Способы отработки месторождений полезных ископаемых

Как реализуется подземная добыча подземных ископаемых?

Подземная разработка рудных и нерудных месторождений (подземная разработка месторождений полезных ископаемых) — это совокупность работ по вскрытию, подготовке и очистной выемке месторождения. Вскрытие и подготовка осуществляются посредством проведения выработок. Забои проводимых выработок называются подготовительными. Выемку полезного ископаемого ведут в очистных забоях, применяя при этом различные способы его разрушения. Очистные забои необходимы для выемки полезного ископаемого. При подземной разработке рудных месторождений наиболее распространен взрывной, а при добыче ископаемых углей — механический способ разрушения тела руды или угленосного горизонта.

Комплекс подъемных машин и оборудования называют шахтным подъемом. В него входят скребковые контейнеры, ленточные конвейеры, вагонетки, гидротранспорт — для подъема добытого угля. Скреперная доставка, виброустановки и локомотивная откатка — для транспортировки добытой руды.

Добытая руда зачастую содержит 3-5% необходимого продукта, следовательно ее необходимо подвергнуть процессу обогащения — совокупности процессов первичной обработки минерального сырья, добытого из недр, в процессе которого происходит разделение полезных минералов от пустой породы.

Подземная разработка пластовых месторождений

Добыча твердых полезных ископаемых подземным способом осуществляется в три стадии: вскрытие, подготовка и очистные работы. Вскрытие — проведение горных работ, обеспечивающих доступ с поверхности земли к залежи полезного ископаемого (в соответствии с требованиями безопасности их должно быть не менее двух). К вскрывающим выработкам относятся стволы, штольни, квершлаги (горизонтальные горные выработки не имеющие выхода на поверхность), слепые стволы, гезенки (вертикальная горная выработка не имеющая выхода на поверхность) и шурфы (вертикальная выработка для проведения разведки)..

Подготовляющие выработки обеспечивают шахту необходимым инвентарем для проведение очистки, по ним осуществляется транспорт готовой продукции, пропускают необходимое количества воздуха для функционирования шахты.

Очистные работы — основная стадия подземной разработки полезных ископаемых. Эксплуатацией месторождения называют период ведения очистных работ.

Вскрывающие выработки

Вскрывающие выработки при подземный способ разработки месторождений делятся на следующие типы:

1) Основные (главные) — для выдачи полезного ископаемого на поверхность.

2) Вспомогательные — для других целей (например спуск-подъем людей и оборудования).

3) Капитальные — служат весь срок отработки запасов шахты.

4) Горизонтные — служат в течение времени отработки запасов между смежными транспортными горизонтами — пологое падение

5) Этажные — функционируют пока разрабатываются запасы одного этажа.

Подземная разработка пластовых месторождения начинается с выбора способа и схемы вскрытия, что зависит от множества факторов: размеров шахтного поля, угла падения пласта, количество пластов и расстояние между соседними, рельеф поверхности, глубина залегания, удароопасность угольных пластов и их склонность к самовозгоранию, и другие.

По полученным данным выбирают методику проведения работ по вскрытию: вскрытие штольнями, наклонными стволами с капитальным квершлагом, вскрытие вертикальными стволами с горизонтальными квершлагами или комбинированное вскрытие.

Подготовка пластов к добыче

После проведения работ по вскрытию месторождения, его необходимо подготовить к добыче полезного ископаемого в очистных забоях. Этот процесс состоит из двух этапов: способ подготовки, на котором проводят подготавливающие выработки на уровне транспортного горизонта и пластовая подготовка, при которой транспортные штреки проводят по угольному пласту. Пластовая подготовка изредка заменяется на полевую (если имеются неустойчивые боковые породы и на пластах с углями, склонными к самовозгоранию) при которой полевые штреки в породах лежащего бока.

Далее проводят подготавливающие выработки в плоскости пласта, для создания очистных забоев принятой длины в количестве, обеспечивающем принятую производственную мощность шахты (количество полезного ископаемого, добытого в единицу времени).

