А. М. Газалиев ректор, академик нан рк, д



жүктеу 5.01 Kb.

бет6/23
Дата22.04.2017
өлшемі5.01 Kb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   23

0
100
200
300
400
500
600
305,64 
553,62 
560,74 
В чистом виде
 
В смешанном виде
 
МАК
 
 


Раздел  «Геотехнологии.  Безопасность  жизнедеятельности» 

 
 
 
 
Рисунок 6 – Количество  финансовых  средств (тыс.  $),  затраченных  на проведение горных  выработок 
Благодаря 
внедрению 
анкерного 
крепления 
горных  выработок  удалось  замедлить  конвергенцию 
высоконагруженных  выработок  на  60-80%,  снизить 
затраты  на  крепежных  материалах  до  20  тыс.  тенге  на 
один  метр  выработки,  повысить  безопасность  работ  в 
призабойном  пространстве  и  достичь  устойчивого 
состояния выработок. 
Дальнейшее  расширение  анкерного  крепления 
планируется 
через 
применение 
тросовых, 
полимерных, 
пучковых 
и 
самозабуривающихся 
анкеров.  При  этом  для  расширения  объемов  и 
качества  крепления  анкерной  крепью  выработок, 
прилегающих  к  лавам,  целесообразно  вести  в 
отдельных 
случаях, 
при 
соответствующем 
обосновании,  отработку  пластов  с  оставлением 
целиков,  расчетной ширины. 
В  соответствии  с  инструкцией  по  расчету  и 
применению 
анкерной 
крепи 
на 
шахтах 
Карагандинского  угольного  бассейна  шахты  должны 
принимать  оперативные  меры  по  корректировке 
паспорта  анкерного  крепления  выработок.  Это, 
прежде  всего,  касается  применения  анкеров  большей 
длины,  несоответствие  которых  на  шахтах  приводит  к 
снижению 
качества 
крепления 
и 
повышению 
трудозатрат. 
Технология  анкерного  крепления  получает  все 
большее распространение в Карагандинском бассейне. 
На  шахтах  «Саранская»  и  им.  Костенко  объем  горных 
выработок  с  использованием  различных  видов 
анкеров  достигает  уже  80%.  При  этом  актуальными 
вопросами 
для 
расширения 
обоснованного 
применения  этой  прогрессивной  технологи  являются: 
типизация  паспортов,  производство  необходимой 
корректировки  параметров  при  изменении  горно-
геологических 
и 
горнотехнических 
условий 
эксплуатации,  разработка  рациональных  паспортов 
крепления  для сложных  условий разработки.  
 
 
УДК 622.7.016 
 
К вопросу о возможности 
рентгеноспектрального анализа руд на рений 
 
С.А. ЕФИМЕНКО, к.т.н., гл. геофизик  ТОО «Корпорация  Казахмыс», 
В.С. ПОРТНОВ, д.т.н., профессор,  директор  ДОУП, 
А.К. ТУРСУНБАЕВА, д.т.н., профессор, 
Д.Б. ДАЛАБАЕВ, магистрант, 
Н.Г. ЛАЙЫСОВ, магистрант, 
Карагандинский  государственный  технический  университет 
 
Ключевые слова: месторождение, благородные металлы, дробление, руда, поверхностное натяжение. 
 
ведение 
Рений 
входит 
в 
число 
промышленных 
сопутствующих  элементов  в  рудах  месторождения 
Жезказган,  разрабатываемого  ТОО  «Корпорация 
Казахмыс».  Коэффициенты  корреляции  содержания 
рения  (Re)  и  ведущих  (Cu,  Pb)  металлов  для 
различных 
минеральных 
типов 
вкрапленных 
сульфидных  руд  определены  равными:  0,29  –  для 
существенно 
халькозиновых 
руд; 
0,41 
–  для 
существенно 
халькопиритовых; 
0,71 
– 
для 
существенно  борнитовых;  0,75  –  смешанных  медных 
руд  и  0,65  –  для  полиметаллических  руд.  Отсутствие 
тесной  корреляции  не  позволяет  определить  Re  через 
Cu,  Pb,  Zn  в  процессе  РСА.  Удельные  содержания  Re 
(таблица)  [5-6]  свидетельствуют  о  низких  валовых 
содержаниях 
данного 
элемента 
в 
рудах 
месторождения,  что  делает  проблематичным  прямое 
определение Re методом РСА  [1]. 
Определение  методом  РСА  валовых  содержаний 
рения  в  каждой  секционной  пробе  керна  разведочных 
скважин  месторождения  с  каждым  годом  становится 
0
10000
20000
30000
40000
3753 
14768 
33372 
В чистом  виде
 
В смешанном  виде
 
МАК
 
В
 

Раздел  «Геотехнологии.  Безопасность  жизнедеятельности» 
 

 
 
 
все  актуальнее,  как  это  уже имеет место с серебром и 
кадмием [2]. 
Сложность  проблемы  усугубляется  тем,  что:  во-
первых,  необходимо  работать  с  линиями  L-серии 
рения; 
во-вторых, 
в 
рудах 
месторождения 
присутствуют 
элементы, 
аналитические 
линии 
которых  накладываются  на  линии  рения  [4],  и 
кларковые  содержания  этих  элементов  многократно 
превышают  кларк  рения  в  рудах  месторождения 
Жезказган. 
В 
специальной 
литературе 
 
нет  
информации  о  проведении   прямого 
 
Распределение  содержания  рения  по  подсвитам  Жезказганской  рудоносной  толщи  и  по  различным  
минеральным сортам руд 
Подсвита 
Удельное содержание  рения, г/т на 1% меди 
Халькозин 
Борнит 
Халькозин борнит 
Халькопирит 
Халькопирит-борнит 
Все сорта 
Верхняя 
 
 
 
 
 
 
Средняя 
 
 
 
 
 
