Глубокая переработка алмазосодержащего сырья природного и техногенного происхождения
DOI: 10.56195/20793332_2023_2_4_14
В.А. Чантурия1, Г.П. Двойченкова1,2, Е.Л. Чантурия3, А.С. Тимофеев1
- Институт проблем комплексного освоения недр им. академика Н.В. Мельникова Российской академии наук (ИПКОН РАН), г. Москва, Россия
- Мирнинский Политехнический институт филиал Северо-Восточного федерального университета им. М. К. Аммосова (МПТИ (ф) СВФУ), г. Мирный, Россия
- Национальный исследовательский технологический университет МИСИС (НИТУ МИСиС), г. Москва, Россия
- Аннотация:
- На основе комплексных экспериментальных исследований отдельных переделов современной технологии глубокой переработки кимберлитового сырья коренного и техногенного происхождения месторождений Западной Якутии подтверждена технологическая эффективность разработанных технических решений, обеспечивающих возможность получения качественных конечных концентратов широкого класса крупности за счет: снижения скорости коррозии ферросилиция в 2,7 раза методом азотирования его поверхности в установленных оптимальных режимах; повышения качества черновых концентратов тяжелосредной сепарации за счет реализации двухстадиальной магнитной сепарации, обеспечивающей выделение из них железосодержащих минералов; извлечения слабо- и аномально люминесцирующих алмазов в цикле рентгенолюминесцентной сепарации вследствие корректировки их спектрально-кинетических характеристик с применением люминофорсодержащих реагентов разработанного состава; повышения извлечения алмазов класса -6 мм в циклах липкостной и пенной сепараций, а также доводочных операций РЛС за счет модифицирования свойств поверхности извлекаемых алмазных кристаллов.
- Ключевые слова:
- алмазы, минералы, ферросилиций, суспензия, магнитная сепарация, доводка, модифицирование, технологические свойства, извлечение, эмульсия
Расширение сырьевой базы рудников посредством концентрирования мелких фракций некондиционных руд
DOI: 10.56195/20793332_2023_2_15_19
А.Ю. Чебан, Н.М. Литвинова, Р.В. Богомяков, М.С. Кирильчук
- Институт горного дела Дальневосточного отделения Российской академии наук, г. Хабаровск, Россия
- Аннотация:
- В статье приведены результаты исследований по распределению содержания металлов по фракциям во взорванных некондиционных рудах и минерализованных вмещающих породах. Установлено, что в исследуемых пробах наблюдается концентрация полезных компонентов в мелких фракциях. Показано, что обогащенные мелкие фракции с содержанием полезного компонента выше минимально-промышленного могут быть отделены с применением грохочения и направлены на кучное выщелачивание совместно с кондиционными бедными рудами. Результаты исследований могут быть использованы для обоснования возможности совершенствования ресурсосберегающих технологий.
- Ключевые слова:
- мелкие фракции некондиционных руд, исследование проб, содержание полезных компонентов, распределение золота и меди, ресурсосберегающие технологии
Использование инструментов построения всенаправленных вариограмм в ГГИС Micromine для золото-сульфидных месторождений с весьма сложным распределением золота
DOI: 10.56195/20793332_2023_2_20_24
А.Ю. Полевский1, Ю.В. Дмитрак1, Е.В. Монаков2
- Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем комплексного освоения недр им. академика Н.В. Мельникова Российской академии наук, Москва, Россия
- Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», Москва, Россия
- Аннотация:
- В статье приведены результаты моделирования всенаправленных вариограмм для участка золото-сульфидного месторождения с весьма сложным распределением золота при помощи ГГИС «Micromine». Обоснован подход применения метода кригинга для дальнейшей оценки запасов. Экспериментально определен эффект самородка. Детально описаны процессы определения геологических структур (доменов), предшествующих моделированию вариограмм. Результаты исследований могут быть полезными при подборе наиболее подходящего метода подсчета запасов геологических ресурсов. Демонстрируя эффективность кригинга и его способность учитывать сложную пространственную изменчивость, это исследование дает ценную информацию о том, как лучше всего оценивать запасы в различных геологических условиях.
