Разработка месторождений полезных ископаемых. Рубрика в журнале - Горные науки и технологии
Approach of recovering thin coal seams
Статья научная
The Mae Moh basin is situated in the Mae Moh District of Lampang Province, which is about 26 km east of Lampang City. The basin floor is about 320340 m above mean sea level. The Mae Moh basin consists of three formations, namely the Huai King, Na Khaem, and Huai Luang formations, in ascending order. The total thickness is nearly 1 000 m in ascending order. The Na Khaem formation is a coal measure comprising three main coal zones, Q, K, and J. This study introduces preliminary approaches to determine minimum thickness to excavate thin coal seams within coal quality requirements or maximum dilution thickness acceptance. The approach considers heating value as a main parameter to determine under different scenarios of loss and dilution. The results indicate the high quality of coal-bearing soil seams, such as BK and BK3 can be excavated with K3 and acceptable dilution thickness is between 1.685.3 m at 2 800 kcal/kg of heating value. These dilution thickness can be converted to 2050 % at any excavated thickness of K3 coal seam. Low quality of coal-bearing soil seams, such as TK1, TQ and BQ4, cannot be excavated with any K and Q coal seams. Coal-bearing parting layer should have heating value more than 1,000 kcal/kg to possibly be excavated with coal seams.
Бесплатно
Статья научная
Oltenia’s coal basin occupies an area of 4500 km2 and has the most important deposits of lignite in Romania, many of which are exploited through open-pit mining works. Open-pit lignite exploitation involves occupancy of large areas of land on long-term and considerable negative changes of physical, chemical and structural characteristics that define the regional elements, resulting in full damage of the existing landscape. Recovery and rehabilitation planning of a remaining void represents an essential step and consists into establish and implement the necessary measures of reasonable accommodation of land so that it is compatible with the environment, and aims at reintegrating degraded land in the landscape and increases its value. Choosing the final use of a remaining void is made taking into account criterias such as the climate, land morphology, slope stability conditions, regional development strategy, community requirements, financial resources, etc.
Бесплатно
Статья научная
An analysis of the constraints that apply the technology and the complexities of the mining and geological conditions of the Quang Ninh coal basin. The possibility and expediency of using the foreign experience of working out of the medium thick inclined coal seams in the mines of Vietnam. The scheme of preparation and working out of the excavation area is given in view of the technological features in difficult mining and geological conditions, using the room and pillar system and determination of the rational length of the block along the strike.
Бесплатно
Статья научная
The horizontal wells have been adapted to use for dewatering purpose in the mining industry. Due to unique characteristics, those horizontal filters are recommended to utilize not only the mechanical strength but also the hydraulic performance. Pressure drop along the horizontal well is a major factor that affects the performance of a wellbore. The pressure drop incurs due to four separate effects: wall friction, perforation roughness, inflow acceleration and mixing effects. This work presents the effects of the two first factors in perforated or slotted pipes, which correspond to the case of no flow through the wall. Numerical analysis was carried out with different types of perforations and slots. The simulated model accomplished using ANSYS Fluent 14.5. The results revealed that at high Reynolds number, the roughness friction factors in circular perforated pipes are significantly greater than those in axial slotted pipes and perpendicular slotted pipes.
Бесплатно
Rock burst and actually effective bolting for rock burst prevention
Статья научная
Rock burst represents a very dangerous phenomenon in deep underground mining, as well as for underground structures in unfavourable conditions (great depth, high horizontal stress, proximity of major tectonic structures, etc.). The rock burst problem relates to the natural and mining conditions of the rock mass. The evaluation of rock burst is becoming increasingly important as mining activities reach greater depths. In the literature, rock burst assessment challenge was tackled by many researchers using various methods. However, no study providing review and comparison of different rock burst assessment methods is available. In this paper, rock burst classification is briefly summarized. This includes a classification based on rock burst type, and another classification based on rock burst severity. As an important method for rock burst prevention, some novel energy-absorbing bolts were developed. These bolts demonstrate constant resistance under both static and shock loads and large elongation ability enabling them to withstand large deformations of rock masses under rock burst-prone conditions. Among the novel energy absorbing bolts, Modified Cone Bolt (MCB) and Constant Resistance at Large Deformation (CRLD) Bolt are selected to be presented in this paper.