 
Нижняя 
 
 
 
 
 
 
По месторождению 
 
 
 
 
 
 
 
РСА  на  рений  с  использованием  лабораторных 
энергодисперсионных 
рентгенфлуоресцентных 
спектрометров (EDXRF)  [2]. 
Объяснением  тому  является  то,  что  данная 
аналитическая  задача  применительно  к  EDXRF 
спектрометрам  методически  трудноразрешима  [3], как 
уже  указывалось:  на  линию  ReLа   (8,651  кэВ) 
накладывается  линия  ZnKa   (8,637  кэВ);  на  линию 
ReLβ   (10,008  кэВ)  накладываются  линии  WLβ (9,961 
кэВ),  HgLa   (9,989  кэВ),  PbLs  (9,667  кэВ)  и  GeKa 
(9,886 
кэВ); 
на 
линию 
ReLγ  
(11,683 
кэВ) 
накладываются  линии  AsKβ   (11,724  кэВ),  SeKα  
(11,376  кэВ),  HgLβ  (11,821  кэВ)  и HgLβ  (11,651  кэВ). 
Для  решения  этой  задачи  требуется  EDXRF 
спектрометр  со  специальными  возможностями  [3].  В 
качестве  базового  спектрометра  была  использована 
последняя  (четвертая)  модификация  спектрометра 
РЛП-21Т  (ТОО  «Физик»,  Алматы,  Казахстан)  с 
рентгеновской 
трубкой 
мощностью  50  Вт  и 
дрифтовым  полупроводниковым  детектором  (SDD) 
площадью 
25 
мм . 
Детектор 
обеспечивает 
разрешением  150эВ  по  линии  5,9  кэВ при загрузке 100 
кГц.  Время  формирования  импульса  1,6  мкс.  Сигнал 
оцифровывается. 
Данный  спектрометр  обеспечивает  РСА  проб  руд 
на  34  элемента:  Cu,  Pb,  Zn,  Ag, Cd, Mo, Fe, Se, As, Ba, 
W,  Bi,  Ti,  Cr,  Mn,  V,  Ni,  Al,  Si  ,  S,  P,  Ca,  Ga,  Br,  Sr,  Zr, 
Rb,  Y,  Nb,  Pd,  Ar  (в  составе  воздуха),  Sc,  U,  Th  в 
одном  режиме.  Элементы  определяются  в  диапазоне 
энергий  от  1,49  кэВ  (Al  Kα)  до  23,0  кэВ  (Cd  Kα).  Для 
определения  элементов  Al,  Si,  S,  P  не  требуется  ни 
вакуумный 
насос, 
ни 
инертный 
газ, 
что 
обеспечивается  специальной  конструкцией  зондового 
устройства  датчика.  Анализ  вторичных  гамма-
спектров,  полученных  на  спектрометре  РЛП-21Т, 
показал:  линия  ReLа точно  накладывается  на  линию 
ZnKα;  линия  ReLγ
ложится  на  один  из  пиков 
«двойных  наложений».  Значит  для  организации  РСА 
руд  месторождения  Жезказган  на  Re  на  данном 
спектрометре  следует  ориентироваться  только  на 
работу с линией  ReLβ . 
Возможности 
математического 
РЛП-21Т 
позволяют  выделить  пик  линии  ReLβ   на  фоне 
мешающих  излучений  линий  WLβ ,  HgLa   ,  PbLs  , 
GeKa.  В  обработку  спектров включены все 19 линий Д 
–  серий  Pb,  W,  Ta,  а  также  5  линий  К  –  серий 
элементов  с  Z = 29÷35 = 2935.  Положительно  решены 
и  проблемы  пиков  «двойных  наложений»  и  пиков 
вылетов.  Мощная  рентгеновская  трубка  (50  Вт)  и 
специальные 
средства 
поддержания 
загрузки 
спектрометрического тракта на постоянном и высоком 
(90000  имп/с)  уровне  должны  обеспечить  высокую 
чувствительность  РСА  к  содержаниям  рения  [1].  В 
конструкции  датчика  спектрометра  РЛП-21Т,  в 
котором  реализована  опция  «РСА  на  Re»  приняты 
специальные 
меры 
по 
созданию 
наиболее 
оптимальных  условий  для  возбуждения  линий  L-
серий  Re  и  подавления  излучений  мешающих 
элементов. 
На  текущий момент настройки спектрометра РЛП-
21Т  и  доводки  методики  РСА  на  рений  на 
государственных 
стандартных 
образцах 
(ГСО) 
жезказганских  руд  и  концентратов  ГСО-2887  (С
Re
=0,61 
г/т),  ГСО-2888  (1,65  г/т),  ГСО-2889  (4,7  г/т),  ГСО-2890 
(21,4  г/т)  и  2891  (28,2  г/т)  при  экспозиции  измерений 
300  с  можно  утверждать  следующее:  содержание 
рения  в  указанных  ГСО  устанавливается  достаточно 
уверенно.  По  завершении  пуско-накладочных  работ 
будет  оценена  возможность  РСА  на  рений  в  ГСО  руд 
Саякской  группы  месторождений:  ГСО-3029(0,43  г/т), 
ГСЩ-3030(0,30  г/т),  и  ГСО-3031(0,40  г/т).  В  результате 
совокупности  научных,  методических,  математических 
и  аппаратурных  исследований  разработана  методика 
прямого  определения  содержания  рения  в  рудах 
месторождения  Жезказган,  реализованная  на  самом 
современном  лабораторном  EDXRF  спектрометре 
РЛП-21Т 

С 
внедрением 
спектрометра 
РЛП-21Т, 
оснащенного  опцией  «РСА  на  Re»,  в  экспресс-
лаборатории 
геофизической 
службы 
ПО 
«Жезказганцветмет»  появится  возможность  анализа 
на  рений  не  объединенных  проб,  как  это  делалось  до 
этого,  а  секционных  проб.  Тем  самым  начнется 
формирование  базы  данных,  с  помощью  которой 
станет 
возможным 
более 
детальное 
изучение 
закономерностей  распределения  рения  в  рудах 
месторождения Жезказган. 
СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ
 

