Разработка методики обоснования параметров горнотехнических систем с намывными сооружениями при освоении железорудных месторождений

Шевцов, Николай Сергеевич

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Разработка методики обоснования параметров горнотехнических систем с намывными сооружениями при освоении железорудных месторождений
ВАК РФ 25.00.22, Геотехнология(подземная, открытая и строительная)

Автореферат диссертации по теме "Разработка методики обоснования параметров горнотехнических систем с намывными сооружениями при освоении железорудных месторождений"

ЇЧ. Vі-- 4 3 " * * *_____

ШЕВЦОВ НИКОЛАЙ СЕРГЕЕВИЧ

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОБОСНОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ГОРНОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ С НАМЫВНЫМИ СООРУЖЕНИЯМИ ПРИ ОСВОЕНИИ ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Специальности:

25.00.22 - Геотехнология(подземная, открытая и строительная), 25.00.21- Теоретические основы проектирования горнотехнических систем

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

5 ДЕК 2013

Магнитогорск - 2013

005543631

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова»

Научные руководители: кандидат технических наук, доцент

Мельников Иван Тимофеевич кандидат технических наук, доцент Пыталев Иван Алексеевич

Официальные оппоненты: Зотеев Олег Вадимович

доктор технических наук, профессор ИГД УрО РАН, ведущий научный сотрудник лаборатории геодинамики и горного давления

Петрова Ольга Викторовна

кандидат технических наук, доцент кафедры ПРМПИ ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова»

Ведущая организация: • ФГБОУ ВПО «Московский государственный

университет природообустройства», г. Москва

Защита состоится 25 декабря 2013 г. в 16— ч на заседании диссертационного _ совета Д.212.111.02 при ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова» по адресу: 455000, Челябинская обл., г. Магнитогорск, пр. Ленина, 38, малый актовый зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И.Носова».

Автореферат разослан « 22 » ноября 2013 г.

Учёный секретарь диссертационного совета

Корнилов Сергей Николаев!

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работы

В предстоящие 50 лет прогнозируется увеличение потребления железной руды в 1,4-1,6 раз. Содержание железа в российских рудах в 1,5-1,7 раза ниже (35% против 60%), чем на месторождениях ведущих рудодобывающих стран, формирующих цены мирового рынка на данное сырьё - Австралии, Бразилии, США, Канады. Содержание железа в сырой руде на большинстве отечественных ГОКов не превышает 40%, что определяет необходимость обогащения руды, связанную с большим потреблением воды и выходом отходов её переработки. Значения коэффициентов водопотребления составляют от 20,65 до 42,35 м3, а коэффициент выхода отходов переработки изменяется от 0,55 до 4,71 т на 1 т концентрата.

Перед многими горно-обогатительными комплексами возникают проблемы сооружения новых, более удалённых хранилищ отходов с обязательной реконструкцией систем гидротранспорта и оборотного водоснабжения. Капитальные вложения на строительство современного крупного намывного сооружения для складирования отходов достигают от 5 до 35% сметной стоимости горно-обогатительного комбината, а эксплуатационные затраты составляют до 30% себестоимости концентрата.

Колебания объёмов добычи и качественных характеристик руды и, как следствие, неравномерность работы горно-обогатительного производства обуславливают необходимость учёта при проектировании горнотехнических систем освоения железорудных месторождений, возможности корректировки технологических и конструктивных параметров гидротранспортирования отходов переработки железных руд и намывных горнотехнических сооружений. В целом, задача снижения энергетических, материальных, финансовых и других ресурсов при формировании и эксплуатации горнотехнических систем освоения железорудных месторождений с намывными сооружениями с помощью проектного обоснования их конструкционных и технологических параметров является актуальной научно-практической задачей.

Цель работы - обоснование параметров горнотехнических систем освоения железорудных месторождений с намывными сооружениями для повышения эффективности их строительства и функционирования.

Идея работы - повышение эффективности при строительстве и функционировании горнотехнических систем освоения железорудных месторождений с намывными сооружениями на этапе проектирования и эксплуатации обеспечивается учетом изменения конструкционных и технологических параметров на основе установленных зависимостей их рациональных значений от характеристик вещественного состава и структуры отходов переработки железных руд.

Объектом исследования являются намывные горнотехнические сооружения в структуре горнотехнической системы освоения железорудных месторождений.

Предметом исследования являются конструкционные и технологические параметры горнотехнических систем с намывными сооружениями. Основные задачи исследования:

• анализ показателей работы горнотехнических систем, опыта эксплуатации намывных горнотехнических сооружений, характеристик отходов переработки железной руды;

• исследование влияния объёмов добычи и качественных показателей железорудного сырья и показателей функционирования горнотехнических систем освоения железорудных месторождений с намывными сооружениями на параметры гидротранспорта отходов обогащения железных руд; исследование влияния способов формирования намывных сооружений на характеристики отвальных хвостов;

• обоснование методики определения рациональных конструкционных и технологических параметров системы гидротранспорта отвальных хвостов и намывных горнотехнических сооружений равнинного и нагорного типов;

• разработка алгоритма выбора способов формирования характеристик отвальных хвостов для создания намывных горнотехнических сооружений с рациональными конструктивными и технологическими параметрами;

• экономическое обоснование целесообразности предлагаемых решений. Методы исследования.

Использован комплексный подход, включающий анализ и обобщение достижений науки, техники и практики при строительстве и эксплуатации горнотехнических систем с намывными сооружениями, аналитические расчёты и математическое моделирование процесса создания и заполнения намывного горнотехнического сооружения; лабораторные испытания физико-механических свойств хвостовой пульпы, химико-аналитические исследования вещественного состава сырья, метод обобщения и систематизации результатов, промышленной апробации рекомендаций.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Изменение вещественного состава и физико-механических свойств, вовлекаемых в разработку железных руд, обуславливает необходимость учета при проектировании горнотехнической системы освоения железорудных месторождений с намывными сооружениями возможности корректировки конструктивных и технологических параметров системы гидротранспорта отходов и намывных сооружений в зависимости от вещественного состава и структуры хвостовой пульпы обогащения железных руд. Обеспечение проектных параметров достигается учётом физико-механических характеристик складируемых отходов переработки железорудного сырья и пород основания, формы земельного отвода и намывного сооружения.