Очистные работы в угольных шахтах

Подземные разработки угольных месторождений кроме непосредственно выемки полезного ископаемого под очистными работами включат еще крепление забоя и управление кровлей. Очистная выемка — совокупность процессов отбойки, погрузки на забойный контейнер и доставка угля до ближайшей транспортной выработки.

Очистной забой — забой, в котором осуществляется массовая добыча полезного ископаемого. В зависимости от длины забоя различаются технологии выемки угля. В лавах (длинные забои) применяется фланговая и фронтальная схема выемки. При фланговой схеме выемка угля осуществляется выемочной машиной, перемещающейся вдоль забоя перпендикулярно к направлению его подвигания. При фронтальной выемке отделение угля от массива осуществляется выемочной машиной одновременно по всей длине очистного забоя без участия людей.

Выемочные машины — общее название, объединяющее в себе следующие горно-проходческие комплексы: комбайны, струги, агрегаты, гидромониторы, механогидравлические машины. Отдельно при добыче угля стоят буровзрывные работы.

Для доставки угля в лавах на пологих и наклонных пластах применяются скребковые конвейеры. Они получили широкое распространение, так как относительно просты по конструкции, пригодны к тяжелым условиям эксплуатации, приспособлены для работы с очистными комбайнами, стругами и механизированными крепями.

Крепь очистных выработок — искусственное сооружение, возводимое для предотвращения обрушения пород кровли сохранения необходимой площади поперечного сечения призабойного пространства и управления горным давлением.

Основы подземной разработки рудных месторождений

Залежи рудных месторождений большей частью имеют крутое или наклонное залегание. В целях удобства разработки их по падению делят на этажи с определенной высотой и длиной, иначе говоря — рудное тело. В зависимости от условий залегания рудных тел применяется вскрытие вертикальными, наклонными стволами или штольнями. Самый распространенный способ — вскрытие вертикальными стволами, от которых отходят квершлаги на каждом горизонте.

Если рудное месторождение находится в горной местности, то применяют вскрытие штольнями, от которых отходят слепые вертикальные стволы с подъемной установкой на штольневом горизонте.

Подготовка рудных тел к очистной выемке похожа на подземные разработки угольных месторождений, так же как и при подземной разработке угольных месторождений подготовка рудных тел к очистной выемке начинается с проведения сети подготовительных выработок:

• по типу подготовительных выработок — штрековая и ортовая
• по расположению выработок по отношению к рудному телу — рудную, полевую и комбинированную
• по схеме движения транспорта — тупиковую и кольцевую

При очистной выемке руды выполняются следующие основные производственные процессы:

1. Отбойка руды — процесс отделения руды от массива в блоке с одновременным дроблением ее на куски.
2. Вторичная дробление — для соответствия условиям технологического процесса, по которым отбитая руда должна иметь куски определенной крупности
3. Выпуск и доставка руды — перемещение рудной массы от мест отбойки до транспортных выработок блока
4. Управление горным давлением — естественное поддержание очистного пространства, обрушение вмещающих пород, искусственное поддержание очистного пространства

Системы разработки рудных месторождений

Системы разработки с естественным поддержанием очистного пространства — основано на использовании естественной устойчивости руды и вмещающих пород. Для них характерны более высокая производительность блоков, ниже трудоемкость и себестоимость добычи. Однако они отличаются значительными потерями руды в целиках: 25-35%.

Системы разработки с обрушением руды и вмещающих пород — отличаются невысокими затратами на контролирование горного давления. Это высокопроизводительные системы, но имеющие повышенные потери отбитой руды и ее высокая потеря вследствие неполного выпуска руды из блока.

Системы разработки с искусственным поддержанием очистного пространства — для них характерны высокие затраты на возведение закладки или крепи, либо то и другое, более низкие потери и разубоживание.