Раздел  «Геотехнологии.  Безопасность  жизнедеятельности» 
 
 

 
 
 
  Зайцев  В.А.  //  Применение  универсальных  уравнений  способа  стандарта-фона в рентгеноспектральном флуоресцентном 
анализе:  Статья  //  Сборник  научных  трудов  Норильского  индустриального  института  «Добыча  и  переработка  руд 
цветных  металлов». Норильск, 2000. С. 153-
.  
  Патент  №  2240543  РФ.  Способ  рентген  флуоресцентного  анализа  элементного  состава  вещества  /  М акарова  Т.А., 
Бахтиаров А.В., Зайцев В.А. 2004. Приоритет от 17.10.2002.  
  Бахтиаров  А.В.,  Зайцев  В.А.,  М акарова  Т.А.  /  М ногоэлементный  рентгеноспектральный  анализ  руд  и  продуктов  их 
переработки  по  способу  стандарта-фона  с  использованием  модифицированного  универсального  уравнения:  Статья  // 
Журнал аналитической  химии  (ЖАХ), 2007. Т. 62. № 4. С. 395-
 
  Зайцев  В.А.,  М акарова  Т.А.,  Барков  А.В.,  Бахтиаров  А.В.,  М осквин  JI.H.  //  Рентген  флуоресцентный  анализ 
полиметаллических  руд  и  их  переделов  в  системе  автоматического  контроля  их  качества:  Статья  //  Заводская 
Лаборатория, 2007, №4. С. 3-
 
  Зайцев  В.А.,  М акарова  Т.А.,  Барков  А.В.,  Бахтиаров  А.В.,  М осквин  JI.H.  Неразрушающий  контроль  состава 
полиметаллических  руд и продуктов обогатительного цикла // Цветные металлы.  2006. № 8. С. 60-
 
  Зайцев В.А., М акарова Т.А., Бахтиаров А.В. // Новые возможности аналитического контроля технологических процессов 
методом  рентгеноспектрального  флуоресцентного  анализа  с  использованием  способа  стандарта  –  фона:  Тезисы  докл. 
Всероссийской  конференции «Аналитика  России – 2004». Москва: РАН НСАХ, С. 260-
 
  Зайцев  В.А.,  М акарова  Т.А.,  Барков  А.В.,  Бахтиаров А.В., М осквин  J1.H. //  М етодическое и программное обеспечение 
РСФА  для  функционирования  АСАК  технологических  потоков:  Тезисы  докл.  2-й  Всероссийской  конференции 
«Аналитические  приборы». Санкт-Петербург: РАН НСАХ, РФФИ, 2005. С. 258-
 
 
УДК 553.411 
 
Направления развития разработки 
россыпных месторождений драгоценных 
металлов Красноярского края 
 
В.Е. КИСЛЯКОВ, д.т.н., профессор,  (СФУ, Россия),  
А.К. ТУРСУНБАЕВА, д.т.н., профессор, 
В.С. ПОРТНОВ, д.т.н., профессор,  директор  ДОУП, 
Т.С. ИНТЫКОВ, к.т.н., профессор,  зав. кафедрой  АТ, 
Карагандинский  государственный  технический  университет 
 
Ключевые слова: содержание, металл, крупность, россыпь, оборудование, добыча, месторождение, драга, 
обогащение, разупрочнение. 
 
 настоящее 
время  около  90  %  разведанных 
россыпных  месторождений  драгоценных  металлов 
Красноярского  края  относится  к  категории  сложных 
по 
горнотехническим 
условиям. 
К 
основным 
факторам  снижения  качества  россыпей  следует 
отнести  следующее:  уменьшение  средневзвешенной 
крупности  зерен  полезного  компонента  (в  основном 
золота 
и 
платины) 
и 
его 
содержания 
в 
разрабатываемых 
или 
разведанных 
рыхлых 
отложениях; 
увеличение 
выхода 
глинистых 
включений  в  песках  и  мощности  пород  вскрыши; 
значительное  содержание  валунов;  небольшие запасы. 
Также,  к  особо  важному  фактору  следует  отнести 
отрицательное 
воздействие 
горных 
работ 
на 
окружающую  среду.  Огромное  количество  россыпей 
золота  не  привлекает  недропользователей  из-за 
незначительных 
запасов 
металла 
и 
короткого 
промывочного сезона в районах Крайнего Севера. 
Направления 
в 
области 
создания 
новых 
технологий  и  оборудования  для  эффективного 
освоения  россыпных  месторождений  в  сложных 
горнотехнических  условиях  включают: 
1.  Создание  средств  малой  механизации  и 
технологий 
эффективного 
их 
применения 
для 
освоения  россыпных  месторождений  и  техногенных 
накоплений  драгоценных  металлов.  Интенсивность 
работ 
в 
данном 
направлении 
предопределена 
проектом  закона  «О  добыче  россыпного  золота 
индивидуальными  предпринимателями». 
В  данном  направлении  условно  можно  разделить 
создание 
оборудования 
для 
механизации 
индивидуальной  золотодобычи  (производительность 
до  0,5  м /ч),  микро-оборудования  для  золотодобычи 
(производительность  от  0,5  до  5  м /ч),  добычных  и 
обогатительных 
мини-комплексов 
с 
производительностью  более  5  м /ч.  Разделение 
оборудования основано, в основном, в зависимости от 
средств  его  доставки  к  месту  разработки  и  числом 
обслуживающего персонала. 
Ярким 
примером 
создания 
эффективного 
оборудования  для  ведения  добычных  работ  и 
обогащения  золотоносных  песков  бригадой  в  2-3 
человека 
(производительностью 
до  1-1,5  м /ч) 
является 
деятельность 
компании 
«KEEN 
ENGINEERING» 
(США, 
штат 
Калифорния). 
Изготавливаемое 
оборудование 
предусматривает 
выемку  рыхлых  отложений  и  транспортирование  их 
на  высоту  не  более  0,5-1  м,  а  также  ручную  подачу 
оборудования  на  забой.  Из-за  отсутствия  российских 
аналогов  оборудования,  а  также  соответствующей 
законодательной 
базы, 
разрешающей 
индивидуальную  добычу  драгоценных  металлов, 
труднодоступные  месторождения  с  небольшими 
запасами 
не 
отрабатываются,  а  приобретение 
В
 