2. Устойчивость намывного горнотехнического сооружения зависит от плотности транспортируемой гидросмеси, ее физико-механических характеристик, уклона намываемого надводного пляжа. Удаление крупных фракций перед гидротранспортной системой обеспечивает снижение её энергоёмкости не менее чем на 15%. Отделённые фракции следует рассматривать как дополнительную продукцию -строительный материал.

3. Повышение ёмкости намывного горнотехнического сооружения достигается увеличением его высоты при обеспечении устойчивости конструкции и повышения эффективности функционирования гидротранспорта снижением количества воды в составе гидросмеси отвальных хвостов.

Научная новизна работы:

1. Зависимости устойчивости намывного горнотехнического сооружения от плотности транспортируемой гидросмеси и уклона надводного пляжа, используемые для определения максимальной высоты и ёмкости намывного горнотехнического сооружения равнинного и нагорного типов.

2. Методика определения параметров гидротранспорта, учитывающая изменение коэффициента сопротивления трубопровода в зависимости от разнородности, изменчивости добываемых железных руд и производственной мощности горнотехнической системы.

3. Методика обоснования конструкционных и технологических параметров намывных горнотехнических сооружений, отличающаяся от существующих учётом вещественного состава и структуры хвостовой пульпы обогащения железных руд, а также уклона намываемого надводного пляжа.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются достаточным объёмом экспериментальных данных, сходимостью результатов натурных наблюдений и теоретических исследований с данными компьютерного моделирования.

Практическая значимость работы заключается в разработанных рекомендациях для обоснования конструктивных и технологических параметров горнотехнических систем освоения железорудных месторождений с намывными сооружениями в различных горно-геологических условиях, реализованных в виде программных продуктов для автоматизированного расчета.

Личный вклад автора состоит в разработке методики обоснования конструктивных и технологических параметров горнотехнических систем освоения железорудных месторождений с намывными сооружениями с учётом влияния характеристик транспортируемой пульпы и производственной мощности горнотехнической системы и реализации её в виде программных продуктов для автоматизированного расчёта.

Реализация материалов исследований.

Разработаны и зарегистрированы программы для ЭВМ: «Расчёт критических параметров гидротранспорта» (свидетельство о государственной регистрации №2013611244 от 09.01.2013) и «Автоматизированный расчет параметров устойчивости откосов горнотехнических сооружений» (свидетельство о государственной регистрации №2011613970 от 23.05.2011), которые могут быть использованы при проектировании и эксплуатации горнотехнических систем при освоении железорудных месторождений с намывными сооружениями, а также в учебном процессе при подготовке инженерных кадров по специальности.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на 70" и 7ГИ межрегиональной научно-технических конференциях Магнитогорского государственного технического университета (г. Магнитогорск, 2011, 2013), VI Международная конференции «Комбинированная геотехнология: теория и практика реализации полного цикла комплексного освоения недр» (г. Магнитогорск, 2013), на XX Международном научном симпозиуме «Неделя горняка - 2011» (г. Москва, 2011), на 9-й международной научно-практической конференции «Новости передовой науки» (г. София, 2013).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 12 печатных работах. Из них 9 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав и заключения, изложенных на 120 страницах машинописного текста, содержит 35 рисунков, 15 таблиц, список литературы из 94 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе проведён анализ работы современного горно-обогатительного производства России и ближнего зарубежья, опыта эксплуатации намывных горнотехнических сооружений (НГТС), научных работ по обоснованию параметров НГТС и их взаимосвязи с работой горнотехнической системы.

Намывные горнотехнические сооружения являются наиболее экономичными и широко распространёнными при складировании отвальных хвостов обогащения железорудного сырья в структуре горнотехнической системы. Однако в настоящее время данные объекты требуют значительных затрат на содержание и эксплуатацию.

Проведённый анализ работы современных горно-обогатительных комплексов показал, что они вынуждены работать при постоянно изменяющихся характеристиках перерабатываемого железорудного сырья. Руды поступают с разных месторождений, отличаются по содержанию полезного компонента и обогатимости. В результате после переработки таких руд получаются отходы с различными характеристиками, которые после смешивания через единую гидротранспортную систему складируются в намывное горнотехническое сооружение.

Исследованию работы горнотехнических систем, хвостовых хозяйств, определению параметров намывных горнотехнических сооружений посвящены работы ведущих учёных Б.А. Волнина, О.Х. Добровинской, О.В. Зотеева, В.Г. Зотеева, Л.И. Кондратьева, В.А. Мелентьева, Т.И. Мельникова, И.Т. Мельникова, Н.В. Мельникова, Г.А. Нурка, С.И.Попова, В.В. Ржевского, И.В. Фёдорова, И.С. Фёдорова, В.В. Чижевского, М.И. Ялтанец и др.

Анализ работ показал, что существующие методики определения контурных и технологических параметров намывных горнотехнических сооружений не учитывают изменчивости объёмов добычи и качественных показателей железной руды, а также динамичность работы горно-обогатительного комплекса и гидротранспортной системы.

Во второй главе произведено исследование влияния объёмов добычи, качественных показателей железорудного сырья и показателей работы горнообогатительного комплекса на параметры транспортируемых отходов обогащения. Исследованы способы формирования заданных характеристик отвальных хвостов, а также разработана методика определения рациональных параметров гидротранспорта.

Ухудшение горно-геологических условий при доработке крупных по запасам месторождений и развивающейся тенденции к переработке железных руд различных типов на одном горно-обогатительном комплексе приводят к необходимости внесения изменений в принципиальную схему работы горнотехнической системы с намывными горнотехническими сооружениями при освоении железорудных месторождений и в формирование намывных горнотехнических сооружения из отвальных хвостов с применением гидротранспорта (рисунок 1).