- Ключевые слова:
- геостатистика, вариограммы, кригинг, метод обратных расстояний, 3D-моделирование, Micromine
Оценка тенденций изменения качества железной руды с ростом глубины отработки месторождений Kачканарской группы
DOI: 10.56195/20793332_2023_2_29_37
В.Д. Кантемиров, Р.С. Титов, А.М. Яковлев
- Институт горного дела УрО РАН, г. Екатеринбург, Россия
- Аннотация:
- В статье приведены результаты оценки тенденций изменения качества железной руды с ростом глубины отработки Гусевогорского и Собственно-Качканарского месторождений титаномагнетитов, выполненной на основе комплексных химико-минералогических исследований руд, добываемых с глубоких горизонтов карьеров, отрабатывающих месторождения. Установлены структуры основных рудообразующих минералов титаномагнетитовой руды и их химический состав. Определено, что железо в силикатных рудообразующих минералах присутствует в виде изоморфной примесей, содержание которых может превышать 15%. Представлен минеральный состав магнитных фракций руд разной категории обогатимости (легкообогатимой, нормальнообогатимой и труднообогатимой) и классов крупности -0,5 + 0,16 мм и -0,16 + 0,05 мм. По данным комплексных химико-минералогических исследований руд Гусевогорского и Собственно-Качканарского месторождений построены графики и регрессионные модели изменения содержания железа общего (Feобщ) от глубины отработки эксплуатируемых карьеров. Проведена оценка влияния изменения содержаний железа (Feмаг) и (Feобщ) с глубиной отработки карьеров месторожденийна фазовый состав и качество рудной шихты, подаваемой на обогащение. Установлена тенденция по ухудшению содержаний железа Feмаг и Feобщ с понижением глубины отработки Гусевогорского месторождения по всем карьерам. Разработаны рекомендации по формированию фазового состава руды из разных карьеров для поддержания в консолидированной рудной шихте оптимальных соотношений содержаний железа Feмаг и Feобщ.
- Ключевые слова:
- титаномагнетитовая руда, рудообразующие минералы, минеральный состав, содержание, магнитная сепарация, качество руды, глубина отработки карьера, рудная шихта
Обзор современного состояния мировой горнодобывающей промышленности
DOI: 10.56195/20793332_2023_2_38_43
А.К. Кирсанов1, С.Ш. Саая2, А.Е. Карванен3, С.В. Анушенков4, А.Н. Лопатина1
- ФГАОУ ВО «Сибирский федеральный университет», г. Красноярск, Россия
- ФГБОУ ВО «Тувинский государственный университет», г. Кызыл, Россия
- ООО «Заполярная строительная компания», г. Норильск, Россия
- АО «Сибирь-Полиметаллы», г. Рубцовск, Россия
- Аннотация:
- В настоящее время государства и целые регионы, которые обладают значительными запасами востребованных полезных ископаемых, имеют большой потенциал для сохранения и даже улучшения своего социально-экономического положения в обозримой перспективе. С начала 2000 г. увеличение объёмов добычи полезных ископаемых составило более 50%, однако более половины всего добываемого сырья приходится лишь на пять стран-лидеров: Китай, США, Российская Федерация, Австралия и Индия. В данной статье приведены результаты анализа мировой структуры добычи полезных ископаемых по их типу и географическим регионам. Представлены данные о ведущих мировых горнодобывающих компаниях. Определены основные экологические риски при продолжении увеличения мировых масштабов добычи. Показаны перспективы развития горного сектора. Результаты исследования могут быть использованы научным сообществом в качестве информационного источника.
