Дражная разработка
ДРАЖНАЯ РАЗРАБОТКА (а. dredging; н. Schwimmbaggerbetrieb; ф. dragage; и. dragado, explotacion por dragas) — совокупность работ, выполняемых драгой для извлечения полезных ископаемых из россыпных месторождений. Впервые дражная разработка осуществлена в 1863 в Новой Зеландии на россыпных месторождениях золота. В конце 19 века стала использоваться в США (штат Монтана). В России впервые дражная разработка применена в 1893 на золотом прииске «Рождественский» в долине реки Кудача.
Широкое развитие дражная разработка получила в СССР. С начала 50-х гг. Дражная разработка осуществляется в суровых условиях северо-востока страны, в связи, с чем стало необходимым массовое применение различных способов оттайки горных пород. В начале 80-х гг. большое значение приобрела дражная разработка россыпей касситерита и алмазов. Особенно широкое распространение получила при добыче касситерита в Юго-восточной Азии.
Целесообразность дражной разработки определяется условиями залегания и размерами россыпи, возможностью затопления разрабатываемого участка и поддержания на нём необходимого уровня воды, характеристикой разрабатываемой горной массы и свойствами плотика россыпи, а также запасами полезных ископаемых. Наиболее приемлемы для дражной разработки пойменные россыпи значительной ширины и большой протяжённости. Вскрытие при дражной разработке, так называемые затопление россыпи, производится котлованом, плотинами и перемычками.
Котлованы (рис., а) сооружают обычно при разработке русловых или пойменных россыпей, когда возможно их заполнение без специальных мероприятий. Вскрытие плотинами (рис., б) осуществляется при необходимости подъёма уровня воды. Варианты этого способа зависят от высоты и количества плотин. Перемычки, обеспечивающие подъём уровня воды и работу драги на небольшом участке, применяют, когда драге необходимо выйти за пределы затопления. Системы дражной разработки классифицируют по двум основным признакам — направлению движения драги относительно россыпи (поперечное, продольное) и количеству одновременно разрабатываемых забоев (одинарные и смежные забои). В зависимости от этого различают основные системы разработки: одинарно-продольную, одинарно-поперечную, смежно-продольную и смежно-поперечную. При разработке, как правило, используют их комбинации и различные варианты.
Реклама
Способы выемки при дражной разработке различаются по последовательности и порядку извлечения пород в вертикальной и горизонтальной плоскостях забоя. Преобладающее распространение получил слоевой способ (сверху вниз в вертикальной плоскости). Реже применяют так называемую выемку поддором. При этом в нижней или верхней части забоя создают вруб, а затем убирают обрушенную горную массу. В горизонтальной плоскости выемку проводят прямым и косым забоями, а также полузабоями. Подвигание забоя определяется величиной перемещения драги, которая устанавливается в соответствии с характеристикой разрабатываемых пород и во всех случаях должна обеспечить максимальную эффективность черпания. Для средних драг (210-250 л) величина перемещения 3-5 м. Ширина забоя в общем случае зависит от размеров драги. Оптимальное её значение находят из условий обеспечения максимальной производительности оборудования. Продолжительность дражной разработки определяется физико-географическими условиями разработки (табл.).
Основные преимущества дражной разработки: возможность высокопроизводительной работы по поточной технологии, автоматизации добычных и обогатительных процессов, механизации вспомогательных операций. Недостатки: ограниченность применения способа, отсутствие возможности точного учёта и контроля потери песков. Характерная особенность дражной разработки — большой объём хвостов промывки, укладываемых в отвалы. Мелкая фракция хвостов сбрасывается в эфельные отвалы (обычно располагаемые в выработанном пространстве), на которые укладывают отвалы крупной фракции — галечные.