цековая (конусная) дробилка

Рисунок 1 - Схема работы горнотехнической системы при формировании намывных

горнотехнических сооружений Проведённые исследования работы горнотехнической системы при переработке железных руд, поставляемых от двух и более источников сырья, показали, что на практике наблюдается неучтённое наличие или отсутствие резерва оборудования и несоответствие технологических параметров намыва проектным решениям. Установлено, что одной из причин таких несоответствий является использование на этапе проектирования при определении средних расчётных количественно-качественных параметров горно-обогатительного производства и транспортируемой гидросмеси методики средневзвешенных арифметических величин. В работе предлагается определение основных характеристик производить по методике средневзвешенных гармонических величин, что соответствуют физическому смыслу определяемых величин. Расчётная схема формирования гидросмеси, удаляемой одной гидротранспортной системой при работе трёх карьеров, добывающих разнородное сырьё и обогащаемое селективно на разных фабриках, приведена в таблице 1. Для полученных значений рассчитаны средние показатели по методу среднеарифметических величин и среднегармонических величин (таблица 2).

Эффективность функционирования горнотехнической системы с намывным горнотехническим сооружением обеспечивается повышением эффективности каждого входящего в её структуру элемента. Исследованием установлено, что при формировании намывного горнотехнического сооружения основные эксплуатационные затраты приходятся на гидротранспортную систему.

Основными характеристиками отвальных хвостов, влияющими на параметры гидротранспортной системы, являются плотность и объём перекачиваемой гидросмеси. В работе произведен факторный анализ влияния показателей исходного железорудного сырья, поступающего в переработку, на эти характеристики. Установлено, что основное влияние оказывает содержание железа в руде, поступающей на переработку.

Таблица 1 - Расчёт параметров гидросмеси, получаемой в результате селективного обогащения разнородных руд

Карьер 1

Карьер 2

Карьер 3

Общая сумма

і = 3120-; W1 = 4% GP і = Gpi'(l + О.ОЩГ1 = 3000-

Qopí = Gpі - Gpl = 120 —

<7і =4 —руды т

лЗ

Q 01 = <7iGpi = 12000-

м"

= 4480W2 = 12%

Ср2 = 4000-и ч

м3

<?ор2 = 480 — м3

Чг = 2 — руды т

Qo2 -- 8000 —

Gp3 = 2160-; W2 = ¡

Срз = 2000-м"3

<Зорз = 160 — м3

<7з = 3 —руды т

м3

(?оз = 6000 —

I I

II 9760-ч т

зр II 9000- ч м3

Уор, = = 760 — ч

Q0. = 26000— '_н__

ч руда. концентрат

ОФ №1 "І дк'=4° > —1 G.,=1200

ч/РУДа

ОФ №2

восты

\ /ХВОСТЫ

Gtí=2000

fe-, дй=60% Зк3=1^00

ОФ №3

Iе*-

4400-ч

^ росты

Ух в, = 60%; ут1 = 2-J 1 м-3

Ухв, = 50%; ут2 = 3-

Гхвз = 40%; Утз = 4^5

CXBi=0,01yXBiGp = 1800-м3

К™, = УпСХВ1 = 900 — м3

Qm = Qoi + V = 12900—

GXb2 — 2000-

VXB2 = 666,67 —

Q„2 = 8666,67 —

G... =800-

И»,= 200-

Qn3 = 6200 —

I T I

GXB. = 4600-

4 M3

VXBi = 1766,67 —

QBt = 27766,7-j_ы_

R1 = QoiGxb] = Qnl<b¿ - Ут1 = 6,667 Km = (1 + RiXYV'1 + Ri)-1 = 1.0698¿

R2 =4 yn2 = 1,15387 ^r

R3 = 7,5 ** = 1.0963¿

~> Rl+2+З

? Rl+2

С Ср. знач. Уп> Ут> Qm R

Таблица 2 - Методика расчёта технологических параметров горнотехнической системы

Показатели Физическое определение Предлагаемая методика Общепринятая методика

1 2 5 6

Выход хвостов, % II ^ІїР Ухвср.гар ~~ г ~ 51,11 /Ь уп ихві 2£=1 Ул:вг У^срлр. = V« Г =52,17% ¿¡=1

Плотность твёрдого, т/м3 II Ут ср.гар г 2,604 = 1 Ужі Ут ср. ар. ~ у п г — А' о о ¿.¡=1

Весовая консистенция гидросмеси, м3/т "хв _ Іі=1 <2оі _ Р Лср.гар. ^ = 6,0385

Плотность гидросмеси, т/м3 С„ 1 + Д Упср.г. = ^ + Дсргар- = 1,1020 V ^ср.гар. ї тер.гар Уп.ср.ар.= ! + ЙСРаР' =1Д001 + Я у Т пСр.ар. 'тср.ар

Количество гидросмеси, м3/ч (2п = (}0 + И» = г 1 Ут - 1 (?п ср.гар = і=п \ ' г 1 Утср.гар. ^ Qn.cp.ap. = !=П

"и,-1 ум Уп.ср.гар. Ут ср.гар. = 27779,3 = / ---= 29441,6 Уп.ср.ар, Ут ср.ар.

Удельный расход воды на обогащение, м3/т <?о И?=1 <?0І т пп Чср.г. = п = 2,89 уІ=П 9ср.а. ~ у[=71 г -ЗДЭ

Влажность забойной руды, % Щ, = 100^ "р ... Тіі=і(}орі _ . . = /і ~ 8,44 У„ Уорі И^І %ср.ар.- ¡К^Г8189

С целью определения затрат на гидротранспорт отвальных хвостов с различными характеристиками предложена методика расчёта рациональных параметров гидротранспорта, позволяющая определить критический диаметр пульпопровода, обеспечивающий минимальные энергетические и материальные затраты на транспортирование отходов переработки железорудного сырья без заиления системы.

Предложено определять критический гидравлический уклон Jn по формуле:

J„ = 0,308 • [\ё[т ■ ■ £>~5 + В ■ О2'5 ■ 0;1)] • (1)

Критический объём гидросмеси Qn и критический диаметр В соответственно находятся при решении трансцендентных уравнений:

Л ■ ■ [2 ■ Ыт ■ <2„ -О'')- 0.Ш6] - В - £>" • [1ё(т - б„ • ) + 0,8686] = 0 > (2)

[о,8686-5■ \girn• а • £>-')]+ В■ О1-5 ■ [2,5• 1ё(т• • /Г1) + 0,8686] = 0, (3)

где Л -коэффициент сопротивления пульпопровода; <2 -объём транспортируемой пульпы, м3/ч; В -диаметр пульповода, м;

В -параметр, являющийся функцией различных характеристик гидросмеси, а также ее жидкой и твердой составляющих, м0'5-ч"', и рассчитывается по формуле:

А = (164,52 • 106 )"'; В = 2826■ К • (<5„ -1) • • (3Т -1) ", где йср~ средневзвешенная геометрическая крупность частиц, мм: для ламинарной области в диапазоне крупности 0,010 мм<с1ср<0,15 мм К = 1045 м'1"-ч'1; х = 2,25; у = 1,25\

для переходной области в интервале частиц диаметром 0,15 мм < с/ср<1,5 мм К = 91,2 м~°'25 -ч~'; х = 0,75; у = 1,25;

для турбулентной области с геометрической крупностью зерен 1,5 мм

<с1ср<В мм

К = 207 м05 -ч~'; х = 0; у = 0,51 У У

бп = — и 5г = — . относительная плотность пульпы и твердых частиц.