- Ключевые слова:
- горнодобывающей сектор, объёмы добычи, минеральные ресурсы, масштабы добычи, горнодобывающие компании, экологические проблемы
Особенности и проблемы расчёта и построения границ опасных зон у разрывных нарушений угольных пластов
DOI: 10.56195/20793332_2023_2_44_55
Е.А. Шубина1,2, А.С. Харкевич2
- ООО «ВНИИ9ГЕО», г. Кемерово, Россия
- ФГБОУ ВО «Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачёва» (КузГТУ), г. Кемерово, Россия
- Аннотация:
- В статье приведены результаты анализа методик построения границ опасных зон у разрывных геологических нарушений, изложенных в нормативных документах «Положении…» [1] и «Инструкции…» [2]. Установлено, что анализируемые методики расчёта границ опасных зон не содержат методики установления границ опасных зон у суфляров, размывов, расщеплений, и т.д. Определено, что предложенные нормативными документами методики расчёта и построения границ опасных зон у разрывных нарушений, содержат ряд недостатков, в связи с чем построенные расчётные значения являются абсурдными как с точки зрения применения данных расчётов для согласных и несогласных разрывных нарушений, так и для склонных и несклонных пластов к динамическим явлениям. Выявлено, что в настоящее время целесообразно утверждать о необходимости проведения детального анализа результатов расследований аварий и инцидентов, причины которых связанны с ведением работ в опасных зонах у разрывных нарушений, а также выполнения различных видов исследований направленных на разработку методики построения опасных зон у разрывных нарушений с учётом их размеров, элементов залегания, склонности пластов к динамическим явлениям, а также рассмотрение целесообразности установления границ опасных зон у других видов геологических нарушений. Результаты исследований могут быть полезными специалистам угледобывающих предприятий, научных и проектных институтов, выполняющих следующие работы: расчёт и построение границ опасных зон, составление календарного графика, разработка мероприятий обеспечивающих безопасность ведения горных работ.
- Ключевые слова:
- опасная зона, разрывное нарушение, угольный пласт, безопасность горных работ
Особенности газообменных процессов при нагреве в углях, склонных к самовозгоранию
DOI: 10.56195/20793332_2023_2_56_61
А.И. Докучаева
- Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем комплексного освоения недр им. академика Н.В. Мельникова Российской академии наук, г. Москва, Россия
- Аннотация:
- В работе представлено экспериментальное обоснование применения метода термогравиметрического анализа как самостоятельного метода в оценке склонности углей к самовозгоранию. Установлено, что образцы углей, склонных к самовозгоранию, демонстрируют большую химическую активность по поглощению кислорода при нагревании в термогравиметре, чем образцы углей, не склонных к самовозгоранию, что определяется сравнительным анализом прироста массы образцов при нагреве на участке температур 100-350 °С. Доказано, что величина максимального прироста массы на стадии низкотемпературного окисления является более информативным критерием разделения углей по склонности к самовозгоранию методом термогравиметрического анализа по сравнению с температурой самонагревания и воспламенения. Результаты исследований могут быть полезными при определении склонности к самовозгоранию разрабатываемых пластов углей.
