясь на результатах определения удерживающей спо собности АС и стоимости поставляемого сырья, специ алистами завода предложено: для изготовления ЭВВ типа «Нобелан2080», расфасованного в мешкотару, использовать пористую АС, выпускаемую ОАО «Акрон» (г. Новгород); для изготовления ЭВВ типа «Нобелан» и «Нобелит», заряжаемых с помощью СЗМ, использовать гранулированную АС (ОАО «Навоиазот»). Анализ соста вов ЭВВ, используемых в настоящее время на откры тых горных работах НГМК, показывает, что 92–96 % их ассортимента составляют компоненты, производимые в Республике Узбекистан. Отметим, что на начальном этапе работы завода компоненты ЭВВ из Узбекистана составляли всего 6 %. Переход на местное сырье поз волил снизить расход валюты на 45 млн долл. США. Технология и оборудование, применяемые на за воде по производству ЭВВ, обеспечивают промыш ленную и экологическую безопасность. Безопасные санитарногигиенические условия работы обслужива ющего персонала достигнуты за счет качественной герметизации оборудования, исключающей выбросы пыли и паров в атмосферу. Применение ЭВВ позволи ло также повысить степень взрывобезопасности при их транспортировании и заряжании, исключить доставку взрывоопасных грузов по железной дороге, существен но снизить объем ядовитых продуктов взрыва, улучшить обеспеченность карьеров и рудников ВВ. Стоимость ЭВВ, изготавливаемых на НГМК, ниже стоимости промышленных ВВ в 2,7 раза, а затраты на взрывание 1 м3 горной массы за период эксплуатации собственного завода по производству ЭВВ уменьши лись в 2,4 раза. Комбинат не только полностью отка зался от поставок промышленных ВВ со стороны, но поставляет ЭВВ на другие предприятия Узбекистана, в частности, в ОАО «Узбекуголь», АО «Гидроспецстрой», ОАО «Бухоро геофизика», ГАК «Узбекэнерго», ОАО «Ус тирит геофизика», УП «Яккабагская геофизика», СУБВРТАК «Узавтойул» и др. ГЖ PRODUCTION AND USAGE OF EMULSION EXPLO SIVES AT NAVOI MINING AND METALLURGICAL INTEGRATED WORKS Lunin S. V., Sidorov E. Yu. Experience of dynamical transition of the quarries at Navoi mining and metallurgical integrated works to con ducting blasting operations using emulsion explosives is shown. These explosives are fabricated at self works according to the technology adapted to usage of local raw materials as components of such emulsion explosives. Key words: opencast mining works, emulsion explosives, charging machines, safety measures. УДК 622.235:541 © В. Ф. Джоc, А. Р. Кабиров, 2007 ПРИМЕНЕНИЕ ПРОСТЕЙШИХ В ЗРЫВЧА ТЫХ ВЕЩЕСТВ НА КАРЬЕРЕ «МУРУНТ А У» В. Ф. ДЖОС, старший научный сотрудник, канд. техн. наук (ИГТМ НАН Украины) 60 А. Р. КАБИРОВ, зам. главного инженера по БВР рудника «Мурунтау» Центрального РУ НГМК Простейшими взрывчатыми веществами (ПВВ) называют стехиометрические смеси аммиачной се литры (АС) с жидкими (дизельное топливо — ДТ) или твердыми горючими добавками. Такие ВВ легко изго товить не только в заводских условиях, но и непосред ственно в местах проведения взрывных работ. В пос леднее время на горных предприятиях наблюдается тенденция роста потребления ПВВ. Это объясняется невысокой стоимостью ПВВ, безопасностью их изго товления и применения, а также достаточно высокой взрывной эффективностью при отбойке скальных гор ных пород средней крепости. Например, игданит, яв ляясь простейшей взрывчатой смесью, имеет доволь ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМПЛЕКС КАРЬЕРА «МУРУНТАУ» но высокие энергетические показатели (теплота взры ва 3600–4000 кДж/кг, объем газов взрыва 920–980 л/кг, скорость детонации 2,6–3,1 км/с), которые по своим параметрам близки к промышленному тротилсодер жащему ВВ граммониту 79/21. К недостаткам, сдер живающим масштабное использование простейших взрывчатых смесей АС+ДТ, относят: низкую физичес кую стабильность смеси ; небольшой диаметр взрыв ных скважин (несоответствие критическому диаметру ПВВ); отсутствие массового производства пористой АС, способной надежно удерживать 5,5–6 % ДТ; воз можная обводненность взрываемых массивов горных пород, что создает трудности при использовании не водоустойчивых зарядов АС+ДТ. Максимальный эффект от взрыва заряда ПВВ достигается при содержании ДТ в смеси в пределах 5–6 %. Меньшее количество жидкого горючего компо нента в смеси приводит к более значительному умень шению энергии заряда, нежели его избыток. При опти мальном соотношении компонентов наблюдается ми нимальный выход токсичных оксидов азота и углерода. На карьере «Мурунтау» в качестве компонента окислителя при изготовлении ПВВ используют АС ма рок «А» и «Б», так называемые «гладкие» сорта. Отме тим, что адсорбирующая способность селитры по от ношению к ДТ обусловлена площадью поверхности са мих гранул и имеющихся в них трещин. «Гладкая» се литра не способна удерживать более 2,1–2,4 % (по от ношению к массе АС) ДТ, а это означает, что смесь из «гладких» сортов АС непригодна к длительному хране нию. Даже незначительное пребывание таких смесей в скважинах может привести к отказам детонации заря дов, так как ДТ стекает в нижние слои скважинного за ряда. При этом заряд теряет способность иницииро вания его промежуточным детонатором. Наиболее эффективным способом решения проблемы физической стабильности и детонационных свойств различных смесей АС+ДТ является использо вание в качестве окислителя пористой АС, способной удерживать 6–10 % ДТ. В ходе испытаний, проведен ных на полигоне карьера, установлено, что в случае использования ПВВ на основе смеси пористой АС и ДТ скорость детонации составила 3,3–3,5, а при исполь зовании отработанных масел карьерного транспорта — 2,6–2,8 км/с. На некоторое повышение детонацион ных характеристик ПВВ повлияло увеличение крепос ти скальных пород в местах размещения зарядов. До казано также, что ПВВ на основе пористой АС пригод ны к длительному хранению. Содержание в них горю чего компонента на протяжении всего эксперимента (14 сут) составляло 5,4–5,5 % от массы твердой фазы. Результаты испытаний послужили основой для промышленного использования ПВВ из пористой АС при отбойке горных пород на карьере «Мурунтау» в те чение некоторого времени. Взорванные горные поро ды характеризовались полным отсутствием негабари та при выходе фракций –400 мм 94–95 %, отмечались хорошая проработка подошвы уступа и снижение удельных затрат на взрывание горной массы. Всего было изготовлено, заряжено и взорвано около 250 т ПВВ. Однако в связи с прекращением выпуска порис Погрузка взорванной горной массы той АС объединением «Навоиазот» на сегодняшний день ПВВ изготавливают только на основе «гладких» сортов АС. Простейшие ВВ на основе «гладких» сортов АС следует изготавливать непосредственно перед их ис пользованием, не допуская длительного нахождения зарядов в скважинах во избежание расслоения взрыв чатых смесей и потери детонационных свойств. При дание физической стабильности ПВВ с использовани ем «гладкой» АС решается несколькими способами. Один из них — увеличение поверхности контакта окис лителя (АС) с жидкими горючими компонентами, по вышающее физическую стабильность заряда ПВВ, плотность заряжания и, соответственно, энергию взрыва. Это достигается путем дробления части гра нул АС до крупности –1 мм и последующего смешива ния их с основной массой «гладкой» АС. Промышлен ные испытания, проведенные Институтом геотехни ческой механики НАН Украины и работниками карьера, подтвердили повышение физической стабилизации зарядов ПВВ, в состав которых вводили до 30 % из мельченной АС. Другой способ заключается во введении в состав ПВВ инертных и горючих добавок — порошков с высо кой удельной поверхностью (аэросил, дисперсный алюминий, угольный порошок, отходы гидрометаллур гического завода и др.). В этом случае не только ста билизируется состав ПВВ, но и повышаются энергети ческие показатели смесевых ВВ, а также утилизируют ся промышленные отходы. Кроме того, использование горючих порошков уменьшает долю ДТ в смеси. Отме тим, что твердая горючая добавка должна обладать способностью поглощать ту часть жидкой фазы ПВВ, которая не удерживается гранулами «гладкой» АС. В этом отношении лучшей добавкой является тонкодис персный порошок алюминия. Его присутствие увели чивает эффективность взрыва на 20–25 % и повышает бризантность ПВВ. Важным моментом в обеспечении стабильности и эффективности механических смесей ПВВ с горючими дисперсными добавками является соблюдение последовательности смешивания компо нентов: сначала АС смешивают с ДТ, обеспечивая про ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание 61
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМПЛЕКС КАРЬЕРА «МУРУНТАУ» питку ее гранул, а затем засыпают в смесь твердые горючие компо ненты. Данная технология приго товления взрывчатой смеси ПВВ обеспечивает ее максимальную взрывную эффективность. Результаты опытных испыта ний показали, что для надежного инициирования зарядов ПВВ в ка честве промежуточного детонато ра необходимо использовать тро тиловую шашку Т400Г или 2 пат рона аммонита 6ЖВ. Однако, учи тывая сложный режим детонации удлиненных зарядов ПВВ, следует устанавливать два промежуточ ных детонатора — в нижней и верхней частях заряда. В этом случае достигается детонация всей колонки заряда и, что крайне важно, — хорошая проработка по дошвы уступа. 62 Взрывчатые вещества явля ются основным источником выб росов в атмосферу ядовитых га зов при массовых взрывах в карь ерах. При взрыве 1 кг гранулото ла в атмосферу выбрасывается 240 л ядовитых газов (в пересче те на оксид углерода), а при взрыве 1 кг граммонита 79/21 — 140 л. В то же время объем ядо витых газов при взрыве ПВВ сос тавляет всего 50–60 л. Кроме то го, при массовых взрывах с ис пользованием ПВВ существенно уменьшается объем пылегазово го облака и высота его подъема. Все это снижает негативное воз действие продуктов детонации ВВ на окружающую среду и сани тарное состояние прикарьерных территорий. Таким образом, с позиции экологической безопас ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание ности применение ПВВ является правомерным. ГЖ USAGE OF THE MOST SIMPLE EXPLOSIVES AT "MURUNTAU" QUARRY Dzhos V. F., Kabirov A. R. The types of the most simple explosives on the base of ammonium nitrate and liquid or solid com bustible additives are presented as well as methods of their fabrication. Advantages and disadvantages are estimated, expedience of their usage at "Muruntau" quarry is sub stantiated. Key words: properties of the most sim ple explosives, fabrication of the most simple explosives, usage of ther most simple explosive, ecological safety.