У о У о

Расчет удельных затрат энергии, кВтч/(т-км), (на доставку 1 т хвостов гидротранспортом на расстояние 1 км.) производится по следующему выражению:

9о=500.^- (4)

40 р

г.к р

где р - весовая консистенция транспортируемой пульпы к весу гидросмеси.

В работе для повышения эффективности гидротранспортной системы и обеспечения строительства намывного горнотехнического сооружения предложены способы формирования характеристик отвальных хвостов, заключающиеся в удалении крупных Песковых фракций и уменьшении количества воды в гидросмеси. При формировании заданных характеристик отвальных хвостов необхо-

димо учитывать, что данные способы не должны приводить к потере строительных свойств отвальных хвостов и непригодности к гидротранспортированию.

Исследование изменения гранулометрических составов крупнейших ГОКов России и СНГ удалением Песковых фракций в количестве 5-7% показало, что это не приводит к потере строительных свойств гидросмеси при снижении энергоёмкости гидротранспортной системы. Удалённую фракцию можно реализовать как дополнительную продукцию - строительный материал.

На основе разработанной методики предложены рекомендации снижения энергоёмкости и металлоёмкости гидротранспортной системы за счёт определения оптимального диаметра труб для различной плотности транспортируемых отвальных хвостов (рисуноки 2, 3).

800 700 600 500 400 300 200 Масса одного метра стальной трубы, кг

Весовая консистенция пульпы, Я=Ж:Т Рисунок 2 - Зависимость критического диаметра пульпопровода и веса погонного метра стальной трубы от весовой консистенции пульпы Я и средневзвешенной крупности транспортируемого материала

Весовая консистенция гидросмеси , Я, м.кув./т

Рисунок 3 - Зависимости гидравлического уклона 1П и удельного расхода электроэнергии Чо от весовой консистенции пульпы Я и средневзвешенной крупности транспортируемого

материала ёср

5 0.08 I | 0,06 «а

| 0,04

о. §0,02

_ 0 £ 0.2 ¥0.4 §30,6 а о о.в

Данные рекомендации справедливы для горнотехнической системы, осуществляющей добычу и переработку железорудного сырья с годовой производительностью по руде до 35 млн т/год и плотностью её минеральной части 3,2 т/и3.

Разработанные рекомендации формирования заданных характеристик отвальных хвостов обеспечивают снижение затрат на гидротранспорт и могут быть использованы как при проектировании новых НГТС, так и при реконструкции действующих. Отвальные хвосты при переработке железорудного сырья являются строительным материалом формируемого сооружения. Изменение характеристик складируемых отходов приводит к изменению их физико-механических свойств, влияющих на устойчивость сооружения. Это обуславливает необходимость разработки методики определения конструкционных и технологических параметров горнотехнических систем с намывными горнотехническими сооружениями, формируемых в условиях равнинной и нагорной местности.

В третьей главе разработаны методики определения конструкционных и технологических параметров намывных горнотехнических сооружений равнинного и нагорного типов и их устойчивости, а также предложен алгоритм определения параметров горнотехнической системы с намывными сооружениями.

Формирование заданных параметров отвальных хвостов перед гидротранспортированием влияет на физико-механические свойства складируемых хвостов и, как следствие, на устойчивость НГТС, которая определяет его конструкционные параметры.

В работе предложена методика расчёта устойчивости НГТС, учитывающая изменение плотности транспортируемых отвальных хвостов за счёт уменьшения количества воды в гидросмеси, что влияет на уклон надводного пляжа НГТС (рисунок 4).

\ ч

• прудок ОТСТОЙНИК •

Рисунок 4 - Расчётная схема определения устойчивости откоса НГТС

Существующие методики расчёта устойчивости откосов НГТС основываются на модели с плоской верхней частью, что приводит к занижению высоты и его ёмкости. Определение коэффициента запаса устойчивости (Кзу) предлагается производить с учётом наличия надводного пляжа, что снижает величину сдвигающих сил:

к _ 1§<Р\ + Н2у2)со?,в-(1х + \Нъу1 со$в-сЬс + С)/, + сг1г ^ \(Ихух+к2у2)^т в-<Ьс + \Ъъу2 -ИпвсЪс где сх,срх,у\-и-с2,(р2,у2- сдвиговые характеристики и плотности грунтов основания и тела отвала соответственно;

/г15/г2- мощность слоя грунтов основания и тела в элементарно малом рассматриваемом отсеке, м;

/,,/2 - удельная поверхность скольжения, проходящая по грунтам основания и тела отвала, м2;

0 - угол между рассматриваемой площадью сегмента призмы обрушения и осью абсцисс, град.

На рисунке 5 представлена номограмма для определения устойчивой высоты намывного горнотехнического сооружения в зависимости от плотности складируемой в него гидросмеси.

44 43 42 41 40 1.02 1.04 1.06 1.08 1.1 1.12

Устойчивая высота НГТС, Н, м Плотность намываемой гидросмеси,уп ,т/м3

Рисунок 5 - Зависимость высоты НГТС от плотности гидросмеси

Условно все существующие НГТС можно разделить по типу местности на нагорные и равнинные, остальные являются их комбинацией. С целью определения параметров НГТС при формировании заданных характеристик отвальных хвостов в работе предложена методика, учитывающая данные изменения.