Нарушение природной среды при дражной разработке происходит в результате возникновения выемок (дражных разрезов), размыва затопленной поверхности вне границ россыпи, загрязнения водотоков и водоёмов хвостами обогащения и др. Необходимость рекультивации поверхности определяется в зависимости от ценности и перспектив дальнейшего использования нарушенных земель. Предохранение водотоков и водоёмов от загрязнения обязательно во всех случаях. Соответствующие мероприятия являются составной частью проекта дражной разработки и в основном включают изоляцию русла реки от дражной разработки, полный замкнутый водооборот с созданием отстойников и с минимальной подпиткой свежей водой.
Перспективы дражной разработки связаны с повышением эффективности работы собственно драг, комплекса оборудования, включающего, кроме них, землеройные машины, работающие на предварительной вскрыше по ходам драги, с совершенствованием средств и методов контроля потерь песков и полезных ископаемых при драгировании.
Источник
Эффективная отработка россыпей дражным способом
Дражный способ отработки в благоприятных условиях дает наилучшие экономические показатели добычи золота из россыпных месторождений. Минимальная численность работающих, минимальная дальность перемещения горной массы, минимальные затраты на обслуживание техники, минимальное энергопотребление – все эти положительные качества обеспечивают высокую выработку на одного работающего (5-8 кг/сезон) и минимальную себестоимость добычи золота.
В то же время значительная часть российских россыпей находится в зоне многолетней мерзлоты. Как показывает практика, драги, отрабатывающие месторождения, пораженные мерзлотой, имеют низкие технико-экономические показатели. Основная причина плохой работы драг на мерзлых россыпях – хроническая необеспеченность их талыми запасами. Особенно остро это сказывается в первой половине промывочного сезона. Плохая подготовка полигонов приводит к погоне за редкими таликами и бессистемности отработки. Потери металла из-за недоработки мерзлого пласта порой достигают 50-70%. В создавшемся положении мерзлые россыпи чаще предпочитают отрабатывать раздельным способом с использованием землеройной техники, хотя эксплуатационные затраты при этом больше в 2-3 раза.
Сегодня накоплен достаточно большой опыт по оттаиванию мерзлых пород и защите их от сезонного промерзания, разработаны специальные методы ведения горных работ. Внедряя новые методы и технологии, можно более широко использовать высокоэффективный дражный способ добычи золота, при этом он может с успехом применяться на месторождениях Сибири и Дальнего Востока.
Для каждой россыпи в зависимости от горно-геологических и климатических условий, целесообразно выбирать оптимальный набор приемов борьбы с мерзлотой, так как способы подготовки зависят от глубины россыпи, фильтрационных свойств пород и многих других факторов. В одних случаях наилучшие показатели предупреждения промерзания обеспечивает затопление полигонов на зиму, в других — выгоднее использовать осушение песков и выпуск воды из разреза на зимний период и др.
Ключ к успеху лежит в правильном планировании горноподготовительных работ и, что особенно важно, в четком соблюдении календарного плана выполнения операций в соответствии с временем года. На сегодня имеется значительный выбор технологических вариантов, обеспечивающих эффективную работу драг на мерзлых россыпях. Анализ условий позволяет выбрать мероприятия, наиболее эффективные для конкретного месторождения.
На действующих предприятиях при переходе на рациональную систему подготовки песков к промывке прибыль от драг можно увеличить в несколько раз.
Предлагаем предприятиям, имеющим драги на мерзлых россыпях, разработать оптимальную для ваших условий технологию работ, основанную на максимальном использовании природного тепла в летнее время и сохранении накопленного тепла зимой. Этот позволит вам вести дражные работы с наименьшими затратами и наибольшей выгодой.
Источник
Условия применения дражного способа разработки
Драгами целесообразно разрабатывать россыпи, имеющие значительные запасы, сложенные породами, способными удерживать в разрезе воду. С увеличением водоносности и заболоченности россыпи повышается целесообразность применения дражного способа разработки. Однако драгами можно разрабатывать и маловодные или даже безводные россыпи, но при дополнительном водоснабжении.