Раздел  «Геотехнологии.  Безопасность  жизнедеятельности» 

 
 
 
оборудования  за  рубежом  приводит  к  значительному 
увеличению  себестоимости  работы  и ее трудоемкости 
при 
небольшой 
производительности 
добычных 
аппаратов.  
Весьма  эффективными  в  данном  направлении 
являются  также  работы  по  созданию  и  освоению 
энергосоздающих 
мини-установок: 
мини-
электростанций;  ветровых  и  солнечных  модулей; 
установок,  работающих  на  твердом,  жидком  и 
газообразном  топливе,  и  др.,  обеспечивающих 
деятельность 
добычного 
и 
обогатительного 
оборудования в удаленных  районах. 
Ко  второму  типу  оборудования  относится 
сухопутная  и  плавающая  землеройно-транспортная 
мини-техника, 
например, 
модульная 
роторно-
землесосная  мини-драга  МД-50.  Размер  понтона 
12×6×1 
м. 
Производительность 
40-60 
м /ч. 
Продолжительность  монтажа  и  демонтажа  около  2-х 
суток.  По  типу  силовой  установки  возможны 
варианты  электрической  и  дизель-электрической 
драги.  По  размещению  модулей  возможна  работа 
мини-драги  в  режиме  земснаряда  с подачей песков на 
обогатительный 
модуль, 
расположенный 
на 
расстоянии,  причем  исполнение  последнего  может 
быть  в  плавучем  и  сухопутном  исполнении.  Принцип 
работы  мини-драги  не  исключает  возможности  ее 
эксплуатации  в  течение  всего  года.  Обслуживающий 
персонал – 2 человека. 
Технология  выемки песков при применении мини-
драг  предусматривает  промывку  и  классификацию 
рыхлых  отложений  по  крупности  непосредственно  в 
забое 
без 
дополнительных 
затрат 
на 
транспортирование  крупных  фракций,  не  содержащих 
полезные компоненты, к обогатительной  установке. 
Применение  мини-драг  весьма  эффективно  при 
освоении  россыпей  с  небольшими  запасами  и 
техногенных  накоплений.  В  качестве  примера  можно 
привести 
предварительные 
результаты 
расчета 
эффективности  освоения  хвостохранилища  №  1 
Коммунаровского 
рудника 
– 
чистый 
дисконтированный  доход  составил  более  1500  млн. 
рублей. 
2.  Разработку  новых  технологий  с  применением 
сухопутных  и  плавающих  моек  в  комплексе  с 
традиционной  землеройно-транспортной  техникой. 
Преимущество  указанных  технологий,  например,  по 
сравнению  с  дражным  способом,  обеспечивает  более 
эффективное 
использование 
имеющейся 
у 
недропользователя  землеройно-транспортной  техники 
при  разработке  обводненных  месторождений  и 
снижает  риск  в  случае  продажи  оборудования  по 
каким-либо 
причинам. 
Из-за 
отсутствия 
дорогостоящего 
выемочно-транспортирующего 
оборудования  изготовление  моек  в  2-3  раза  дешевле, 
чем 
изготовление 
драг 
аналогичной 
производительности.  Применение  сухопутных  моек 
обеспечивает  снижение  затрат  на  транспортирование 
песков к промывочной установке. 
Наиболее  сложным  в  данном  направлении 
является 
разработка 
технологий 
применения 
комплекса  добычное  оборудование-мойка.  Причем  к 
наименее  исследованным  следует  отнести  проблемы 
водоснабжения 
и 
отвалообразования 
при 
использовании  сухопутных  моек. 
3.  Комплексное  решение  проблемы  освоения 
месторождений 
и 
техногенных  накоплений  со 
значительным  содержанием  глинистых  включений 
(например, 
месторождения 
кор 
выветривания). 
Наличие  глинистых  включений  в  разрабатываемых 
песках  при  использовании  традиционных  технологий 
приводит  к  весьма  значительным  технологическим 
потерям  золота.  Разработку  таких  месторождений 
предлагается  производить  путем  создания  технологий 
разупрочнения  глинистых  включений  на  всех  этапах 
его освоения [1, 2]: 
–  предварительная  подготовка  песков  к  выемке  с 
использованием  физических,  физико-химических  или 
биологических  методов.  Например,  путем  обработки 
глинистых  включений  рыхлых  отложений  реагентами-
диспергаторами  с  расчетной  выдержкой  по  времени 
(от  нескольких  месяцев  до  нескольких  лет  в 
зависимости  от  физико-механических  и  химических 
свойств грунта,  типа реагента и др.); 
–  выемка  глинистых  включений  с  применением 
напорных 
струй 
или 
организацией 
работы 
оборудования с выемкой тонкими  стружками; 
–  гидравлический  транспорт  к  обогатительному 
оборудованию  с  применением  грунтовых  насосов  и 
врезкой 
специальных 
вихревых 
дезинтегаторов 
различной конструкции; 
–  непосредственно  разупрочнение  глинистых 
включений 
с 
применением 
эффективных 
гидровашгердов,  скрубберов  и  другого  оборудования 
и 
технологий, 
разработанных 
учеными 
и 
специалистами; 
– 
совмещение 
процессов 
гравитационного 
обогащения  и  дезинтеграции  глинистых  включений  с 
целью  предотвращения  сноса  глинистых  окатышей  в 
отвалы; 
–  улавливание  глинистых  окатышей  с  целью  их 
подачи  на  повторную  дезинтеграцию  или  раздельного 
складирования 
для 
последующей 
отработки  и 
промывки; 
– 
оптимизация 
величины 
дезинтеграции 
глинистых  включений  с  учетом  затрат  на  промывку, 
технологических  потерь  полезного  компонента  и 
затрат  на водоохранные  мероприятия. 
4. 
Создание 
технологий, 
промышленное 
испытание 
известного 
и 
разработка 
нового 
оборудования для  улавливания  мелких  зерен золота.   
Экспертная  оценка  запасов  россыпных  и  рудных 
месторождений  Красноярского  края  показала,  что  в 
современных  экономических  условиях  отработка 
известных 
месторождений 
является 
наиболее 
перспективной.  В  связи  с  этим  выдача  рекомендаций 
по  эффективным  схемам  обогащения  с  применением 
экологически  чистой  технологии  имеет  большое 
народнохозяйственное  значение.  Ведение  операций 
обогащения  на  принципиально  новом  оборудовании 
позволит 
обеспечить 
извлечение 
золота 
в 
гравитационный  концентрат  более  96  %  (прирост  по 
извлечению составит  около 24  %). 
Целесообразность 
применения 
нового 
гравитационного 
оборудования 
подтверждается 

