Search

Актуальность проблемы повышения эффективности использования извлеченных из недр на земную поверхность металлосодержащих минеральных ресурсов объясняется возрастающей потребностью промышленности в металлах для удовлетворения жизненных запросов человека. Целью исследования является разработка природо- и ресурсосберегающей технологии добычи металлов при подземной разработке металлических месторождений полезных ископаемых. Методика исследования включает в себя комплекс методов, совокупно определяющих целесообразность вовлечения в производство некондиционных металлосодержащих ресурсов с использованием гидрометаллургических технологий и повышающих извлечение металлов по сравнению с традиционными технологиями обогащения. Основным методом является полупромышленный эксперимент выщелачивания урановой руды в штабеле. Результаты исследования позволяют оптимизировать организацию работ по выщелачиванию металла путем регулирования технологических параметров на всех стадиях выщелачивания некондиционного минерального сырья в штабеле с дифференцированной оценкой влияния основных технологических процессов на показатели выщелачивания. Приведены данные о расходе реагентов и материалов, извлечении металлов в раствор и из раствора, а также нейтрализации маточного раствора. Показано, что выщелачивание в штабеле не радикально повышает показатели традиционных методов извлечения металлов, а лишь уменьшает содержание металлов во вторичных хвостах. Обозначены недостатки существующих методов оценки влияния горного производства на окружающую среду. Результаты исследования могут быть востребованы при разработке металлических руд в горнодобывающих отраслях. Выводом из результатов исследования является заключение о том, что выщелачивание в штабеле не решает проблемы безотходности, по существу увеличивая время воздействия химически опасных продуктов на живое вещество. The relevance of the problem of increasing the efficiency of using the metallic mineral resources extracted from the bowels on the earth's surface is explained by the increasing demand of industrial metals to meet the vital queries of the human. The aim of the study is to develop environment-friendly and resource-saving technologies of extracting metals from sub-standard raw materials in underground mining of metallic mineral deposits Research methodology includes a set of methods that collectively define the feasibility of involvement in production of non-conforming metallic resources using hydrometallurgical technologies and increasing the extraction of metals compared to traditional washing technology. The main method is semi-experimental leaching of uranium ore in the pile. The results of the research allow us to optimize the organization of work on leaching metals by controlling the process parameters at all stages of leaching of off-grade mineral raw materials in the stacks with a differentiated assessment of the influence of major processes on leaching rates. The paper introduces the data on consumption of reagents and materials, extraction of metals into solution and out of solution and neutralization of the mother liquor. It is shown that leaching in the pile does not radically improve performance of traditional methods of extraction of metals, but only reduces the metal content in the secondary tails. The paper identifies the deficiencies of existing methods of assessing the impact of mining on the environment. The conclusion from the results of the study is that leaching in a stack does not solve the problem of non-waste, essentially increasing the exposure time of chemically hazardous products to living matter.

Relevance and purpose. The systemic crisis in the mining industry has weakened the provision of the industry with proven reserves of the main types of minerals, which has made the search for technological solutions in order to restore the lost potential of the mineral resource base. Methodology. Theoretical studies of the movement of the grinding charge in the grinding chambers of planetary mills are based on the postulate of the equivalence of the forms of movement of the charge in mills. Grinding equipment of a new technical level is being improved in the direction of increasing the intensity of the effect of grinding bodies on the crushed material. The aim of the study is to increase the intensity of the impact of grinding bodies on the crushed mineral raw materials while minimizing the energy consumption of processing processes. The goal is achieved by integrating analytical and experimental studies with elements of engineering forecasting and modeling of the results. Results and scope. The results of studying the properties of rocks and their changes as a result of crushing and grinding in mechanical mills are presented. Information about devices for measuring the parameters of shock pulses and the practice of their application is systematized on the example of geological differences of rocks. Bench studies have confirmed the theoretically substantiated phenomenon of shock pulse amplitude suppression. The role of the processes of crushing and grinding in mills in the technological chain of waste-free utilization of the tailings of the concentration of chemically exposed ores is detailed. Сonclusions. The phenomenon of increasing the intensity of the impact of grinding bodies on the crushed mineral raw materials with the same energy consumption of processing processes can be used in the modernization of technologies for the development of mineral deposits.