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМПЛЕКС КАРЬЕРА «МУРУНТАУ» УДК 622.271 © Коллектив авторов, 2007 ТЕХНОЛОГИЯ ОТСЫПКИ ВНУТРЕННЕГО ОТВ АЛА СКАЛЬНЫХ ВСКРЫШНЫХ ПОРОД ПРИ Р АЗР АБОТКЕ КРУТОПАДАЮЩИХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ Н. А. ЗИНЬКО, В. И. ФИЛЬ, главный инженер зам. главного инженера (Северное рудоуправление Навоийского ГМК) Одним из решений, обеспечи вающих эффективную разработку карьеров, является проведение работ с внутренним отвалообра зованием вмещающих скальных вскрышных пород в предваритель но подготовленной рабочей зоне карьера. В общем виде принципи альная технологическая схема проведения указанных работ зак лючается в следующем. При раз витии горных работ в карьере в оп ределенной его зоне интенсифи цируют работы с постановкой двух бортов карьера (одного — по его длине и ширине) в проектное пре дельное положение. При этом по другому борту по длине карьера формируют автомобильный съезд, обеспечивающий грузотранспорт ную связь эксплуатационных гори зонтов карьера с поверхностью. По высоте борта карьера и его длине через каждые 30–40 м формируют транспортные горизонтальные площадки шириной 20–25 м. Пред варительно подготовленная рабо чая зона карьера под отсыпку внут реннего отвала скальных вскрыш ных пород должна иметь следую щие размеры: ширина по нижнему рабочему горизонту — 60–70 и длина — 80–90 м. В.Т. ЛАШКО, старший научный сотрудник, канд. техн. наук (ИППЭ НАН Украины) Отсыпку горной массы во внутренний отвал осуществляют последовательными ярусами вы сотой от 10–15 до 30–45 м с пере мещением фронта отвальных ра бот вслед за горноэксплуатацион ными. При этом следует соблю дать основное технологическое требование — расстояние между участками проведения горно эксплуатационных и отвальных ра бот должно обеспечивать их эф фективное и безопасное развитие (не менее 60–80 м) (см. рисунок). Установлено, что при мини мальной ширине (до 30 м) рабоче го горизонта минимальная длина подготавливаемой зоны карьера составляет 760–790, ширина по верху — 520–550 м, объем работ по подготовке зоны карьера — 35,7–39,7 млн м3 (при предельной глубине зоны карьера 180 м). Одним из основных преиму ществ внутреннего отвалообразо вания скальных вскрышных пород в предварительно подготовленной рабочей зоне карьера является сокращение грузопотока горной массы в рабочей зоне карьера в 1,7–1,85 раза по сравнению с ба зисной схемой ведения работ, ког да скальные вскрышные породы Г. Г. ГРИЩЕНКО, старший научный сотрудник, канд. техн. наук (НПП «Геотехнология») транспортируют самосвалами во внешний отвал. Принципиальные технологи ческие схемы отсыпки скальных вскрышных пород в предваритель но подготовленной зоне рассмот рены для конкретных горнотехно логических условий карьеров мес торождения Кокпатас. Указанная технологическая схема должна отвечать следую щим основным требованиям: под готовку рабочей зоны карьера под отсыпку внутреннего отвала следу ет вписывать в календарный план выполнения горноэксплуатацион ных работ; во внутренний отвал от сыпают только вмещающие поро ды скальной вскрыши; на проведе нии транспортноотвальных работ нужно применять существующее на карьере технологическое обо рудование. На основании плана горных работ определено, что объем гор ноэксплуатационных работ по выемке вмещающих скальных вскрышных пород составляет: по карьеру «Южный1» — 34,17, «Восточный» — 17,33, «Ближний Приконтактовый» — 10,13 млн м3, общий по трем карьерам — 61,63 млн м3. Если за период вы ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание 63
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМПЛЕКС КАРЬЕРА «МУРУНТАУ» Нижняя часть карьера с внутренним отвалообразованием: 1 — экскаватор в забое карьера; 2 — самосвал на внутреннем отвале полнения горноэксплуатационных и подготовительных работ будет отработано до 45–50 % вмещаю щих скальных вскрышных пород, то до подготовки зоны карьера для внутреннего отвалообразования объем горной массы, отсыпанной во внутренний отвал, будет состав лять 30,81–33,82 млн м3, что позво лит существенно уменьшить мате риальные затраты на выполнение горноэксплуатационных вскрыш ных работ. Для технологических условий карьеров «Южный1», «Восточный» и «БлижнийПриконтактовый» на предварительном этапе рассмот рены принципиальные технологи ческие схемы отсыпки внутреннего отвала скальных вскрышных пород в предварительно подготовленной рабочей зоне карьера. Карьер «Южный1» характеризуется сле дующими технологическими пара метрами: длина 1940 м, по длине карьера можно выделить две ус ловные зоны — восточную и запад ную шириной 620–720 и 300–340 м соответственно. По состоянию горных работ на 2006 г. горно эксплуатационные работы ведут на отметках рабочих горизонтов карь ера 250–255 и 225–230 м. Выделе ны две принципиальные схемы расположения внутреннего отвала вскрышных пород — в восточной и 64 западной зонах карьера. При пио нерной отсыпке отвала в восточ ной зоне длина отсыпаемого внут реннего отвала может составить до 330, ширина — до 195 и высота — до 80–90 м, при минимальном расстоянии транспортирования вскрышных пород самосвалами с центральной зоны карьера. Общий объем отсыпаемых вскрышных по род в восточной зоне карьера сос тавляет 6,96 млн м3, в целом в обе их зонах — 10,3 млн м3. Карьер «Восточный» имеет длину 1840, ширину в северовос точной зоне 180–380, в юговосточ ной — 260–470 м. Размещение внутреннего отвала вскрышных по род принципиально возможно в се верозападной и юговосточной зо нах карьера. Предварительная тех нологическая оценка схем разме щения внутреннего отвала показа ла, что рациональным является раз мещение внутреннего отвала скальных вскрышных пород в юго восточной зоне карьера. Отсыпка внутреннего отвала в этой зоне предусматривается в несколько последовательных этапов. Общий объем работ по отсыпке горной массы в ярус отвала при его пре дельном развитии составляет: ниж него — 0,7, второго — 2,54, третье го — 3,38 млн м3, всего при его пол ном развитии — 10,5 млн м3. ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание Карьер «БлижнийПриконтак товый» имеет длину 1740, ширину в северовосточной зоне 160–170, в югозападной и центральной зо нах — до 600–760 м. Отметка ниж него рабочего горизонта карьера составляет в северовосточной зо не карьера — 205, в югозападной — 135–185 м, в центральной — 195–200 м. В пределах границ карьера выделяют до четырех зон развития горноэксплуатационных работ, что в значительной степени определяет размещение внутрен него отвала скальных вскрышных пород в контурах карьера. Общий объем отсыпаемых пород на трех этапах развития внутреннего отва ла скальных вскрышных пород сос тавляет около 5,98 млн м3. Таким oбpaзом, общий объем отсыпаемых вскрышных пород по трем карьерам достигает 26,8 млн м3, или 79–87 % остав шегося объема горноэксплуата ционных работ по вмещающим скальным вскрышным породам, что позволило значительно умень шить материальные затраты на выполнение транспортных и от вальных работ в горнотехнических условиях карьеров месторожде ния Кокпатас. ГЖ TECHNOLOGY OF PILING THE INTERNAL DUMP OF OPE NING ROCKS IN DEVELOP MENT OF STEEP DEPOSITS Zinko N. A., Fil V. I., Lashko V. T., Grishchenko G. G. Consequence of conducting mining operations for excavation of adjoining opening rocks with organi zation of internal dump forming in preliminarily prepared working area is considered. Key words: opencast mining works, internal dump forming, opening rocks.
УПРАВЛЕНИЕ, ПЛАНИРОВАНИЕ, КОНТРОЛЬ УДК 622.271.3 © Б. Г. Лукишов, А. А. ТерСеменов, А. С. Федянин, 2007 СОВЕРШЕНСТВОВ АНИЕ СИСТЕМЫ СЕЙСМИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ УСТОЙЧИВОСТИ БОРТОВ КАРЬЕРА «МУРУНТ АУ» Б. Г. ЛУКИШОВ, начальник лаборатории, канд.физ.мат. наук А. А. ТЕРСЕМЕНОВ, старший научный сотрудник (ВНИПИпромтехнологии) Особенность геофизического контроля (в рассматриваемом слу чае — сейсмического) заключается в том, что наблюдаемые геофизи ческие поля могу быть как объек том изучения (естественная сейс мика), так и средством получения информации, например, о состоя нии горного массива, свойствах слагающих его пород и т. п. (есте ственный и техногенный сейсмо шум, сейсмика массовых взрывов). Геофизический контроль следует относить к категории специального контроля, подразумевая под этим изучение изменений сравнительно небольшого числа параметров или факторов на ограниченных участ ках или на отдельных объектах [1]. Особенность состоит еще и в том, что подобного рода контроль поз воляет в максимальной степени ис пользовать аппаратурные средства наблюдения, в том числе и работа ющие в автоматическом режиме. В то же время в рамках подобного контроля можно проводить регу лярные и эпизодические полевые геофизические наблюдения с целью выявления на ранних стади ях проявлений геологических (гео динамических) процессов и, таким образом, предупреждения воз можных негативных последствий. А. С. ФЕДЯНИН, начальник геомеханического бюро рудника «Мурунтау», канд. техн. наук (Центральное РУ НГМК) Уровень сейсмической актив ности контролируют в периоды взрывов, между проведением взрывных работ и при наличии и отсутствии технологических по мех. В ходе этих исследований подтверждена возможность ис пользования параметров сейсми ческой активности (число событий за определенный период времени, фоновый уровень сейсмической активности, их соотношение) в ка честве прогностического призна ка, свидетельствующего о форми ровании опасной ситуации, нару шениях сплошности массива и формировании зон повышенного трещинообразования. Проблема обеспечения устой чивости откосов при разработке сложноструктурных месторожде ний в скальных породах глубокими карьерами включает два взаимо связанных аспекта: оценку степени устойчивости на базе геомехани ческих расчетов и контроль разви тия деформационных процессов в прибортовом массиве [2]. Система контроля, используе мая для изучения поведения мас сива горных пород, включает, по мимо инструментальных наблюде ний, разработку критериев сбора информации и выбора участков из мерений. Наряду с выявлением ха рактера инициированных в горном массиве процессов и прогности ческих признаков, роль системы контроля сводится к решению ряда вопросов, среди которых выделя ются следующие основные: • выявление (по результатам анализа геологической информа ции и микросейсморайонирова ния) опасных участков в массиве, в которых возможно нарушение рав новесия; • прогноз возможных подвижек блоков, образования новых и про явления уже имеющихся наруше ний в массиве под воздействием естественных и техногенных фак торов. Сейсмоконтроль устойчивос ти бортов карьера осуществляют измерением сейсмических коле баний горных пород, слагающих борта карьера. Источниками коле баний служат технологические взрывы в карьере, естественный сейсмошум и техногенный сейс мошум в периоды работы карьера и перерабатывающих предприятий НГМК. Регистрацию сейсмических сигналов проводят в различные периоды времени: до проведения взрывов (сейсмический шум), в момент проведения, в интервалах между сериями взрывов (возмож ные сигналы от разрушений и сейсмический шум), по окончании взрывов (то же) и в течение неко торого времени после выхода ос новных сейсмических параметров на уровень сейсмошума. В сейс мических пунктах наблюдения ус танавливают по три сейсмографа типа СМ3 для одновременной ре гистрации вертикальной, горизон тальной (радиальной) и тангенци альной составляющих компонент волнового поля движения бортов карьера. Приборы, измеряющие радиальную компоненту волнового ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание 65
УПРАВЛЕНИЕ, ПЛАНИРОВАНИЕ, КОНТРОЛЬ движения, ориентируют на геомет рический центр карьера, а танген циальную — в перпендикулярном направлении. Автономный комплекс для сейсмического контроля базирует ся на современном цифровом 24разрядном регистраторе сейс мических колебаний (РСС) «Дель таГеон02». Полученные результаты сейс моконтроля позволяют оценивать как движение бортов карьера, так и их структурные особенности, влия ющие на устойчивость бортов. Низкочастотная часть сигнала, по видимому, связана с механически ми свойствами слагающих борт карьера пород. Рассмотрим этот вопрос под робнее. Известно, что подобные коле бания (отклик массива) можно опи сать уравнением вынужденных ко лебаний диссипативной системы .. mU + 2mεU + kU = P0f(t), P0 .. U + 2εU + ϕ2U = ––– f(t), m где m — масса элемента (масси ва); ε — величина, характеризую щая затухание сигнала; k — вели чина, характеризующая жесткость системы; P0f(t) — действующая на систему нагрузка; U(t) — смеще ния от равновесного положения; ϕ2 = k / m — собственная частота системы. Борт карьера подвержен действию взрывной нагрузки. Учитывая малую длительность единичного взрыва в ряду и то, что число взрывов при коротко замедленном взрывании блока велико (более 100), будем счи тать, что действующая нагрузка P = –ρ CV(t)S, где ρ — плотность массива; С — скорость распрост ранения в нем продольных волн; V(t) — вектор скорости; S — пло щадь действия (эффективная). При малых значениях t с уче том ε<<ϕ скорость смещения сре ды равна –ρCS t –ρCSU(t) V(t) = –––––– ∫ V(τ)dτ = –––––––––. m 0 m 66 Учитывая, что m — эффектив ная масса, получим m = ρlS (где l — эффективный размер). Тогда V(t) = CU(t)/l. Физический смысл l может быть истолкован как характерный размер неоднородности (расстоя ние в каждой из плоскостей до предполагаемой площадки сколь жения, по которой возможен сход уступа борта карьера). Согласно теории геомехани ческого равновесия [3], минималь ный размер неоднородности l0, на которой концентрируется напря жение, равное предельному σп ( с учетом скорости деформации) можно представить формулой l0 = 2πσп/(ρСТ). Для тел, размеры которых со измеримы с l0 или меньше, дефор мация с постоянной скоростью бу дет происходить без разрушения материала; все возникающие при деформации напряжения в связи с релаксацией не смогут вырасти до предельной величины. Если же не однородность имеет размер, больший l0, избыточные напряже ния на ней приведут к разрушению массива. Таким образом, условие ус тойчивости борта при сейсмичес ком воздействии можно выразить в виде следующего соотношения: l ≤ l0. Предварительно оценим (из предположения, что скорость де формации в сейсмической волне постоянна и равна ε = 2πV/(СТ), где V — скорость на фронте волны) ве личину l0 для ρ = 4,2 кг/см2 и С = 4,2⋅103 м/с, что соответствует параметрам среды на карьере «Мурунтау» (см. ниже). l0, м t, с σп, кг/см2 3,5 35 17,5 70 0,1 0,1 0,2 0,05 100 1000 1000 1000 Следует, однако, отметить, что при высокой скорости дефор мации, характерной для взрывно го нагружения, эффективная проч ность массива возрастает. Кроме того, условия сложного объемного напряженного состояния также ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание приводят к увеличению эффектив ной прочности массива. В действительности более правильно следует оценивать эф фективную скорость деформации как . |ε| = √ (dU/dl)2 / T. . Эффективное значение ε, ко нечно, будет меньше, так как она является знакопеременной функ цией, поэтому можно ожидать, что реальные значения l0 должны быть значительно выше расчетных. Оценим их далее по результа там экспериментальных работ. При расчетах коэффициент затухания оценивали для каждой из частот по экспериментальным записям ско ростей колебаний борта карьера. В результате можно оценить харак терный размер L для каждой из частот для северозападного бор та в районе точки измерения (см. ниже). Частота, Гц Lz, м Lx, м Ly, м 2; 8 50,0; 41,7 60,8; 49,3 69,2; 66,3 Из приведенных данных сле дует, что если справедлива указан ная модель, то в борту карьера можно выделить блоки, которые влияют на низкочастотную часть спектра колебаний. По характеру изменений размеров этих блоков и интенсивности их колебаний (и степени затухания этих колебаний) в дальнейшем можно судить об из менениях в механической структу ре бортов карьера и степени их ме ханической устойчивости. С этой целью следует проводить долго временные наблюдения на бортах и в самом карьере. Рассмотренная математичес кая модель сейсмических колеба ний борта позволяет перейти от чисто динамических характерис тик колебаний борта при внешних воздействиях к его структуре, ко торая во многом определяет сте пень его механической устойчи вости. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Жигалин А. Д., Гинзбург А. А. Геофизический мониторинг магист ральных трубопроводов в сложных