Исходя из этого, драгами наиболее целесообразно разрабатывать пойменные россыпи как в крупных, так и в небольших речных долинах, большие ключевые россыпи с небольшим уклоном, водоносные мощные морские и озерные россыпи. В особых условиях драги могут обеспечить лучшие технико-экономические показатели при разработке значительных запасов увальных или террасовых россыпей, расположенных выше поймы долины.
Запасы россыпей должны обеспечивать работу драг на значительный срок, причем для более крупных драг следует иметь запасы на больший срок работы. В общих случаях на золото-платиновых россыпях необходимы следующие сроки работы драг с черпаками емкостью: 80 л — 5—7 лет; 150— 250 л — 10—15 лет; для наиболее крупных драг 15—25 лет.
Наибольшая возможная глубина разрабатываемой россыпи связана с типом применяемой драги, а следовательно и с запасами. Так, россыпи, залегающие на глубине более 12—15 м можно разрабатывать самыми крупными драгами и запасы должны быть не менее 15—20 млн. м3. Глубина россыпей с очень малыми запасами не должна превышать 6—7 м. Малая мощность россыпи с подводной глубиной менее полуторной осадки понтона усложняет разработку и требует несколько повышенного содержания.
Драгами наиболее целесообразно разрабатывать россыпи с небольшим уклоном (менее 0,01). На россыпях с уклонами до 0,03 разработка драгами возможна, но усложняется, поскольку наименьшая допускаемая подводная мощность россыпи увеличивается до 2—2,5 величины осадки понтона. На более крутых уклонах драги можно применять при небольших сроках их работы. При разработке неглубоких россыпей приходится сооружать плотины, перемычки или производить глубокую задирку плотика. Такие россыпи должны иметь несколько более высокое содержание.
Мелкие драги с черпаками емкостью 50 л производительно работают на безвалунных, малокаменистых россыпях, сложенных промывистыми речниками или суглинистыми речниками средней промывистости. Средние и особенно крупные драги могут разрабатывать и валунистые россыпи, однако относительное снижение производительности драг с черпаками емкостью 150 л больше, чем у более крупных. Число валунов, подлежащих уборке из черпаков, не должно быть более 20 в смену.
Наличие сцементированных прослойков в торфах затрудняет работу драг. При небольшой мощности такого прослойка наиболее крупные драги могут производить их выемку. При повышенной мощности крепкого прослойка необходимо его рыхлить буровзрывным способом.
Средние и крупные драги вполне успешно извлекают металл из песков средней промывистости. С увеличением глинистости песков возрастают потери металла в глинистых катышах, поэтому использование драг на россыпях с глинистыми пе.сками может оказаться невыгодным.
Наличие вечной мерзлоты увеличивает стоимость разработки, поскольку необходима оттайка. Поэтому мерзлые россыпи должны иметь повышенное содержание металла.
Россыпи, содержащие замытый породами лес или крепь от прежних подземных разработок, целесообразно разрабатывать драгами с черпаком повышенной емкости.
Драгой можно тщательно зачищать плотик в забоях на горизонтальных площадях шириной не менее 5—20 м, расположенных с превышением до 0,5 м относительно друг друга. Поэтому драгой нельзя производить выемку песков из глубоких и более узких западений. По этим причинам плотик, сложенный известняками, наименее благоприятен для разработки дражным способом.
При наличии металла в трещинах плотика задирку его можно производить только средними и крупными драгами.
Разработка драгами россыпей с достаточными запасами обеспечивает наиболее низкую себестоимость добычи, поэтому на дражных разработках минимальное промышленное и бортовое содержание может достигать наинизших значений.
На основании изложенного, дражный способ разработки может быть охарактеризован следующим образом.
При этом способе применяют наиболее сложные и высокопроизводительные машины, требуются наибольшие капиталовложения и строительство достаточно крупных электростанций. Технология горных работ более проста, число работающих наименьшее. Для успешной работы драг нужны мощные механические мастерские и налаженное снабжение запасными частями. При дражном способе разработки достигается высшая производительность труда и создаются наиболее комфортные условия работы. Удельный расход электроэнергии небольшой, а себестоимость добычи, включая выемку и промывку пород на пойменных россыпях со значительными запасами, наименьшая.