Бесплатно
Status of development orientations for mining titanium placers in Vietnam
Статья научная
Vietnam has potential reserves of titanium placers, located mainly along the coast of the Middle spreading across provinces from Thanh Hoa to Ba Ria - Vung Tau. Mining titanium placers deposits has gained considerable profit for localities and the country as a whole, but it has also given rise to significant environmental issues. The paper introduces the potential of titanium placers in Vietnam, current mining status and environmental issues faced, and then proposes a number of strategic orientations for sustainable development of the future titanium industry of Vietnam. These orientations are completely feasible with regard to the titanium placer mines of Vietnam in order to consider and apply effectively for suitable conditions. They also represent a useful reference for similar titanium placer mines in the world.
Бесплатно
Tendencies of mining technology development in relation to deep mines
Статья научная
Mineral demand rapidly increases; as a result, underground mining activities gradually dig into the earth’s crust to deeper levels. For instance, the depth of coal mines has reached 1500 m, whereas the depth of mines for nonferrous metals has already achieved around 4500 m. Deep mining faces a number of technical and environmental challenges, first of all, great rock mass stresses, high temperature and long winding distance. The traditional technologies are hardly capable to provide the development and extraction efficiency and safety. That is why the need in developing and implementation of new modern mining technologies arose. In roadheading, TBM (tunnel-boring machine) method is gradually introduced. A TBM combines the functions of rock breaking, support installation, mucking and conveying rock. In mining industry, smart mining based on mechanized and automated mining methods is successfully implemented at coal mines. Besides, a technical concept of fluidized mining for deep-seated mineral resources (6000 m and more) was proposed. This paper presents the review of the current global status of deep mining and highlights some of the newest technological achievements in roadheading and the mineral extraction processe
Бесплатно
The mining industry in Colombia. A general overview
Статья обзорная
An overview of the Colombian economy is presented and mining is made special between 2000 and 2016. The most important aspects of Colombian mining production are presented and the sector is characterized in terms of extractive industry and environmental components. It presents an historical evolution of the mining sector in terms of production and prices and presents a global picture of mining income, employment generation, reserves of the most important minerals, as well as foreign direct investment in mining. Finally, data on exports of the most important minerals produced in Colombia are presented.
Бесплатно
Горнодобывающая промышленность Мозамбика
Статья научная
Сегодня Мозамбик называют «Восходящей звездой Южной Африки» во многом благодаря бурному развитию горнодобывающей промышленности. Минерально-сырьевой комплекс Мозамбика является одной из самых динамично развивающихся отраслей экономики. Основными партнерами для Мозамбика в последнее время стали Китай, Бразилия и Индия. В последнее время в стране реализуется ряд проектов, например, такие как добыча золота - Auroch Minerals Manica Gold. Увеличение объемов добычи угля связано с запуском карьера Moatize, который разрабатывает бразильская компания Vale, а также горной компанией Benga, принадлежащей индийскому консорциуму ICVL. Представленный в работе анализ добычи отдельных видов минерального сырья в Мозамбике позволяет получить общую картину о развитии горной промышленности в республике. Результаты анализа позволяют выявить причины негативных явлений, связанных со снижением добычи по отдельным видам минерального сырья. Так основными причинами снижения добычи угля стали падение производительности труда, ухудшение условий добычи, исчерпание наиболее доступных запасов угля, добываемых открытым способом. В этой связи весьма актуальным является развитие технологий подземной добычи со вскрытием глубоких месторождений комплексов вертикальных стволов. Опыт соседней Южно-Африканской республики показывает, что в горно-геологических условиях юга африканского континента могут успешно применяться скоростные технологии проходки стволов, что ускорит.