В работе предлагается рассматривать в качестве основных конструкционных параметров НГТС угол а, высоту Я, уклон пляжа т. Конструкционные параметры являются предельными на момент окончания эксплуатации хранилища отходов переработке железорудного сырья и достигаются выдерживанием таких технологических параметров, как годовая интенсивность возведения накопителя К длина фронта при намыве каждого яруса Р„ объем ежегодно укладываемых хвостов на 1 м периметра хранилища V,. Для равнинного типа характерно ежегодное увеличение высоты намывного яруса для обеспечения складирования заданного постоянного объёма отвальных хвостов (рисунок 6).

а, т0=а§ а0, т,=^а/, т2=^ а2, т3=а§ а3, т= т^с^а^; соответственно, коэффициент заложения наружного откоса намывной части хранилища, его основания (ложа), внешнего и внутреннего откосов насыпной дамбы, внешнего и внутреннего откоса дамбы обвалования и надводно-подводного пляжа хранилища; 1 - порядковый номер яруса; п — общее количество ярусов дамб обвалования в сооружении; И0, Ь0 — высота и ширина бермы пионерной дамбы, м; Ы, Ы - высота и ширина бермы дамбы обвалования 1-го яруса, м; £/гг'у, — высота 1-й и 2-й очереди намывной части, м; Рисунок 6 - Расчетная схема технологических параметров НГТС равнинного

типа

Годовая интенсивность возведения накопителя:

к =

1=41-1

2>, - 2> ={{и + {\-А)§ + Ь[\-с(\-А)] х А,]2 +

а о ) о

;=п-1

+ (а-с1 + Ае)С[у(\-П){К-4М £ /г,)]-1}"2 -

(6)

-{/ + ((1-Л)£ + г>[1-С(1-Л)] X Л,} )-(а-Л + АеГ

Длина фронта при намыве каждого яруса: Р, = 2 [Б +1 - МщК +Ь0+М X \ )].

(7)

Объем хвостов укладываемых ежегодно на 1м периметра хранилища:

V, =С{у(1-П)2[В + Ь-4(тА +Ь0 +м'=£и,)]}. (8)

Для НГТС нагорного типа характерно ежегодное уменьшение высоты намывного яруса для обеспечения складирования заданного объёма отвальных хвостов (рисунок 7).

Рисунок 7 - Расчетная схема технологических параметров НГТС нагорного типа Годовая интенсивность возведения накопителя:

( і=п /=н-і Л ( ,'="-1 ^ 2 ( /="4 ^

й,= \ '=0 ;=0 =ъ~х і V о + 2ЬГ0- V о У

Длина фронта при намыве каждого яруса:

'=2-1 ¡=п-\

Ь0п) + 2т0(1 + от)"1 [(т + тх+ Ъ0 + (т + М) У к] ■ (10)

Объем хвостов, укладываемых ежегодно на 1 м периметра хранилища:

"•-2

М-т3 +

{т + М \т0 -М)

т + тп

ґ І—П /=п-1 Л2

V і=О ¿=0

т+М

т + тп

1=11-1

(т0 - тх )И0 -Ь0+(т0-М ) ]Г й,

Определение параметров горнотехнических систем с намывными сооружениями при их реконструкции и проектировании осуществляется с учётом способа формирования характеристик отвальных хвостов, показателей гидротранспортной системы и устойчивости сооружения в соответствии с разработанным алгоритмом (рисунок 8).

Расчёт параметров гидротранспорта Анализ показателей работы фабрики, руды, хвостов, гидротранспортной системы, НГТС

Пересмотр проектных решений

в связи с возможностью увеличения высоты

нгтс

Определение технологических параметров формирования НГТС

Рисунок 8 - Алгоритм выбора способов формирования характеристик отвальных хвостов для создания НГТС с рациональными конструктивными и технологическими

параметрами

Таким образом, обоснование параметров горнотехнических систем с намывными сооружениями необходимо осуществлять на основе разработанных методик расчёта гидротранспорта, устойчивости, конструкционных и технологических параметров намывного сооружения, что позволит получить максимальный эффект за счёт увеличения вместимости сооружения при снижении затрат на его строительство, и повысить эффективность функционирования горнотехнической системы при освоении железорудных месторождений.

В четвёртой главе экономически обоснована целесообразность удаления крупных Песковых фракций и уменьшение количества воды в гидросмеси перед гидротранспортной системой с целью повышения эффективности работы горнотехнической системы с намывными сооружениями.

Для обоснования целесообразности формирования заданных характеристик отвальных хвостов перед транспортированием, с целью увеличения срока службы НГТС и снижения затрат на гидротранспорт в работе произведена экономическая оценка удаления крупных Песковых фракций и уменьшения количества воды в гидросмеси. Отделённые фракции могут быть реализованы на рынке строительных материалов.

Расчёт экономической целесообразности разработанных рекомендаций был произведён для условий ГОП ОАО «ММК» (таблица 3), при этом энергоёмкость гидротранспортной системы может быть снижена на 12%.

Таблица 3 - Расчётный экономический эффект от внедрения рекомендаций на __ примере ГОП ОАО «ММК»_

Уменьшение кол-ва воды в гидросмеси Удаление крупных Песковых фракций Реализация дополнительной продукции, млн руб./год Экономический эффект на гидротранспорт пульпы, млн руб./год Увеличение срок НГТС а эксплуатации лет

Расчёт устойчивости без учёта надводного пляжа Расчёт устойчивости с учётом надводного пляжа

Нет Да 9,2 1,7765 1,9 2

Да Нет 0 0,0557 1 1,3

Да Да 9,2 2,0603 3,4 4

Таким образом, определение параметров горнотехнических систем с намывными сооружениями с учётом целенаправленного формирования заданных характеристик отходов переработки железорудного сырья позволит уменьшить энергоёмкость гидротранспортной системы при увеличении высоты и вместимости накопителей на этапе реконструкции и проектирования, что обеспечит повышение эффективности функционирования горно-обогатительного комплекса и полноты освоения природных георесурсов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации, являющейся законченной научно-квалификационной работой, дано новое решение актуальной научно-практической задачи повышения эффективности работы горно-обогатительного производства за счёт обоснования параметров горнотехнических систем с намывными сооружениями с учётом целенаправленного формирования характеристик отходов переработки железорудного сырья. Основные научные и практические результаты работы заключаются в следующем:

1. В результате анализа работы современных горнотехнических систем освоения железорудных месторождений и научно-методологической базы их проектирования установлено, что существующие методики не в полной мере учитывают изменчивость объёмов добычи и качественных показателей желез-

ной руды, что приводит к несоответствию показателей резервов оборудования и ёмкости НГТС относительно проектных решений.