УПРАВЛЕНИЕ, ПЛАНИРОВАНИЕ, КОНТРОЛЬ геологических условиях // В сб.: Гео физика XXI столетия. — М.: Научный Мир, 2001. 2. Управление долговременной устойчивостью откосов на карьерах Узбекистана / А. А. Силкин, В. Н. Кольцов, П. А. Шеметов и др. — Таш кент: «Фан» АН РУз, 2005. 3. Родионов В. Н., Сизов И. А., Цветков В. М. Основы геомеханики. — М.: Недра, 1986. ГЖ IMPROVEMENT OF THE SYSTEM OF SEISMIC CONTROL OF SIDE STABILITY AT "MURUNTAU" QUARRY Lukishov B. G., Ter&Semenov A. A., Fedyanin A. S. Mathematical model of seismic oscillations of a quarry side has been exa mined; it allows to go on from simple dynamic side oscillations to its structure that determines mainly degree of side mechanical stability. Key words: "Muruntau" quarry, side stability, seismic control, heterogeneity of a massif, deformation rate, mathematical model. УДК 622.342¬550.8 © В. Н. Сытенков, А. С. Федянин, 2007 ПРИМЕНЕНИЕ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ИССЛЕДОВ АНИЙ ПРИ ОТКРЫТОЙ Р АЗР АБОТКЕ СЛОЖНОСТРУКТУРНЫХ ЗОЛОТОРУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ В. Н. СЫТЕНКОВ, главный инженер, др техн. наук А. С. ФЕДЯНИН, начальник геомеханического бюро рудника «Мурунтау», канд. техн. наук (Центральное рудоуправление Навоийского ГМК) В современных условиях совершенствование тех нологий открытых горных работ должно базироваться на использовании методов оперативного выбора тех нологических элементов и геометрических парамет ров карьеров, регулярного контроля устойчивости бортов, а также определения сортности руд (качества продуктов в потоке добычи) на всех стадиях разработ ки месторождений. Эффективно решить данные зада чи можно путем применения геофизических методов исследований (ГФМИ) в сочетании с компьютеризо ванными системами сбора и обработки информации. В настоящее время ГФМИ применяют на различных этапах разработки месторождений, но в основном для решения узкоспециализированных задач. Комплекс ное использование ГФМИ в единой с горным произ водством технологической схеме позволит повысить эффективность открытой разработки сложноструктур ных месторождений. На золоторудных карьерах Навоийского ГМК бы ли проведены исследования всех стадий горных ра бот и определены основные элементы и параметры технологического процесса, совершенствование ко торых возможно и целесообразно с использованием ГФМИ (рис. 1). На стадии проектирования горных работ обос нование контуров карьера, позволяющее наиболее полно отработать рудное тело в зависимости от его морфологических особенностей, а также прогнозиро вание долговременной устойчивости бортов карьера успешно решаются геофизическими методами иссле дования скважин. Они позволяют оперативно опреде лять не только границы структурных блоков, но и выяв лять участки бортов карьеров, предрасположенные к деформированию при разработке на значительную глубину. На основании геологических данных, уточнен ных и детализированных геофизическими исследова ниями скважин, для III очереди глубокого карьера «Му рунтау» разработан прогноз деформирования бортов карьера во времени, учитывающий поэтапную оценку сложности месторождения, влияния тектонических нарушений регионального масштаба, структурных особенностей карьерного поля и геомеханических особенностей строения уступов. Составленная прог нозная карта представляет собой вероятностноста тистическую модель деформирования бортов карьера во времени. ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание 67
УПРАВЛЕНИЕ, ПЛАНИРОВАНИЕ, КОНТРОЛЬ Рис. 1. Возможности ГФМИ для совершенствования технологии разработки месторождений открытым способом Анализ соответствия прогноз ных и фактических данных за пери од 2000–2007 гг. указывает на реа лизацию двух деформаций в гра ницах зоны с коэффициентом ве роятности 0,9, четырех — с коэф фициентом вероятности 0,8 и двух — с коэффициентом вероятности 0,6. Статистическое распределе ние происшедших деформаций от носительно прогнозируемой веро ятности свидетельствует о зависи мости снижения точности прогно за от времени ведения горных ра бот (рис. 2). При заданной интен сивности ведения горных работ оптимальный период долговре менного прогноза устойчивости бортов карьера «Мурунтау», рас считанного на базе ГФМИ, состав ляет 5 лет при достоверности бо лее 80 %. На этапах вскрышных и до бычных работ основными задача ми являются (см. рис. 1): • выбор горного оборудова ния и технологических схем отра ботки в зависимости от прочност ных свойств пород; • выбор местоположения ин женерных сооружений и транс портных коммуникаций; Рис. 2. Снижение точности прогноза устойчивости бортов карьера во времени: 1 — фактические деформации; 2 — расчетные деформации 68 ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание • контроль устойчивости бор тов карьера и оперативный прог ноз развития деформаций. Оперативная оценка устойчи вости прибортового массива ре шается использованием методов сейсмометрии, основанных на из мерении колебаний горных пород под воздействием массовых взры вов. В качестве базового критерия, характеризующего сейсмическое воздействие на элементы карьера, принят спектральный уровень го ризонтальных колебаний горных пород на частоте основного тона собственных колебаний бортов карьера. Исследованиями уста новлено, что борт карьера в целом устойчив, однако на отдельных участках с вертикальными грани цами в пределах 30 и 100 м могут возникать локальные деформации. Наиболее опасными к развитию деформации следует считать зоны неоднородностей радиусом около 100 м. В связи с этим районирова ние карьера методом сейсмомет рии следует проводить с перио дичностью, соответствующей по нижению горных работ на величину максимально фиксируемого ради уса зоны, т. е. при понижении гор ных работ на каждые 100 м, или один раз в 5 лет. Системы радиолокационного зондирования (георадары) широко применяют для построения геоло гических разрезов, определения уровня грунтовых вод, качества и состояния бетонных конструкций. На карьере «Мурунтау» работы с применением системы радиолока ционного зондирования показали достаточную для инженерных рас четов точность определения как местоположения, так и элементов залегания трещиноватых структур в приконтурном скальном массиве борта карьера. Обработку и представление результатов зондирования прово дят с помощью программного па кета GeoScan, позволяющего строить трехмерные изображения исследуемого массива (рис. 3). Георадары целесообразно приме нять для решения геомеханичес ких задач по оперативному иссле дованию структуры прибортовых массивов глубоких сложнострук турных карьеров, зондирования
УПРАВЛЕНИЕ, ПЛАНИРОВАНИЕ, КОНТРОЛЬ Рис. 3. Трехмерное изображение исследуемого массива, построен ное программой GeoScan оснований инженерных сооруже ний и объектов капитального стро ительства, расположенных на бор тах карьера. Метод вертикального элек трозондирования (ВЭЗ) на бортах карьера применяют для определе ния структурной неоднородности массива как слоев с различной электропроводностью, а также для оценки перераспределения внут ренних напряжений в массиве во времени с учетом реальной геоло гической структуры. Четкая корре ляция значений между кажущимся сопротивлением, структурой и напряженнодеформированным состоянием (НДС) горных пород позволяет с помощью электромет рии определять динамику НДС прибортового массива до прояв ления видимых нарушений. Исследованиями установле но, что на участках, примыкающих к зоне вероятного деформирова ния (в пределах первых сотен мет ров), изменение сопротивления накануне его возникновения дос тигает 30–40 %. При сохранении целостности приконтурного мас сива, на котором заложена стан ция, после разгрузки массива и реализации деформации значение кажущегося сопротивления пород стремится к исходному (рис. 4). Комплекс геофизических ме тодов исследования успешно ис пользуется с целью оперативного выявления структурных неодно родностей прибортового масси ва, определения границ структур ных блоков и поверхностей сколь жения. При управлении качеством продуктов добычи в процессе разработки, а также на стадии тех нологической классификации руд с помощью ядерногеофизических методов исследования решаются следующие задачи: экспрессное оконтуривание выемочных блоков; выбор методов и оборудования для крупнопорционной, мелкопор ционной и покусковой сортировки с целью снижения потерь и разубо живания руды; определение мине ральных включений, усложняющих технологию извлечения золота на заводе. В мировой практике при ана лизе горных пород и руд на золото в основном применяют пробирный метод, который позволяет рабо тать с навеской массой 50 г, что снижает представительность про бы. На карьере «Мурунтау» содер жание золота при оконтуривании выемочных блоков определяют с помощью высокочувствительного гаммаактивационного анализа, позволяющего работать с большой аналитической навеской (до 500 г). Крайне неравномерное расп ределение рудных тел в горном массиве и золота в рудных телах обусловливает появление при раз работке сложноструктурных мес торождений значительного коли чества минерального сырья, пере работка которого заводским спо собом экономически не оправда на. Эта особенность делает акту альной и экономически целесооб разной предварительную рудосор тировку горнорудной массы, в ре зультате которой за счет вовлече ния в рентабельную переработку Рис. 4. Изменение кажущегося соп ротивления прибортового массива пород накануне деформации (1), в стадии деформирования (2), в стадии стабилизации (3) низкосортных золотосодержащих руд месторождения Мурунтау по является возможность расшире ния минеральносырьевой базы предприятия. Установлено, что среднее содержание золота в по родных отвалах ЦПТ составляет 0,3 бортового содержания СБ, а в породах внутренней вскрыши — 0,44 СБ. При объединении их в от дельный грузопоток можно допол нительно выделить до 5–6 млн т горнорудной массы, содержание золота в которой будет находиться в пределах 0,25–0,5 СБ. В то же время около 30 % пород вскрыши представлено углистокремнисты ми сланцами, которые практически не содержат золота. Предвари тельной рудосортировкой и удале нием углистокремнистых сланцев из пород вскрыши можно повысить содержание золота в них до 0,3–0,7 СБ и сократить на 30 % ко личество материала, подвергаемо го измельчению и переработке ме тодом кучного выщелачивания (КВ). В связи с этим актуальной яв ляется задача экспрессного коли чественного определения низких (0,2–0,6 СБ) содержаний золота в транспортном потоке. Исследуется возможность предварительного обогащения руд золотосульфидного месторожде ния Кокпатас радиометрическим методом в режиме покусковой и порционной сепарации. Изучена крупнопорционная контрастность руд, установлены физические принципы разделения и разработа ны эффективные алгоритмы клас сификации руд по сортам (содер жанию золота) на основе косвен ных разделительных признаков. Создан автоматизированный про граммноуправляемый комплекс посамосвальной сортировки руд. Для реализации процесса класси фикации фирма «Радос» (г. Красно ярск) изготовила рентгенорадио метрическую рудоконтрольную станцию. В 1997 г. программноуп равляемый комплекс прошел опыт нопромышленные испытания и в 1998 г. он введен в промышленную эксплуатацию. Внедрение комп лекса дало возможность увеличить содержание золота в руде, перера батываемой на ГМЗ3, на 10 % за счет выделения из добываемых за ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание 69
УПРАВЛЕНИЕ, ПЛАНИРОВАНИЕ, КОНТРОЛЬ балансовых руд обогащенного про дукта, а из балансовых — практи чески пустой породы. Программно управляемый комплекс не имеет аналогов в мировой практике золо тодобычи. В качестве различитель ного признака при сортировке ис пользована корреляционная связь мышьяка и железа с золотом, свой ственная мышьяковосульфидным рудам. Такие установки предназна чены как для крупно, так и мелко порционной сортировки и могут быть применены для выделения уг листокремнистых сланцев на мес торождении Мурунтау. В настоящее время имеются теоретические предпосылки и практические результаты для пос тановки опытных работ по сорти ровке горнорудной массы складов и отвалов месторождения Мурун тау. Опытными работами установ 70 лено, что оптимальная масса пор ций для условий Мурунтау состав ляет примерно 55 т. Если эти зна чения объема и массы единичной порции принять за исходные для рудосортировки, то при разделе нии руд на сорта следует принять посамосвальную сортировку с пе реходом на добычных работах к применению самосвалов грузо подъемностью 45–55 т. Таким образом, в Навоийском ГМК созданы научнотехнические основы для использования геофи зических методов в единой схеме управления геометрическими и технологическими параметрами открытой разработки крутопадаю щих золоторудных месторождений со сложными горногеологически ми условиями с целью повышения эффективности работы горнопе рерабатывающих комплексов. ГЖ ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание USAGE OF GEOPHYSICAL METHODS IN OPENCAST MI NING OF GOLD ORE DEPOSITS WITH COMPLICATED STRUC TURE Sytenkov V. N., Fedyanin A. S. The complex of geophysical methods has been developed at Navoi mining and metallurgical inte grated works for usage in the com mon managing scheme for geometri cal and technological parameters of opencast mining of gold ore deposits (including management of the quali ty of mined products) and has been presented in this paper. Key words: opencast mining works, geophysical methods of investigation, side stability, quality of mined ores, preliminary ore grading.