Актуальность исследования. Статья посвящена актуальной проблеме совершенствования технологии разработки сложно-структурных месторождений скального типа для увеличения производства содержащихся в рудах редких и ценных металлов, дефицитность которых возрастает с развитием научно-технического прогресса. Цель исследования - определение условий совмещения систем разработки разных классов для увеличения возможностей селективизации добычных работ при использовании различных вариантов извлечения руд в смежных добычных участках. Методика исследования. Основу исследования составляет экономический расчет возможных вариантов совмещения в пределах рудного поля на основе полученных экспериментально сведений о рудовмещающем массиве. Результаты. Дана характеристика условий залегания руд на конкретном скальном месторождении сложной структуры. Произведено инженерно-геологическое районирование рудовмещающего массива с дифференцированной оценкой геологоструктурных нарушений по величине и направленности. Дан прогноз возможного по аналогии с практикой поведения горных выработок под влиянием разломных структур и макротрещин. На уровне экспертной оценки определена целесообразность применения слоевой или камерной систем разработки с закладкой технологических пустот твердеющими смесями. Выводы. Эффективность выемки руд достигается селективизацией выемки запасов в пределах одного рудного поля при комбинировании систем разработки при максимальном учете геолого-структурных факторов локализации руд и механофизических свойств рудовмещающих пород. The relevance of the study. The article is devoted to the urgent problem of improving the technology for developing complex structural rocky deposits to increase the production of rare and valuable metals contained in ores, the deficiency of which increases with the development of scientific and technological progress. The purpose of the study is to determine the conditions for combining development systems of different classes in order to increase the possibilities for selection of mining operations using various options for ore extraction in adjacent mining areas. The methodology of the study. The basis of the study is the economic calculation of possible combinations within the ore field based on experimentally obtained information about the ore-bearing massif. Results. The authors have characterized the ore bedding conditions at a specific rock deposit of complex structure, carried out the engineering geological zoning of the rocks of the ore-bearing massif with a differentiated assessment of geological and structural disturbances in magnitude and direction and made the forecast of the possible behavior of mine workings, by analogy with the practice, under the influence of fault structures and macrocracks. At the level of expert evaluation, the appropriateness of using a layered or chamber development system with the laying of technological voids hardening mixtures is determined. For areas containing the main reserves of the ore balance sheet of the deposit, the effectiveness of development systems was assessed by comparing alternative options for layer and chamber excavation, as well as the same shopping. Conclusions. The efficiency of ore mining is achieved by selection of reserves mining within the same ore field when combining mining systems with the maximum allowance for the geological and structural factors of ore localization and the mechanical and physical properties of ore-bearing rocks.

Актуальность исследования. Статья посвящена проблеме совершенствования технологии разработки маломощных рудных тел как резерва увеличения производства металлов. Ее актуальность обусловлена ростом дефицита редких и ценных металлов, большинство из которых локализовано в месторождениях рассматриваемого типа. Цель эксперимента - установить взаимосвязь между геомеханическими условиями разработки рудных месторождений и параметрами очистных работ. Методика. Основу исследования составляет долговременный промышленный эксперимент на месторождении Ишимское, осуществляемый с использованием геофизических методов мониторинга. Результаты. Дана оценка перспектив разработки маломощных месторождений с относительно ограниченными запасами. Приведен результат анализа методов управления напряжениями пород в зависимости от их свойств, и описан механизм перехода пород из ненарушенного состояния в нарушенное. Сформулирована математическая модель феномена самозаклинивания структурных блоков пород, и дана справка о теории разрушения пород как следствия внутреннего деформирования элементарных минеральных частиц в анизотропной среде. Дано условие сохранности массива от разрушения. Описаны преимущества исследования напряженности пород по величинам упругой и остаточной деформаций. Произведена типизация способов управления массивами по критерию сохранности земной поверхности от разрушения. Приведены результаты использования методов мониторинга в ходе полномасштабной разработки месторождения. Определен экономический эффект погашения пустот на основе регулирования напряжений. Выводы. Скальные месторождения металлических руд обладают свойствами, использование которых при подземной разработке позволяет улучшить технико-экономические показатели за счет рационального управления естественными и наведенными напряжениями в ходе мониторинга горных работ с применением методов рудничной геофизики. The relevance of the research. The article is devoted to the problem of improving the technology of developing thin ore bodies as a reserve for increasing the production of metals. Its relevance is due to the growing deficit of rare and valuable metals, most of which are localized in deposits of the type under consideration. The aim of the experiment is to establish the relationship between the geomechanical conditions of the development of ore deposits and the parameters of the treatment works. Methodology. The research is based on a long-term industrial experiment at the Ishim field, carried out using geophysical monitoring methods. Results. The prospects of developing low-power deposits with relatively limited reserves are estimated. The article presents the result of the analysis of methods for controlling rock stresses depending on their properties and describes the mechanism of rock transition from an unbroken state to a broken state. A mathematical model for the phenomenon of self-jamming of structural blocks is formulated and a reference is given to the theory of rock destruction as a consequence of the internal deformation of elementary mineral particles in an anisotropic medium. The article explains the condition of the array preservation from destruction. The advantages of studying the stress of rocks by the values of elastic and residual deformations are described. The typification of methods for managing arrays by the criterion of the preservation of the earth's surface from destruction was made. The results of the use of monitoring methods during the full-scale development of the field are presented. The economic effect of the repayment of voids based on the regulation of stresses is determined. Conclusions. Rock deposits of metal ores have properties the use of which in underground mining can improve technical and economic indicators due to the rational management of natural and induced stresses during monitoring of mining operations using the methods of mining geophysics.