2. Установлено, что при наличии двух и более поставщиков железорудного сырья, усреднение основных показателей отвальных хвостов необходимо осуществлять по методике среднегармонических величин, а не по принятому в настоящее время методу средневзвешенных арифметических величин. При переработке железной руды с разными характеристиками, поступающей от трёх поставщиков, данный метод позволяет на этапе проектирования исключить ошибку в исходных данных не менее чем на 5% по объёму гидросмеси.

3. Предложены способы целенаправленного формирования характеристик отвальных хвостов перед системой гидротранспорта, позволяющие повысить вместимость НГТС за счёт уменьшения количества воды в гидросмеси и отделения крупной песковой фракции в количестве 5-7%, которая может быть реализована в качестве дополнительной продукции — строительного материала.

4. Разработана методика определения оптимальных параметров гидротранспортной системы, отличающаяся от существующих учётом полидисперсности и полиминеральности транспортируемых отвальных хвостов. Применение методики позволяет определить критический диаметр, при котором гидравлический уклон имеет минимальное значение, что обеспечивает снижение затрат на гидротранспорт в среднем на 30%.

5. Предложена методика определения устойчивых конструкционных параметров НГТС, основанная не на модели с плоской верхней частью, а учитывающая наличие надводного пляжа, уклон которого зависит от плотности гидросмеси. В среднем увеличение высоты НГТС при обеспечении его устойчивости составляет 2-3%.

6. Разработана методика определения технологических параметров НГТС нагорного и равнинного типов, позволяющая обеспечить достижение устойчивых конструкционных параметров с учётом целенаправленного формирования характеристик отвальных хвостов.

7. Разработан алгоритм выбора способов формирования характеристик отвальных хвостов для создания НГТС с рациональными конструктивными и технологическими параметрами на этапе реконструкции и проектирования.

8. Обоснована экономическая эффективность целенаправленного формирования характеристик отвальных хвостов перед гидротранспортированием за счёт удаления крупной песковой фракции и уменьшения количества воды в гидросмеси. Разработанные рекомендации позволят увеличить срок эксплуатации НГТС на 4 года. Расчётный экономический эффект для ГОП ОАО «ММК» составит 11,2 млн руб./год.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

В изданиях, рекомендованных ВАК России 1. Шевцов Н.С. Разработка методики определения рациональных параметров хвостохранилшц и отвалов вскрыши / Мельников И.Т., Кутлубаев И.М., Суров А.И., Плотников Д.П., Мельников И.И., Васильев К.П. // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова, 2011.№1.С. 9-13.

2. Шевцов Н.С. Аналитический метод расчёта устойчивости намывных хво-стохранилищ / Мельников И.Т., Суров А.И., Мельников И.И., Васильев К.П. // Горный журнал. 2012. №3 (спец. выпуск). С. 25 - 11.

3. Шевцов Н.С. Снижение энергоёмкости гидротранспорта хвостов обогатительного производства железорудных горно-обогатительных комбинатов / Пы-талев И.А., Корнилов С.Н., Кутлубаев И.М., Васильев К.П., Мельников И.И. // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2012. № 2. С. 15 - 19.

4. Шевцов Н.С. Теоретические исследования гидротранспорта полидисперсных и полиминеральных отходов обогатительного производства / Мельников И.Т., Пыталев И .А., Мельников И.И. // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2013. № 3. С. 10-14.

5. Шевцов Н.С. Новый подход для оценки эффективности работы горнообогатительных комбинатов / Мельников И.Т., Гавришев С.Е., Михайлов А.Г., Пыталев И.А., Васильев К.П. // Горная промышленность. 2012. №5. С. 60- 66. '

6. Шевцов Н.С. Автоматизированный расчёт устойчивости откосов бортов карьеров / Смяткин А.Н., Заляднов В.Ю., Мельников И.Т., Павлова Е.В., Пого-релов А.Ю. // Вестник Магнитогорского технического университета им Г.И. Носова. 2013. № 2 (42). С. 8 - 12.

7. Шевцов Н.С. Модернизация землесоса 2ГрТ 8000/71 (28 Гр-8Т) с целью повышения его эксплуатационных характеристик / Кутлубаев И.М., Садыков В.Х., Мельников И.Т. // Обогащение руд. 2013. № 3. С. 44 - 47.

8. Шевцов Н.С. Автоматизированный расчёт параметров устойчивости откосов горнотехнических сооружений / Мельников И.Т., Васильев К.П. и др.// Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2011613970 // ОБПБТ. 2011. № 1. С. 14.

9. Шевцов Н.С. Расчёт критических параметров гидротранспорта / Гавришев С.Е., Мельников И.Т., Пыталев И.А., Васильев К.П. // Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2013611244 // ОБПБТ 2013. №1. С.17.

В прочих изданиях

10. Шевцов Н.С. Обоснование технологических параметров и обеспечение безопасности эксплуатации намывных хвостохранилшц // Сборник по результатам VI Международной конференции. Комбинированная геотехнология: теория и практика реализации полного цикла комплексного освоения недр. Магнитогорск. 2013. С. 177-190.

11. Шевцов Н.С. Гидротранспортная система хвостового хозяйства ОАО «ССГПО»: история, современное состояние и перспективы развития / Мельников И.Т., Пыталев И.А., Мельников И.И. // Материалы 71-й Межрегиональной научно-технической конференции. Т. 1. Магнитогорск. 2013. С. 56-62.

12. Шевцов Н.С. Конструирование горнотехнических сооружений с помощью ЭВМ / Заляднов В.Ю., Павлова Е.В., Плотников Д.П. // Materialy IX Miedzynarodowej naukowi-praktycznej konferencji «Naukowa przestrzen Europy -2013» Volume 34. Techniczne nauki.: Przemysl. Nauka і studia. C.17-21.

Подписано в печать 19.11.2013 Формат 60x84/16. Бумага тип. № 1.

Плоская печать. Усл.печ.л. 1,00. Тираж 100 экз. Заказ 664.