УПРАВЛЕНИЕ, ПЛАНИРОВАНИЕ, КОНТРОЛЬ УДК 622.271 © С. З. Полищук, В. В. Голуб, А. С. Федянин, 2007 ОЦЕНКА ФАКТОР А ОБЪЕМНОСТИ ПРИ ОБОСНОВ АНИИ Р АЦИОНАЛЬНОЙ КОНСТРУКЦИИ БОРТОВ КАРЬЕРА «МУРУНТАУ» С. З. ПОЛИЩУК, зав. отделом, др техн. наук В. В. ГОЛУБ, научный сотрудник, канд. техн. наук (Институт проблем природополь зования и экологии НАН Украины) Современное состояние отк рытых горных работ на карьере «Мурунтау» характеризуется зна чительной и всевозрастающей глу биной, сложными горногеологи ческими условиями, а также дли тельным временем стояния бортов карьера. В связи с этим выбор ра циональных значений углов накло на бортов карьера приобретает все большее значение. Известно, что криволиней ность контура карьера в большин стве случаев повышает устойчи вость его бортов за счет дополни тельного сопротивления сдвиже нию призмы возможного обруше ния, создаваемого силами боково го распора. Для глубоких карьеров влияние объемного фактора на ус тойчивость прибортового массива может заметно усиливаться, что говорит об актуальности исследо вания этого вопроса для условий карьера «Мурунтау». В данной статье оценена воз можность увеличения углов нак лона бортов карьера, рассчитан ных по условиям плоской задачи, за счет влияния указанного фак тора. А. С. ФЕДЯНИН, начальник геомеханического бюро рудника «Мурунтау», канд. техн. наук (Центральное РУ НГМК) Отличительная особенность предложенного подхода от извест ного* состоит в учете напряженно го состояния горного массива, что, по мнению авторов, даст возмож ность более полно и углубленно проанализировать проявление объемного фактора при расчетах устойчивости. Представлялось це лесообразным связать между со бой изменения устойчивости и напряженного состояния массива при переходе от плоской задачи к объемной и на этой основе рассчи тать поправки к углу наклона борта карьера. Для расчета напряженноде формированного состояния (НДС) горного массива использовали ме тод конечных элементов. Анализ проекта отработки карьера «Мурунтау» позволил сде лать вывод, что с достаточной сте пенью точности весь карьер можно представить как совокупность со пряженных (закругленных в плане) участков разного радиуса кривиз ны, в связи с чем исследование НДС в пространственном случае можно проводить на основе реше ния осесимметричной задачи. Вначале с помощью МКЭ про вели серию расчетов НДС плоско го и осесимметричного в плане борта карьера с одинаковыми гео метрическими характеристиками сечений и при различных значени ях параметров, определяющих ус тойчивость борта карьера. В ка честве таковых выбраны α — угол откоса и ν — коэффициент Пуассо на. В осесимметричной задаче варьировали отношение R/H, где R — радиус кривизны подошвы борта, а H — его высота. Математическая постановка задачи формулируется следую щим образом: требуется опреде лить функции перемещений ui, де формаций εij и напряжений σij пу тем решения системы дифферен циальных уравнений при следую щих граничных условиях: на ниж ней границе расчетной области пе ремещения равны нулю; на боко вых границах горизонтальные пе ремещения равны нулю, а верти кальные произвольны; верхняя граница (поверхностью борта карьера) свободна от нагрузки. Расчеты показали, что в боль шей части массива численные зна чения компонент напряжений в плоской задаче меньше, чем в осе симметричной. Соотношение ко эффициентов устойчивости в ука занных областях, очевидно, связа но с тем, насколько изменяются друг относительно друга среднее нормальное и максимальное каса тельное напряжения. Количествен ные показатели размеров зон су щественным образом зависят от значения коэффициента Пуассона пород и угла откоса уступа. Как известно, устойчивость можно характеризовать коэффи циентом запаса устойчивости по наиболее вероятной поверхности ___________________________ * Методические указания по определению углов наклона бортов, откосов уступов и отвалов, строящихся и эксплуатируемых карьеров. – Л.: ВНИМИ, 1972. ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание 71
УПРАВЛЕНИЕ, ПЛАНИРОВАНИЕ, КОНТРОЛЬ сдвижения. Положение этой по верхности в объемной модели, не сомненно, будет отличаться от по верхности, определяемой в плос ком случае по плоскому профилю. С этой позиции не все области ус тупа имеют одинаковое или рав ноправное значение при оценке устойчивости массива. Известные в литературе сведения, базирую щиеся на экспериментальных ис следованиях, свидетельствуют, что наиболее вероятная поверхность сдвижения расположена в приот косной зоне, а ее конфигурация определяется напряженным сос тоянием этой зоны и прочностны ми характеристиками массива. Для различных значений прочност ных показателей коэффициента сцепления и угла внутреннего тре ния эта линия изменяет свое поло жение, но при этом она всегда рас положена в зоне влияния откоса на прилегающий массив. Поэтому ин тегральную оценку влияния объем ного фактора выполняли по облас ти, определяемой влиянием отко са на прилегающий массив. Был введен интегральный по казатель ∆ _ _ _ _ ∆ = (I1/τmax)oc – (I1/ τmax)пл, (1) где I1 = σ1 + σ2 + σ3 — первый инва риант тензора напряжений, кото рый характеризует изменение нап ряженного состояния при перехо де от плоской задачи к объемной (осесимметричной). Аналитическая обработка ре зультатов серии расчетов для раз личных исходных данных позволи ла установить зависимость изме нения компонент напряженного состояния в плоской и осесиммет ричной задачах от величин a, R/H и υ и, соответственно, предложить аналитическое выражение для по казателя ∆, которое справедливо, по крайней мере, для следующего диапазона изменения исходных данных: υ = 0,2÷0,4; α = 30÷70; R/H = 0,05÷1,5. Соотношение, связывающее углы откосов «объемного» и «плос кого» бортов карьеров с одинако выми коэффициентами запаса ус тойчивости, может быть представ лено в виде 72 Поправки ∆α при различных углах откоса R/H 0,05 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 α, градус 35 1,43 1,40 1,36 1,33 1,30 1,28 1,25 1,17 1,04 0,86 0,64 36 1,53 1,50 1,47 1,45 1,43 1,41 1,36 1,26 1,12 0,95 0,74 αос = αпл + ∆α, (2) где ∆α — приращение к углу откоса за счет кривизны борта в плане, за висящее от угла внутреннего тре ния ρ и коэффициента запаса ус тойчивости борта η. Несмотря на то что все вычис ления были проведены в рамках упругой модели, необходимо от метить следующее. При анализе нигде не использованы значения упругих напряжений в объемной и плоской задачах сами по себе. Ис пользованы выражения, характе ризующие относительное и абсо лютное отличие в напряженных состояниях плоской и осесиммет ричной задач, вызванное различи ем в геометрии моделей, т. е. вли янием объемного фактора. Во все определяющие выра жения для вычисления прираще 37 1,68 1,65 1,63 1,61 1,58 1,55 1,47 1,35 1,21 1,04 0,83 38 1,84 1,83 1,82 1,80 1,75 1,68 1,58 1,45 1,30 1,13 0,93 39 2,12 2,11 2,06 1,99 1,90 1,80 1,68 1,54 1,38 1,20 1,01 40 2,41 2,36 2,27 2,17 2,05 1,92 1,78 1,63 1,46 1,28 1,09 ний к параметрам массива в усло виях объемной задачи входит ко эффициент запаса устойчивости, определенный из решения плос кой задачи, значение которого мо жет и должно отражать наличие в массиве неупругих свойств и ре альную структуру массива, если таковые имеются. Вычисления, выполненные для горногеологических условий месторождения Мурунтау, позво лили рассчитать искомое сопро тивление. В качестве примера в таблице приведены поправки к углу откоса αпл карьера при коэффициенте за паса ηпл = 1,3 для различных зна чений R/H. При этом учитывалось, что средневзвешенные значения коэффициента Пуассона для по род, слагающих борт карьера, Значения поправок к углам наклона бортов карьера «Мурунтау» ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание
УПРАВЛЕНИЕ, ПЛАНИРОВАНИЕ, КОНТРОЛЬ равны 0,25, а угла внутреннего трения — 38°. На рисунке схематично пред ставлен план карьера «Мурунтау», на котором в соответствии с про деланными расчетами показаны характерные зоны A – D с различ ным влиянием объемного фактора на устойчивость борта карьера. Как видно, его максимальное влия ние в силу большей кривизны со ответствующих участков проявля ется на Западном и Восточном бортах карьера (зоны А и D). Юж ный и Северный борта с известной долей приближения можно считать прямолинейными (зоны В). Здесь влияние объемного фактора не значительно. Вследствие особен ностей геометрии карьера зону C можно считать промежуточной. Для выделенных зон на рисун ке нанесены рекомендуемые по правки к углу откоса вследствие влияния объемного фактора, полу ченные с использованием описан ной выше методики. Дальнейшее развитие и углуб ка карьера «Мурунтау» дает осно вание сделать вывод о повышении значимости данного фактора объ емности при обосновании рацио нальных конструктивных парамет ров бортов карьера для следую щей очереди отработки место рождения. ГЖ УДК 553.1 ESTIMATION OF VOLUMETRIC FACTOR IN SUBSTANTIATION OF RATIONAL SIDE CON STRUCTION AT "MURUNTAU" QUARRY Polishchuk S. Z., Golub V. V., Fedyanin A. S. Possibility of increase of side inclination angles at "Muruntau" quarry is estimated via solving the flat task taking into account the effect of volumetric factor. Key words: "Muruntau" quarry, quar ry contour, side inclination angles, components of internal stresses. © И. И. Аристов, Н. П. Снитка, 2007 СОВЕРШЕНСТВОВ АНИЕ МЕТОДИКИ НОРМИРОВ АНИЯ И УЧЕТ А ПОТЕРЬ И Р АЗУБОЖИВ АНИЯ РУДЫ И. И. АРИСТОВ, ведущий инженер (ВНИПИпромтехнологии) Н. П. СНИТКА, начальник рудника «Мурунтау» (Центральное РУ Навоийского ГМК) В статье приведен опыт совершенствования ме тодики нормирования и учета потерь и разубоживания руды при разработке сложноструктурных месторожде ний: золоторудных Мурунтау и Кокпатас, пластовых — уранового Учкудук и фосфоритового ТашкураДжерой. На первом этапе проектирования и освоения мес торождений определение потерь и разубоживания ру ды проводили в соответствии с методиками, приняты ми для предприятий цветной металлургии. Однако в условиях разработки сложноструктурных изменчивых рудных тел при низком содержании полезных компо нентов достоверность планирования добычи через по тери и разубоживание, определяемые косвенным ме тодом с ошибками ±30–50 % (отн.), делало процессы добычи руды малоуправляемыми. Институтом ВНИПИпромтехнологии в 1968 г. были разработаны и утверждены нормативные документы [1, 2], предусматривающие применение трех методов определения фактических (отчетных) потерь и разубо живания руды (косвенного, прямого и комбинирован ного). Почти на всех рудниках и карьерах был выбран косвенный метод учета и планирования по достигнуто му уровню. В 1979–1982 гг. этот же институт подготовил но вую инструкцию и методики [3, 4], согласно которым определение потерь и разубоживания следовало про водить только по эксплуатационным показателям. В период 1991–1993 гг. предусматривалось обя зательное экономикотехнологическое обоснование нормативов по каждой выемочной единице и возме щение предприятиями ущерба за сверхнормативные потери. В новой действующей отраслевой инструкции [5] изложены общие методические принципы эконо микотехнологического нормирования и учета потерь и разубоживания руды при открытом и подземном способах разработки месторождений по нормам «прихватов» к рудным контурам и предусмотрена раз ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание 73
УПРАВЛЕНИЕ, ПЛАНИРОВАНИЕ, КОНТРОЛЬ работка частных инструкций по всем эксплуатируе мым месторождениям. Указанные инструкции соглас но новой методике были разработаны и утверждены в 1994–2005 гг. для условий открытых работ на место рождениях Мурунтау, Кокпатас, ТашкураДжерой На воийского ГМК. Нормирование и учет эксплуатационных потерь и разубоживания руды по «прихватам» к рудным контурам При открытой разработке месторождений 85–90 % потерь и разубоживания руды происходит при зачист ке рудных контуров (в откосах уступов, в кровле и поч ве). Другие виды эксплуатационных потерь и разубо живания руды (просыпи, транспортноскладские, по тери на РКС и др.) обычно незначительны и суммиру ются с основными. Относительные показатели (в %) определяют по суммарным технологическим нормам мощностей те ряемой руды mNт и «прихватов» разубоживающей по роды mNв с учетом рудной мощности при отработке пластообразных рудных тел mр или показателя слож ности рудных контуров по площади Кsсл при сложно структурных рудных телах. В качестве критерия опти мальности соотношения норм технологических «при хватов» к рудным контурам и нормативов потерь и раз убоживания руды принят минимальный суммарный экономический ущерб для предприятия от потерь Уп и разубоживания Ур 1 т руды. Установлена зависимость показателя оптимального соотношения норм «прихва тов» nэ от экономического ущерба: nэ = (Уп / Ур)2 = mNв / mNт. Технологические потери определяют по руде и металлу. Обычно коэффициент Кт снижения содержа ния металла в теряемой руде по сравнению со сред ним содержанием в запасах на золоторудных карьерах находится в пределах Кт = Ст/С = 0,7÷0,8. По результатам расчетов нормативов эксплуата ционных потерь и разубоживания руды для условий месторождений составляют рабочие таблицы: «Груп пировка по показателям сложности рудных контуров»; «Удельные нормы технологических «прихватов» к руд Особенности методик нормирования потерь и разубоживания руды при разработке пластовых месторождений Опыт разработки пластового месторождения Уч кудук использован при обосновании и выборе методик на всех этапах совершенствования отраслевых инструкций. Содержание металла в руде крайне не равномерное, переход от руды к безрудным породам постепенный, визуально неразличимый. Рудные кон туры определяли по данным экспрессгеофизических замеров в откосах лент выемки руды и по площади за чистки кровли и подошвы пласта. Основные потери и разубоживание руды на карь ерах месторождения Учкудук происходят: при зачист ке кровли mNтзач и подошвы mNвзач пластов; при сорти ровке руды на РКС mNтРКС ; при погрузке, транспорти ровании и складировании mNттр. Нормативные и отчетные показатели при отра ботке пластов мощностью mp и содержании металла в запасах С и в теряемых приконтурных частях пласта Ст, определяют по формулам, %: потери руды ПN = (mNтзач + mNтРКС + mNттр)⋅100/ mp; потери металла ПNм = ПNСт/С; разубоживание добытой руды P N = mNвзач⋅100/ /[1 – 0,01ПN)⋅mp + mNвзач]. В табл. 1 приведены результаты определения размера приконтурных зон перемешивания, расчет ных зон технологических «прихватов», норм «прихва тов» при рядовом содержании металла и норматив ные показатели потерь руды, металла и разубожива ния руды в условиях карьеров № 13 и 15 на месторож дении Учкудук. Вышеуказанные принципы нормирования и учета потерь и разубоживания руды были использованы при выборе схем добычи на фосфоритовом ДжеройСар даринском месторождении, а также при подготовке «Инструкции по определению эксплуатационных нор Показатели потерь и разубоживания руды Таблица 1. Участки рудных пластов ным контурам по схемам добычи, их вариантам и сор там руды»; «Каталог нормативов потерь руды, металла и разубоживания руды по схемам добычи, сортам ру ды и типам отрабатываемых рудных тел». Нормы «прихватов» Расчетные зо Нормативы, % Приконтур ны технологи при рядовой руде, м/м Мощность ные зоны ческих «прихва разубожи Разубожи Потери пласта, м перемеши тов» в кровле, теряемой вающей вание до вания, м руды руды металла бытой руды почве, м породы Мешковые и верхние крылья при неокисленных вмещаю щих породах 0,8–5,0 2,2 0,5–1,0 0,6 0,30 0,06 0,24 2,7 2,2 10,1 Нижние крылья, окисленные вмещающие породы 0,5–1,5 1,0 0,3–0,5 0,4 0,20 0,02 0,18 2,0 1,6 15,5 Среднегодовые значения 0,7–2,2 1,4 0,4–0,7 0,5 0,20–0,24 0,03 0,20 2,1 1,8 12,7 __________________ П р и м е ч а н и е . В данной и последующих таблицах: в числителе — пределы значений, в знаменателе — среднее значение. 74 ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание
УПРАВЛЕНИЕ, ПЛАНИРОВАНИЕ, КОНТРОЛЬ мативов». По результатам опытнопромышленных ра бот на карьере «Ташкура» определена мощность при контурных слоев перемешивания руды с разубожива ющей породой в кровле h∆кр (14–16 см) и подошве h∆пл (24–30 см). Регулирование мощности теряемой руды и «прихватов» разубоживающей породы при за чистке кровли и подошвы проводили по площади об нажения руды, рассчитываемой с учетом экономичес ки оптимального соотношения норм «прихватов» nэ по формулам: нормативная площадь обнажения (среза) руды в кров ле и подошве SсрN = 100/√nэ + 1, %; мощность теряемой руды mNткр (пд) = (0,5h∆кр(пд) ⋅ ⋅ SNсркр(пд))/100, см/м; «прихват» разубоживающей породы mNвкр (пд) = = 0,5h∆кр(пд) – mNткр (пд), см/м. По критерию минимального суммарного ущерба от потерь и разубоживания оптимальные площади об нажения при зачистке кровли и подошвы пласта долж ны находиться в пределах 45–47 % всей площади за чистки пласта, в том числе при зачистке кровли – 65 % и подошвы – 35 %. В табл. 2 приведены результаты оп ределения основных исходных параметров и норматив ные показатели потерь и разубоживания руды по участ кам фосфоритовых пластов на карьере «Ташкура». Нормирование потерь и разубоживания руды на золоторудных карьерах Значение эксплуатационных потерь и разубожи вания руды, а также объем запланированной добычи принимают в качестве достоверной исходной базы при оценке эксплуатационных запасов. Частные инструкции в условиях месторождений Мурунтау и Кокпатас предусматривают дополнительную оценку сложности рудных контуров, характеризующих долю и сложность периметра рудного контура в 1 м2 рудной площади при разных бортовых содержаниях золота. Основной нормируемый фактор эксплуатацион ных потерь и разубоживания руды при экскаваторной отработке сложноструктурных рудных тел на золото рудных карьерах обусловлен несовпадением в откосах уступов выемочных контуров с рудными. Дополни Таблица 2 тельные — связаны с зачисткой кровли и подошвы на участках смещения рудных площадей на соседних ус тупах и с транспортноскладскими потерями, которые обычно незначительны. Обоснование норм технологических «прихватов» рудных контуров осуществляют в зависимости от ши рины расчетнобазовых технологических зон по схе мам добычи и их параметрам mБ∆ = S∆ / Н и от показа теля экономически оптимального соотношения норм «прихватов» по сортам руды nсэ. Нормативную мощ ность теряемой руды mNт рассчитывают по формуле: mтN = m∆Б/ ( nсэ + 1), а разубоживающей породы mNв — по формуле: mвN = m∆Б – mтN. Нормы «прихватов» регу лируют путем сдвижения контура выемки при выходе забоя экскаватора из руды. Их оптимальные размеры при высоте уступа 15, 10 и 5 м составляют 1,5–2,3; 1–1,4 и 0,7–1 м/м соответственно. Формулы расчета нормативных показателей при площадном оконтуривании рудных тел на планах ус тупов, %: потери руды ПN = mNт КSсл⋅100; потери металла ПNм = ПN Кт⋅ = ПN Ст/С; разубоживание добытой руды PN = mNв КSсл⋅100/ / [(1 – 0,01ПN) + mNв КSсл]. При посортной отработке мощных рудных тел 15метровыми уступами на карьере «Мурунтау» (табл. 3) потери руды и металла находятся в пределах 3,2–5 %, а разубоживание товарной руды — 10–12 %. В условиях месторождения Кокпатас при весьма слож ных рудных телах, невысоком содержании металла и отработке 5метровыми уступами нормативные поте ри возрастают почти в 2 раза (7–10 %) при разубожи вании руды в пределах 11–17 % и плановом содержа нии золота в добытой руде. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Временная инструкция по определению и учету потерь и разубоживания при разработке месторождений редких металлов. — М.: Издво ВНИПИпромтехноло гии, 1968. 2. Временные нормативы потерь и разубоживания при подземной и открытой разработке месторождений редких металлов. — М.: Издво ВНИПИпромтехнологии, 1970. Показатели потерь и разубоживания руды при комбайновой отработке пластов Участки рудных пластов Приконтур ные зоны перемеши Мощность вания в пласта, м кровле (в подошве), см/м Нормы «прихватов» при Расчетные зо рядовой руде, см/м ны технологи ческих «прих для теряе для разубо ватов» в кровле мой руды живающей породы (в подошве), в кровле в кровле см/м (в подошве) (в подошве) Нормативы, % Потери руды Р2О5 Разубо живание Выдержанные малоизменчивые 0,4–1,1 0,70 8,0 (12,0) 4,0 (6,0) 2,6 (2,1) 1,4 (3,9) 6,7 5,4 7,5 Фланговые, тектонические на рушения, апофизы в подошве 0,3–0,6 0,40 8,0 (16,0) 4,0 (8,0) 2,6 (2,1) 1,4 (5,9) 10,4 8,3 15,3 Среднегодовые значения 0,4–1,1 0,66 8,0 (14,0) 4,0 (7,0) 2,6 (2,1) 1,4 (4,9) 7,1 5,7 9,3 ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание 75
УПРАВЛЕНИЕ, ПЛАНИРОВАНИЕ, КОНТРОЛЬ Показатели потерь и разубоживания руды при содержании золота 1,5 г/т на карьерах «Мурунтау» и «Кокпатас» Нормы «прихватов» Приконтур Нормативы, % Показатели Зоны техно при рядовой руде, м/м ные площа сложности Схемы и варианты добычи логических ди откосов Потери Разубожи рудных кон руды «прихватов», для теряе для разубо уступов, живающей вание до –1 м/м туров, м мой руды руды металла м2/м породы бытой руды Таблица 3. Карьер «Мурунтау», IV очередь Отбойка с сохранением струк туры массива, экскаваторная зачистка рудных рудных конту ров и посортная выемка руды по видимым ориентирам при высоте уступа 15 м и различ ном контроле рудопотоков: дистанционнокомпьютер ном по системе GPS визуальном по ориентирам с геологомаркшейдерским подтверждением (проектный вариант) то же, по весьма изменчивым рудным жилам при высоте подуступа 5 м 04–0,10 0,06 0,18–0,30 0,23 36,0 2,4 0,65 1,75 3,9 3,2 9,9 41,0 2,7 0,70 2,00 4,2 3,4 11,0 4,5 0,9 0,25 0,65 5,8 4,6 13,7 Карьеры на месторождении Кокпатас Отбойка с сохранением струк туры массива, экскаваторная зачистка рудных контуров и посортная выемка по види мым ориентирам при высоте уступа 5 м: опережающая выемка окис ленных руд 0,15–0,40 0,30 4,5 0,9 0,28 0,62 8,4 6,7 16,9 дополнительная сортировка окисленных руд на РКС 0,15–0,40 0,30 4,5 0,9 0,32 0,58 9,6 7,7 16,0 совместная добыча окислен ных и сульфидных руд 0,12–0,25 0,18 4,5 0,9 0,28 0,62 5,0 4,0 10,5 3. Отраслевая инструкция по определению, норми рованию и учету потерь и разубоживания руды при раз работке месторождений редких металлов. — М.: Издво ВНИПИпромтехнологии, 1982. 4. Методики определения, нормирования и учета потерь и разубоживания руды при разработке месторож дений редких металлов. — М.: Издво ВНИПИпромтех нологии, 1982. 5. Отраслевая инструкция по определению, учету, нормированию и планированию потерь и разубожива ния руды при подземной и открытой разработке место рождений радиоактивных, редких и благородных метал лов. — М.: Издво ВНИПИпромтехнологии, 1993. ГЖ 76 IMPROVEMENT OF THE TECHNIQUE OF REGU LATION AND ACCOUNT OF WASTES AND ORE DILUTION Aristov I. I., Snitka N. P. The principles of regulation and account of wastes and ore dilution in "sticking" to ore contours are presented. Key words: opencast mining works, wastes, dilution, regula tion, goldbearing ores, phosphorites. ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание
УПРАВЛЕНИЕ, ПЛАНИРОВАНИЕ, КОНТРОЛЬ УДК 347.24 (575.10) © С. С. Хамраев, А. У. Давранбеков, 2007 ОСОБЕННОСТИ ИНСТИТУТ А ПР АВ А СОБСТВЕННОСТИ В ГОРНЫХ ОТНОШЕНИЯХ С. С. ХАМРАЕВ, проф., др юр. наук (Ташкентский государственный юридический институт) А. У. ДАВРАНБЕКОВ, юрисконсульт (Центральное РУ Навоийского ГМК) В экономике Республики Узбекистан добыча и пе реработка минерального сырья занимают ведущие по зиции. К настоящему времени в республике выявлено 95 видов минерального сырья, сосредоточенных в 700 месторождениях. Причем по подтвержденным запа сам золота и урана Узбекистан находится в первой пя терке стран мира, а по добыче золота, урана и меди — в первой десятке. Совершенствование национальной законодательной базы путем создания благоприятно го инвестиционного климата является одной из прио ритетных задач. Поэтому Президент Республики Узбе кистан И. А. Каримов подчеркивает: «Особое значение для будущего Узбекистана имеет принятие законода тельных основ широкого привлечения иностранных инвестиций в нашу экономику, обеспечения надежных прав и гарантий защиты интересов» [1]. Сказанное не является исключением и для сферы горных отноше ний. Благоприятная политическая и экономическая обстановка в республике, относительно стабильное законодательство о недрах стимулируют приток пря мых инвестиций в горнодобывающую отрасль. На нас тоящий момент успешно реализуется ряд проектов с иностранным капиталом. В частности, осуществляют свою деятельность такие совместные предприятия, как «Амантайтау Голдфилдз», «УзКорес майнинг» по разведке и добыче золота, на условиях соглашений о разделе продукции созданы консорциумы по разведке и добыче углеводородного сырья совместно с компа ниями ОАО «ЛУКОЙЛ», «Газпром». Пользование недрами в Республике Узбекистан регламентируется законодательными актами, которые строго предусматривают порядок недропользования, рациональное пользование недрами и их правовую ох рану. Основными нормативными актами в указанной сфере являются: Конституция Республики Узбекистан, законы РУз «О недрах», «О соглашениях о разделе про дукции», «О концессиях», «Об охране природы». На ос новании и во исполнение указанных законов были при няты подзаконные нормативные акты, детализирую щие упомянутые правоотношения. При регулировании отношений недропользова ния в законодательстве отдельных стран в правовом обороте используют так называемые горные принци пы (принцип акцессии, горной регалии, горной свобо ды, а также принцип концессии), которые характерны в правоприменительной практике для того или иного государства. Для Республики Узбекистан по законо дательству характерны и применимы в обороте прин ципы горной свободы и концессии. Эти принципы можно расшифровать следующим образом: недро пользователь может свободно осуществлять геологи ческое изучение и разработку участков недр, однако для этого необходимо заключать соответствующие соглашения с государством для приобретения таких прав (принцип горной свободы). Принцип концессии означает, что разведка и добыча полезных ископае мых даже на землях, находящихся в частном владе нии, зависят не от воли землевладельца, а от разре шения государства. Законодатель в горных правоот ношениях отводит институту права собственности центральную роль. В указанных правоотношениях институт права собственности, как и в других видах отношений, обла дает специфическим субъектным и объектным соста вом (см. рисунок). Содержание института прав собственности в горных отношениях ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание 77
УПРАВЛЕНИЕ, ПЛАНИРОВАНИЕ, КОНТРОЛЬ По действующему законода тельству субъектами указанных правоотношений можно призна вать государство как собственни ка недр, юридических и физичес ких лиц (недропользователей). Возникновение вещных прав пред определяется существованием собственника природных ресур сов — государства. Собственник недр может либо сам создавать самостоятельные организации с правами юридических лиц для осуществления процессов недро пользования, либо передает участки недр как государственную собственность для самостоятель ного пользования иным субъектам права. На примере Республики Уз бекистан можно говорить, что та кому крупнейшему предприятию, как Навоийский ГМК, имущество, приобретенное от собственника и приумноженное за счет его средств, т. е. от государства, при надлежит на правах полного хо зяйственного ведения. Приобре тая подобные вещные права, нед ропользователь по своему усмот рению совершает в отношении участка недр любые действия, не противоречащие действующему законодательству. В отечественной правоприме нительной практике участие физи ческих лиц сводится к единичным случаям. Иными субъектами гор ных отношений можно признавать юридических лиц частного харак тера. Действительным субъектом здесь могут выступать только субъекты, обладающие опреде ленной дееспособностью и имею щие специальные познания в гор ном деле, а также обладающие достаточными финансовыми и ма териальнотехническими сред ствами и возможностями. При разработке месторожде ний следует придерживаться тако го экономикоправового механиз ма, который, с одной стороны, га рантировал бы инвестору невме шательство государства в хозяй ственную деятельность принадле жащего ему предприятия, а с дру гой — оставлял в руках государ ства действенные рычаги по защи те принадлежащей ему собствен ности — ресурсов недр [2]. Однако принцип минимизации вмеша 78 тельства в хозяйственную деятель ность недропользователя не мо жет сужать спектр правомочий собственника недр при предостав лении участков недр в пользование иным субъектам отношений, по выставлению жестких условий по порядку ведения добычных работ. В отношении таких субъектов (гор ных предприятий) осуществляется контроль за условиями работы персонала, его безопасности и ги гиены, охраной окружающей при родной среды. Объектный состав в указанной сфере можно определить следую щим образом: участки недр; мине ральное сырье; техногенные мине ральные образования; имущество, используемое в процессе недро пользования; геологическая ин формация о недрах. Характерной чертой вещного права является деление вещей на находящиеся в публичной либо частной собственности. В свою очередь, публичные вещи приме нительно к горному праву — нед ра, участки недр, месторождения полезных ископаемых — делятся на предметы общего пользования и предметы, находящиеся в поль зовании и управлении у государ ства. Так же, как и в Узбекистане (ст. 4 Закона РУз «О недрах»), в по давляющем большинстве стран, включая страны СНГ, доминирую щее положение занимает право государственной собственности на недра. Например, во Франции собственником недр является го сударство, где бесспорным явля ется право государства на недра на земельных участках, нахо дящихся в государственной собственности. В соответствии с Горным кодексом Франции 1956 г. право распоряжения недрами полностью перешло в руки госу дарства. В США около 1/3 терри тории страны занимают земли с полезными ископаемыми, находя щиеся под юрисдикцией феде ральных властей и подконтроль ные Конгрессу США. В Канаде ос новные богатства недр также на ходятся либо в руках государства, либо провинций и территорий [3]. На этапе поиска и разведки минерального сырья объектами права собственности являются ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание участки недр, включая и содержа щееся в них минеральное сырье (полезные ископаемые), а на этапе добычи объектом выступают конк ретные полезные ископаемые, включая и техногенные минераль ные образования. Согласно клас сификации вещей на потребляе мые и непотребляемые, определя емой гражданским законодатель ством, нужно констатировать, что участки недр, так же, как и мине ральное сырье и техногенные ми неральные образования, необхо димо относить к числу потребляе мых вещей. Это вытекает из того, что по мере отработки участка недр происходит его полное про мышленное истощение, в резуль тате чего вещь (участок недр) не просто теряет свои натуральные свойства, но перестает существо вать как таковая. Согласно Закону РУз «О нед рах» (ст. 6), полезные ископае мые, добытые в установленном законодательством порядке, мо гут находиться в государственной собственности, собственности юридических и физических лиц. Объем полученной продукции распределяется между собствен ником недр и недропользователем на основании лицензионного сог лашения либо соглашения о разде ле продукции, заключаемого меж ду ними. При осуществлении нед ропользования возникают вопро сы, связанные с реализацией пра ва собственности на техногенные минеральные образования. В ч. 2 указанной статьи закона установ лено, что право собственности на техногенные минеральные образо вания, полученные в процессе до бычи полезных ископаемых и пе реработки минерального сырья, сохраняется за пользователем недр на срок пользования участ ком недр. То есть здесь нужно об ратить внимание на такой фактор, как установление законодателем сроков пользования и распоряже ния этим специфическим объек том права собственности. Таким образом, в обязательном порядке объективно возникает вопрос: на каких условиях осуществляется переход права собственности дан ного объекта от недропользовате ля в пользу государства в случае