- Ключевые слова:
- самовозгорание угля, эндогенный пожар, низкотемпературное окисление, показатель самовозгорания, химическая активность углей, термогравиметрический анализ
Виброактивация твердеющих смесей при их транспортировании на увеличенное расстояние
DOI: 10.56195/20793332_2023_2_62_68
В.И. Голик1, Н.Г.О. Валиев2, Ю.В. Дмитрак3, В.Х. Дзапаров1, М.Ю. Лискова4
- Северо-Кавказский горно9металлургический институт (ГТУ), г. Владикавказ, Россия
- Уральский государственный горный университет, г. Екатеринбург, Россия
- Институт проблем комплексного освоения недр РАН, г. Москва, Россия
- Пермский национальный исследовательский политехнический университет, г. Пермь, Россия
- Аннотация:
- Обоснована возможность использования природоохранных технологий погашения пустот твердеющими смесями без строительства закладочных комплексов и транспортных трубопроводов на земной поверхности. Определены количественные параметры природо- и ресурсосбережения с учетом стоимости земель, изымаемых из оборота, при строительстве закладочных объектов на дневной поверхности. Сформулирована модель оптимизации технологии транспортирования смесей к местам их размещения по подземным горным выработкам на увеличенное расстояние. Предложена типизация способов активации твердеющих смесей по конструктивному исполнению. Доказано, что перманентная активация компонентов при изготовлении и транспортировании твердеющих смесей позволяет снизить ущерб окружающей среде за счет транспортирования смесей по трубопроводам в подземных выработках без строительства закладочных объектов на земной поверхности. Метод транспортирования закладочных смесей по подземным выработкам с перманентной активацией рекомендуется к производству, как альтернатива строительства закладочных объектов с отчуждением участков земной поверхности.
- Ключевые слова:
- твердеющая смесь, земная поверхность, технология, транспортирование, выработка, активация, окружающая среда
Определение оседаний земной поверхности по результатам совместной интерферометрической обработки данных космического радиолокационного зондирования Земли со спутников Sentinel-1a и Sentinel-1b
DOI: 10.56195/20793332_2023_2_69_75
В.А. Тютюкова1, Д.В. Голубничий2, Д.Х. Гилязев2
- Пермский Национальный Исследовательский Политехнический Университет, Пермь, Россия
- ООО «Яковлевский ГОК», Яковлево, Россия
- Аннотация:
- В статье приведены результаты исследований оседаний земной поверхности на территории Яковлевского ГОКа за период с 2019 по 2021 гг. Выполнена совместная интерферометрическая обработка данных космического радиолокационного зондирования Земли со спутников Sentinel-1a и Sentinel-1b. Проведено сопоставление результатов определения оседаний методом нивелирования и методом радарной интерферометрии по профильным линиям. Определено, что положение мульды оседаний для спутников Sentinel-1а и Sentinel-1b имеет различные значения. Установлено, что совместная интерферометрическая обработка данных со спутников Sentinel-1a и Sentinel-1b является наиболее эффективным методом определения истинных значений оседаний земной поверхности. Результаты исследований могут быть полезными при выборе метода мониторинга оседаний земной поверхности.
- Ключевые слова:
- земная поверхность, определение оседаний, мульда оседаний, радарная интерферометрия, радиолокационная съемка, мониторинг деформационных процессов, дистанционное зондирование, спутник Sentinel-1
Параметрическая сходимость результатов съемки беспилотных воздушных аппаратов Геоскан 40 и GNSS при выполнении маркшейдерских работ на месторождении «Наталка» Магаданской области
DOI: 10.56195/20793332_2023_2_76_80
В.В. Курбатова, Н.Е. Ломакина, И.Ю. Гарифулина, М.А. Кузьменков, Е.А. Ельникова, А.Ф. Никулин
- ФГБОУ ВО «Северо9Восточный государственный университет (Политехнический институт)», г. Магадан, Россия
- Аннотация:
- Статья посвящена исследованию существующего опыта выполнения маркшейдерских работ с помощью беспилотного воздушного судна (БВС) Геоскан 40 на месторождении «Наталка» Магаданской области. Выполнена параметрическая сходимость результатов съемки БВС Геоскан 40 и GNSS с оценкой точности. Определено, что на точность определения объёмов по фотограмметрическим данным влияет множество факторов: погрешность инструмента, точность определения координат сгущения съёмочного обоснования, геометрическая корректность объекта. Была выполнена аппроксимация измерений и сравнительный анализ данных полученных геодезическим и фотограмметрическим методами. Результаты исследований могут быть полезными в практической деятельности маркшейдерской службы на предприятии.
