Отработка железорудного месторождения технологией с комбинированной закладкой

Многолетняя эксплуатация крупных железорудных месторождений Курской магнитной аномалии в обозримом будущем приведет к исчерпанию ресурса применения открытой геотехнологии вследствие доработки запасов или достижения карьерами предельных контуров. Поэтому, все более актуальными являются вопросы изыскания эффективных и безопасных технологий подземной разработки, позволяющих утилизировать значительную часть отходов горно-обогатительного производства в выработанном пространстве. В силу нахождения месторождений Курской магнитной аномалии на территориях, пригодных для сельскохозяйственного использования, особое внимание следует уделить сохранению земной поверхности и экологической безопасности добычи руды. В большинстве случаев условия разработки месторождений Курской магнитной аномалии осложняются наличием водоносных горизонтов. Исходя из основных горногеологических и горнотехнических условий и факторов, наиболее приемлемой для таких месторождений является этажно-камерная система разработки с закладкой выработанного пространства. В статье рассматривается конструкция системы разработки, позволяющая отрабатывать камеры и поддерживать выработанное пространство с помощью комбинации малопрочного твердеющего и сухого закладочного материалов. Технология позволяет размещать все хвосты обогащения и пустые породы в подземном выработанном пространстве, и практически отказаться от устройства отвалов и шламохранилищ на земной поверхности.

А. А. Смирнов, К. В. Барановский, А. А. Рожков, Ю. М. Соломеин Отработка железорудного месторождения технологией с комбинированной закладкой // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 5—1. — С. 62—76. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_51_0_62.

Исследования выполнены в рамках Госзадания №075—00581—19—00. Тема №0405—2019—0005.

Смирнов Алексей Алексеевич¹ — канд. техн. наук, старший научный сотрудник лаборатории подземной геотехнологии, e-mail: geotech@igduran.ru;
Барановский Кирилл Васильевич¹ — канд. техн. наук, старший научный сотрудник лаборатории подземной геотехнологии;
Рожков Артём Андреевич¹ — канд. техн. наук, старший научный сотрудник лаборатории подземной геотехнологии;
Соломеин Юрий Михайлович¹ — научный сотрудник лаборатории подземной геотехнологии;
¹ Институт горного дела Уральского отделения Российской академии наук (ИГД УрО РАН), Екатеринбург, Россия.

1. Трубецкой К. Н., Каплунов Д. Р., Томаев В. К., Помельников И. И. Ресурсовоспроизводящие, экологически сбалансированные геотехнологии комплексного освоения месторождений Курской магнитной аномалии // Горный журнал. — 2014. — № 8. — С. 45—49.

2. Житинская О. М., Ярг Л. А. Изменение компонентов природной среды при длительной разработке месторождений открытым способом (на примере КМА) // Известия высших учебных заведений. Геология и разведка. — 2018. — № 1. — С. 49—61.

3. Адушкин В. В., Анисимов В. Н. О путях реализации геодинамической и геоэкологической безопасности в регионе КМА // Охрана труда и техника безопасности на промышленных предприятиях. — 2018. — № 4. — С. 52—62.

4. Галченко Ю. П., Якушева Е. Д. Мониторинг и оценка состояния среды обитания человека в горнопромышленном регионе Курской магнитной аномалии // Экологические системы и приборы. — 2017. — № 7. — С. 16—22.

5. Голик В. И., Полухин О. Н. Использование минерально-сырьевой базы КМА в условиях экологизации общества // Проблемы региональной экологии. — 2013. — № 4. — С. 45—49.

6. Pimentel B. S., Gonzalez E. S., Barbosa G. N. O. Decision-support models for sustainable mining networks: fundamentals and challenges // Journal of Cleaner Production. 2016. Vol. 112. pp. 2145—2157.

7. Matani A. G., Doifode S. K. Effective industrial waste utilization technologies towards cleaner environment // International Journal of Chemical and Physical Sciences. 2015. Vol. 4. no 1. pp. 536—540.

8. Sitorous F., Cilliers J. J., Brito-Parada P. R. Multi-criteria decision making for the choice problem in mining and mineral processing: Applications and trends // Expert Systems with Applications, 2019. Vol. 121. pp. 393—417.

9. Rosa J. C. S., Sanchez L. E. Advances and challenges of incorporating ecosystem services into impact assessment. Journal of Environmental Management, 2016. Vol. 180. pp. 485—492.

10. Смирнов А. А., Никитин И. В. Об организации экологически чистого производства при освоении крупных железорудных месторождений подземным способом // Экологическая и техносферная безопасность горнопромышленных регионов. Труды VIII Международной конференции. Екатеринбург, 2020. — С. 280—285.

11. Лейзерович С. Г. Опытно-промышленные испытания подземного складирования отходов обогащения железистых кварцитов // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). — 2010. — № 2. — С. 214—222.

12. Каплунов Д. Р., Радченко Д. Н., Федотенко В. С., Лавенков В. С. Оценка эффективности перехода подземного рудника к новому технологическому укладу с ростом глубины горных работ // Горный информационно-аналитический бюллетень (научнотехнический журнал). — 2020. — № 12. — С. 5—15.

13. Лейзерович С. Г., Помельников И. А., Сидорчук В.В, Томаев В. К. Ресурсовоспроизводящая безотходная геотехнология комплексного освоения месторождений Курской магнитной аномалии. — М.: Горная книга, 2012. — 547 с.

14. Бабаянц Г. М., Вертлейб Л. К., Журин Н. Я. и др. Подземная разработка железистых кварцитов. — М.: Недра, 1988. — 168 с.

15. Каплунов Д. Р., Лейзерович С. Г., Томаев В. К., Сидорчук В. В. О дальнейшем развитии горных работ в бассейне КМА // Горный журнал. — 2011. — № 10. — С. 44—49.

16. Соколов И. В., Гобов Н. В., Смирнов А. А., Медведев А. Н. Комплексная экологоориентированная подземная геотехнология добычи и обогащения железных руд // Экология и промышленность России. 2013. № 9. С. 16—20.

17. Соколов И. В., Гобов Н. В., Антипин Ю. Г., Смирнов А. А., Никитин И. В., Соломеин Ю. М. Систематизация и методика оценки вариантов стратегии освоения железорудных месторождений с применением подземных обогатительных комплексов // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). — 2015. — № 7. — С. 101—108.