Источник

С чего начинается разработка месторождения?

Как нетронутый участок земли превращается в зону промышленного освоения недр? Постепенно и достаточно долго — говорят эксперты. К тому же месторождения и рудопроявления, учтённые государственным кадастром месторождений и государственным балансом запасов, сложно назвать нетронутыми. Первозданный участок природы становится месторождением в результате прогнозирования, поисков и разведки.

На каждом из этапов на первый план выходит вовсе не романтика профессии геолога, а нескончаемый ворох документов и отсутствие возможности выйти из-под прицела надзорных органов. Согласно закону РФ «О недрах», всё, что залегает ниже почвенного слоя, принадлежит государству.

Условия пользования недрами. В пределах «нормы»

Полномочия по необъятным российским недрам делят между собой федеральные Роснедра и исполнительные органы субъектов страны. Чтобы стать недропользователем, юридическому лицу нужно получить лицензию, с которой он приобретает не только право на освоение, но и обязанности.

Помимо того, что деятельность недропользователя должна обеспечивать рациональное и комплексное исследование полезного ископаемого в соответствии с действующим законодательством, стандартами, нормами и правилами РФ, в ходе геологоразведки компании необходимо выполнять требования «Методических рекомендаций по применению Классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твёрдых полезных ископаемых» и «Единых правил безопасности на геологоразведочных работах».

«Недропользователь обязан следовать целому списку нормативных документов. В первую очередь, это закон РФ «О Недрах» и его подзаконные акты. Также очень важны обязательства, закреплённые в лицензионном соглашении на право пользования недрами — основном документе для каждого пользователя недр РФ.

Дополнительно, в зависимости от вида полезного ископаемого и ГРР, необходимо руководствоваться Классификацией запасов полезных ископаемых и Методическими рекомендациями по применению классификации по видам минерального сырья.

Выполняя отдельные виды работ, нужно учитывать требования к их производству и действующие ГОСТы. При разработке проектных документов необходимо следовать утверждённым правилам проектирования. Никто не отменял также действие налогового и трудового законодательства», — перечисляет канд. геол.-минерал. наук, доцент, заведующий кафедрой геологии месторождений полезных ископаемых Института наук о Земле СПбГУ Иван Алексеев.

Государство тщательно контролирует весь процесс от получения лицензии до окончания разработки и, как утверждают эксперты, зачастую — чрезмерно. Просто взять лицензию на пользование недрами и начать добывать полезное ископаемое не получится.

«Например, геологическое изучение недр необходимо проводить согласно разработанному проекту, который в обязательном порядке подлежит платной государственной экспертизе в ФГКУ «Росгеолэкспертиза».

В ходе проверки проекта геологического изучения недр ведомством тщательно контролируется обоснованность проектных геологоразведочных работ и их объёмы: длина маршрутов, количество запроектированных буровых скважин, отбираемых проб и прочее. Уровень государственного контроля процесса геологоразведки недр достаточно высок», — отмечает главный геолог ООО «ГЕОЛОГИЯ КАРЬЕРОВ» Виктория Сухова.

Таким образом, после получения лицензии следующим шагом для недропользователя является получение положительного заключения ФГКУ «Росгеолэкспертиза» на проект геологического изучения недр.

«Проблема своевременного ввода месторождения полезных ископаемых, как мне видится, связана с двумя узкими местами: отсутствием единой системы нормативно-правовых актов в области изучения, освоения и эксплуатации МПИ, а также слишком разветвлённой системой согласований с различными органами государственной власти.

Второе — слабо развитая, либо в большинстве случаев отсутствующая система управления проектами, документами или коммуникациями как внутри, так и между отдельными организациями — участниками разведки месторождения.

Верю, что в ближайшие годы мы придём к доступной и прозрачной системе НПА в сфере недропользования и культуре эффективного взаимодействия», — признаётся заместитель начальника отдела геологических работ ООО «ГеолХимПроект» Артём Васильченко.