- Ключевые слова:
- месторождение «Наталка», маркшейдерские работы, беспилотный летательный аппарат, квадрокоптер, дрон, съемка, средняя квадратическая ошибка, GPS, фотограмметрия
Изучение загрязнения подземных вод хозяйственно-питьевого назначения в Старооскольско-Губкинском железорудном районе (регион КМА)
DOI: 10.56195/20793332_2023_2_81_87
Е.И. Погорельцева1, Е.Ю. Потапова2, В.В. Хаустов3
- АО «Стойленский ГОК», Старый Оскол, Белгородская обл., Россия
- ЗАО «Геолинк Консалтинг», Москва, Россия
- Белгородский государственный национальный исследовательский университет, Белгород, Россия
- Аннотация:
- Геологическая среда Старооскольско-Губкинского железорудного района региона КМА испытывает значительную техногенную нагрузку в связи с функционированием в его пределах крупнейших горнорудных предприятий, таких как Стойленский ГОК и Лебединский ГОК. Отработка железорудных месторождений сопровождается осушением водоносных горизонтов и складированием отходов обогащения в виде жидкой пульпы в гидротехнических сооружениях – хвостохранилищах. В результате этих процессов в районе сформировался нарушенный гидродинамический режим подземных вод, на который, с одной стороны оказывает влияние процесс осушения, а с другой - питание водоносных горизонтов за счет инфильтрации техногенных растворов из хвостохранилищ Стойленского и Лебединского ГОКов. В представленных исследованиях определены источники и пути негативного воздействия на гидрохимический режим подземных вод, выполнен анализ данных гидрохимического опробования скважин режимной сети Стойленского ГОКа, представлен прогноз загрязнения подземных вод в зоне влияния отмеченных объектов Стойленского и Лебединского ГОКов, выполненный «Геолинк Консалтинг» методом численного моделирования, проанализирована степень сходимости фактических и модельных данных.
- Ключевые слова:
- подземные воды, водоносный горизонты, качество подземных вод, численное моделирование, миграция, хвостохранилище, гидрохимический режим
Оптимизация арктических техногенных ландшафтов нетрадиционным методом биологической рекультивации
DOI: 10.56195/20793332_2023_2_88_96
А.В. Лусис1, Т.Т. Горбачева2, Л.А. Иванова3
- Общество с ограниченной ответственностью «Эвобласт», г. Москва, Россия
- Институт проблем промышленной экологии Севера КНЦ РАН (ИППЭС КНЦ РАН), г. Апатиты, Россия
- Полярно-альпийский ботанический сад9институт им. Н.А. Аврорина КНЦ РАН (ПАБСИ КНЦ РАН), г. Кировск, Россия
- Аннотация:
- Показана принципиальная возможность формирования высококачественных фитоценозов на объектах размещения отходов горнообогатительного производства без землевания и нанесения защитных реагентов. В условиях серии лабораторных экспериментов с имитацией поверхностного орошения техногрунта региональными отходами (муниципальными сточными водами) подтвержден стимулирующий эффект их применения. Наделенные высоким содержанием легкодоступного для микробиоты органического вещества, благоприятным уровнем рН, а также лабильностью азота, фосфора и калия они являются эффективным мелиорантом, способствующим созданию благоприятных эдафических условий, ускоряющих процесс самозарастания поверхности рекультивируемых нефелиновых песков в условиях Крайнего Севера. Поверхностное орошение муниципальными стоками может служить одной из мер создания и поддержания устойчивости растительного покрова на малоплодородных грунтах карьерных выработок, техногенных массивов, городских территорий. Эффект, полученный в лабораторных условиях, требует верификации в условиях полевого эксперимента.
- Ключевые слова:
- апатит-нефелиновые руды, отходы обогащения, рекультивация, осветленные коммунальные стоки, восстановительная сукцессия, растительный ценоз, биогенность техногрунта (NPK-статус), мелиоранты, усвоение питательных веществ, семена тимофеевки луговой