Раздел  «Геотехнологии.  Безопасность  жизнедеятельности» 

 
 
 
расчетом 
технико-экономических 
показателей. 
Эксплуатационные  затраты  по  рекомендуемой  схеме 
не  будут  превышать  известные  проектные.  Исходя  из 
затрат  на  приобретение  оборудования,  количества 
дополнительно  извлеченного  металла  за  год  и  его 
стоимости,  затраты  на  приобретение  оборудования 
окупятся  менее  чем  за год. Применение предлагаемых 
обогатительных  аппаратов  в  технологической  схеме 
переработки  песков  и  руды,  способных  извлечь 
мелкие  зерна  золота  из  продуктов  обогащения, 
позволяет  получить  концентрат,  пригодный  для 
аффинажного  производства,  а  также  значительно 
снизить  потери металла с хвостами. 
Использование  оборудования  возможно  для 
обработки  малообъемных  проб  при  проведении 
геологоразведочных  работ.  Показатели  извлечения 
мелких  зерен  золота  в  некоторых  случаях  лучше 
известных 
зарубежных 
аналогов. 
Предлагаемые 
технические  решения  могут  найти  применение  в 
циклах  измельчения  для  улавливания  свободного 
золота,  на промывочных установках  и драгах.   
В 
практике 
обогащения 
используются 
гравитационные  аппараты,  такие  как  «Кнельсон», 
«Орокон», «Итомак»
 
и т. д. Например, по сравнению с 
центробежным  концентратором  «Кнельсон»,  при 
прочих  равных  условиях  работы  предлагаемое 
оборудование  отличается  надежностью  эксплуатации, 
низкими  затратами  на  подготовку  материала  и 
обогащение,  быстрым  и  простым  извлеченим 
концентрата,  обеспечивает  эффективное  извлечение 
частиц золота размером более 10-15  микрон. 
При  применении  традиционного  обогащения  при 
разработке  россыпных  месторождений  золота  на 
шлюзах  глубокого  и  мелкого  наполнения разработаны 
методика  оценки  необходимого  количества  сполосков 
улавливающей  поверхности  в  сутки  и  устройства  для 
непрерывного разрыхления  постели. 
В  настоящее  время  на  стадии  промышленных 
испытаний  находится  обогатительное  оборудование  с 
непрерывной 
разгрузкой 
концентрата 
и 
гидравлическим 
разрыхлением 
постели 
в 
улавливающем желобе. 
При  применении  традиционных  шлюзов  подача 
значительного  количества  воды  на  улавливающую 
поверхность  обусловлена  необходимостью  транспорта 
рыхлых  отложений,  что  в  свою  очередь  приводит  к 
сносу  зерен  золота  в  отвалы.  Известные  решения 
данной  проблемы  направлены  на  отделение  крупных 
фракций 
рыхлых 
отложений 
для 
отдельного 
складирования. 
В 
предлагаемом 
устройстве 
извлечение  золота  не  зависит  от  крупности  песков  и 
требует минимального водообеспечения. 
Одним  из  перспективных  направлений  является 
более  узкая  классификация  материала  по  крупности и 
раздельное обогащение каждого класса. 
5.  Оптимизация  календарного  планирования  при 
разработке  россыпных  месторождений  и  техногенных 
накоплений. 
В 
этом 
направлении 
планирование 
работ 
предполагает 
организацию 
выемки 
песков 
с 
максимальной  средневзвешенной крупностью золота в 
межсезонные периоды (весна и осень), а минимальной 
–  в  летнее  время.  В  этом  случае  среднее  за  сезон 
увеличение  извлечения  золота  составляет  до  10-12  %. 
Наиболее 
ответственным 
этапом 
в 
данном 
направлении  является  моделирование  распределения 
качественно-количественных  характеристик  в  объеме 
россыпного месторождения. 
6.  Создание  эффективных  систем  оборотного 
водоснабжения  драг,  гидравлик  и  промывочных 
установок. 
В  данном  направлении  ведутся  работы  по 
совершенствованию  методик  расчета  оптимальных 
размеров  отстойников  оборотного  водоснабжения, 
снижения  объема  сброса  хвостов  в  отстойники, 
максимального  ограничения  водопотребления  и 
созданию  экологически  чистых  способов  удаления 
технологической  воды  при  положительном  водном 
балансе. 
Следует  отметить,  что  комплексное  решение 
данной  проблемы  полностью  обеспечивает  охрану 
водных 
источников 
в 
районе 
освоения 
месторождений. 