«Правила подготовки, рассмотрения и согласования планов и схем развития горных работ по видам полезных ископаемых» определяют направления развития горных работ, условия, технические и технологические решения при эксплуатации объектов ведения горных работ, объёмы добычи и переработки полезных ископаемых.

Планы развития горных работ составляют на 1 год в отношении следующих видов горных работ: вскрышные, подготовительные, рекультивационные, маркшейдерские, добыча полезных ископаемых и первичная переработка минерального сырья. Планы развития горных работ состоят из графической части и пояснительной записки с табличными материалами.

Подготовкой занимается не только непосредственно пользователь недр, но и подрядные организации, которые имеют лицензию на производство маркшейдерских работ. Далее планы согласуются с Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору и утверждаются руководителем организации — пользователем недр».

Геологическое изучение недр. От общего к частному

По словам экспертов, геологическое изучение недр производят по принципу «от общего к частному»: получив лицензию на большую территорию, недропользователь совместно с геологами изучает её и может открыть месторождение как на маленьком участке, так и на всей площади — «как повезёт».

«Отправной точкой для любого месторождения является анализ фондовых материалов, и в случае перспективности участка недр составляются и последовательно выполняются проекты поисковых, оценочных и разведочных работ, направленные на поэтапное повышение достоверности информации о полезных ископаемых», — комментирует Артём Васильченко.

Момент «обнаружения» или открытия месторождения наступает, когда государственная комиссия по запасам (ГКЗ РФ) утверждает запасы месторождения, причём именно промышленных категорий (С2-С1), а не ресурсов (Р3-Р2-Р1). Для получения запасов по месторождению необходимы продолжительные этапы изучения геологического строения, поисков и разведки.

Как подсказывает история, с точки зрения достоверности получаемой информации наиболее важный этап открытия месторождения — это разведка. То есть системное получение данных о геологическом строении, минералогических и технологических особенностях, инженерно-геологических, гидрогеологических и горно-технических условиях будущего месторождения.

Они позволяют построить геолого-экономические модели будущего месторождения, выбрать способ отработки месторождения и переработки руды, а также принять принципиальное решение о возможности рентабельной разработки месторождения в современных экономических условиях.

«Классический путь развития горнорудного проекта согласуется с принципом последовательных приближений с повышением детальности, наращиванием объёма и достоверности наших знаний о месторождении. В то же время должны сокращаться размеры изучаемого участка земной коры.

Таким образом, мы последовательно двигаемся от региональных провинций, перспективных металлогенических зон к перспективным участкам, рудопроявлениям — затем появляется месторождение. В дальнейшем продолжается изучение его отдельных блоков и горизонтов.

Процесс этот продолжается и на этапе отработки — вплоть до полного завершения добычных работ. Следует отметить, что по мере получения новых данных трансформируется не само месторождение, а наши модельные представления о нём. На ранних стадиях освоения может существовать несколько моделей, часто противоречивых в отдельных признаках и деталях.

Но в процессе разведки мы дополняем и совершенствуем модель месторождения, максимально приближая её к природной», — рассуждает Иван Алексеев.

«Право на проведение геолого-разведочных работ, а также добычи полезных ископаемых возникает на основании документа, удостоверяющего право пользования участком недр (лицензии). Согласно ст. 11 Закона Российской Федерации № 2395-1 от 21.02.1992 «О недрах» предоставление недр в пользование оформляется специальным государственным разрешением в виде лицензии.

Это документ, удостоверяющий право её владельца на пользование участком недр в определённых границах в соответствии с указанной в нём целью в течение установленного срока при соблюдении заранее оговорённых условий.

Одно из предприятий компании АО «Стройсервис» угольный разрез ООО СП «Барзасское товарищество» владеет лицензиями на право пользования недрами с целью разведки и добычи полезных ископаемых на участках «Барзасский-2» и «Поле шахты Глушинская» Глушинского каменноугольного месторождения.