Бесплатно
Статья научная
Задачи непрерывного поиска производственных резервов, факторов повышения эффективности, оптимизации расходов на добычу и расширение минерально-сырьевой базы горнодобывающего предприятия становятся как никогда актуальными в сложившихся на сегодняшний день негативных тенденциях на мировом рынке уранового сырья. Одним из актуальных путей сохранения своих позиций для предприятия является непрерывное совершенствование подходов и методов управления технологическими показателями функционирования добычных блоков рудника и обеспечение необходимых объемов вскрытых и готовых к отработке запасов. В работе проведен теоретико-информационный анализ технологической схемы промышленной отработки запасов урана методом подземного скважинного выщелачивания. Определены регрессионные взаимосвязи основных показателей функционирования технологических циклов предприятия и формализована задача управления технологическими блоками на стадиях закисления, активного выщелачивания, доработки и вывода из эксплуатации. Полученные по результатам вскрытия рудного тела статистические характеристики ячеек технологического блока и распределения запасов урана, а также анализ динамики изменения добычи и степени извлечения по технологическому блоку, баланса производительностей технологического блока по продуктивным и выщелачивающим растворам позволили рассчитать основные геотехнологические показатели, которые легли в основу получения регрессионных взаимосвязей между степенью извлечения урана и соотношением количества поданного выщелачивающего раствора к горнорудной массе, а также для рядов динамики удельных расходов серной кислоты и электроэнергии. Этот подход позволил определить проблемные зоны и перспективные направления совершенствования процесса управления и повышения эффективности функционирования технологического полигона рудника подземного скважинного выщелачивания. Планируемые мероприятия позволят переоценить ресурсный потенциал технологического блока с одновременным обоснованным прогнозом остаточных запасов урана в эксплуатируемых и вскрываемых блоках, снизить затраты на стадии горно-подготовительных работ, при своевременном выводе из эксплуатации блоков снизить потребность в электроэнергии, оптимизировать расход серной кислоты и в целом повысить качество прогнозирования и планирования производственных показателей с целью безусловного выполнения программы добычи урана. Результаты проведенных исследований могут быть использованы для совершенствования кратко- и среднесрочного планирования технико-экономических показателей горно-подготовительных работ и добычи на основе прогноза величины рудных интервалов на отрабатываемых блоках, что способствует укреплению ресурсной базы предприятия и увеличению капитализации компании.
Бесплатно
Статья научная
В статье на примере месторождения подземного хранилища газа (ПХГ) Гарадаг в Южно-Каспийском бассейне (ЮКБ) с учетом мировых достижений дан анализ результатов изучения проблемы деформационных изменений пород, связанных с разработкой нефтегазовых месторождений и эксплуатацией ПХГ. На основании повторных геофизических исследований скважин установлено, что за относительно короткий срок наблюдений (от 8 мес до 2,5 лет) разработка VII горизонта продуктивной толщи (нижний плиоцен) газоконденсатного месторождения Гарадаг Южно-Каспийского бассейна привела к снижению проницаемости пород в пределах от 1,2 до 4,9 мД при падении давления от 2,4 до 11,7 МПа. Величина относительного снижения проницаемости изменяется от 41до 56 %, более высокие значения которой характерны для высокопористых пород. Показано, что многократные циклы изменения нагрузок на пласт в процессе эксплуатации ПХГ также способствуют развитию в породе деформационных изменений, которые приводят к разрушению скелета породы. Очевидным доказательством объективности этого процесса является оседание в сепараторе и резервуаре для жидкости на ПХГ Гарадаг в конце каждого сезона примерно 2530 т песка, являющегося продуктом разрушения пород подземного резервуара. Это приводит к необратимым изменениям фильтрационно-емкостных свойств пород резервуара, которые более контрастно отражаются на изменении проницаемости пород. Деформационные изменения в пласте, вызванные эксплуатацией месторождения и ПХГ, приводят к снижению продуктивности и приемистости скважин.
Бесплатно
Статья научная
Технология выпуска угля из подкровельной пачки использует так называемый гравитационный выпуск, когда уголь выпускается из-под кровли «самотеком» под действием силы тяжести. Выпуск при этом можно производить на главный конвейер (забойный - расположенный в закрепленном пространстве), центральный (в западной литературе - задний) и хвостовой (завальный - расположенный в незакрепленном пространстве). Наиболее распространенными на данный момент времени являются комплексы с выпуском на завальный конвейер. Целью исследования является измерение производительности механизированного пластинчатого питателя, подающего уголь от выпускного окна крепи на конвейер в технологии отработки мощных пластов с выпуском на забойный конвейер. Для достижения цели предлагается осуществлять измерение объема с применением технологии машинного зрения. Исследованы способы расчета единичного объема на измерительном участке на трехмерной модели. Проведены лабораторные исследования, в рамках которых оценены относительные погрешности. Исследования позволили формализовать: способ сбора данных для расчета единичного объема угля; методику расчета единичного объема на измерительном участке; способ расчета производительности питателя на основе системы машинного зрения, а также подходы для физического упрощения сцены, исследуемой машинным зрением. Относительная погрешность менее 10 % при имеющейся точности измерений для построения карты высот говорит о достаточности для инженерного использования предложенного способа расчета. Разработанный математический аппарат для расчетов единичного объема угля на измерительном участке и измерения производительности питателя позволяют создавать алгоритмическое обеспечение с использованием элементарных математических функций: сложение, вычитание, умножение и деление. Данный аспект важен, так как снижает планку требований к среде разработки программного обеспечения, а соответственно, расширяет номенклатуру аппаратных средств, пригодных для выполнения задач расчета производительности питателя.