Актуальность. При подземной разработке скальных металлических месторождений в зоне сопряжения очистных и подготовительных выработок динамика напряжений и деформаций осложняет процессы добычи руд и снижает эффективность производства. На участке сопряжения выработок деформации в породах служат источником локальных обрушений. Исследование механизма развития напряжений и деформаций в зоне вскрытия рудного тела горными выработками позволяет скорректировать параметры очистных работ, снижая результаты негативного проявления горного давления. Основными методами прогнозирования темпов развития горного давления являются натурные исследования с использованием геофизических и маркшейдерских методов. Полученные значения напряжений и деформаций являются основой для объективной оценки состояния массива в зоне сопряжения выработок. Результаты. По данным натурных исследований строили графики изменения деформации крепи во времени и пространстве вокруг выработки и оценивали механизм развития горного давления под влиянием горных работ. Определено, что массив характеризуется тремя участками действующих напряжений. Установлен незначительный рост напряжений в течение первых трех месяцев очистных работ, а также более медленные темпы нарастания напряжений в породе, чем в руде. Выявлено, что добыча руд в зоне сопряжения выработок по характеру развития деформаций подразделяется на три фазы, подчиняющиеся закономерностям. Выводы. Установленные закономерности развития напряжения в зоне ослабления массивом позволяют прогнозировать состояние массива с достаточной для управления детализацией, что дает возможность корректировать параметры разработки с получением экономического эффекта за счет уменьшения разубоживания руд и уменьшения опасности для горнорабочих. Relevance. At underground mining of rocky metal deposits in the junction zone of treatment and preparatory workings, the dynamics of stresses and strains complicates ore mining and reduces production efficiency. At the site of conjugation of workings, deformations in rocks serve as a source of local collapses. The study of the mechanism of development of stresses and deformations in the zone of ore body opening by mine workings allows adjusting the parameters of the cleaning works, reducing the results of the negative manifestation of rock pressure. The main methods of predicting the rate of development of rock pressure are field studies using geophysical and surveying methods. The obtained values of stresses and strains are the basis for an objective assessment of the state of the array in the junction area of the workings. Results. According to the field studies, the authors have constructed the graphs of changes in the support lining in time and space around the mine and assessed the mechanism of rock pressure development under the influence of mining. It is determined that the array is characterized by three sections of the existing stresses. The authors established a slight increase in stresses during the first three months of refining, as well as a slower rate of increase of stresses in rock than in ore. It is revealed that ore extraction in the junction zone of workings is divided into three phases according to the nature of development of deformations, which obey the laws. Findings. The established patterns of tension development in the zone of weakening by an array make it possible to predict the array state with details sufficient for controlling, that allows adjusting the development parameters to obtain the economic effect by reducing the dilution of ores and reducing the risk to workers.