Фізико-технічні основи свердловинної гідро-технології видобутку важких металів розсипних родовищ і техногенних розсипів - Автореферат

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ ІНСТИТУТ ГЕОТЕХНІЧНОЇ МЕХАНІКИ ІМ. М.С. ФІЗИКО-ТЕХНІЧНІ ОСНОВИ СВЕРДЛОВИННОЇ ГІДРОТЕХНОЛОГІЇ ВИДОБУТКУ ВАЖКИХ МЕТАЛІВ РОЗСИПНИХ РОДОВИЩ І ТЕХНОГЕННИХ РОЗСИПІВТенденція розвитку видобутку кольорових, дорогоцінних і рідких металів в умовах розсипних родовищ, яка намітилася останнім часом, передбачає удосконалення способів і схем відпрацювання, технологій видобутку, збагачення і переробки сировини в напрямку підвищення ступеня вилучення корисних копалин з надр і одержання концентрату на місці залягання з залишенням у надрах уміщуючи порід. Таким чином, розробка фізико-технічних основ свердловинної гідротехнології видобутку важких металів в умовах розсипних родовищ і техногенних розсипів є актуальною науково-практичною проблемою, що має важливе народногосподарське значення, а також необхідні передумови для її вирішення, що ґрунтуються на результатах наукового відкриття. Дисертація виконана відповідно до “Комплексної програми розвитку кольорової металургії України на період до 2010 р.”, затвердженої постановою Кабінету Міністрів України №1918 від 18.10.99 р., програми 2.3.8 “Створити й освоїти технології і технічні засоби, які забезпечують екологічно чисті процеси видобутку і переробки корисних копалин за рахунок використання безвідхідних технологій і утилізації відходів промислових виробництв” ДКНТ України, “Концепції розвідки, дослідної експлуатації і промислового освоєння стратегічних видів корисних копалин, приурочених до надр Рівненської області”, схваленої Відділенням наук про Землю НАН України (протокол №7, §35 від 06 липня 1999 року), у якій автор є виконавцем. Ідея роботи полягає у використанні встановлених закономірностей розподілу корисного компоненту по техногенним розсипам та особливостей процесів гідро руйнування, дезинтеграцї і гідро транспортування матеріалів розсипів при обґрунтуванні їх параметрів в умовах дотримання збалансованості витрат робочого агента і мінімізації втрат корисного компонента. Метою роботи є розробка фізико-технічних основ свердловинної гідротехнології видобутку важких металів в умовах розсипних родовищ і техногенних розсипів, які дозволяють підвищити ефективність і забезпечити екологічну захищеність їхнього освоєння.Аналіз існуючих технологічних і технічних рішень, а також моделей гідродинамічних процесів розмиву і гідро транспортування рудних пульп дозволив оцінити їх слабкі і сильні сторони, виділити основні робочі процеси й елементи технологічних схем, визначити класифікаційні ознаки систем свердловинного гідровидобутку. З ціллю підвищення ефективності розмиву і переміщення гідро пульпи на віддалі до 6 - 8 м., від насадки кут нахилу струменя до поверхні розмиву неповинен перевищувати 5 - 7°, швидкість переміщення струменя по забою обмежується при цьому до 1,0 - 2,0 м/с, а висота забою при розмиві через насадки діаметром 15 - 35 мм складає 25 - 30 см. Деяке збільшення втрат корисного компонента на малих віддалях від насадки пояснюється малою швидкістю переміщення струменя по забою, в результаті чого значна частина енергії втрачається на розрідження і переміщення корисних копалин, в результаті чого окремі, більш крупні частини корисного компонента осідають на підстилаючи породи, або затримуються в тріщинах. На величину втрат корисних копалин, крім параметрів струменя, впливає і характер відкладень що підстилають порід: їхній склад, міцність, тріщинуватість, а також кут падіння і напрямок дії струменя стосовно площини залягання. На підставі проведених досліджень отримано залежності, які визначають абсолютний обсяг витягу заповнювача з тріщин підстилаючи до порід (Vtp), ореол впливу однієї свердловини на масив що підстилають порід (r), кількість свердловин (Kkc) і питомі енергетичні витрати на до вилучення заповнювача водою на третин стадії (ЕВ).Дисертація є закінченою науково-дослідною роботою, у якій виконане теоретичне узагальнення і рішення значної галузевої проблеми, що має важливе народногосподарське значення і полягає в розробці фізико-технічних основ свердловинної гідротехнології видобутку важких металів в умовах розсипних родовищ і техногенних розсипів. Доведено, що зниження втрат корисного компонента у виймальній камері до мінімального рівня забезпечується при швидкостях переміщення струменя по вибою в межах 1,0-2,0 м/с., і пошаровому розмиві розсипів уступами висотою 0,25-0,30 м., з переміщенням зруйнованого матеріалу на відстань, рівну половині ефективної дальності польоту струменя. Доведено, що підвищення повноти витягу корисного компонента з розсипу забезпечується шляхом його витягу з тріщин у породах глибиною до 1,6 м., за рахунок двох стадійного впливу на днище виймальної камери, де на першій стадії здійснюється розкриття тріщин повітряним струменем, який подається під днище через похилу свердловину з тиском 0,7-1,0 МПА, протягом 12-15 хвилин і наступним змивом і гідроелеваторним підйомом на другій стадії.

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