Освоение  россыпных  месторождений  и 
техногенных  накоплений  драгоценных  металлов  в 
суровых климатических  условиях. 
В  настоящее  время  на  рынке  материалов 
появились  современные  изделия  из  прозрачного 
пластика,  способные  на  значительных  площадях 
изолировать 
горные 
работы 
от 
воздействия 
отрицательных 
температур 
в 
зимний 
период. 
Прочность,  гибкость,  изготовление  с  пустотами  в 
поперечном  сечении,  прозрачность,  долговечность, 
незначительные  линейные  расширения  при  перепаде 
температуры  –  обеспечат  значительное  продление 
промывочного  сезона  и  эффективное  освоение 
россыпей в условиях  Крайнего Севера. 
8. 
Создание 
эффективных 
технологий 
выщелачивания  золота  в  сложных  условиях  Крайнего 
Севера.  Известные  технологии  кучного,  кюветного, 
скважинного  и  подземного  способов  выщелачивания 
золота 
из 
песков 
россыпных 
месторождений, 
подготовленных  руд  и  техногенных  накоплений 
требуют  тщательного  изучения,  анализа,  разработки  и 
включения  новых  эффективных  процессов,  поиска 
экологически чистых  растворителей. 
9.  Освоение  арктического  шельфа  Красноярского 
края,  в  том  числе  и  в  зимний  период  с  созданием 
несущих  ледовых  технологических  платформ  и 
подводной  выемки песков [3]. 
СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ
 
  Кисляков  В.Е.,  Никитин  А.В.  Подготовка  глинистых  песков  россыпных  месторождений  к  дезинтеграции  управляемым 
водонасыщением  // Горный журнал. № 2. 2010. С. 28-
 
  Никитин  А.В.,  Кисляков  В.Е.  Результаты исследования скорости и объема водонасыщения  глинистых песков россыпных 
месторождений  при  их  подготовке  к  обогащению // Журнал Сибирского федерального университета. Серия  «Техника и 
технологии».  Декабрь
Т.2, №4), С
-
 

Раздел  «Геотехнологии.  Безопасность  жизнедеятельности» 
 

 
 
 
  Kislyakov  V.E.,  Korzun  O.A.,  Lakin  D.A.  Shelf  placer  deposits:  a  new  technology  for  winter  mining  / Russian Geology and 
Geophysics, 51 (2010). Р. 143-
 
 
 
УДК 622:519.87   
 
Математическое описание объекта 
аэрогазового контроля и управления 
 
Л.А. АВДЕЕВ, к.т.н., доцент, зам. директора  по НИОКР, предприятие  «Углесервис» 
 
Ключевые  слова:  шахта,  забой,  объект,  контроль,  метан,  воздух,  газодинамика,  модель,  уравнение, 
возмущение, переходный процесс, характеристика, нелинейность, синтез,  взаимокорреляция. 
 
ыемочный  участок  с  учетом  прилегающих  к  нему 
выработанного 
пространства, 
откаточных 
и 
вентиляционных 
выработок 
представляет 
собой 
сложный  нелинейный  объект  с  распределенными 
параметрами,  со  случайно  изменяющимися  во 
времени  и  пространстве  внутренними  и  внешними 
возмущениями, 
что 
крайне 
усложняет 
его 
математическое описание. 
Для  описания  объекта  может  быть  принята  в 
качестве  исходной  модель  идеального  смешивания  [1, 
2].  Учитывая,  что  при  малых  значениях  концентрации 
метана  С  можно  считать  приближенно  количество 
воздуха  Q
исх
 

Q
получаем  линеаризованное 
уравнение динамики  объекта в приращениях: 
 
(
1)
,
J
Q
Т p
C
K
J K
 
 
где  T
λ
 – постоянная времени звена, с, 
 
1
0
,
Т
V Q
 
 
K
λJ
  –  коэффициент  усиления  объекта  по  каналу 
«газовыделение  – концентрация»; 
 
0
0
0
1
,
J
Q Q
C
K
J
Q
 
 
Q
K
  –  коэффициент  усиления  объекта  по  каналу 
«расход  воздуха  – концентрация»; 
 
0
0
0
0
0
2
0
0
,
Q
J J
C C
J
C
C
K
Q
Q
Q
 
 
С   –  значение  параметра, в окрестностях которого 
осуществляется  линеаризация  (
1
0
0
0
C
J
). 
Дальнейшее  усложнение  объекта  обусловлено 
тем, 
что 
колебания 
количества 
воздуха 
Q
подаваемого  на  участок,  вызывают  переходные 
газодинамические 
процессы, 
зачастую 
нежелательные,  особенно  при  резком  и  значительном 
изменении  Q.  Многочисленные  наблюдения  в 
реальных  шахтных  условиях  показали,  что  скачки 
количества  воздуха  ΔQ  вызывают  зачастую  на  первой 
стадии 
переходного  процесса  так  называемые 
«всплески»  концентрации  метана  на  исходящей, 
причем  того  же знака, что и знак ΔQ. В последующем, 
после  окончания  переходного  процесса,  новое 
значение  концентрации  метана  устанавливается  в 
соответствии 
со 
статической 
характеристикой 
объекта, 
т.е. 
приросты 
ΔQ 
и 
ΔС 
имеют 
противоположные 
знаки, 
что 
вытекает 
из 
инвертирующих  свойств  объекта  (отрицательная 
правая  часть  в  (4).  Достаточно  простая  и  наглядная 
математическая  модель  объекта,  учитывающая  эту 
особенность  аэрогазодинамических  процессов,  может 
быть предложена при следующих  допущениях: 
объект  рассматривается  как  линейный  при 
условиях  малых  отклонений  регулируемого параметра 
в  процессе  функционирования  медленнодействующей 
замкнутой системы регулирования; 
2) 
газовыделение  J(t)  рассматривается  как 
внешнее 
возмущение, 
состоящее 
из 
двух 
составляющих: 
 