Бесплатно
Инженерно-геологическое обоснование ресурсного потенциала дна Южно-Китайского моря
Статья научная
Принятая в Социалистической Республике Вьетнам программа развития народного хозяйства, базирующегося на собственной минерально-сырьевой базе, требует повышения объемов добычи полезных ископаемых, в том числе жидких углеводородов, вовлечения нетрадиционных видов твердых полезных ископаемых. Исследована ресурсная база месторождений полезных ископаемых Южно-Китайского моря. Идея исследований заключалась в определении и научном обосновании классификационных критериев зонирования (районирования) и выделении перспективных участков с залежами железомарганцевых образований и других твердых полезных ископаемых. Проведен анализ россыпных месторождений на шельфе и залежей железомарганцевых образований в глубинных районах Вьетнамского моря. Проведен многосторонний анализ гидрологических, геофизических, инженерно-геологических, экологических условий залегания месторождений, определены критерии перспективности образования и развития залежей железомарганцевых образований. Эти критерии позволили произвести выделение участков с различным рейтингом перспективности. В пределах Южно-Китайского моря выделены зоны (участки) с высоким, средним и низким потенциалом нахождения конкреций, а также выявлена аналогичная зональность для корок. Определены площади указанных зон. Результаты исследований показали, что общая потенциальная площадь железомарганцевых конкреций составляет 91 480 км2, площадь с потенциалом железомарганцевых корок - 2421,6 км2 и площадь сосуществования конкреций и корок - 18 777 км2. При этом приоритетными районами для будущих разведок являются районы с высоким потенциалом конкреций площадью 18 110 км2 и районы с высоким потенциалом корок площадью 882,6 км2. На основании полученных материалов произведено районирование дна Вьетнамской эксклюзивной зоны Южно-Китайского моря и составлены карты ресурсно-прогнозной перспективности морского дна, в пределах которых необходимо организовывать поисково-разведочные работы.
Бесплатно
Исследование выщелачиваемости медных руд Жезказганского месторождения
Статья научная
В условиях Жезказганского медного месторождения, отрабатываемого подземным способом, потери руды в оставляемых целиках колеблются от 12 до 25 %, достигая иногда 40 %. За период разработки Жезказганского месторождения в разного рода потерях оставлены десятки миллионов тонн богатой руды. Ежегодный прирост потерь руды в различных целиках с учетом увеличивающейся добычи равен примерно годовой производительности целого рудника. Также в процесс добычи до сих пор не привлечены богатые по содержанию пропластки медных руд малой мощности. Поэтому изыскание наиболее эффективных методов добычи потерянных, забалансовых и бросовых руд имеет первостепенное значение. Одним из таких методов является подземное выщелачивание, позволяющее осуществлять их вторичную разработку и максимально полно использовать богатства недр. Цель исследований состояла в экспериментальном исследовании процессов выщелачивания окисленных, смешанных и сульфидных медных руд старых отработанных шахт Жезказганского месторождения с использованием различных растворителей...
