Ныне в общем объеме вовлекаемых в освоение полезных ископаемых, добываемого и используемого минерального сырья, составляющего порядка 75% потребляемых человечеством минеральных ресурсов, а также извлекаемых из него и используемых разнообразных полезных компонентов, все еще значительный удельный вес, особенно в России, занимают полезные россыпеминеральные вещества.
Прежде всего, это характерно для отечественной золотодобычи. Причем, несмотря на значительное уменьшение за последние годы удельного веса россыпной золотодобычи в стране (с 70.75% до 50.55% к концу XX столетия) и последовательное увеличение добычи рудного золота и так называемого комплексного золота, добыча россыпного золота остается важной составляющей не только на ближайшую, но в определенной мере и на отдаленную перспективу.
И хотя природные ресурсы с высоким и относительно высоким содержанием в них золота в основном отработаны, тем не менее, перспективы формирования россыпеминеральных ресурсов в стране в целом и в Забайкалье, в частности, следует связывать с наличием в недрах глубокоза-легающих, погребенных и некоторых видов техногенных россыпей, а также новых, ранее не осваиваемых генетических типов.
Следует, однако, отметить, что за последние 12. 15 лет значительно ухудшились и усложнились условия освоения россыпеминеральных объектов, что, прежде всего, выразилось в следующем:
— значительно сократилось количество алювиальных россыпей, расположенных в благоприятных для освоения условиях;
— наиболее крупные и богатые по содержанию металла россыпи в основном отработаныво все возрастающем количестве в освоение вовлекаются все более мелкие по масштабам россыпеминеральные объекты- 5.
— существенно уменьшились суммарные запасы россыпного металла в целом по стране, а в Забайкалье — в особенности;
— значительно снизилось содержание золота в вовлекаемых в отработку россыпях;
— во все возрастающем количестве в переработку вовлекается труд-нообогатимое россыпеминеральное сырье, поскольку возрастает глинистость добываемых россыпеминеральных песков (с 15.20% в 70-х годах, до 45. 50% в настоящее время);
— резко сократилось (за последние 10. 12 лет) количество разведанных россыпеминеральных объектов и запасов металла в целом;
— отсутствует необходимый объем инвестиций в россыпную золотодобычупроисходит относительное снижение уровня инновационного обеспечения россыпеминерального освоения.
Высоки потери ценных компонентов при обогащении труднообога-тимых песков россыпей со значительным содержанием тонкого и мелкого золота, достигающие в ряде случаев 40. .50%.
В то же время все более жесткими становятся требования экологического, экономического, социального и правового порядка к освоению россыпеминеральных объектов.
Противоречие, сложившееся между необходимостью обеспечения рационального уровня эффективности добычи золота и все ухудшающимися условиями освоения россыпеминеральных объектов, предопределяет необходимость постоянного изыскания и применения прогрессивных средств и методов выявления, изучения, оценки и освоения россыпеминеральных объектов, извлечения полезных компонентов и их обработки.
Весьма важное значение при этом приобретает проблема рациональной подготовки россыпеминерального сырья не только к переработке, но и при его переработке и подготовке россыпеминеральных полуфабрикатов, а 6 также подготовке получаемой из него минеральной продукции и, в первую очередь, золота.
Решение данной проблемы в целом, как показывает практика и выполненные автором исследования, возможно лишь на основе обстоятельного научно-технического обеспечения, базирующегося на системно-комплексном подходе ко всем переделам россыпеминерального (в данном случае — золотороссыпного) производства.
Актуальность работы. Драгоценные металлы, и в первую очередь золото, всегда играли важную социально-экономическую роль в нашей стране и во многих странах мира. Золото неоднократно проявило себя как надежное средство экономической защиты в экстремальных условиях.
Высокую значимость золото приобретает и на современном этапе в деле обеспечения развития рыночной экономики в Забайкалье, где роль горнопромышленного производства особенно велика.
И хотя стратегически в развитии золотодобычи в России ставка делается на рудное золото (к 2010 г. — до 80%), однако существенное значение сохранит и россыпная золотодобыча, дальнейшее развитие которой будет способствовать развитию рудной золотодобычи, особенно в Забайкалье и на Дальнем Востоке.
Вместе с тем развитие россыпной золотодобычи невозможно без решения ряда сложных задач, обусловленных целым рядом факторов:
— крупные и богатые россыпные месторождения в большинстве своем отработаны, а оставшиеся запасы золота рассредоточены, главным образом, в многочисленных мелких природных россыпях, расположенных, как правило, в слабо освоенных и неосвоенных районах, а также в техногенных россыпеминеральных образованияхпричем порядка 80% таких россыпей характеризуются малыми запасами — менее 500 кг;
— существенно снизилось качество россыпеминерального сырья и, в определенной мере, товарной продукции, в частности, возросла глини7 стость россыпеминеральных песков (до 45.50%), резко уменьшилось содержание золота, о чем свидетельствуют практика и экономические критерии целесообразности отработки природно-техногенных россыпей с содержанием золота до 200 мг/м ;
— значительно усложнились горно-геологические и горно-технические условия освоения россыпеминеральных объектов;
— возросли эксплуатационные и удельные капитальные затраты, а также экологические требования к освоению россыпей.