УПРАВЛЕНИЕ, ПЛАНИРОВАНИЕ, КОНТРОЛЬ прекращения права пользования участком недр? Ответ на этот воп рос, можно сказать, остается не вполне раскрытым законодателем. Гражданское законодатель ство предусматривает основани ем для изъятия имущества у собственника национализацию и конфискацию. Ни под один из этих способов изъятия имущества, ка ким являются техногенные мине ральные образования, такой пере ход права собственности от недро пользователя к собственнику недр не подходит логически. Исключе ние может составлять ситуация возникновения угрозы стихийных бедствий, аварий, эпизоотий и иных обстоятельств, носящих чрезвычайный характер (реквизи ция). Однако в этом случае собственник недр гарантирует выплату недропользователю стои мости изъятого имущества по ры ночным ценам. В данном случае из смысла закона вытекает, что собственник недр безвозмездно в принуди тельном порядке изымает данный объект у пользователя недр. Здесь уместно привести мнение У. Т. Аю бова [4], который указывает, что согласование изъятия природного ресурса должно включать опреде ление размеров и условий компен сации ущерба, вызываемого таким изъятием. Гражданское законода тельство предопределяет, что лю бой вид изъятия имущества у собственника, кроме конфиска ции, порождает у собственника та кого имущества право на справед ливую компенсацию. Примечателен сравнительный опыт казахстанских законодателей по поводу правового режима тако го имущества. Согласно указу № 2828 от 27.01.96 г. Президента Республики Казахстан «О недрах и недропользовании» [5], имеющего силу закона, определено, что тех ногенные минеральные образова ния и техногенные воды являются собственностью недропользовате ля. Собственник таких объектов вправе распоряжаться ими по сво ему усмотрению, совершать в от ношении их любые гражданско правовые сделки, не противореча щие законодательству. То есть данный нормативноправовой акт свидетельствует о бессрочности права собственности на техноген ные минеральные образования, полученные недропользователем в результате добычных работ. На основании изложенного, по мнению авторов, в Законе РУз «О недрах» необходимо уточнить правовой режим техногенных ми неральных образований как объек та права собственности. Имущество как объект права собственности, используемое в процессе горных работ, можно оп ределить как горное и иное имуще ство, необходимое для производ ственных потребностей недро пользователя. Под понятием «иное имущество» следует понимать та кое имущество, которое может быть использовано не только в сфере горных отношений, но и в других сферах хозяйствования. Недвижимое горное имущество, неразрывно связанное с недрами, может быть использовано только по прямому и единственному наз начению – для того или иного вида пользования недрами, т. е. оно не может использоваться вне преде лов сферы недропользования. Ис ходя из возможного предназначе ния этих объектов недвижимости и экономической целесообразности обладания ими на праве собствен ности, можно говорить о том, что перечисленные недвижимые вещи предназначены прежде всего для эксплуатации в процессе ведения предпринимательской деятель ности, т. е. деятельности, направ ленной на систематическое извле чение прибыли. В законодательстве о недрах данный объект права собственнос ти вообще не регламентируется. В связи с этим прежде всего нужно отнести понятие «горное имущест во» к числу основных понятий, ука занных в Законе РУз «О недрах». Необходимо урегулировать право вой статус горного имущества, особенности его оборота и связь с участком недр в случаях ограниче ния, приостановления, прекраще ния и уступки права недропользо вания, а также определить крите рии его стоимостной оценки. Представляется, что если рассматривать интересующую нас сферу в широком смысле, то к ней можно отнести объекты не только вещных прав, но также и интеллек туальной собственности. В совре менных экономических условиях в имущественный оборот все в большей мере вовлекаются раз личные объекты интеллектуальной собственности, в том числе произ ведения науки, а вместе с ней и геологическая информация (ин формация о недрах). Геологичес кая информация по своим призна кам может быть отнесена к ком мерческой (охраняемой законом) информации, а потому возможно использование ее в хозяйствен ном обороте. Закон РУз «О недрах» не дает понятия геологической информа ции о недрах, под которой следует понимать информацию о строении месторождений, запасах полезных ископаемых, условиях их залега ния и возможных путях использо вания, о геологическом строении отдельных участков и земной коры в целом. Принадлежность права собственности на геологическую и иную информацию о недрах тому или иному субъекту определяется в зависимости от источников фи нансирования ее получения. Если геологоразведочные работы осу ществлялись за счет республикан ского бюджета, то геологическая информация принадлежит госу дарству. Результаты геологоразве дочных работ, проводившихся за счет собственных средств пользо вателей недр, принадлежат им на правах собственности. В соответствии со ст. 1031 ГК РУз к объектам интеллектуальной собственности, наряду с другими объектами, относятся также про изведения науки. В свою очередь, надо полагать, что информация о недрах относится к произведени ям науки. Необходимо отметить, что объектом отношений собст венности в указанной сфере явля ется не любая геологическая ин формация, а информация, выра женная в определенной объекти вированной форме и представлен ная в установленном порядке в Го сударственный комитет Республи ки Узбекистан по геологии и мине ральным ресурсам для учета, сис тематизации, хранения и последу ющего пользования ими заинтере ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание 79
УПРАВЛЕНИЕ, ПЛАНИРОВАНИЕ, КОНТРОЛЬ сованными юридическими и физи ческими лицами. Раскрывая правовой режим геологической информации о нед рах, можно подчеркнуть, что в за коне «О недрах» не совсем четко урегулирован вопрос об оборото способности такой информации, полученной за счет государствен ных средств. Круг правомочий об ладателя геологической информа ции о недрах на правах собствен ности в отношении нее регламен тируется гражданским законода тельством. Иными словами, собственнику геологической ин формации о недрах предоставлена возможность осуществления с ней любых гражданскоправовых сде лок, включая отчуждение. Вопрос оборотоспособности информации о недрах, полученной за счет госу дарственных средств, связан с по рядком и условиями реализации такой информации. Иными слова ми, не раскрывается содержание реализации (передачи, обмена, продажи) такого специфического товара иным субъектам права, 80 включая критерии стоимостной оценки. Устранение этого недос татка видится во внедрении в пра вовой оборот соответствующего положения, раскрывающего поря док такой реализации. Таким образом, содержание института права собственности в горных отношениях выражает со бой специфичность субъектного и объектного состава. Видится, что дальнейшее развитие и совершен ствование действующего законо дательства Узбекистана о недрах путем устранения некоторых не достатков позволит более эффек тивно и с выгодой использовать главный объект права собствен ности в указанной сфере — ресур сы недр — как для государства — собственника недр, так и для поль зователя недр. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Каримов И. А. Узбекистан по пути углубления экономических ре форм. — Ташкент: Узбекистан, 1995. 2. Сытенков В. Н. Особенности освоения месторождений в рыноч ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание ных условиях // Горный вестник Уз бекистана — 2006 — № 2 (25). 3. Клюкин Б. Д. Горные отноше ния в странах Западной Европы и Америки. — М.: Городециздат., 2000. 4. Аюбов У. Т. Лишение, огра ничение и приостановление права природопользования // Автореф. дис… канд. юр. наук — Ташкент : ТГЮИ. 1999. 5. Собрание актов Президента и Правительства Республики Казахс тан. — 1996. — № 2. ГЖ FEATURES OF THE INSTITU TION OF LAW OF PROPERTY IN MINING RELATIONS Khamraev S. S., Davranbekov A. U. Some disadvantages of the exis ting legislation of Uzbekistan about the earth bowels, regarding to rela tions between the state and user of the earth bowels, are observed. Key words: usage of the earth bowels, Uzbekistan, mining legislation, pro prietor of the earth bowels, proprietor of geological information.
СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ, ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ УДК 622. 271.333: 622.831.1 © Ю. А. Жиянов, Н. А. Норкин, 2007 ПРОГНОЗИРОВ АНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ БОРТОВ КАРЬЕР А «МУРУНТ А У» ПРИ УВЕЛИЧЕНИИ ЕГО ГЛУБИНЫ Ю. А. ЖИЯНОВ, начальник группы НИО Н. А. НОРКИН, начальник отдела (Институт Узгеотехлити) В связи с проектируемым развитием карьера ««Мурунтау»» до глубины 800–1000 м большое значе ние приобретает прогнозная оценка устойчивости его бортов. Практика эксплуатации карьеров свидетельству ет, что зачастую масштабное деформирование бортов происходит в связи с неверной оценкой степени одно родности прибортового массива. Известно, что де формационные процессы могут быть вызваны наличи ем элементов неоднородностей, которые расчленяют массив на отдельные блоки, и действием гравитаци онных сил, стремящихся сдвинуть породы в сторону карьера. Увеличение глубины карьера ««Мурунтау»» при ог раниченной возможности дальнейшего расширения верхнего контура и сохранении принятого коэффици ента вскрыши может быть достигнуто за счет придания бортам карьера выпуклой формы. Учитывая, что реаль ные породы не соответствуют условиям механики сплошной среды (сплошность, однородность свойств), во ВНИМИ разработан способ построения выпуклого борта с трехгранным профилем. По рекомендациям ВНИМИ, борт выпуклого профиля может быть приме нен в однородных породах, т. е. при отсутствии протя женных неблагоприятных поверхностей ослабления и пластичных пород в основании борта. В условиях скальных пород карьера «Мурунтау» эти ограничения касаются тектонических нарушений с «глинкой трения» и прослоев углистых сланцев, совпадающих с поверх ностью потенциального сдвижения пород. Для характеристики массива разработаны раз личные классификации, в которых выделяют несколь ко классов структурных неоднородностей.* Неодно родности I порядка обусловлены наличием в массиве горных пород, различных по составу, структуре и текстуре, крупных тектонических нарушений, зон тре щиноватости, гидротермальной проработки, мета морфизма и др. Блоки, образованные этими неодно родностями, имеют размеры в десятки и сотни мет ров. Неоднородности II порядка разбивают массив на более мелкие блоки размером от 0,8 до нескольких метров. К этому классу относятся поверхности ослаб ленных в пределах одной пачки (слое) пород. Неодно родности III порядка приводят к расчленению пород поверхности ослабления на еще более мелкие блоки размерами до первых десятков сантиметров. Такие блочные структуры образуются в породах с развитой микротрещиноватостью. Неоднородности IV порядка связаны в основном со структурными нарушениями ________________________ * Методическое руководство по оценке устойчивости и определению параметров предельных обнажений пород в выработках слюдистых рудников / КФАН СССР / Э. В. Каспарьян и др. — Апатиты, 1977. ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание 81
СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ, ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ межкристаллических связей и в решетке породооб разования минералов. Элементы, ограниченные та кими неоднородностями, представляют собой от дельные кристаллы или минеральные зерна размера ми от долей миллиметра до нескольких сантиметров. При прогнозировании степени устойчивости прибор тового массива этот класс неоднородностей не при нимается во внимание, так как не оказывает влияния на устойчивость пород в обнажениях. В выделенных классах структурных неоднородностей наблюдается закономерное изменение прочностных характерис тик по контактам неоднородностей. Более низкому порядку неоднородностей соответствуют меньшие значения удельного сцепления по контактам межбло ковых поверхностей. Степень влияния структурных неоднородностей различных классов определяется соотношением раз меров рассматриваемого объекта и элемента неодно родности. Применительно к прибортовому массиву в качестве рассматриваемого объекта принимают про тяженность линии пересечения потенциальной по верхности сдвижения пород с вертикальной плос костью вкрест простирания борта карьера. Размером элемента неоднородности принято считать протяжен ность участков поверхностей ослабления (трещины, слабые прослои, слабые контакты между породами), совпадающих с линией потенциального сдвижения по род прибортового массива. Если размеры рассматриваемого объекта превы шают размеры элемента неоднородности более чем в 100 раз, то среда считается однородной, так как влия ние неоднородностей будет проявляться лишь интег рально и заключаться в некотором снижении показа телей свойств этой среды. В области с соотношением размеров 10–100 среда может считаться как однород ной, так и неоднородной — в зависимости от конкрет ных задач и требуемой точности их решения. При со отношении размеров менее 10 среду следует считать неоднородной и в расчетах учитывать структурные блоки и их контакты раздельно. Как следует из данных рисунка, при глубине карьера более 800 м его прибор товой массив может быть отнесен к квазиоднородной среде только в том случае, если суммарная протяжен ность неоднородностей, совпадающих с линией скольжения, не превышает 7 м. Влияние размеров структурных неоднородностей на деформационные характеристики прибортового массива 82 По данным практики отработки карьера «Мурун тау», его прибортовой массив следует отнести к пере ходной области. Изучение возможности построения бортов карье ра «Мурунтау» выпуклой формы по результатам специ альных инженерногеологических изысканий показало следующее. Западный борт расположен диагонально относи тельно простирания слоистых пород. Видимые углы падения пород 10–15°, что существенно меньше угла наклона борта. Число тектонических нарушений с уг лами падения меньше угла