455000, Магнитогорск, пр. Ленина, 38 Полиграфический участок ФГБОУ ВПО «МГТУ»

Текст научной работыДиссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Шевцов, Николай Сергеевич, Магнитогорск

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова»

_ . Л на правах рукописи

04201454555 у

Шевцов Николай Сергеевич

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОБОСНОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ГОРНОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ С НАМЫВНЫМИ СООРУЖЕНИЯМИ ПРИ ОСВОЕНИИ ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ

МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Специальности:

25.00.22 - Геотехнология (подземная, открытая и строительная), 25.00.21- Теоретические основы проектирования горнотехнических систем

Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук

Научные руководители: кандидат технических наук, доцент И.Т. Мельников

кандидат технических наук, доцент И. А. Пыталев

Магнитогорск - 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение..................................................................................................................4

Глава 1 Состояние изученности вопроса, цель и задачи исследования.....9

1.1 Анализ опыта эксплуатации намывных горнотехнических систем при освоении железорудных месторождений.............................................................9

1.2 Образование отходов рудообогащения, их формирование в ограждающих дамбах, отличие от естественных грунтов.............................14

1.3 Состав и свойства хвостов и их отложений...........................................18

1.4 Краткие сведения о намывных горнотехнических сооружениях и технологии складирования отходов переработки железорудного сырья .... 22

1.5 Краткий анализ результатов исследований технологий возведения горнотехнических систем с намывными сооружениями и проектирования гидротранспортных систем..................................................................................33

Выводы по главе 1...........................................................................................37

Глава 2 Исследование параметров горнотехнических систем с намывными сооружениями для складирования отходов переработки железорудного сырья..........................................................................................39

2.1 Разработка методики прогноза параметров гидротранспортной системы удаления хвостов обогатительных фабрик при разнородной сырьевой базе.........................................................................................................39

2.2 Разработка методики определения критических параметров гидротранспортной системы................................................................................49

2.3 Исследование влияния плотности несущей среды при гидротранспорте полидисперсных и полиминеральных отходов обогатительного производства на энергоёмкость системы..............................57

2.4 Системный подход к прогнозу параметров транспортируемой пульпы хвостов обогащения при многофакторном анализе работы горнообогатительных комбинатов................................................................................62

Выводы по главе 2...........................................................................................71

Глава 3 Обоснование методики для определения технологических параметров намывных горнотехнических сооружений..............................74

3.1 Влияние крупности хвостов и консистенции транспортируемой пульпы на конструктивные параметры намывных горнотехнических сооружений............................................................................................................74

3.2 Методика определения конструкционных параметров намывных горнотехнических сооружений, обеспечивающих их максимальную вместимость...........................................................................................................77

3.3 Разработка математической модели для расчета технологических параметров намывных горнотехнических сооружений....................................84

3.3.1 Намывные горнотехнические сооружения равнинного типа...........84

3.3.2 Намывные горнотехнические сооружения нагорного типа.............90

3.4 Результаты расчётов по разработанным математическим моделям по прогнозу технологических параметров намывных горнотехнических сооружений............................................................................................................92

Выводы по главе 3...........................................................................................96

Глава 4 Технико-экономическая оценка разработанных методик...........98

4.1 Экономическое обоснование целесообразности удаления крупных Песковых фракций.................................................................................................98

4.2 Экономическое обоснование предварительного сгущения пульпы.. 104

4.3 Совокупный экономический эффект от комплексной подготовки пульпы..................................................................................................................106

Выводы по главе 4.........................................................................................109

Заключение.........................................................................................................110

Библиографический список............................................................................112

ВВЕДЕНИЕ

В предстоящие 50 лет прогнозируется увеличение потребления железной руды в 1,4-1,6 раз. Содержание железа в российских рудах в 1,51,7 раза ниже (35% против 60%), чем на месторождениях ведущих рудодобывающих стран, формирующих цены мирового рынка на данное сырьё, - Австралии, Бразилии, США, Канады. Содержание железа в сырой руде на большинстве отечественных ГОКов не превышает 40%, что определяет необходимость обогащения руды, связанного с большим потреблением воды и выходом отходов её переработки. Значения коэффициентов водопотребления составляют от 20,65 до 42,35 м , а коэффициент выхода отходов переработки изменяется от 0,55 до 4,71 т на 1 т концентрата.

Колебания объёмов добычи и качественных характеристик руды и, как следствие, неравномерность работы горно-обогатительного производства обусловливают необходимость учёта при проектировании горнотехнических систем освоения железорудных месторождений, возможности корректировки технологических и конструктивных параметров гидротранспортирования отходов переработки железных руд и намывных горнотехнических сооружений. В целом, задача снижения энергетических, материальных, финансовых и других ресурсов при формировании и эксплуатации горнотехнических систем освоения железорудных месторождений с намывными сооружениями с помощью проектного обоснования их конструкционных и технологических параметров является актуальной научно-практической задачей.

Предметом исследования являются конструкционные и технологические параметры горнотехнических систем с намывными сооружениями.

Основные задачи исследования:

• разработка алгоритма выбора способов формирования характеристик отвальных хвостов для создания намывных горнотехнических

сооружений с рациональными конструктивными и технологическими параметрами;

• экономическое обоснование целесообразности предлагаемых решений.

Методы исследования. Использованы комплексный подход, включающий анализ и обобщение достижений науки, техники и практики при строительстве и эксплуатации горнотехнических систем с намывными сооружениями, аналитические расчёты и математическое моделирование процесса создания и заполнения намывного горнотехнического сооружения; лабораторные испытания физико-механических свойств хвостовой пульпы, химико-аналитические исследования вещественного состава сырья, метод обобщения и систематизации результатов, промышленной апробации рекомендаций.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Изменение вещественного состава и физико-механических свойств, вовлекаемых в разработку железных руд, обусловливает необходимость учета при проектировании горнотехнической системы освоения железорудных месторождений с намывными сооружениями, возможности корректировки конструктивных и технологических параметров системы гидротранспорта отходов и намывных сооружений в зависимости от вещественного состава и структуры хвостовой пульпы. Обеспечение проектных параметров достигается учётом физико-механических характеристик складируемых отходов переработки железорудного сырья и пород основания, формы земельного отвода и намывного сооружения.

