Введение к работе
Актуальность проблемы. В период коренного реформирования всей хозяйственной системы страны ключевой задачей является внедрение в производство новых технологий, обеспечивающих выпуск конкурентно способной продукции при резком снижении негативного воздействия производства на окружающую среду. Одной из таких технологий является добыча полезных ископаемых способом подземного выщелачивания, имеющая преимущества в экономическом и социальном отношениях по сравнению с традиционными способами добычи.
Так, например, АООТ «Приаргунское производственное объединение» переходит в ближайшие годы на горнохимическую технологию (подземное и кучное выщелачивание). Освоение первого этапа горнохимической технологии намечено в 1997-1998гг. В этот период объем руды в блоках подземного выщелачивания достигнет 250 тыс. м3, а в штабелях кучного выщелачивания составит 520 тыс. м3. В общем объеме выпускаемой продукции доля подземного и кучного выщелачивания составит 48% с тенденцией к дальнейшему росту.
Шахтные системы подземного выщелачивания с отбойкой и ма-газинированием руды в пределах блока могут применяться на крупных месторождениях, представленных рудными телами большой мощности с относительно высоким содержанием в них полезного компонента. Из-за больших расходов на горно-подготовительные работы (до 50% от всех затрат на добычу) применение этих систем при разработке локальных рудных тел малой мощности, низким коэффициентом рудоносное и с низким содержанием полезного компонента становится экономически нецелесообразным, что обусловливает поиск и переход к шахтным системам подземного выщелачивания в естественном залегании. Для преодоления основного из недостатков указанных систем -длительных сроков отработки блоков - необходимо повысить проницаемость рудных интервалов обрабатываемого технологическими растворами массива с целью обеспечения их доступа к полезному компоненту.
Цель работы заключается в установлении закономерностей взрывного воздействия на улучшение фильтрационных свойств с учетом структурных особенностей строения рудовмещающего массива, обеспечивая тем самым эффективное протекание процесса подземного выщелачивания урана.
Идея работы заключается в использовании в качестве источника взрывного воздействия на рудный массив в его естественном залегании камуфлетных зарядов малой мощности.
Научные положения, защищаемые в диссертации
управляемое изменение фильтрационных свойств
слабопроницаемых рудных залежей при взрыве камуфлетных заря
дов происходит вследствие раскрытия закольматированных трещин
на величину, определяемую выражением
l = {J3a.aWv')/2q где : / - протяженность раскрытия трещин взрывом, м; (У, - предел прочности пород на сжатие, МПа; W - масса заряда, кг; q - давление налегающей толщи, МПа; СС,/3- эмпирические коэффициенты, численные значения которых для Быкогорского месторождения составляют соответственно 0,188м.кг ~ш и 0,6;
динамическое воздействие камуфлетных взрывов на увеличение проницаемости массива определяется, в основном, расположением нагнетательных скважин перпендикулярно направлению трещино-ватости и расстоянием между скважинами с зарядами в пределах от 5 до 9 м, что и позволяет обеспечить оптимальное значение приемости нагнетательных скважин от 8 до 40 л/мин.;
при наличии двух и более систем рудовмещающих трещин наибольшая эффективность процесса выщелачивания слабопроницаемых руд обеспечивается подготовкой камуфлетными взрывами с расположением скважин по объемно-площадной схеме с расстоянием между концами их в веере 7-8 м, между веерами 6 м и при высоте блока, разбуриваемого с одного горизонта, не более 21м.
Достоверность научных положений обоснована удовлетворительным совпадением результатов теоретических, лабораторных и натурных исследований с результатами опытно-промышленных работ.
Практическая ценность. В результате проведения исследований обоснована возможность отработки локальных рудных тел малой мощности, разработаны для различных типов пород варианты шахтных систем подземного выщелачивания с селективной подготовкой массива камуфлетными зарядами массой до 10 кг, расположенными в местах пересечения скважинами рудных интервалов.
Реализация работы. Результаты исследований внедрены в ггоо-
изводстве на руднике №2 Лермонтовского производственного объединения "Алмаз" при доработке блока БК-21 и при подготовке к выщелачиванию блока ОК-3/3. На стадии доработки блока БК-21 дополнительно получено 666,2 кг урана; при этом себестоимость его составила 34.1% от себестоимости 1 кг металла, добываемого по базовой технологии. На стадии горной подготовки блока ОК-3/3 снижение затрат в расчете на 1 м3 массива составило 33,6%.
Экспериментально полученные основные параметры системы разработки позволили осуществить проектирование рациональной схемы подготовки рудовмещающего массива камуфлетным взрыванием с объемно-площадной сеткой расположения скважин (блоки ПК-8, ПК-14а, ПК-15а).
Апробация работы. Основные положения докладывались и получили одобрение на научных конференциях профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов МГРИ (1984-1998 гг.), научных конференциях молодых ученых МГРИ (1989г.), на совещаниях руководящих и инженерно-технических работников Лермонтовского производственного объединения "Алмаз".
Публикации. По теме диссертации опубликовано семь печатных работ, получено авторское свидетельство.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. Она содержит 140 страниц машинописного текста, 34 рисунка, 6 таблиц, список использованной литературы из 100 наименований.