Раздел 7. Перспективные технологии

Раздел 7. Перспективные технологии

7.1 Внедрение информационных систем и автоматизация горнодобывающей деятельности

Пространственное моделирования в процессах проектирования, эксплуатации и ликвидации горнодобывающего предприятия на основе данных геофизического зондирования, применения спутниковых навигационных систем и др. с целью создания актуализированной во времени 3D модели месторождения, процессов развития горных работ, в том числе расположения горного оборудования, диспетчеризации рудничного и карьерного транспорта, определения объемов выемки горной массы, контроля устойчивости естественных и техногенных откосов, обеспечения контроля производства и т.д.

Переход на методы объемного проектирования и визуальной оценки объемных моделей проектируемых объектов позволит исключить ошибки, связанные с использованием двухмерных моделей, и значительно повысит надежность проектных решений ([43]).

Непрерывный автоматизированный мониторинг технологических процессов в горнодобывающей деятельности, оборудования и состояния геомассива с целью своевременной корректировки технологических решений.

7.2 Перспективные технологии в геологоразведочных и изыскательских работах

Дистанционное зондирование территории месторождения полезного ископаемого с использованием беспилотных летательных аппаратов с соответствующим зондирующим (электромагнитным, радиолокационным, геофизическим и др.) оборудованием, позволяющим проводить работы в любых, в том числе удаленных и труднодоступных районах, оперативно получать необходимые данные.

7.3 Перспективные технологии в строительстве горнодобывающих предприятий

Формирование горнопромышленных комплексов (хабов) для разработки нескольких месторождений при освоении новых месторождений полезных ископаемых, в особенности в удаленных и труднодоступных районах с недостаточно развитой инфраструктурой, с единой инфраструктурой, включающей источники энергии, водоснабжения, ремонтные базы, объекты социальной инфраструктуры, перерабатывающие предприятия и др.

Размещение тепловых электростанций максимально приближенных к угледобывающим предприятиям для собственных нужд и передачи электроэнергии сторонним потребителям.

7.4 Перспективные технологии в добыче полезных ископаемых

1. Взрывы скважинных, шпуровых зарядов в гидравлической среде (гидровзрывы):

- использование гидровзрыва позволяет снизить удельный расход взрывчатых веществ;

- снижение сейсмического воздействия на законтурный массив;

- уменьшение риска воспламенения газов, находящихся во взрываемом массиве;

- снижение действия ударно-воздушной волны.

2. Внедрение на карьерах со значительными грузопотоками и существенной глубиной ведения горных работ циклично-поточной технологии на базе высокопроизводительных, технологичных и эффективных технических средств: крутонаклонных конвейеров, передвижных дробильно-перегрузочных пунктов, модульных межуступных перегружателей ([44]).

3. Возведение искусственных целиков из льдопородного закладочного материала с целью снижения уровня потерь и разубоживания добываемой руды, применимо в криолитозоне ([45]).

4. Применение биохимических методов выщелачивания металлов из руд. Эффективность метода обусловлена снижением расхода кислот и ускорением процесса выщелачивания. Сущность метода заключается в биокаталитическом ускорении окислительных процессов ([46]).

Бактериальное выщелачивание используют для добычи меди и урана, но бактерии разрушают и другие сульфидсодержащие минералы, например сфалерит, галенит. Изучено влияние бактерий на интенсивность выщелачивания золота, цинка, никеля, кобальта, свинца, олова. Их возможно использовать при кучном и подземном выщелачивании. С помощью микробиологических процессов можно эксплуатировать многие неэффективные в настоящее время для разработки месторождения полезных ископаемых.

5. Разработка залежей полезных ископаемых в тонких жилах с применением термического дробления руды ([47]).

6. Безвзрывная технология разработки крепких горных пород на карьерах путем применения экскаваторов с ковшом активного действия ([48]).

7. Совершенствование подземных технологий добычи путем применения следующих технологических решений:

- системы разработки с закладкой выработанного пространства твердеющими смесями и (или) породой взамен системы с открытым очистным пространством при разработке высокоценных руд;

- одновременное ведение открытых и подземных горных работ при комбинированной разработке месторождений;

- улучшение количественных и качественных показателей извлечения за счет селективной добычи;

- использование горного давления для разрушения рудного массива.

8. Дегазация, улавливание и утилизация метана.

Извлечение метана из угольных пластов и выработанного пространства строящихся, действующих и закрываемых угольных шахт, дальнейшее использование для производства тепловой, электрической энергии и создания продукции углехимии.

7.5 Перспективные технологии обогащения полезных ископаемых

1. В рудоподготовке использование сухие методов дробления, измельчения (в том числе сверхтонкого), обеспечивающие оптимальное раскрытие полезных минералов при минимизации энергоемкости операций; в крупнокусковом обогащении - высокопроизводительные методы радиометрического, магнитного, гравитационного обогащения; в глубоком обогащении - магнитное обогащение на аппаратах с постоянными магнитами, сухие методы гравитации, электрическая сепарация, селективная флотация ([49]).

2. Технология сухого обогащения угля. Применение технологии позволяет значительно повысить качество обогащения исходного продукта и снизить затраты на технологическое оборудование и капитальные сооружения.

3. Размещение оборудования для первичной переработки и обогащения полезных ископаемых в разрезе или непосредственно в шахте, внедрение мобильных дробильных установок в комплексе с конвейерным транспортом. Позволяет уменьшить затраты па подъем горной массы на поверхность, отсечь из сырьевого потока бедные руды и разубоживающие породы, а отходы обогащения разместить в выработанном пространстве. Снижает себестоимость обогащения полезных ископаемых ([49]).

7.6 Перспективные технологии комплексного извлечения ценных компонентов из отходов добычи и обогащения полезных ископаемых

Применение процессов подземного выщелачивания металлов из хвостов обогащения сульфидных руд цветной металлургии с использованием тепла недр Земли и давления.

При подземном выщелачивании есть возможность использовать существующий комплекс подготовительных выработок и систему коммуникаций (электроснабжения, закладочного и компрессорного хозяйства) для оптимизации циркуляции, сбора и транспортирования продуктивного раствора на переработку.

Закладка выработанного пространства сульфидсодержащими отходами обогащения руд цветных металлов ([49]).

7.7 Перспективные технологии в рекультивации нарушенных земель

Организация выемки и укладки пригодных для биологической рекультивации вскрышных пород в тело отвалов по селективной, валовой или комбинированной технологии, обеспечивающих создание отвальных горизонтов, не отличающихся от свойств первичных геологических образований с самых ранних этапов отвалообразования ([50]).