наклона борта, азимут ко торых совпадает с вектором возможного сдвижения пород, составляет около 1 %. Вероятность реализации тектонических нарушений в поверхность потенциаль ного сдвижения — не более 0,2 %. Массив обладает признаками однородности (изотропности). Северный борт. Совпадение потенциальной по верхности сдвижения со слоистостью пород возможно только в средней по высоте части прибортового мас сива на участке длиной 100–150 м. Анализ деформа ционных процессов на северном борту, показал, что все они по своей сути являются контактными обруше ниями по мелким тектоническим трещинам. Снижение суммарных сил сопротивления пород сдвигу за счет слабых контактов и прослоев не превысит 2 %, поэто му прибортовой массив северного борта следует счи тать однородным. Восточный борт. Азимут падения слоистости по род направлен под прямым углом или диагонально (на флангах борта) к вектору потенциального сдвижения пород, поэтому слабые контакты и слабые прослои не могут быть реализованы в качестве неоднородностей, снижающих устойчивость прибортового массива. Ана лиз элементов залегания, выявленных в приоборто вом массиве (на уступах карьера и в горных выработ ках шахты «М»), показал, что азимуты падения текто нических нарушений также направлены под прямым углом или диагонально к вектору потенциального сдвижения пород. Поэтому их влияние на устойчи вость восточного борта весьма незначительно. Это подтверждает заключение об однородности прибор тового массива восточного борта. Южный борт. Близость Южного разлома и оперя ющих его дизъюнктивных нарушений существенно ос ложняет характер залегания пород многочисленными складчатыми образованиями с изменением направле ния падения пород в отдельных блоках в противопо ложную сторону. Прибортовой массив южного борта разделен на многочисленные сложные мелкие блоки с угловыми поворотами и смещением слоев. Поэтому протяженные поверхности по слабым контактам и сла бым прослоям здесь отсутствуют. Следовательно, прибортовой массив южного борта можно рассматри вать как изотропную среду. Анализ геологического строения, физикомеха нических свойств скальных пород прибортового массива, а также деформационных процессов на карьере «Мурунтау» свидетельствует, что основными деформациями при дальнейшей разработке карьера до глубины 800 м и более будут локальные обруше ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание
СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ, ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ния и мелкие оползни по невыявленным трещинам и поверхностям ослабления, как правило, не выходя щие за предельный контур карьера. Образование крупномасштабных деформаций оползневого типа с выходом за предельный контур карьера маловероят но. В случае возникновения масштабного оползня действующая на карьере система высокоточных наб людений за деформационными процессами выявит его на ранней стадии развития и позволит осущест вить мероприятия по предотвращению дальнейшего развития. ГЖ PREDICTING OF SIDE STABILITY AT "MURUNTAU" QUARRY WITH INCREASE OF ITS DEPTH Zhiyanov Yu. A., Norkin N. A. Methodical approaches are presented, side massif is characterized and side stability is predicted in connection with designing of the development of "Muruntau" quarry at larger depth. Key words: "Muruntau" quarry, side stability, evaluation of rock heterogeneity, shift units, shift surface. УДК 622. 8.577.4 © В. Н. Таратынов, А. О. Бикулов, 2007 ТЕХНИЧЕСКАЯ И ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПА СНОСТЬ ГОРНЫХ Р АБОТ НА КАРЬЕРЕ «МУРУНТ А У» В. Н. ТАРАТЫНОВ, зам. главного инженера по технической и экологической безопасности А. О. БИКУЛОВ, инженер отдела охраны труда (Центральное РУ Навоийского ГМК) венного проветривания. С целью обеспечения прием лемых условий работы, а также снижения пылевой нагрузки на окружающую среду карьера и за его пре делами при увеличении глубины свыше 70 м был соз дан самостоятельный участок, оснащенный поливо оросительными автомашинами, оборудованными гидромониторами (рис. 1). Полив автодорог и орошение забоев экскавато ров обеспечили приемлемые условия работ вплоть до 1982 г., когда глубина карьера достигла 150 м. На этом этапе paбот выхлопные газы от эксплуатации двигате лей внутреннего сгорания достигали сверхвысоких кон центраций в воздухе при его температуре ниже + 5 °С. В таких случаях приходилось приостанавливать эксплуа тацию части самосвалов. Увеличение глубины карьеров и числа эксплуати руемых горных машин приводит к ухудшению эколо гической обстановки на рабочих горизонтах, что в свою очередь отрицательно влияет на санитарноги гиенические условия труда и безопасность ведения горных работ. На карьере «Мурунтау», одном из крупнейших карьеров мира, накоплен большой опыт обеспечения технологической и экологической безопасности. Орга низацией и координацией работ по промышленной без опасности на предприятии занимается служба охраны труда. Она представлена шестью специалистами, возг лавляемыми заместителем главного инженера карьера. До 1973 г., когда глубина карьера составляла все го 70 м, содержание оксидов азота, формальдегидов и силикатсодержащей пыли в атмосфере карьера практически не превышало ПДК вследствие естест Рис. 1. Орошение забоя водой ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание 83
СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ, ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ При дальнейшем понижении добычных работ число горных ма шин на нижних горизонтах карьера увеличилось, что вызвало рост пы легазовой нагрузки на атмосферу карьера при постоянно ослабева ющем естественном воздухообме не в его чаше. Условия труда пер сонала существенно ухудшились, а простои оборудования привели к снижению его производительнос ти. Рассредоточение горных ма шин по горизонтам и увеличение числа поливооросительных машин не привело к улучшению ситуации, поскольку только на перевозке горной массы одновременно было занято до 400 самосвалов грузо подъемностью 40 т. Выходом из критического сос тояния стал ввод в эксплуатацию в конце 1984 г. комплекса циклично поточной технологии (ЦПТ). Он позволил сократить высоту подъе ма и расстояние перевозки горной массы. Отпала необходимость од новременного применения в карь ере большого числа самосвалов, уменьшился расход топлива, улуч шилась атмосфера карьера. Внед рение ЦПТ поддерживало уровень пылегазовой концентрации на при емлемом для работы уровне вплоть до начала 90х годов прош лого столетия. Следующим шагом совершен ствования системы обеспечения технической и экологической без опасности горных работ и увеличе ния производительности карьера стало использование высокоэф фективного горного и горнотранс портного оборудования ведущих мировых производителей. Применение зарядных машин Scania позволило механизировать труд взрывников. Использование эмульсионных взрывчатых ве ществ (ЭВВ) вместо традиционных уменьшило количество вредных выбросов в атмосферу карьера в виде пыли и газов. Внедрение системы управле ния горными работами с помощью спутниковой навигации сущест венно повысило эффективность использования горных машин и позволило оперативно регулиро вать транспортные потоки в зави симости от пылегазовой нагрузки, складывающейся на определен 84 ный момент времени в различных точках карьера, а также управлять безопасностью этих потоков в лю бое время суток, при любых метео рологических условиях. В настоящее время при рабо те на карьере независимо от сос тояния его атмосферы применяют средства коллективной и индиви дуальной защиты работников, под вергающихся воздействию вред ных факторов производства. Наи более эффективным средством очистки воздуха в кабинах горной техники в условиях карьера явля ется система пылегазоотчистки воздуха. Для индивидуальной за щиты органов дыхания применяют респираторы типа «Лепесток» и «Valma». С целью оперативного контро ля за состоянием атмосферы соз дана промышленносанитарная лаборатория (ПСЛ), вошедшая в состав Центральной лаборатории контроля условий труда и охраны окружающей среды (ЦЛКУТ и ООС). Контроль состояния атмос феры карьера специалисты ПСЛ осуществляют круглосуточно. Еже годно экспрессметодом отбирают примерно 2000 проб на определе ние содержания в воздухе оксидов азота и углерода, формальдегида, силикатной пыли (рис. 2). Накопленный опыт позволил разработать единую высокоэф фективную систему нормализации условий труда на рабочих местах горного комплекса. Она основана на слаженном взаимодействии ПСЛ и санитарноэпидемиологи ческой службы (СЭС). Лаборато рия анализирует содержание вредных примесей в воздухе рабо чей зоны, измеряет уровень шума, вибраций, радиационный фон. СЭС следит за состоянием столо вых, питьевых пунктов, рабочих мест, душевых; проводит химичес кий анализ воды и пищи. Вся ин формация по итогам анализов и проверок поступает в ЦЛКУТ и ООС. На ее основе проводят ме роприятия по нормализации усло вий труда. Они делятся на техно логические, организационные и технические. В первую группу вхо дят: изменения грузопотоков по времени в период неблагоприят ных климатических условий; усо вершенствование путей транспор тирования горной массы и рацио нальное использование ЦПТ и внутренних складов; сокращение объема БВР и удельного расхода ВВ. Ко второй относятся: ознаком ление с вредными факторами про изводства, проведение регуляр ных медицинских осмотров; озна комление со средствами индиви дуальной и коллективной защиты органов дыхания (СИЗОД и СКЗОД), ежегодная проверка зна ний по технике безопасности (ТБ). Третья группа включает в себя по лив автодорог и забоев техничес кой водой; покрытые полотна ав Рис. 2. Изменение глубины карьера (1), концентрации пыли в кабинах горных машин (2) и на горизонтах (3) по годам ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание
СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ, ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ томобильных дорог связывающи ми растворами; применение СИ ЗОД и СКЗОД. Анализ производственного травматизма на карьере показал, что если до 2002 г. число травми рованных работников составляло 6 человек в год, то за три послед них года число получивших произ водственные травмы на карьере составило 6 человек, т. е. по 2 слу чая в год. Одним из наиболее эффек тивных путей снижения травматиз ма является соблюдение правил ТБ. Поэтому проведение регуляр ных инструктажей по безопасности труда для рабочих всех профессий — важнейшее мероприятие по предотвращению производствен ных травм. Немалое значение в органи зации охраны труда имеет работа инженерноврачебной бригады (ИВБ). На совещаниях ИВБ анали зируются общая и профессио нальная заболеваемость, травма тизм работников карьера, намеча ются мероприятия по улучшению условий труда и укреплению здо ровья трудящихся, а также реаби литации работников, получивших травмы или профзаболевание на производстве. В программу профилактичес ких мероприятий входят: ежегод ные медицинские осмотры трудя щихся; 10дневное пребывание с отрывом от производства в днев ном стационаре медикосанитар ной части; спелеолечение в искус ственной соляной шахте здрав пункта карьера (рис. 3); диагности ческие обследования лиц, занятых на вредных работах, проводимые специалистами кафедры профпа тологии Ташкентской медицинской академии; санаторнокурортное лечение в санаториях Узбекистана и других стран СНГ (ежегодно око ло 150 человек). Рис. 3. Сеанс спелеолечения в соляной шахте Подготовка персонала в воп росах охраны труда невозможна без постоянного повышения уров ня знаний инженернотехнических работников. Только за 2005– 2006 гг. в Учебном центре рудоуп равления по 12 направлениям (специализациям) повысили ква лификацию 342 инженернотехни ческих работника карьера. Кроме того, все работники службы охра ны труда повысили квалификацию с отрывом от производства на кур сах, организованных администра цией рудоуправления. Обучение лиц, поступающих на работу в подразделения карье ра, осуществляется в Центре уп равления промышленной безопас ностью, в состав которого входят кабинет охраны труда, класс для проведения вводного инструктажа по ТБ, который оборудован видео техникой, позволяющей демон стрировать материалы по охране труда и работе подразделений карьера. Обучающиеся могут уви деть функционирование применяе мой техники, существующие техно логии, ознакомиться с вредными факторами производства и риска ми, существующими на рабочих местах. Наглядные пособия и мате риалы разделены по процессам — буровые, горные (экскавация, транспортирование, отвалообра зование) и ремонтные работы. Для улучшения условий труда персонала администрация комби ната сотрудничает не только с на учноисследовательскими инсти тутами Узбекистана, но и России. Так, в институте ВНИПИпромтех нологии разработана комплексный метод автоматизированного наб людения и контроля параметров рудничной атмосферы, а в фирме «Промтехпрогресс» (г. Москва) — метод стабилизации атмосферно го давления в кабинах самосвалов, позволяющая снижать влияние пе репада высот на сердечнососу дистую систему водителей при спусках и выездах из карьера. В настоящее время ими же разраба тывается метод предупреждения травматизма на карьере с компле ксным учетом природных, клима тических факторов и индивидуаль ных особенностей организма ра ботников (магнитные бури, био ритмы и т. д.). Таким образом, усовершен ствование системы управления охраной труда позволило снизить производственный травматизм в целом по рудоуправлению при од новременном увеличении объема добываемой, транспортируемой и перерабатываемой руды с 20 до 29 млн т в год. ГЖ TECHNICAL AND ECOLOGI CAL SAFETY OF MINING OPERATIONS AT "MURUNTAU" QUARRY Taratynov V. N., Bikulov A. O. The complex of measures under taken at "Muruntau" quarry in the field of providing safety of the per sonnel and efficiency rise of mining operations is presented. Key words: opencast mining works, concentration of gases and dust, industrial traumatism, safety mea sures. ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание 85
СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ, ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ УДК 658.3 © Г. И. Кострица, Ш. А. Шарипов, Л. С. Лощаков, 2007 КАДРОВ АЯ ПОЛИТИКА НА НАВОИЙСКОМ ГМК Г. И. КОСТРИЦА, зам. генерального директора по кадрам Ш. А. ШАРИПОВ, начальник отдела кадров Л. С. ЛОЩАКОВ, начальник отдела подготовки кадров (Навоийский ГМК) На протяжении всего периода деятельности комбината систем ному подходу к вопросам кадровой политики придавалось первосте пенное значение. Убедительным подтверждением этого являются договор трудового коллектива комбината, принимаемый на каж дые три года, льготы, предусмот ренные для всех категорий работ ников, программа расширения пе речня культурноспортивных со оружений, строительства новых санаторнооздоровительных уч реждений и домов отдыха. Территории, занятые подраз делениями комбината, по своей площади не уступают территориям ряда европейских государств, од нако существующая система орга низации труда, высокая дисципли на и профессионализм работников а НГМК позволяют коллективу ком бината успешно осуществлять производственную деятельность. Общая численность трудя щихся на комбинате составляет около 60 тыс. человек. Они работа ют в 40 подразделениях предприя тия, которые находятся в пяти го родах и двух поселках городского типа, расположенных в шести об ластях Узбекистана. Структура работающих на комбинате по категориям и воз расту представлена на рис. 1. Ос новными источниками пополнения кадров комбината являются вузы Узбекистана и других стран СНГ, ведомственные горные и обще профессиональные колледжи го родов Навои, Зарафшан, Учкудук. Часть лиц принимается на работу по вольному найму и по направле б Рис. 1. Структура персонала Навоийского ГМК по категориям (а) и возрасту (б) 86 ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание ниям биржи труда в счет выделен ной квоты. В соответствии с Указами Президента Республики Узбекис тан «О создании Навоийского госу дарственного горного института», «О мерах по совершенствованию организации подготовки высоко квалифицированных специалистов для горнометаллургической про мышленности» и Постановлением Кабинета Министров Республики Узбекистан № 173 от 13.04.01 г. «О вопросах организации деятель ности НГГИ и мерах по обеспече нию высококвалифицированными специалистами предприятий гор нометаллургической промышлен ности Республики Узбекистан» на комбинате приняты «Программа обеспечения предприятий НГМК рабочими и специалистами высо кой квалификации на 2002–2010 годы» и «Программа развития и эффективного использования пер сонала». На их основе разработа ны и введены «Положение о выпла те надбавки за выслугу лет», «По ложение о стажировке молодых специалистов НГМК, окончивших высшие и средние специальные учебные заведения», «Положение о выдаче подъемных и беспро центных ссуд для приобретения жилья молодым специалистам, прибывшим после окончания учеб ных заведений». Эти конкретные меры позволили снизить текучесть кадров и их сменяемость. Постоянно повышается квали фикация персонала. На 01.10.06 г. свыше 30 % работающих имеют высшее и среднее специальное образование (рис. 2). Сегодняшние достижения комбината обусловлены прежде всего тем, что коренным образом изменилось мировоззрение трудя щихся — от рабочих до руководи телей. Усиливается чувство прича стности к проводимым глубоким
СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ, ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Рис. 2. Структура персонала по уровню образования преобразованиям в Узбекистане, приходит осознание необходимос ти жить судьбой коллектива, неот делимости своей судьбы от судьбы всего коллектива, восприятия его достижений как своих. В работе с кадрами мотивация персонала является одной из важ нейших задач руководства комби ната. Наряду с повышением зара ботной платы и ее ежегодной ин дексацией, другими формами ма териальной заинтересованности в высококачественном труде силь нейшими рычагами стимулирова ния трудящихся являются положе ния, предусмотренные в Коллек тивном договоре. Отметим основ ные виды стимулирования: пред ставление к правительственным наградам; награждение знаком «Горняцкая слава»; присвоение звания «Ветеран НГМК»; награж дение Почетной грамотой и объяв ление благодарности; награжде ние ценными подарками (каждый перечисленный вид морального поощрения сопровождается де нежным вознаграждением в раз мере от 3 до 50 минимальных раз меров оплаты труда, установлен ных в Республике Узбекистан); на личие надежной и многоступенча той системы социальной защиты работников и членов их семей, предусматривающей определен ные льготы; премиальные выплаты в соответствии с «Положениями экономического стимулирования работников». С целью реализации нацио нальной программы подготовки кадров, указа Президента и пос тановлений Кабинета Министров Республики Узбекистан, направ ленных на обеспечение горноме таллургической промышленности высококвалифицированными специалистами, на комбинате проводится системная подготов ка и переподготовка кадров. Вы полняется отраслевая программа обеспечения предприятия кадра ми высокой квалификации. Действует система подготовки специалистов с высшим образо ванием — в основном в вузах рес публики, а по отдельным специ альностям – в вузах других стран СНГ. По состоянию на 01.10.06 г. за счет средств комбината на дневных отделениях вузов обуча ются около 1500 человек, около 400 человек обучаются на заоч ных отделениях вузов. Разработаны и реализуются планы подготовки, переподготовки и повышения квалификации рабо чих, руководителей и специалис тов в отечественных и зарубежных институтах повышения квалифика ции и в учебных центрах комбината. На базе учебных центров ком бината в городах Навои, Зарафшан Российский государственный гео логоразведочный университет, Уральский государственный техни ческий университет, Уральский го сударственный горный университет проводят выездные лабораторно экзаменационные сессии для ра ботников комбината, обучающихся по заочной ускоренной форме. В 2006 г. Московский институт повышения квалификации «Атом энерго» организовал три выезд ные сессии учебных курсов с целью переподготовки специалис тов комбината по направлению «Организация, нормирование и оплата труда». В Навоийском государствен ном горном институте (НГГИ), на ходящемся в ведении комбината, общий контингент студентов сос тавляет 2560 человек, в том числе на дневном отделении — 2162 сту дента по 11 направлениям бака лавриата и 37 студентов по 5 спе циальностям магистратуры, на за очном — 367 студентов по 8 нап равлениям бакалавриата и 31 сту дент обучается с целью получения второй специальности. Для обеспечения более эф фективной и качественной подго товки бакалавров НГГИ и отделом подготовки кадров комбината ор ганизовано обучение студентов по системе, предусматривающей совместное преподавание дис циплин с участием высококвали фицированных специалистов ком бината непосредственно в его под разделениях. ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание 87
СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ, ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ в трех колледжах комбината: Навоийском горном, За рафшанском промышленном профессиональном и Уч кудукском профессиональном горном, в которых обу чаются более 2500 учащихся по 22 специальностям. В Навоийском горном колледже на дневных, заочных и вечерних отделениях по 8 специальностям обучаются более 1800 учащихся по программе техникума. В системе профессиональной подготовки, пере подготовки и повышения квалификации кадров в под разделениях комбината действуют два учебных цент ра, учебнокурсовой комбинат и два учебных пункта. Повышение квалификации специалистов, руково дителей и служащих осуществляется в учебных цент рах комбината, институтах и центрах повышения квали фикации республики и других стран СНГ. В указанных учебных центрах ежегодно проходят профессиональное обучение более 10 тыс. рабочих, включая подготовку новых рабочих (свыше 1 тыс. чело век), их переподготовку (более 700), обучение вторым и смежным профессиям (свыше 2,5 тыс.), повышение квалификации (свыше 5 тыс.). Помимо указанного, в учебных центрах предприя тия осуществляется повышение квалификации специ алистов и руководителей комбината среднего звена (свыше 1,2 тыс. человек) в соответствии с учебными программами, разработанными применительно к ус ловиям действующего производства с учетом специ альностей и направлений обучения. Учебный процесс в этих центрах проводят свыше 100 руководителей, специалистов, инженернопеда гогических работников и инструкторов производ ственного обучения. Помимо штатных работников, к обучению в центрах привлекаются свыше 400 не штатных преподавателей и консультантов и свыше 600 инструкторов производственного обучения из числа квалифицированных специалистов и рабочих подразделений комбината, прошедших целевую под готовку по основам производственной педагогики и аттестацию. Таким образом, профессионализм и сплочен ность коллектива комбината, системный подход к вопросам кадровой политики со стороны руководства комбината, преданность работников избранной про фессии горняков позволяют утверждать, что сред ства, вложенные в человеческий потенциал, окупают ся сторицей. ГЖ Для чтения лекций студентам в НГГИ привлекают ся ведущие профессора и преподаватели вузов Рес публики Узбекистан и других стран СНГ. Подготовка специалистов со средним специаль ным и профессиональным образованием проводится 88 PERSONNEL POLICY AT NAVOI MINING AND METALLURGICAL INTEGRATED WORKS Kostritsa G. I., Sharipov Sh. A., Loshchakov L. S. The system of personnel preparation at all levels for Navoi mining and metallurgical integrated works is consi dered. It includes preparation and retraining of the specia lists with high education as well as teaching and qualifica tion improvement for the workers of all specialities. Key words: Navoi mining and metallurgical integrated works, personnel preparation, material stimulation, tea ching centers, qualification improvement. ГОРНЫЙ ЖУРНАЛ, 2007, № 5 Содержание
Содержание
Содержание
Содержание
Содержание
Содержание
Содержание
Содержание
Издательский дом «РУДА И МЕТАЛЛЫ» Предлагаем Вашему вниманию ЭЛЕКТРОННЫЕ ВЕРСИИ журналов «Горный журнал», «Цветные металлы», «Черные металлы» и «Обогащение руд». При их создании используется программное обеспечение, полностью отвечающее международным требованиям и поддерживающее все отечественные библиографические стандарты и форматы. Электронная продукция предназначена для применения на самых разных уровнях. Библиотекам, уже использующим автоматизированные библиотечные системы, предлагаем готовые электронные базы данных статей журналов, которые они могут включить в свои каталоги. Организациям, их подраз делениям и отдельным специалистам предлагаем информацию на CD вместе с необходимым про граммным обеспечением. Помимо возможности просмотреть выпуски журнала за интересующие годы, можно осуществить поиск информации (публикаций отдельных авторов и организаций, тематических подборок и т. д.), записать ее в файл, сделать распечатку списка литературы. Начиная с 2001 г. электронные версии содержат полные тексты опубликованных статей, которые также можно распечатать. РАСЦЕНКИ НА ЭЛЕКТРОННЫЕ ВЕРСИИ ЖУРНАЛОВ (с учетом НДС) «Горный журнал» 2006 г. (полнотекстовая база данных) . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 000 руб. за год 2002–2005 гг. (полнотекстовые базы данных) . . . . . . . . . . . . 9 600 руб. за год «Цветные металлы» 2006 г. (полнотекстовая база данных) . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 000 руб. за год 2002–2005 гг. (полнотекстовые базы данных) . . . . . . . . . . . . 9 600 руб. за год 2000–2001 гг. (полнотекстовые базы данных) . . . . . . . . . . . . 6 000 руб. за год 1971–1999 гг. (библиографическая база данных). . . . . . . . . 3 600 руб. за год «Черные металлы» 2006 г. (полнотекстовая база данных) . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 000 руб. за год 2005 г. (полнотекстовая база данных). . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 600 руб. за год 2002–2004 гг. (полнотекстовые базы данных) . . . . . . . . . . . . 7 200 руб. за год «Обогащение руд» 2006 г. (полнотекстовая база данных). . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 000 руб. за год 2002–2005 гг. (полнотекстовые базы данных) . . . . . . . . . . . . 4 800 руб. за год 2001 г. (полнотекстовая база данных). . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 600 руб. за год «Материалы электронной техники» 2006 гг. (полнотекстовая база данных) . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 000 руб. за год 20022005 гг. (полнотекстовые базы данных) . . . . . . . . . . . . 4 800 руб. за год НАШ АДРЕС: 119049, Москва, а/я № 71 Тел./факс: (495) 230545518, 955501523 E5mail: rim@rudmet.ru www.rudmet.ru Содержание
«Горный вестник Узбекистана» — научнотехнический и производственный журнал — основан в 1997 г. У истоков его создания стоял генеральный директор НГМК Н.И. Кучерский, благодаря которому журнал существует и совершенствуется. «Горный вестник Узбекистана» предназначен для широкого круга чита телей: специалистов горнодобывающей, перерабатывающей, металлургической и смежных отраслей промышленности, аспирантов и студентов горнометаллургического профиля образования. Издательская деятельность журнала направлена на освещение опыта работы ведущих горных предприятий и ознакомление с результатами исследований специ алистов страны с целью повышения эффективности горнодобывающей промыш ленности Узбекистана. Журнал выходит четыре раза в год на русском и узбекском языках. В нем имеются следующие разделы: горнодобывающие предприятия; геоло гия и геохимия; геотехнология; геомеханика; обогащение полезных иско паемых и металлургия; геотехника; научнолабораторные изыскания; нау ка и образование; экология и техническая безопасность; электроснабже ние; менеджмент и законодательство; научноиздательская публицистика; информация и реклама; международное сотрудничество в горном деле; сырьевая база, геомеханика горных пород; маркшейдерия; экономика и организация производства; разработка месторождений; горное и обогати тельное оборудование; автоматизация и диспетчерское управление; охрана труда; охрана окружающей среды; история горного дела. Отдельные номера журнала посвящаются вопросам истории крупнейших горных предприятий рес публики. К числу наиболее значимых публикаций журнала за истекший период относятся статьи: «Навоийский горнометаллургический комбинат уверенно наращивает объемы производства» (Н. И. Кучерский); «Укреп ление золоторудной сырьевой базы — основа стабильного развития золотоизвлекательного комплекса НГМК» (А. М. Кустов, С. Б. Иноземцев); «Совершенствование комплекса ЦПТ в стесненных условиях карь ера «Мурунтау» (О. Н. Мальгин, В. Н. Сытенков, П. А. Шеметов); «Выбор перспективного направления при выщелачивании бедных и упорных руд» (Е. А. Толстов, Л. А. Лильбок, С. И. Куканова, Л. И. Зайнитдинова); «К вопросу оценки относительной работоспособности эмульсионных взрывчатых сос тавов» (О. Н. Мальгин, И. П. Бибик, С. К. Рубцов); «К вопросу о повышении эффек тивности использования геоэкономического потенциала месторождений сложного строения на современном этапе развития ОГР» (П. А. Шеметов) и др. Журнал включен в список рекомендуемых ВАК Республики Узбекистан для публикации основных материалов диссертаций по специальностям, включенным в область «Науки о Земле». Высокая научная и профессиональная компетенция авторов публика ций позволяют журналу, наряду с представлением информации по вопросам горного дела, стать для горной общественности Узбекистана своеобразным катализатором, дающим толчок к развитию научной и инженерной мысли, появлению новых оригинальных идей. Обмен опытом на страницах журнала открывает возможности для при менения испытанных на практике прогрессивных технологий, методов и разработок. Сегодня можно отметить, что научнотехнический и производственный журнал «Горный вестник Узбекистана» занял прочные позиции в стреми тельно развивающемся информационном поле страны и обретает все большую популярность. Специалистам, желающим более подробно ознакомиться с публикациями на страницах «Горного вестника Узбе кистана», рекомендуем обратиться в его редакцию по адресу: 706800, Республика Узбекистан, г. Навои, ул.Южная, 275А, Навоийский государственный горный институт; тел. 8510 (998579) 223582530, 770529530. Электронные варианты публикаций журнала размещены на вебсайте: www.mining5bulletin.geothech.uz Свои публикации можно направлять по электронному адресу: navggi@intal.uz Справки по публикациям можно также получить в производственнотехническом отделе Навоийского ГМК по тел. 810 (99879) 2277128, Рахматуллаев Олег Бакирович. Содержание
Содержание