Следует отметить, что в настоящий момент для информационного сопровождения всех этапов геологоразведочных работ и добычи полезных ископаемых практически все подрядные организации, горнорудные предприятия и консалтинговые фирмы используют различные горно-геологические информационные технологии. Среди прочих АО «Стройсервис» остановило свой выбор на ГИС K-MINE.

Система имеет удобный функционал для ведения базы данных по выработкам, моделирования угольных пластов, подсчёта запасов как традиционными методами, так и на основе блочного моделирования в соответствии с международными стандартами отчетности Сrirsco, а также для формирования графической документации согласно нормативным документам».

Геологические лаборатории. До мельчайших частиц

Работа геологов тесно связана с аналитическими лабораториями: сюда отправляются готовые нарезки керна, и уже специалисты на месте осуществляют подготовку проб, навешивание и сам анализ. На основании этих данных собственник лицензии принимает решение о перспективности дальнейшей разработки участка.

Примечательно, что специалисты геологических лабораторий работают «вслепую», как правило, исполнители в работе с поступившими пробами получают их в зашифрованном виде без дополнительной информации о месторождении, его полезных ископаемых и примерных ожидаемых концентрациях.

Более того, геологи специально передают в лаборатории наравне с рядовыми пробами пустопородные пробы и пробы с заранее известным содержанием искомого компонента. Это делается для проверки объективности результатов.

«В этом нет ничего необычного, это нормальная практика — внедрение в работу элементов контроля в виде пустопородных материалов и проб с известным содержанием. Это одни из основных методов контроля.

Первый используется для проверки работы и чистоты оборудования и исключения возможности заражения текущей пробы микрочастицами предыдущей. Второй — для проверки правильности проведения всех этапов анализа. Ведь наша задача — получить объективные и достоверные данные», — объясняет генеральный директор «АЛС Чита — Лаборатория» Дмитрий Хотяшов.

Мы уже не раз говорили о такой тенденции, как общемировое ухудшение минерально-сырьевой базы. Это закономерно: лёгкие месторождения уже отработаны или отрабатываются, а экономика требует всё больше ресурсов, именно поэтому в разработку поступают более сложные в добыче месторождения. Но и технологии постоянно совершенствуются. И это отражается на работе лабораторий.

«Именно потому, что идёт тенденция к уменьшению общего валового содержания элементов в руде, всё более востребованными становятся высокоточные методы анализов. Яркая иллюстрация этого — золоторудные месторождения. Несколько десятилетий назад было достаточно полуколичесвенных методов анализов.

Лаборатории использовали обычные фотометры или гравиметрические методы. Если бы меня лет 10-15 назад спросили о перспективных методах лабораторного анализа, о технологиях будущего, я бы сказал, что масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой — это космос, революционная методология. А сейчас этим уже никого не удивишь, такие методы стали нормой.
Изменились представления о том, что такое коммерческая руда.

Известны случаи, когда предприятия начинали перерабатывать хвосты прошлых лет: то, что недавно считалось отходом, сегодня рассматривается как сырьё. Технологии извлечения золота шагнули вперёд. И теперь содержание в грамм на тонну — это уже перспективный объект, хотя некоторое время назад считалось, что коммерческой эффективности в отработке такой руды нет.

Отсюда и существенный прогресс в высокоточных методах и новейшем оборудовании для лабораторного анализа проб. Системы стали очень чувствительными, дают возможность распознавать миллиардные доли полезного компонента в пробе. В прямом смысле: если несколько лет назад мы работали с ppm, то есть одна часть на миллион, то сегодня это уже ppb — часть на миллиард», — рассказывает Дмитрий Хотяшов.

Впрочем, методы лабораторного анализа проб меняются не революционно, а по-настоящему эволюционно. Появление более совершенных решений вовсе не означает, что прежние забыли и сбросили с корабля современности. Если это лаборатории на золотых россыпях, то здесь вполне могут использоваться полуколичественные методы — те, которые в «продвинутых» лабораториях уже называют «дедовскими».