Источник
Дражный способ разработки
Россыпные месторождения золота, платины и олова могут эффективно разрабатываться драгами, которые представляют собой специализированные суда, оборудованные приспособлениями для черпания породы из естественных или искусственных водоемов, обогащения полезного ископаемого и удаления хвостов в отвал.
Драги целесообразно применять для разработки обводненных континентальных и прибрежно-морских россыпей. Не рекомендуется применять драги для выемки валунистых, крепко сцементированных пород и вязких глин. Мерзлые россыпи разрабатываются драгами после их оттаивания.
Наиболее выгодно использовать драги для разработки пойменных россыпей, залегающих как в крупных, так и в небольших речных долинах с небольшим уклоном, а также для разработки водоносных морских и озерных россыпей большой мощности.
Глубина залегания континентальных россыпей, пригодных для дражных работ, колеблется от 3 – 5 до 60 м; морские (донные) россыпи пригодны для разработки на значительно большей глубине (до нескольких тысяч метров).
При выборе участка для дражной разработки необходимо стремиться к тому, чтобы запасы россыпи обеспечивали продолжительные сроки эксплуатации драг. Если россыпь представлена небольшими запасами, ее разработка драгами целесообразна при наличии поблизости других участков.
Для нормальной и безопасной эксплуатации драги при разработке континентальных россыпей необходимо поддерживать постоянный уровень воды, что лучше обеспечивается в том случае, если отложения представлены водоупорными породами.
Основное применение на открытых горных работах получили многоковшовые драги, рабочим органом которых является ковшовая (направляющая) рама и свободно провисающая цепь с ковшами.
В редких случаях применяются драги землесосные и с гидроэлеватором.
Достоинствами многоковшовых драг при разработке россыпей являются непрерывность и равномерность выемки и загрузки обогатительного оборудования породой, содержащей полезное ископаемое, простота устройства и высокая надежность в работе. Несущей частью драги является понтон, плавучесть которого обеспечивается путем его разделения на изолированные отсеки. Многоковшовая свободно провисающая цепь (рис. 11.9, а) передвигается по роликам с наполненными ковшами от нижнего барабана к верхнему, где ковши разгружаются в завалочный люк. Из завалочного люка песок поступает в промывочное устройство, после чего по принятой технологии происходит отделение ценных компонентов. Хвосты обогащения (эфель) укладываются в нижнюю часть отвала с помощью отвалообразователей, выступающих за корму понтона. Галька и валуны по разгрузочному конвейеру поступают в верхнюю часть отвала.
Высота разрабатываемого забоя (в м) состоит из надводной hн и подводной hп частей (рис. 11.9, а), т. е.
Забой состоит из подбойной и обрушаемой частей; его параметры зависят от параметров драги и физико-технических свойств разрабатываемых пород.
На рис. 11.9, а приведен подбойный способ разработки забоя, при котором на драгу поступают смешанные пески усредненного по качеству состава. При необходимости раздельной отработки и обогащения горизонтальных слоев породы небольшой толщины используют послойную разработку забоя (рис. 11.9, б).
Высота подводной части забоя hп (в м) зависит от длины ковшовой рамы драги L и определяется по формуле
где a — угол наклона ковшовой рамы к горизонту, градус (α≤ 45°);
r — радиус резания ковша или расстояние от центра ковшового барабана до режущей кромки ковша, м.
Обычно высота подводной части забоя составляет не более 8 м для драг мелкого черпания, до 18м — для драг среднего черпания и более 18 м — для драг глубокого черпания.
Высота надводной части забоя определяется допустимым подъемом ковшовой рамы драги.
Эффективность применения дражного способа разработки возрастает с увеличением водоносности и заболоченности россыпных месторождений. В случае, если россыпь мало обводнена или вода отсутствует полностью, дражная разработка будет возможна, если условия позволят организовать дополнительное или принудительное водоснабжение.
Источник