В этих условиях высокую актуальность приобретает обеспечение надлежащего уровня качества как исходного золотосодержащего сырья, так и получаемой из него минеральной продукции.
Объект исследования — золотоносные россыпеминеральные образования южных районов Забайкалья как источники минерального сырья и получения готовой продукции, а также объекты минеральной подготовки.
Предмет исследования — россыпеминеральная подготовка как многозвенная технологическая система в общем производственном комплексе россыпной золотодобычи.
Целью работы является повышение эффективности разработки золотоносных россыпей на базе обоснования, разработки и внедрения на объектах золотодобычи оптимальной сквозной россыпеминеральной подготовки, учитывающей все этапы и стадии освоения россыпных месторождений.
Основная идея работы заключается в том, что рациональный уровень качества добываемого и перерабатываемого золотосодержащего рос-сыпеминерального сырья может быть достигнут на базе научно-технически и технологически обоснованной россыпеминеральной подготовки как сквозной полно-элементной производственной системы.
Основные задачи исследования: 1. Обобщить и проанализировать состояние разработки проблемы добычи 8 и подготовки золотосодержащего россыпеминерального сырья.
2. Выявить основные особенности и параметры россыпеминеральных образований как исходных объектов разработки и минеральной подготовки.
3. Выделить основные категории качества россыпеминерального сырья в производственной системе освоения минеральных объектов.
4. Установить состав, структуру и особенности проявления россыпемине-ральной подготовки как сквозной технологической системы.
5. Обосновать технологические методы рациональной россыпеминераль-ной подготовки при открытой добыче золотосодержащих песков.
Методы исследований. При выполнении диссертационной работы использованы в комплексе следующие основные методы исследований:
— анализ и обобщение информационных источников и практики освоения;
— научные классификации — при систематизации и оценке россыпеминеральных объектов Восточного Забайкалья;
— теоретические обоснования — при установлении категорий качества россыпеминеральных образований, состава и структуры россыпемине-ральной подготовки, разработке научно-методических основ их оценки;
— экспериментальные исследования и натурные наблюдения при установлении методов рациональной россыпеминеральной подготовки;
— системный подход как базовый метод исследований.
Основные научные положения, выносимые на защиту:
1. Повышение рентабельности золотоносных россыпных месторождений на современном этапе возможно на базе сквозного стадийно-функционального формирования рационального уровня качества минерального сырья на всех этапах освоения месторождений.
2. Функционально-стадийный состав и структуру россыпеминеральной подготовки как сквозной организационно-технической системы в целом предопределяют геологоразведочная, проектная, эксплуатационная, 9 обогатительная и металлургическая подготовки минерального сырья.
3. Эффективная россыпеминеральная подготовка как сквозная и полнозвенная технологическая система осуществима при комплексном научно-техническом и проектном обосновании и последовательной практической реализации ее рациональной структуры от разведки месторождения до получения товарной продукции.
Достоверность научных положений обеспечена, прежде всего, широким и системным использованием результатов обобщения и анализа практики добычи, подготовки и переработки золотосодержащих песков при освоении россыпеминеральных объектовранее выполненных исследованийлитературных данныхрезультатов экспериментальных работ в производственных условияхмноголетних наблюдений, осуществленных в процессе разработки ряда золотоносных россыпей регионаположительной практической реализацией результатов исследований и рекомендаций.
Научная новизна и значимость выполненных исследований:
1. Впервые подготовка россыпеминерального сырья обоснована и представлена как многоаспектная научно-производственная система, определяющая оптимальную технологическую политику при отработке россыпных месторождений на современном этапе.
2. Разработана более универсальная классификация россыпеминеральных объектов, позволяющая осуществлять оптимальный выбор технологий и способов разработки россыпных месторождений для конкретных горно-геологических условий.
3. Обоснованы категории качества россыпеминеральных образований, сырья и товарной продукции и обоснованы показатели их оценки.
4. Россыпеминеральная подготовка обоснована и представлена как сквозная многостадийная технологическая система, устанавливающая многозвенный состав и структуру россыпеминеральной подготовки как производственной системы в общем комплексе освоения россыпемине.
10 ральных объектов.
5. Обоснована система организационно-технологических методов обеспечения оптимальной россыпеминеральной подготовки и методика ее укрупненной качественно-количественной оценки и эффективности.