«Чем метод точнее, тем он дороже, поэтому здесь нужно исходить из задач конкретного исследования. И мы, перед тем как заключить договор, всегда обсуждаем методологию и технологии. Мы уже много лет на рынке, методы ALS все знают — это удобно, мы говорим на одном языке. Геологи предлагают свой подход, мы, если нужно, корректируем, адаптируем, так и приходим к консенсусу», — комментирует генеральный директор «АЛС Чита — Лаборатория».

«Составлением горно-геологической документации занимаются как собственно недропользователь, так и подрядные специализированные организации различных форм собственности. Одна из них — ООО «Геолит» (Москва), основной объект деятельности которой — россыпные месторождения золота, МПГ.

В портфеле компании — работы по выбору объекта для получения права пользования недрами, разработка проектов на проведение геологоразведочных работ, составление ТЭО кондиций, отчёты о проведении ГРР с подсчётом запасов, разработка технического (рабочего) проекта на отработку месторождения, а также методическое сопровождение и практическая помощь в ходе геологоразведочных и добычных работ.

Опытные специалисты ООО «Геолит» составили и успешно защитили в ГКЗ (ТКЗ) материалы ТЭО кондиций и отчёты о проведении ГРР или о переоценке запасов в современных условиях по многим крупным месторождениям.

Среди них — погребённая россыпь золота реки Б. Куранах, россыпные месторождения золота ручья Берендей с притоками, бассейн реки Ольчан с притоками, реки Малый Тарын (участки Малтан и Тенистый) в Республике Саха (Якутия), ручей Пеньельхин в Чукотском АО, месторождение россыпной платины реки Уоргалан (Кондер) в Хабаровском крае и многие другие».

Разведка месторождения

Процесс разведки не обходится без интенсивных буровых работ: такое воздействие на окружающую среду — первый шаг в создании инфраструктуры. Однако не исключено, что в процессе освоения месторождения может наступить значительная пауза.

Если на момент защиты запасов его по каким-то причинам признают нерентабельным, такой объект может быть «заморожен» на долгие годы. Так происходило со многими месторождениями, открытыми во времена рассвета геологии при Советском Союзе. Некоторые объекты стоят на балансе десятилетиями.

Отчётливые черты техногенной зоны появляются в процессе вскрышных работ. На этом этапе горную массу непрерывно перемещают и складируют — карьер и отвалы начинают приобретать узнаваемые очертания. По мере реализации проекта появляются необходимые здания и сооружения в строгом соответствии с утверждённым техническим проектом разработки месторождения.

«Освоение новых месторождений или участков карьерного поля начинается с подготовки поверхности участка горных пород. Так, проводят специальные инженерные работы по отводу водных объектов.

Сюда входят вырубка леса, ограждение карьерного поля от стока поверхностных вод посредством сети дренажных канав, удаление и складирование почвенного слоя, выравнивание поверхности, создание специальных площадок для монтажа горного оборудования, а также сооружение подъездных автомобильных или железных дорог к горным участкам работ и отвалам.

Проводят мероприятия по осушению породного массива в пределах карьерного поля или отдельных участков, при необходимости — укрепление смежных участков породного массива.

Выполнив все эти действия, можно приступать к проведению горно-капитальных работ для обеспечения доступа к полезному ископаемому и созданию транспортной инфраструктуры рудника путем строительства капитальных, разрезных траншей, котлованов, которые позволяют начать эксплуатацию месторождения в строгом соответствии с проектом», — описывает процесс начальник отдела геотехнологий АО «Уралмеханобр» Илья Захаров.

Расчёт объёмов ПРС, отвалов и рациональный выбор их размещения выполняют при помощи специализированных программных продуктов для горно-геологического обеспечения. К примеру, в системе K-MINE на основе топографической съёмки местности в комплексах «Маркшейдерия» и «Проектирование горных работ» такие задачи решаются элементарно.

Что касается персонала и оборудования, на начальном этапе разведки месторождения вполне хватит минимального транспортного сообщения и электроснабжения, чтобы обеспечить функционирование модульных комплексов.

«Обеспечение водой на начальном этапе может осуществляться путем привоза. В дальнейшем при эксплуатации месторождения на этапе выполнения проекта строительства рудника выполняются расчёты необходимой потребности в водных и энергетических ресурсах, а также транспортное обеспечение в зависимости от объёмов производства.

Система K-MINE позволяет проектировать такие объекты инфраструктуры, как ЛЭП и водопроводы, а также транспортные коммуникации», — подчёркивает начальник управления маркшейдерии и недропользования АО «Стройсервис» Денис Архипенко.

Процесс усложняют климатические особенности территорий, богатых полезными ископаемыми. В России большинство месторождений расположено в весьма неблагоприятных районах. Это и северные широты, и высокогорье, и просто удалённые от освоенных районов территории.

«При проектировании и реализации геологоразведочных работ данный аспект существенно увеличивает себестоимость добычи руды. Особенно это критично для месторождений со сложными рудами или с рудами с низким содержанием полезного компонента.

Основные необходимые объекты инфраструктуры — это, естественно, дороги, подъездные пути для доставки персонала и техники, а также для переправки руды к местам переработки. Большинство действующих рудников и участков ведения геологоразведочных работ снабжаются по временным, сезонным или круглогодичным грунтовым дорогам, требующим постоянного поддержания рабочего состояния.

Это весьма затратно. Энергоснабжение может быть реализовано по постоянной или по временной схеме: путём проведения ЛЭП либо с использованием мобильных электростанций. В любом случае, чем дальше расположено месторождение, тем выше операционные расходы», — констатирует Иван Алексеев.

«Международный подход к разработке проектных решений для месторождения подразумевает три основных этапа.
Во-первых, технический скоупинг (Technical Scoping Study). На этом этапе у недропользователя ещё очень мало данных об объекте, в том числе по экологическим и социальным аспектам.

Вероятнее всего, ещё не проводились фоновые исследования или изыскания, однако уже сейчас компании предстоит принять решение о целесообразности дальнейшей проработки проектных решений. Начинается процесс непрерывного взаимодействия с заинтересованными сторонами проекта.

Следующий этап — Pre-Feasibility Study, по-русски его можно назвать пред-ТЭО. На этой стадии компания более подробно исследует объект, оценивает ресурсы и запасы, изучает геохимический состав породы. Проводится сравнение альтернативных решений с учетом экологических и социальных факторов, в частности, по расположению объектов и применяемым технологиям. Компании начинают проводить фоновые исследования.

На основе имеющихся данных проводится предварительная оценка возможного воздействия проекта на природную и социальную среду. Немаловажным является и определение возможных рисков для самого проекта от тех или иных природных и социальных условий.

Третий, заключительный этап разработки проектных решений — Feasibility Study, так называемое международное ТЭО. Здесь недропользователь уже принимает окончательное решение насчёт применяемых технологий и решений для освоения месторождения. На этой стадии, как и на предыдущих, очень важным является тесное взаимодействие проектной команды и специалистов по экологическим и социальным аспектам.

Каждый из аспектов проекта прорабатывается детально. На данном этапе проводится тщательная оценка воздействия на окружающую среду, в том числе с применением различных видов моделирования; разрабатывается План по управлению экологическим и социальными аспектами.

Мы уже знаем, что получим на выходе. Российский аналог этой стадии — рабочая документация, согласно которой производят строительные работы».

Технологии разработки месторождений

Инновационные технологии и последние разработки для повышения эффективности выработки месторождений позволяют стабильно наращивать финансовые показатели компаний и, как следствие,
расширять рынки сбыта.