J(t) = J
K
(t) + J
в
(t), 
 
где  J
K
(t) – газовыделение,  обусловленное 
производственными  факторами (в первую очередь 
режимом работы комбайна) и не зависящее от 
Q(t); 
J
в
(t) – газовыделение  из выработанного 
пространства,  обусловленное колебаниями Q(t), 
но не зависящее от режима работы комбайна; 
3) 
выходной 
параметр 
объекта 
– 
С(t
рассматривается  как  результат  суперпозиции  двух 
составляющих  J
K
(t) и J
в
(t). 
Полученная  методом структурного синтеза полная 
передаточная  функция  объекта  по  каналу  «расход 
воздуха  – концентрация» имеет следующий вид: 
 
1
2
( )
(
1)(
1)
1
вp
KQ
CQ
K
K
K
W P
T p
T p
T p
 или  
(6а) 
2
1 2
1 2
1
2
(
)
(
)
( )
.
(
1)(
1)(
1)
в K
KQ
KQ
в
KQ
CQ
K
K T
K T T p
K
T T
K
p K
W P
T p
T p
T p
 (6б) 
Первая  дробь  выражения  (6а)  обусловлена 
реакцией  выработанного  пространства  на  изменение 
входного  воздействия  и  соответствует  сложному 
дифференцирующему  звену.  Характер  числителя  в  (6) 
свидетельствует  о  том,  что  составляющая  переходного 
процесса, обусловленная первым членом, имеет место 
только  при  скорости  изменения  во  времени  входного 
В
 

Раздел  «Геотехнологии.  Безопасность  жизнедеятельности» 

 
 
 
воздействия 
Q(t)
отличной 
от 
нуля. 
Знак 
коэффициента  К
в
  –  положительный,  следовательно, 
приращению 
( )
dQ t
dt
  соответствует приращение 
( )
dС t
dt
 
того  же  знака.  Второй  член  выражения (6а) описывает 
приближенно  объект  без  учета  выработанного 
пространства  и  соответствует  зависимости  (1). 
Наличие 
отрицательного 
знака 
в 
числителе 
передаточной  функции  (6б)  свидетельствует  о  том, 
что  по  крайней  мере  один  ее  нуль  может  оказаться  в 
первой  полуплоскости,  что  позволяет  считать  объект 
неминимально-фазовым. 
Реакция  объекта,  описываемого  выражением  (6), 
на  скачкообразное  возмущение  по  управляющему 
воздействию  ΔQ(t)  при ΔJ
K
(t
 
 
ΔС(t) = ΔС
в
(t+ ΔС
К
(t)
 
Переходя  в  (6)  от  изображений  к  оригиналам, 
полагая  без  нарушения  общности,  что  Т   =  Т 
получаем с учетом (6) и (7): 
 
2
1
2
1
( )
exp(
) exp(
) ,
в
в
K
t
t
С t
T
T
T
Т
 
(  
 
( )
1 exp(
) .
K
KQ
K
t
С t
K
T
 
 
На  рисунке  1  показан  примерный  вид  переходных 
функций ΔС
в
(t), ΔС
К
(t) и ΔС(t). 
В  реальных  условиях  работы  добычного  забоя 
отмечается,  что  скачкообразное  возмущение  по  Q(t
не  всегда  вызывает  характерный  всплеск  С(t).  При 
принятой  нами  математической  модели  объекта 
всплеск  действительно  не  наблюдается,  но  при 
определенных  соотношениях  параметров  объекта  Т 
Т Т
К
Т
в
 и Т
КQ
 он возможен. 
Приравнивая  нулю  при  t  =  0  импульсную 
переходную  функцию  объекта,  находим  необходимое, 
но недостаточное  условие отсутствия  всплеска: 
 
1 2
.
в K
KQ
K T
K T T  
 
При 
плавном 
нарастании 
управляющего 
воздействия  ΔQ(t)  и  нулевых  начальных  условиях 
получаем соответственно: 
1
2
1
1
2
1
2
( )
1
exp
exp
,
в
в
t
t
C t
K Q
T
T
T
T
T
T
 
 
 
( )
exp
.
K
KQ
К
К
К
t
C
t
K
Q t T
T
T
 
 
Из 
приведенных 
зависимостей 
видно, 
что 
нежелательная 
составляющая 
процесса, 
обусловленная  выработанным  пространством,  тем 
меньше, 
чем 
меньше 
скорость 
нарастания 
управляющего 
воздействия. 
Следует 
отметить, 
однако,  что  именно  в  силу  своей  конкретности 
полученные  таким  путем  результаты  охватывают    
лишь   частный   случай   функционирования 
 
а) 
 
 
б) 
 
 
в) 
Рисунок 1 – Составляющие  переходной  функции объекта 
 
добычных 
участков, 
проветриваемых 
по 
возвратноточной 
схеме 
через 
выработанное 
пространство,  а  передаточная функция выработанного 
пространства  по  каналу  «Q  –  С»  –  соответствует 

Раздел  «Геотехнологии.  Безопасность  жизнедеятельности» 

 
 
 
простому  дифференцирующему  звену  с замедлением. 
Оно  отличается  от  предложенного  нами  сложного 
дифференцирующего  звена  отсутствием  второго 
сомножителя  в  знаменателе  правого  члена выражения 
(6а)  и  сказывается  на  характере  переходной  функции 
объекта,  соответствующая  составляющая  которой 
имеет в данном случае следующий  вид: 
 
1
1
( )
exp
( ),
в
в
K
t
C t
Q t
T
T
 
 
где  для  условий рассматриваемого объекта параметры 
имеют следующий вид: 
 