Практическая ценность работы заключается в том, что использование результатов выполненных исследований и разработок позволяет:
1. Целенаправленно ставить и результативно выполнять научные исследования в области формирования и повышения эффективности россыпеминеральной подготовки.
2. Ввести специальный подраздел в проектах на освоение россыпеминеральных объектов и обосновывать рациональные технологические схемы и параметры россыпеминеральной подготовки как сквозной производственной системы.
3. Золотодобывающим предприятиям оперативно и надежно устанавливать наиболее рациональные технологии, состав, структуру и параметры россыпеминеральной подготовки.
4. Оценивать эффективность и рациональность россыпеминеральной подготовки и на этой основе повышать эффективность всего россыпемине-рального производства.
Реализация результатов работы. Основные результаты выполненных автором исследований, обоснований и разработок получили последовательную практическую реализацию в 1991 — 2001 гг. при осуществлении:
— научных исследований в ЧитГТУ и ИГД ДВО РАН, связанных с обоснованием стратегии создания технологий открытой разработки месторождений твердых полезных ископаемых;
— технико-экономических обоснований, проектирования, освоения ряда россыпных месторождений Забайкалья;
— учебного процесса — при прохождении производственной практики студентами Горного института ЧитГТУ на предприятии «Бальджа» и при чтении лекций магистрам горного факультета ЧитГТУ.
Личный вклад автора заключается в следующем:
— россыпеминеральная подготовка представлена и обоснована как единая производственная система и показана ее значительная роль в обеспечении эффективного освоения россыпеминеральных образований;
— выделены и систематизированы основные типы россыпеминеральных образований как объектов освоения и россыпеминеральной подготовки в южных районах региона;
— разработаны классификации россыпеминеральных образований, объектов освоения и способов разработки россыпей;
— выделены основные категории россыпеминерального качества и предложены показатели их количественной оценки;
— обоснованы многозвенный состав, структура и организационно-технологические типы россыпеминеральной подготовки;
— установлены основные пути создания рациональных технологических схем и методов осуществления россыпеминеральной подготовки при открытой разработке золотоносных россыпей;
— реализован ряд рациональных технологических методов россыпеминеральной подготовки при проектировании и разработке золотоносных россыпей.
Апробация работы. Основные результаты выполненных исследований и практической реализации докладывались, обсуждались и получили положительные оценки на Международном научном симпозиуме «Неделя горняка — 2001», г. Москва, январь-февраль 2001 г.- Международной конференции по проблемам горной геомеханики и освоения минеральных ресурсов, г. Бишкек (Кыргызская Республика), октябрь 2000 г.- Международном симпозиуме «Неделя горняка — 2000», г. Москва, январь-февраль.
2000 г.- Международной конференции «Наука и образование на рубеже тысячелетий», г. Чита, июнь 1999 г.- на региональной конференции «Проблемы освоения и рационального использования природных ресурсов Забайкалья», г. Чита, ЧитГТУ, апрель 2000 г.- научных семинарах Института горного дела ДВО РАН, г. Хабаровск, 1999 — 2000 г. г. и Горного института Читинского государственного технического университета, г. Чита, 2001 г.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ, в том числе 1 монография и отдельные подразделы автора в 3-х монографиях (Секисова Г. В., Резника Ю. Н., Латкина А. С., Б.С. Сажина).
Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы из 82 наименований, изложена на 198 страницах машинописного текста, включая 25 таблиц, 63 рисунка и приложения.
Выводы.
1. Надежная количественная оценка эффективности россыпеминеральной подготовки, включающей в комплексе все основные аспекты ее производственного проявления и в их числе — экономический, экологический, социальный, правовой и т. д. — предстает весьма сложной проблемой,.
186 являющейся предметом специальных и капитальных исследований и обоснований, осуществление которых возможно лишь поэтапно.
2. На современном этапе целесообразно использовать количественно-качественную оценку россыпеминеральной подготовки, в основу которой положена иерархическая система критериев и соответствующая им система показателей оценки.
3. В общем случае в качестве определяющих критериев оценки россыпеминеральной подготовки целесообразно использовать ее рациональность, эффективность и оптимальность, а на текущем этапе — рациональность и количественную эффективность.
4. Методические основы качественно-количественной укрупненной оценки россыпеминеральной подготовки следует базировать на выделении нескольких иерархических уровней ее рациональности и эффективности и использовании интегральных показателей их математического выражения.
5. Применение прогрессивных технологических методов россыпеминеральной подготовки в условиях освоения золотоносных объектов южной провинции Восточного Забайкалья позволяет обеспечить (как показывает их практическая реализация) рациональный уровень качества россыпеминерального сырья и получаемой из него товарной продукции, и на этой основе повысить извлечение золота (на 0,5. .2,0%) с экономическим эффектом свыше 1 млн 200 тыс. руб.
Заключение
.