3. Повышение ёмкости намывного горнотехнического сооружения достигается увеличением его высоты при обеспечении устойчивости

конструкции и повышения эффективности функционирования гидротранспорта снижением количества воды в составе гидросмеси отвальных хвостов.

Научная новизна работы:

Практическая значимость работы заключается в разработанных рекомендациях для обоснования конструктивных и технологических параметров горнотехнических систем освоения железорудных месторождений с намывными сооружениями в различных горногеологических условиях, реализованных в виде программных продуктов для автоматизированного расчета.

производственной мощности горнотехнической системы и реализации её в виде программных продуктов для автоматизированного расчёта.

Реализация материалов исследований. Разработаны и зарегистрированы программы для ЭВМ: «Расчёт критических параметров гидротранспорта» (свидетельство о государственной регистрации №2013611244 от 09.01.2013) и «Автоматизированный расчет параметров устойчивости откосов горнотехнических сооружений» (свидетельство о государственной регистрации №2011613970 от 23.05.2011), которые могут быть использованы при проектировании и эксплуатации горнотехнических систем при освоении железорудных месторождений с намывными сооружениями, а также в учебном процессе при подготовке инженерных кадров по специальности.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на 70-й и 71-й межрегиональной научно-технических конференциях Магнитогорского государственного технического университета (г. Магнитогорск, 2011, 2013), У1-Й Международной конференции «Комбинированная геотехнология: теория и практика реализации полного цикла комплексного освоения недр» (г. Магнитогорск, 2013), на XX Международном научном симпозиуме «Неделя горняка - 2011» (г. Москва, 2011), на 9-й Международной научно-практической конференции «Новости передовой науки» (г. София , 2013).

Глава 1 СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Анализ опыта эксплуатации намывных горнотехнических

систем при освоении железорудных месторождений

Прогнозируемый рост объёмов горно-добычных работ сопровождается ухудшением горно-геологических условий разработки полезных ископаемых при добыче сырья для чёрной и цветной металлургии, угольной промышленности и производства минеральных удобрений. Увеличивается глубина горных работ, возрастают затраты на проведение и поддержание горных выработок, транспортирование, водоотлив, вовлекаются в эксплуатацию удалённые месторождения с неразвитой инфраструктурой, снижается содержание полезных компонентов в сырой руде. Обеспечение возрастающих объемов и поддержание качества продукции, удовлетворяющих потребителей, требуют значительного роста затрат на добычу и переработку бедных, забалансовых и упорных руд, сопровождаясь увеличением выхода отходов. Это прослеживается на примере 40-летней эксплуатации крупнейших железорудных ГОКов России, Украины и Казахстана (таблица 1.1).

Научно-технический прогресс в горнодобывающей отрасли является источником постоянного увеличения антропогенного воздействия на природную среду, особое место здесь занимает процесс складирования отходов обогащения — хвостов.

Таблица 1.1

Показатели работы горно-обогатительных комбинатов России, Украины и Казахстана_

№ п/п Горнообогатительные комбинаты Содержание Fe в руде*, % Объём добычи сырой руды Gp, млн т Выход хвостов Gxb, млн т

Сырая Товарная 1970 1980 1990 2000 2010 1970 1980 1990 2000 2010

1 Качканарский 15,67 61,16 22,49 40,06 45,07 39,86 47,35 18,16 32,24 36,92 32,14 38,67

2 Лебединский 32,69 68,45 — 25,65 43,65 44,99 47,56 — 16,04 25,22 25,07 28,70

3 Михайловский 40,80 61,95 — 17,69 38,06 41,30 44,96 — 17,69 18,50 21,33 26,73

4 Соколовско -Сарбайский 34,30 65.73 24,11 28,67 27,30 30,13 40,22 12,99 16,60 13,80 16,75 23,43

5 Ингулецкий 32,59 63,79 26,01 33,13 35,23 27,92 31,44 15,65 20,08 20,29 16,42 18,47

6 Полтавский 30,50 63,32 6,17 25,73 28,11 16,30 28,55 3,74 15,44 17,01 9,786 17,98

7 Костомукшский 29,59 68,00 23,55 19,17 26,61 — — 14,32 12,11 16,75

8 Северный 35,37 65,39 31,71 40.02 42,46 14,73 28,39 18,06 23,85 23,80 8,752 15,01

9 Ковдорский 24,12 64,91 6,98 14,00 16,39 9,14 16,51 4,05 8,87 10,61 5,918 10,94

10 Оленегорский 27,34 65,71 11,04 14,14 15,76 10,69 14,75 6,52 8,74 9,86 6,818 10,08

11 Южный 34,66 65,23 33,52 33,92 35,62 18,72 16,74 19,11 18,41 18,45 10,37 9,180

12 Коршуновский 30,07 62,4 12,86 17,75 13,93 8,83 11,29 7,47 10,74 8,32 5,355 7,082

13 Центральный 33,2 66,77 — — 15,78 10,11 11,73 — 10,13 6,080 6,007

14 Лисаковский 40,16 49,25 — 8,89 11,74 1,85 3,12 2,71 5,25 0,872 1,353

15 ГОП «ММК» 34,18 61,78 16,46 8.30 2,63 1,64 2,51 8.46 4,93 1,01 0,474 0,876

Всего 191,4 308 395,3 295,4 371,7 114,2 196,3 233,5 178,3 232

* По данным 2010 года [74]; средневзвешенные значения содержания железа в сырой и товарной руде составляют 31,15 и 63,18 % по данным 2010 года.

Вредное влияние хвостохранилищ на окружающую среду выражается в загрязнении воздуха (пылью хвостов), воды (за счет сброса сточных вод), почвы (за счет подтопления водами, фильтрующимися из пруда хвостохранилища). Кроме того, хвостохранилища занимают значительные площади земельных угодий. Так, например, в Криворожском железорудном бассейне для складирования скальной вскрыши и отходов обогащения занято 12 748 га плодородных земель. При этом в хвостохранилищах уже накоплено около 2,5 млрд т отходов обогащения, в перспективе их прирос

Информация о работе

Шевцов, Николай Сергеевич
кандидата технических наук
Магнитогорск, 2013
ВАК 25.00.22

Диссертация

Разработка методики обоснования параметров горнотехнических систем с намывными сооружениями при освоении железорудных месторождений - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы