Государственное предприятие

2.3. Обоснование необходимости отработки прибортовых запасов карьера Мурунтау

Повышение эффективности использова­ния георесурсного потенциала месторождения Мурунтау положена в основу разработки стратегии его освоения.
Методические основы разработки стратегии освоения месторождения Мурунтау включают в себя:
– технологическую стратегию, предусматривающую разработку месторождения ком­бинированным открыто-подземным способом с развитием карьера до глубины 1000 м основе автомобильно-конвейерного транспорта и увеличения углов откоса бортов на пре­дельном контуре;
– экономическую стратегию, определяющую условия перехода от работы карьера по схеме с максимизацией прибыли к работе по схеме с максимизацией использования сырь­евого потенциала месторождения;
– сырьевую стратегию, предусматривающую цикличное снижение содержания в пе­рерабатываемой руде и вовлечение в переработку ранее неперспективного сырья.
Месторождение Мурунтау прослежено до глубины 2 км. С первых дней своего су­ществования горно-перерабатывающий комплекс Мурунтау практически непрерывно на­ращивает свои производственные мощности. Постепенная отработка запасов месторождения, увеличение глубины горных работ и нестабильность цены золота требуют поиска путей адаптации горно-перерабатывающего комплекса к работе в рыночных условиях. Возможность такой адап­тации базируется на наличии значительных запасов золотосодержащих руд, не вовлечен­ных в настоящее время в разработку. Кроме того, государство заинтересовано в существо­вании предприятия, поскольку оно производит высоколиквидную продукцию, являющую­ся источником поступления валюты в Республику, и обеспечивает социальную стабиль­ность в Кызылкумском регионе.
На основе интересов государства, региона и предприятия предложена стратегия ос­воения золотодобывающего месторождения Мурунтау, предусматривающая максимиза­цию извлечения минерального сырья в результате:
– отработки запасов открытым способом с прогнозируемой глубиной карьера до 900-1000 м и более;
– внедрения открыто-подземного способа для отработки запасов за бортами карьера;
– доработки запасов подземным способом ниже дна карьера;
– использования потенциальных ресурсов (отходов производства, низкосортного сы­рья в недрах и т.п.). Отработка законтурных участков предусматривает использование выработанного пространства карьера для вскрытия рудных зон горизонтальными или наклонными выра­ботками с объединением грузопотоков открытой и подземной добычи в единый грузопо­ток. При этом условием перехода на открыто-подземный способ добычи является необхо­димость предотвратить падение выпуска золота ниже определенного уровня. Переход на подземную добычу предполагается на последней стадии доработк и карьера открытым способом.
В связи с тем, что за контурами карьера остается около 15-20% общих запасов, ме­сторождение целесообразно отработать комбинированным способом с последовательно-параллельным ведением открытых и подземных работ. Развитие освоения месторождения при комбинированной разработке может идти по двум направлениям.
Полное совмещение открытых и подземных горных работ во времени (одновре­менная разработка) с совмещением в горизонтальной и вертикальной плоскостях при тес­ной степени технологической взаимосвязи открытых и подземных работ с совместным решением вопросов вскрытия и отработки карьерного и шахтного полей. С частичным совмещением (последовательно-параллельная разработка) открытых и подземных горных работ во времени с совмещением в горизонтальной плоскости при средней степени технологической взаимосвязи открытых и подземных работ с частичным совмеще­нием схем вскрытия и разработки карьерного и шахтного полей.
Первое направление предполагает применение комплексной схемы вскрытия карьерного и шахтного полей с использованием подземных выработок, при этом измене­ние объема капиталовложений за счет использования определенных технологических осо­бенностей комбинированной разработки определяется с учетом коэффициента эффектив­ности технологической взаимосвязи.
После увеличения глубины карьера до 500-550 м предусматривается применение комбинированного автомобильно-конвейерного транспорта на нижних горизонтах. Кон­вейеры размещаются в наклонном стволе, так как борта карьера еще не достигнут пре­дельного контура. После сооружения единого подземного транспортного комплекса вся руда из карьера и шахты выдается по одному наклонному стволу. Использование подзем­ных выработок для транспортирования руды из карьера позволяет сократить длину транс­портирования в 2-2,5 раза. Руда из карьера поступает в рудоспуск и далее в дробильную установку, а затем конвейерным транспортом доставляется по наклонному стволу на по­верхность.
Завершение сооружения наклонного ствола позволяет приступить также к отработ­ке западной прибортовой рудной зоны с обрушением и заполнением воронки обрушения породами. При достижении карьером предельной глубины (850-900 м) под дном карьера организуется открыто-подземный ярус (ОПЯ).
Технологическая схема отработки открыто-подземного яруса предусматривает обуривание рудного массива нисходящими глубокими скважинами со дна карьера, взрыв­ную отбойку в зажатой среде, выпуск руды на концентрационный горизонт.
Возможно создание ОПЯ между гор. -75м и -315 м. В этом случае глубина карьера может остаться в пределах IV очереди, так как до гор.+45м контур IV очереди карьера и прогнозируемой V (до гор. -300м) очереди совпадают. Углубка карьера связана с допол­нительными объемами вскрыши, которые можно избежать при создании ОПЯ между гор. -75м и-315 м.
При проходке наклонного ствола значительно сокращается расстояние транспорти­рования руды до ГМЗ-2.
Помимо основного назначения, подземные выработки используются для вспомога­тельных целей: дренаж месторождения, вентиляция подземного рудника и проветривание застойных зон глубоких горизонтов карьера, спуск-подъем людей, материалов и обору­дования, канализация электроэнергии для открытых и подземных работ.
Второе направление предполагает частичное совмещение (последовательно-параллельная разработка) открытых и подземных горных работ во времени с совмещени­ем в горизонтальной плоскости. В этом случае карьер функционирует как самостоятель­ная система, а подземным способом разрабатываются только прибортовые запасы до го­ризонта (-345м), что позволяет существенным образом снизить затраты за счет использо­вания для их вскрытия карьерного пространства, а также применения карьерных транс­портных коммуникаций и технических средств для доставки полезного ископаемого к рудоподготовительным комплексам, образующим единый грузопоток с открытыми работа­ми. Кроме того, возможность размещения в выработанном пространстве, образующемся после отработки прибортовых запасов, хвостов обогащения (в качестве составной части закладочного материала) и неиспользуемой части вскрышных пород создает благоприят­ные предпосылки для снижения масштабов изъятия земель и загрязнения окружающей среды.
Таким образом, в основу формирования технологических схем отработки прибор­товых запасов положены следующие благоприятные сочетания элементов открытых и подземных горных работ:
– размещение вскрышных пород и отходов обогащения в выработанном простран­стве и воронках обрушения;
– совместное использование транспортных и вскрывающих горных выработок, а также карьерного пространства в качестве вскрывающей выработки;
– единый грузопоток открытых и подземных работ.
За пределами карьера выделены шесть рудных зон: северо-восточная, восточная, южная, Мютенбай, западная и северная. По предварительным технико-экономическим оценкам возможно вовлечение в разработку запасов северо-восточной, восточной, запад­ной зон и зоны Мютенбай. Отработка I очереди зоны Мютенбай может начаться с открыто-подземного яруса, технологическая схема отработки которого предусматривает обуривание рудного массива нисходящими глубокими скважинами со дна карьера, взрывную отбойку в зажатой среде и выпуск руды на концентрационный горизонт +315 м. Производительность рудника мо­жет быть на уровне 1,5 млн. т руды в год. Системы разработки - камерные целиковые сис­темы разработки с площадным выпуском руды и самообрушением пород кровли.
При вскрытии открытыми работами горизонта (-150м) могут начаться работы по подготовке западной прибортовой рудной зоны. Производительность рудника может быть на уровне 1,2 млн. т руды в год. Рудные тела до проектной отметки дна карьера (-165 м) отрабатываются открыто-подземным способом из штольневых выработок, пройденных с карьерных дорог карьера. Рудные тела под дном и бортом карьера до гор.-195м отрабаты­ваются с образованием открыто-подземного яруса. Остальная часть рудной зоны разраба­тывается через штольню, пройденную из центральной части карьера гор. -315 м.