В результате выполненных исследований и обоснований решена крупная и актуальная научно-производственная задача повышения качества россыпеминерального сырья и получаемой из него продукции, а также экономической эффективности освоения россыпей на основе научного обоснования, разработок и определенной практической реализации рацио.
187 нального состава, структуры, методов и параметров россыпеминеральной подготовки как единой сквозной научно-производственной системы.
Основные научные и практические результаты, полученные в процессе исследований, обоснований, разработок и практической реализации, заключаются в следующем:
1. Выполнены предметные (в т.ч. и в историческом аспекте) анализ и обобщение практики проектирования и освоения россыпеминеральных объектов и ранее выполненных исследований в области добычи и подготовки россыпеминерального сырья к обогащению, в результате которых установлено: а) рационально организованная и технологически обоснованная подготовка россыпеминерального сырья — россыпеминеральная подготовкапредопределяет как саму возможность осуществления основных технологических процессов и операций его переработки, так и эффективность россыпеминерального производства в целомб) в настоящее время, к сожалению, россыпеминеральная подготовка применяется не на всех стадиях, технологических процессах и операциях, связанных с освоением россыпеминеральных объектовв) до последнего времени не было создано научных и методических основ формирования, проектирования, практического использования и оценки эффективности россыпеминеральной подготовки.
2. Россыпеминеральная подготовка должна рассматриваться, обосновываться и формироваться как сложно-комплексная научно-производственная субкатегория в общем составе минеральной подготовки, главной центральной составляющей которой необходимо определить производственную россыпеминеральную подготовку.
3. Интегральной, наиболее общей функцией производственной россыпеминеральной подготовки является повышение, стабилизация или предотвращение снижения качества как исходного россыпеминерального сы.
188 рья, так и получаемой из него минеральной продукции при освоении россыпеминеральных образований и формируемых из них россыпеминеральных объектов.
4. Россыпеминеральная подготовка в состоянии обеспечить выполнение своей главной и сопутствующих функций, если она научно-технически и методически будет своевременно и надежно обосновываться,.
— проектироваться, практически в полном объеме осуществляться как цельная и в то же время сквозная технологическая система, истоки которой должны относиться к области прогнозирования россыпеминеральных районов и узлов, перспективных для выявления промышленных россыпеминеральных образований, а ее окончание — к области подготовки минеральной продукции к реализации.
5. Обоснование, формирование и осуществление россыпеминеральной подготовки должны осуществляться с достаточно полным учетом основных особенностей (начиная с геологических) россыпеминеральных объектов, которые выявлены и систематизированы в диссертационной работе в виде серии классификаций.
6. В работе впервые в комплексе выделены основные категории россыпеминерального качества, предложены показатели их оценки и исходные зависимости для их количественного определения.
7. Основное внимание при выполнении исследований уделено объемному раскрытию состава и структуры россыпеминеральной подготовки как цельной производственной системы с позиций следующих основных факторов: природы ее объектов, генетических особенностей россыпеминеральных образований, их вещественности, физического состояния, стадийности, масштабности, функциональности и некоторых других ее проявлений.
8. Обоснованы главные направления в обеспечения рациональной россыпеминеральной подготовки в условиях открытой разработки золотоносных минеральных объектов южной провинции Восточного Забайкалья.
9. Разработаны исходные методические основы укрупненной оценки рациональности и эффективности россыпеминеральной подготовки в качестве производственной системы.
Ю.Практически реализовано несколько организационно-технологических методов осуществления РсМПд, методических разработок и рекомендаций и, в частности: эффективные технологические схемы добычной россыпеминеральной подготовки при бульдозерном способе отработки нескольких участков трех полигонов россыпейрациональная технология россыпеминеральной подготовки при проектировании бульдозерной отработки характерной россыпиметодические основы определения рациональных параметров горно-подготовительной россыпеминеральной подготовки при отработке участка сложной россыпи Хонгорокосновное содержание и формы проявления россыпеминеральной подготовки в качестве информационно-учебного обеспечения производственной практики, которую проходили студенты старших курсов и магистры Горного института ЧитГТУ в 1998 — 2001 гг. на золотодобывающем предприятии «Бальджа».
11. Практическая реализация изложенных выше мероприятий, связанных с использованием и изучением рациональных методов россыпеминеральной подготовки, позволила получить экономический эффект на предприятии «Бальджа» свыше 1 млн 760 тыс. рублей, повысить экономическую и социальную безопасность регионального золотодобывающего производства и уровень практической подготовки студентов горных специальностей ЧитГТУ.
12. Ожидаемый в ближайшие 3.5 лет экономический эффект от внедрения эффективной технологии россыпеминеральной подготовки при открытой разработке природных и техногенных россыпей Кыринского россыпеминерального района оценивается примерно в 785 тыс. руб.