Бесплатно
Исследование параметров экскаваторных забоев при массовых взрывах в карьерах Мурунтау и Мютенбай
Статья научная
В статье приводятся технологические схемы отработки приконтурных зон на основе анализа результатов исследований по потерям руды при открытой разработке месторождений и результаты проведения натурных замеров в экскаваторных забоях карьеров Мурунтау и Мютенбай. В ходе проведения натурных замеров определены параметры экскаваторных забоев на карьерах Мурунтау и Мютенбай при следующих условиях работы экскаватора: полным уступом с высотой развала 19-21 м; полным уступом с высотой развала 12-14 м при отгрузке «шапки взрыва»; проходке и подборе съезда. Во всех вышеперечисленных экскаваторных забоях произведены замеры углов откоса и высоты развала при экскаваторной выемке рудной массы. Также учитывался применяемый тип экскаватора - канатный или гидравлический. По каждому забою производились 2-3 замера и определялся средний угол откоса при экскаваторной выемке рудной массы для данного типа экскаватора. На следующем этапе проведения натурных замеров измерялись высота уступа в массиве и параметры развала до и после производства взрывных работ при следующих схемах рудоподготовки массива к экскавации: а) в нормальных условиях, когда взрывание рудного массива производится на подобранный забой или подпорную стенку требуемой толщины; б) в зажатой среде с образованием «шапки взрыва»; в) в краевых частях уступа...
Бесплатно
К концепции шахтного подземного выщелачивания металлов
Статья научная
Актуальность проблемы восполнения выбывающих запасов для обеспечения минеральной безопасности России объясняется изменением экономической системы России, изменением географии добычи металлов и ослаблением минерально-ресурсной базы горного производства при переходе от открытого способа к подземному. Приведены сведения о шахтном выщелачивании металлов в историческом срезе. Показана роль российских ученых и научно-исследовательских организаций в исследовании процессов добычи металлов выщелачиванием. Приведены примеры применения технологии на рудниках СССР, СНГ и стран дальнего зарубежья с характеристикой особенностей осуществления. Сформулированы основные недостатки шахтного подземного выщелачивания: низкая скорость получения металлов и трудность осуществления контроля полноты процесса извлечения металлов в продукционный раствор. Отмечено, что при подземном выщелачивании даже хорошо раздробленных руд процесс длится годами, что снижает привлекательность технологии по сравнению с традиционными способами добычи металлов в равных условиях. Описаны известные и новые перспективные методы интенсификации процесса с целью увеличения скорости извлечения металлов в раствор. На примере Северокавказских месторождений Садонской группы показана целесообразность применения технологии подземного выщелачивания для доработки ныне потерянных для традиционной технологии запасов. Охарактеризована роль профессора Остроушко И. А. в изыскании и внедрении способов извлечения металлов, оставленных в отработанных пространствах рудников, в частности, путем извлечения металлов из сточных вод месторождений Садона. Даны сведения о современном состоянии использования технологии. Сделан вывод о недостаточности использования этой перспективной технологии в практике разработки вскрываемых руд в условиях отдельных регионов. Впервые уточнены детали общей концепции подземного выщелачивания: возможность применения шахтного выщелачивания руд не только в благоприятных условиях, но и при невыдержанных элементах залегания и неравномерной минерализации, возможность выщелачивания не только некондиционных для традиционных технологий руд, но и балансовых запасов, и сформулирована возможность подземного блокового выщелачивания как альтернатива традиционным технологиям в конкретных условиях, например, на месторождениях Северного Кавказа.
Бесплатно
Комбинированные технологии разработки угольных месторождений (обзор)
Статья обзорная
В статье рассматриваются основные недостатки открытого и подземного способов, ликвидации которых можно добиться при внедрении комбинированной технологии разработки угольных месторождений. Под комбинированной технологией понимают такой способ освоения угольного месторождений, который включает в себя элементы нескольких геотехнологий, например подземной и открытой, а также, возможно, подводной добычи, скважинной и других способов разработки месторождений. При комбинированной технологии разработки угольных месторождений предусматривается единая схема вскрытия, подготовки, добычи и переработки запасов на весь период освоения месторождения на основе принятых заранее общих технологических решений. Комплексное решение аспектов вскрытия и подготовки запасов полей в рамках открытых и подземных горных работ позволяет минимизировать объем вскрывающих выработок и сократить сроки введения в эксплуатацию, снизить инвестиционные затраты, а также сократить расходы на вентиляцию, водоотлив, транспортировку горной массы и рекультивацию земель...