Таким образом, в период одновременного ведения открытых и подземных работ общий объем добычи подземным способом по годам составит:
2009-2011 гг. – 1,0 млн. т
2012-2014 гг. – 4,0млн. т
2015-2021 гг. – 5,5 млн. т
2022-2029 гг. – 5,7 млн. т
и при доработке прибортовых запасов подземным способом
2030-2040 гг. – 4,2 млн. т.
Затем может быть осуществлен переход на подземный способ разработки. Разра­ботка техногенных месторождений, образовавшихся в результате складирования забалан­совой руды, золотосодержащих вскрышных пород и других отходов горно-перерабатывающего производства, может быть выделена в отдельный этап освоения ме­сторождения. По мере увеличения глубины карьера и со­кращения полезного ресурса рабочего пространства рабочая зона карьера находится в не­прерывном развитии практически по всему периметру и высоте. Поэтому при выборе тех­нологических и технических решений следует исходить из того, что возможность времен­ной консервации отдельных частей рабочей зоны для размещения транспортных комму­никаций весьма ограничена, а оборудование должно быть мобильным и иметь возмож­ность размещаться на площадках ограниченных размеров.
Анализ вклада перечисленных подсистем в жизнедеятельность системы «карьер -окружающая среда» позволяет сделать вывод о том, что две из них (безопасность горных работ и технологический транспорт) следует отнести к категории базовых подсистем, а остальные - к категории сопутствующих подсистем карьера. Такое разделение объясняет­ся тем, что базовые подсистемы оказывают прямое и наиболее существенное влияние на экономику добычи полезных ископаемых и окружающую среду. Это влияние у подсисте­мы безопасности горных работ проявляется через угол наклона и профиль борта карьера, определяющих объем извлекаемой горной массы и режим горных работ, а у подсистемы технологического транспорта - через виды транспортных средств, определяющих схему вскрытия горизонтов, высоту подъема, расстояние перевозки горной массы, объем и ин­тенсивность пылегазовых выбросов. Обе подсистемы непосредственно влияют на эконо­мическую эффективность освоения месторождения и прямо или косвенно взаимосвязаны между собой и сопутствующими подсистемами карьера. Тем не менее, для дальнейшего анализа в качестве базовой подсистемы целесообразно принять подсистему технологиче­ского транспорта, в которой взаимосвязи с другими подсистемами в интегрированном ви­де проявляются через режим горных работ, а ее влияние на эффективность добычи прояв­ляется в динамике и весьма наглядно. Именно для этой подсистемы должен разрабаты­ваться базовый сценарий развития, сопровождаемый разработкой сценариев развития со­путствующих подсистем. Тогда общий сценарий развития карьера будет представлен комплектом взаимосвязанных сценариев развития его подсистем.
В целом реализация предложенной стратегии освоения месторождения Мурунтау предусматривает повышение эффективности использования георесурсного потенциала до 85-90%. Логическим продолжением стратегии освоения месторождения Мурунтау является разработка общей стратегии развития карьера, ориентированной на опережающее опреде­ление методов и средств адаптации технологии горных работ к изменяющимся условиям. В результате предложена концептуальная схема развития горно-перерабатывающего ком­плекса Мурунтау (рис. 2.1), объединяющая в своей основе технологические, технические, экономические и ресурсосберегающие преобразования, направленные на повышение эф­фективности использования георесурсного потенциала месторождения.

1 - рудное тело; 2 - предельный контур карьера; 3 - контур карьера текущей отработки; 4 - наклонный ствол; 5 -рудоспуски; 6 - откаточные выработки; 7- подземные очистные блоки; 8 - контур зоны обрушения; 9 - контур зоны обрушения; 9 - контур во­ронки обрушения; 10 - отвал вскрышных пород в зоне обрушения; 11 - прогнозное рудное тело; 12 - открыто-подземный ярус; 13 - слепой ствол; 14 - камеры подземных дробилок