Добыча полезного ископаемого при помощи гидроразмыва массива



Подводная разработка россыпных месторождений делиться на четыре способа производства работ это: дражный, земснарядный, штанговыми агрегатами, подводными землеройными машинами. Они применяются для разработки континентальных россыпей и россыпей континентального шельфа.

Дражный способ хорошо используют для добычи подводных залежей месторождений полезных ископаемых. Главные производственные процессы по добыче и переработке горных пород под водой осуществляются драгой. Драга представляет собой совокупность машин и механизмов, сконструированная на плавучей базе или судне. Драги делятся на два вида континентальные и морские, первые служат для добычи россыпей на материках, а вторые — для разработки месторождений полезных ископаемых мирового океана.

Подготовительные работы для добычи месторождения обычно представляют собой формирование котлована, являющегося местом монтажа драги. После монтажа драги котлован заполняют водой, например, путем перегораживания долины реки плотиной. При заполнении котлована водой драга всплывает и начинает расширение выемки и углубление ее до коренных пород, называемых плотиком, на которых залегает россыпное месторождение полезных ископаемых.

Добычные работы заключаются в выемке полезного ископаемого горизонтальными слоями черпающим устройством драги, начиная от поверхности россыпи к плотику (рис. 1), иногда применяют выемку с подработкой толщи (рис. 1). Вслед за перемещением фронта очистного забоя перемещается фронт отвалов.

Рис. 1. Драга ОМ-431: 1 — понтон; 2 — черпаковая рама; 3 — черпаковая цепь; 4 — нижний черпаковый барабан; 5 — поддерживающий барабан; 6 — подвес черпаковой рамы; 7 — передняя мачта; 8 — главная ферма; 9 — задняя мачта; 10 — сваи; 11 — отвалообразователь; 12 — хвостовые колоды; 13 — береговой мостик; 14 — надстройка

Дражный способ очень хорошо применяют на, неглубоких месторождениях в Южной Якутии.

Земснарядный способ применяют для разработки горных пород, находящихся под водой. Способ основан на всасывании частиц мягких пород вместе с водой землесосом, за счет создаваемого в нем напора и перемещении пульпы по трубам к пунктам приемки: гидроотвалам, гидроскладам и обогатительным установкам.

Землесосы размещают на понтонах. Такие плавучие установки называют земснарядами (рис. 2). На одном земснаряде может быть один или несколько землесосов.

Рис. 2. Земснаряд IHCBeaver 1200 с фрезерным рыхлителем

Штанговый способ или скважинная гидродобыча хорошо подходит для разработки месторождений Южной Якутии

Скважинная гидродобыча (СГД) — метод подземной добычи твердых полезных ископаемых, основанный на приведении полезного ископаемого, на месте залегания в подвижное состояние путем гидромеханического воздействия и выдачи его в виде гидросмеси на поверхность.

Основными технологическими процессами при скважинной гидродобыче являются: вскрытие месторождения с помощью скважин, гидравлическое разрушение (размыв) напорной струей воды (в осушенном или затопленном очистном пространстве), дезинтеграция и перевод в забое разрушенной массы в гидросмесь, транспортирование (самотечное или напорное) гидросмеси от забоя до пульпоприемной скважины (выработки), подъем гидросмеси на поверхность, обогащение, складирование хвостов обогащения, осветление оборотной воды и водоснабжение, управление горным давлением

Рис. 3. 1 — разрабатываемый пласт; 2 — выданная скважина; 3 — обсадная труба; 4 — кондуктор; 5 — цементация; 6 — эрлифлитная труба; 7 — воздушная насадка; 8 — вихревой поток; 9 — мониторная скважина; 10 — монитор; 11 — кондуктор; 12 — привентор

Если породы трещиноватые, то их преждевременно заливают полиуретановым клеем.

Подводные машины. Такими установками могут быть прицепные или колесные скреперы, разрабатывающие подводную россыпь и доставляющие породу непосредственно на поверхность земли. Существуют также подводные экскаваторы и бульдозеры. Как самостоятельные добычные машины их можно использовать только на небольших глубинах вблизи берега. Но они могут работать с выносными земснарядами для того чтобы подавать уже разрыхленную породу к всасу грунтового насоса, что позволит существенно увеличить оббьем породы, добываемой с одной стоянки платформы.

Рис. 4. Добычные установки, применяемые при разработке глубоководных морских месторождений: а — скрепер-волокуша с придонным обогащением; б — самоходный добычной агрегат, связанный с судном на поверхности

Для транспортировки породы на обогатительную фабрику или отвал гидравлическим способом существуют различные схемы устройтсва пульпопровода. Он может быть плавающим — поддерживаться на плаву помощью специальных поплавков, проходить по дну или же находиться на определенной глубине в подвешенном состоянии.

В другом варианте транспортирование осуществляется самоходными или буксируемыми шаландами.

Преимущества инедостатки подводного способа разработки:

Главное преимущество дражной и земснарядной разработки заключается в высокой производительности, законченности цикла работ, поточности технологий и возможности централизации управления. Правда работу драги нельзя считать полностью поточной. Она прерывается во время зашагивания драги. Однако в период между зашагиваниями работа поточная. Все указанные преимущества обеспечивают высокий уровень производительности, небольшое количество обслуживающего персонала и, как следствие, невысокую себестоимость добычи полезного ископаемого. Но в этих преимуществах кроется и главный недостаток способа: громоздкость и большая стоимость оборудования, трудоемкость его перевозок и монтажа на месте. Поэтому для организации дражной разработки необходимы очень большие первоначальные затраты. Чтобы обеспечить погашение этих затрат, нужны месторождения, обеспечивающие достаточно продолжительную работу драги.

Литература:

1. С. В. Потемкин «Разработка россыпных месторождений».
2. Мучник B. C., Голланд Э. Б., Маркус М. Н. Подземная гидравлическая добыча угля. — М.: Недра, 1986.