Бесплатно
Методы и технические решения повышения надежности удержания трассы геотехнологической скважины
Статья научная
С увеличением глубины разведочных и технологических скважин при малых диаметрах бурения многократно возрастает вероятность отклонения трассы скважин от заданной траектории, т.е. происходит искривление трассы скважины по зениту и отклонение по азимуту. Поэтому применение способов удержания трассы скважины по вертикали при бурении более глубоких горизонтов рудных тел - вопрос очень актуальный. В работе представлены результаты разработки новой компоновки низа буровой колонны для бурения скважин в мягких горных породах с использованием винтовых центраторов, позволяющих обеспечить хорошие стабилизирующие и центрирующие воздействия, необходимые для уменьшения горизонтального смещения оси скважины от заданного направления, и уменьшение искривления трассы скважины по вертикали (зенитного угла) при сохранении достаточной гибкости буровой колонны. Разработанные технические решения отличаются простотой конструкции и возможностью адаптации к широкому диапазону горно-геологических и технологических условий бурения. Обоснованы возможность изготовления центраторов собственными производственными мощностями и технологическая возможность быстрого и легкого соединения с другими элементами низа буровой колонны. Эффективность производства доказана использованием в армировке центраторов недорогих по стоимости и износостойких материалов, в качестве которых были применены твердосплавные вольфрам-кобальтовые или титан-кобальтовые вставки. Кроме того, преобладающий объем бурения скважин в мягких горных породах позволил предусмотреть использование сменных центрирующих элементов, а также возможность ремонта и реставрации для увеличения срока службы, производственного ресурса и повторной эксплуатации. Изготовленный центратор имеет низкую себестоимость производства за счет простоты конструкции и применения недорогого износостойкого материала и составит достойную конкуренцию на рынке буровых инструментов и технических средств для стабилизации бурильной колонны. Экономический эффект от внедрения центраторов собственного производства на 1 (одну) скважину составил более 170 000 тенге.
Бесплатно
Статья научная
Приведены результаты анализа существующей информации о геологических условиях Другорецкого месторождения габбродиабаза. Особое внимание уделено характеристикам систем трещин, поскольку именно этот фактор во многом определяет технологические особенности и рентабельность разработки. Представлена информация о производительности добычи блочного камня в виде графиков. На основании этих данных сделан вывод о наличии проблемы постепенного снижения качественных показателей разработки данного месторождения. Учитывая, что основные факторы, влияющие на выход товарных блоков, это естественная и наведенная трещиноватость, сделано предположение, что данная проблема вызвана недостаточной исследованностью месторождения и чрезмерным воздействием взрывных работ на массив габбродиабаза в процессе отработки. Недостаточная изученность не позволяет производить планирование добычных и взрывных работ на требуемом уровне, а существующая технология взрывных работ обладает рядом недостатков, не позволяющих ограничить разрушающее воздействие на массив горных пород. Приведены результаты анализа отечественного и зарубежного опыта существующих способов управления действием взрыва при добыче блочного камня, детальной разведки трещиноватости массивов и моделирования отдельностей, ограниченных трещинами. Сделаны выводы о неприменимости в рассматриваемом случае большей части наработанного опыта из-за высокой для блочного месторождения трещиноватости массива габбродиабаза и o необходимости разработки принципиально новых методов для повышения продуктивности добычи. В итоге определены направления исследований для разработки методов и технологий, позволяющих оперативно реагировать на изменение горно-геологических условий и управлять разрушающим воздействием взрыва при добыче блочного камня в интенсивно трещиноватых массивах.
Бесплатно
Статья научная
Целью публикации является решение научно-практической проблемы рационального использования пространственных техногенных ресурсов при открытой разработке на примере глубокого карьера Мурунтау. Приводится обзор работ ученых в данной области. Отражены их основные результаты, описаны используемые методы и подходы. Применяемый метод исследований в публикации основывается на рассмотрении направлений использования и функционального назначения формирования техногенных массивов при открытой разработке месторождений: хранение пород, обеспечение безопасности работ, стабилизация технологических процессов, формирование конструктивных элементов карьера. На основе анализа применения технологии внешнего и внутреннего отвалообразования при разработке сложноструктурных месторождений установлено, что формирование внешних и внутренних отвалов должно происходить в согласованном режиме с развитием выработанного пространства карьеров. Внедрение полученных результатов позволяет повысить эффективность освоения минерально-сырьевого потенциала с увеличением производства высоколиквидной на мировом рынке продукции и улучшением технико-экономических показателей горных работ.
Бесплатно