1
0
2
,
в
Ф
МФ
K
A
ВR Q
 
 
где  АВ – коэффициенты, зависящие  от конкретных 
горногеологических  и производственно-техни-
ческих  условий данного выемочного участка; 
0
МФ
Q
 – дебит  метана из выработанного 
пространства в установившемся режиме; 
R
Ф
 – фиктивное  аэродинамическое сопротивление 
участка с учетом прилегающих  выработок. 
С  физической  точки  зрения  газодинамический 
процесс  такого  типа не может иметь место в реальных 
условиях 
из-за 
диффузионных 
явлений 
и 
транспортного 
запаздывания, 
что 
особенно 
сказывается 
при 
возвратноточной 
схеме 
проветривания через целик. 
При  анализе  фактических  графиков  очевидно,  что 
длительность 
переходных 
газодинамических 
процессов, 
обусловленных 
значительным 
ступенчатым  возмущением  по  воздуху,  колеблется  в 
широких  пределах,  от  десятка  минут  до  нескольких 
часов  и  даже  суток,  что  полностью  подтверждает 
предположение  о  существенной  разноинерционности 
аэродинамических  и  газодинамических  процессов  на 
выемочных участках  газовых  шахт. 
Установлено 
также, 
что 
параметры, 
определяющие  динамические  свойства  объекта  (в 
случае  передаточной  функции  (6)  –  это  значения  Т 
Т ,  Т
К
,  Т
в
  и  Т
КQ
)  –  могут  изменяться  в  широких 
пределах  от  объекта  к  объекту  и,  кроме  того, 
изменяться  с  течением  времени  у  одного  и  того  же 
объекта, 
что 
значительно 
усложняет 
задачу 
построения  системы  автоматического  управления 
безопасностью технологического  объекта. 
Между  тем,  наблюдения  за  работой  добычных 
участков  показали,  что  динамические  свойства 
выработанного  пространства  не  проявляются,  как 
правило,  при  идентификации  объекта  методами 
статистической  динамики  по  данным  пассивного 
эксперимента;  это  объясняется  тем,  что  в  процессе 
нормальной  эксплуатации  резкие  возмущения  по 
воздуху  возникают  очень  редко,  как  правило,  лишь  в 
аварийных  ситуациях.  Как  видно  из  рисунка  2, 
максимумы 
оценок 
нормированных 
взаимокорреляционных  функций  ρ(τ)
CQ
 
и  ρ(τ)
CJ
 
процессов  c(t)  –  Q(t)  и  c(t)  –  J(t)  почти  совпадают  с 
осью  координат  (постоянная  времени  Т
К
  значительно 
меньше  интервала  корреляции,  равного  4  часам  для 
кривой  «а»  и  10  часам  для  кривой  «б»),  при  этом 
ρ
CJ 
>
 
,  а  ρ
CQ 
<
 
,  что  соответствует  основным 
статическим  свойствам объекта.   
 
а) 
 

Раздел  «Геотехнологии.  Безопасность  жизнедеятельности» 
 
 

 
 
 
 
б) 
а) шахта  им. Ленина; б) шахта  им. Костенко 
Рисунок 2 – Нормированные взаимокорреляционные функции сглаженных  процессов аэрогазового режима  
на исходящих  струях  добычных  забоев 
СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ
 
  Карпов  Е.Ф.,  Биренберг  И.Э.,  Басовский  Б.И.  Автоматическая  газовая  защита  и  контроль  рудничной  атмосферы.  М .: 
Недра, 1984. 
  Фарзане Н.Г., Илясов Л.В., Азим-Заде А.Ю. Технологические  измерения и проборы. М .: Высшая школа, 1989. 
 
 
 
 
 
УДК 546.212:574 
 
Оценка эффективности сульфата  
и гидроксохлорида алюминия при сравнении 
их коагулирующей способности 
 
Л.М. БАЛМАЕВА, к.т.н., с.н.с. ХМИ НЦ КПМС, 
Р.А. КЕРЕЙБАЕВА, к.т.н., с.н.с. ХМИ КПМС, 
Р.К. СОТЧЕНКО, к.т.н., доцент КГМУ, 
А.Р. РАХИМОВ, к.т.н., зав. лаб. ХМИ НЦ КПМС 
 
Ключевые  слова:  коагулянт,  сульфат  алюминия,  гидроксосульфат  алюминия,  гидроксохлорид  алюминия, 
коагуляция. 
 
сследование 
коагулирующей 
способности 
алюминиевых 
солей 
является 
важнейшей 
характеристикой  при  организации  их  получения  в 
качестве  коагулянтов  для  очистки  питьевых  и  сточных 
вод. 
К 
коагулянтам 
предъявляются 
жесткие 
требования  по  содержанию  основных  и  примесных 
компонентов,  их  физико-химическому  воздействию  на 
воду  [1].  В  практике  подготовки  воды  применяют 
самые 
разнообразные 
технологические 
схемы, 
которые в основном могут быть классифицированы на 
схемы 
с 
предварительным 
отстаиванием 
обработанной  воды  и  схемы  с  предварительным 
пропусканием через фильтровальный  слой. 
Во  втором  случае  важнейшими  показателями, 
кроме  коэффициента  осветления,  снижения  цветности 
и  мутности,  щелочного  резерва  и  остаточного 
И
 

Раздел  «Геотехнологии.  Безопасность  жизнедеятельности» 

 
 
 
алюминия,  являются  скорость  проникновения  частиц, 
загрязнение 
через 
фильтр 
(например, 
песок), 
налипаемость  этих  частиц  на  фильтр,  степень 
насыщения  пор  фильтра  частицами  загрязнения. 
Поэтому 


1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   23


©emirb.org 2017
әкімшілігінің қараңыз

войти | регистрация
    Басты бет


загрузить материал