Современные карьеры представляют собой высокотехнологичные предприятия с ощутимой степенью механизации. Для каждого этапа освоения месторождения — от геологоразведки до рекультивации ликвидированных горных выработок — характерны ключевые задачи, в решении которых весомую роль играют цифровые и информационные технологии.

«Для разведки, моделирования и подсчёта запасов разработан удобный функционал в геоинформационной системе K-MINE в комплексе «Геология». Этот модуль включает функционал для ведения базы данных первичного опробования по скважинам. На основании этих данных с помощью интуитивно понятных функций выполняется каркасное моделирование залежи.

Так, необходимо выбрать требуемый метод расчёта качественных показателей, а после того, как он будет выполнен, K-MINE позволяет быстро подсчитать запасы и оформить отчётную документацию», — рассказывает Денис Архипенко.

«Для автоматизации и повышения точности маркшейдерской деятельности на этапах геологоразведочных и горных работ широко используются системы лазерного обмера и 3D-картографирования. Они позволяют оперативно определять объёмы перемещённой породы, рассчитывать отклонения от проектных величин, учитывать объёмы и планировать затраты.

Точность обмеров и сканирования помогает исключить повторные исследования и в разы сократить бюджет на проведение работ. Современные предприятия также активно эксплуатируют беспилотники или дроны, с помощью которых можно получать качественные аэроснимки местности, строить точные топографические карты, объёмные 3D-модели запасов для оценки размеров и ценности месторождения.

На этапах горно-капитальных работ широко применяют BIM-технологии. Информационные модели позволяют в режиме, близком к реальному времени, отслеживать ход реализации строительства объектов и оценивать эффекты от применения конструктивных решений.

Это повышает качество проектных услуг и точность определения стоимости строительных и монтажных работ, а также даёт возможность эффективно строить перерабатывающие мощности и инфраструктуру, моделировать логистические процессы с учётом малейших нюансов.

Накопленный в BIM-модели материал становится хорошей эксплуатационной документацией при запуске», — объясняет директор по отраслевым решениям ИТ-компании КРОК в горно-металлургической промышленности Олег Каллин.

По мере освоения и вскрытия месторождения обустраивают структурные составляющие карьера: траншеи, горное, технологическое и транспортное оборудование. Продлить срок эксплуатации помогает функция сбора данных о его состоянии.

Для этого существуют решения с применением технологий Big Data и IoT и последующей интеграцией данных с ERP-системами. Инструменты анализа больших данных — технологический стек программных инструментов — дают возможность анализировать и извлекать выгоду из разнородной информации.

Это позволяет учитывать множество характеристик, что практически невозможно при традиционных аналитических расчётах. Более того, эти же технологии используют для оптимизации процесса добычи. Так, для карьеров с твёрдым материалом актуальны темы управления буровыми станками и мониторинга состояния основных механизмов экскаваторов для ТОиР (например, видеоанализ состояния зубьев ковша) или управление качеством с учётом разведанного пласта (геопозиция забора материала).

Немаловажен и сбор нагрузочных данных с экскаваторов для понимания качества дробления породы после взрывных работ. Ключевыми факторами при освоении и эксплуатации месторождений также выступают транспортное обеспечение, стратегическое планирование логистики и прогнозирование рисков.

«Процессы оптимизации логистики осложняет ряд особенностей — отсутствие дорожной и транспортной инфраструктуры, часто — климатические условия, сезонность, характер поставок и многие другие.

Программные решения для адаптивного и автоматизированного управления логистикой и сервисными процессами позволяют эффективно распределять технику, с точностью определять, куда в определённый момент времени направлять самосвалы, диагностировать состояние шин и дорог через бортовые компьютеры спецмашин, вплоть до беспилотного управления ими, увеличивать объёмы добычи текущим парком.

Для обучения водителей машин и экскаваторщиков разработаны различные сценарии отработки навыков в виртуальной и дополненной реальности», — поясняет Олег Каллин.

Источник