Анализ технологических схем добычи золота в условиях Ганны
Автор: Нартей Э.К, магистрант,Семенченко А.К.
Источник:Анализ исследований и публикаций
Анализ исследований и публикаций.
Проблема и ее связь с научными и техническими задачами. Всего каждый год из недр Ганы извлекается почти 130 тонн золота – по этому показателю она среди стран Африки занимает второе место, впереди лишь ЮАР.В настоящее время золото добывают главным образом из руд, причем не только золотых, но и таких , в которых основными полезными ископаемыми являются другие цветные металлы , в частности медь, цинк, серебро, свинец.
Производительность золотодобывающих рудников значительно уступает не только железорудным и угольным шахтам, но и многим рудникам, разрабатывающим месторождения цветных металлов .Чтобы добыть 1 кг золота при его содержании в тонне руды 4-5 грамм (такое содержание характерно в настоящее время для многих месторождений, разрабатываемых в западных странах), нужно отбить, выдать на поверхность и переработать 200 – 250 тонн руды; для получения 1 тонн золота нужно разработать 200-250 тысяч тонн руды.
Разработка жильных месторождений – одна из самых трудоемких работ в горном деле. Положение осложняется еще и тем, что выемку надо производить без потерь, то есть по возможности более полно, так как ценность золотой руды очень высока. По этим причинам подземная разработка жильных месторождений золота очень трудоемка, а системы разработки менее эффективны, чем, например, при эксплуатации угольных или железорудных месторождений.
Открытая разработка в горном деле считается наиболее прогрессивной, и ее удельный вес неуклонно возрастает во всех странах, однако в практике добычи золота широко применяют подземные работы, так как коэффициент вскрыши при открытой разработке тонкожильных месторождений был бы слишком велик.
В связи с вышеказанным возникает необходимость усовершенствования существующих технологий подземной добычи золота и снижения потерь руды в целиках.
Анализ исследований и публикаций.
Основное количество металла в Ганне добывается из коренных месторождений, незначительное количество — из россыпей полукустарным способом, а также попутно из алмазоносных россыпей. Разработка ведётся в основном подземным способом (месторождения Ашанти, Престеа, Тарква, Дунква). Глубина разработки на месторождении Ашанти превышает 1500 м. На месторождении Тарква применяется система разработки с обрушением кровли.
Золото коренных месторождений заключено чаще всего в кварцевых жилах, мощность которых, а также угол залегания и длина могут быть самыми различными. Различны также размеры золотых включений и их количество. Толщина кварцевой жилы может достигать нескольких десятков метров или быть менее 10 см. Правда, в последнем случае говорят уже не о жиле, а о прожилке. Жилы могут быть одиночными или залегать целыми семействами. Бывают случаи, когда множество мелких жил и прожилок образуют целую рудную зону.
При разработке золоторудных жил наиболее часто применяются системы разработки с магазинированием, при которых отбитая в блоке руда выпускается не сразу, а частично, так, чтобы она накапливалась в выработанном пространстве и с накопленной (замагазанированной) руды можно было бурить шпуры для отбойки следующего слоя. Свободное пространство между отбитой рудой и целиковым рудным массивом должно быть достаточным для размещения людей и бурильных машин.
Постановка задачи. Цель данной работы – провести анализ существующих технологических схем добычи золота в условиях Ганны.
Изложение материала и результаты.
Основной технологической схемой, применяемой в Ганне для добычи золота, является камерно-столбовая.
Камерно-столбовая система разработки применяется для выемки пологих и наклонных (до 40-45°) залежей полезных ископаемых при высокой устойчивости их и вмещающих пород.
На рудных шахтах отрабатываемую залежь делят на панели или блоки, разделяемые между собой ленточными или изолированными целиками. Расположение камер (по простиранию, восстанию) зависит от угла падения залежи и применяемого на очистных работах оборудования. При выемке пологих рудных тел с использованием на доставке руды скреперных установок (рис. 1) подготовительно-нарезные работы включают проведение в лежачем боку основных откаточных, вентиляционных и, перпендикулярно им, панельных штреков.
Рис. 1 - Камерно-столбовая система разработки
Последние соединяются рудоспусками с рудными панельными штреками. Проводятся также материально-ходовые и вентиляционные выработки. В зависимости от мощности рудного тела и применяемого на буровзрывных работах оборудования выемку ведут безуступным или потолкоуступным забоем (высота уступов 2,5-3,5 м). Для бурения и вентиляции используются передовые забои (1,8-2,5 м) под кровлей камер.
При испании самоходного оборудования залежь разбивают на панели, обычно шириной 150 м (рис. 2).
Рис. 2 - Камерно-столбовая система разработки с разбивкой на панели
После проведения основных транспортных и вентиляционных штреков проходят панельные штреки, из которых в целике образуют заезды. На залежах мощностью более 4-4,5 м панель проветривают за счёт пройденной по её центру под кровлей рудного тела вентиляционной выработки. При оформлении междукамерных целиков соблюдается ступенчатая конфигурация линии очистных забоев, способствующая лучшему проветриванию и поддержанию кровли.
Рудные тела мощностью менее 2,5-3 м разрабатывают с подрывкой подстилающих или налегающих пород (определяется устойчивостью кровли и выдержанностью контакта рудного тела с породами). Рудные тела мощностью до 7-8 м (при использовании башенных буровых кареток — до 12 м) отрабатывают по высоте сплошным забоем. Выемку рудных тел мощностью свыше 8 м осуществляют в два слоя с опережением (на 30-40 м) верхнего слоя высотой 5-6 м. При камерно-столбовой системе разработки наклонных залежей и использовании на доставке руды скреперных установок камеры располагают по восстанию.
При мощности рудного тела 5-8 м (рис. 3) подготовка блоков (длина 120-200 м) заключается в проведении откаточного штрека, вентиляционного (блокового) восстающего и рудоспуска.
Рис. 3 - Камерно-столбовая система разработки с разбивкой на блоки
В зависимости от мощности залежи, угла падения, применяемого оборудования суточная производительность выемочной единицы изменяется от 200 до 1000 т. Сменная производительность труда забойного рабочего 40-200 т, а рабочего по системе 30-120 т. Удельный объём подготовительно-нарезных работ при эксплуатации наклонных месторождений составляет 4-6, пологих — 2-4 м на 1000 т запасов руды.
Нарезают блоки транспортными диагонально-расположенными (или ломаными) наклонными съездами. По мере очистной выемки, осуществляемой с применением самоходных автономных буровых установок и погрузочно-доставочных машин, оформляют междукамерные целики.
При мощности залежи более 8 м её разработка ведётся вариантом "спаренные камеры" (рис. 4).
При этом вынимают соседние камеры параллельно в пределах слоя, что обеспечивает более эффективное использование самоходного оборудования. Подготовка и нарезка блока заключается в проведении полевого и рудного откаточных штреков, полевого откаточного заезда, аккумулирующего и вентиляционного восстающего, рудоспуска. Междукамерные целики располагают по падению залежи.
В зависимости от мощности залежи, угла падения, применяемого оборудования суточная производительность выемочной единицы изменяется от 200 до 1000 т. Сменная производительность труда забойного рабочего 40-200 т, а рабочего по системе 30-120 т. Удельный объём подготовительно-нарезных работ при эксплуатации наклонных месторождений составляет 4-6, пологих — 2-4 м на 1000 т запасов руды.
Рис. 4 – Система разработки "спаренными камерами"