1.2. Особенности подземной разработки россыпных месторождений в условиях многолетней мерзлоты

Горные работы в условиях многолетней мерзлоты имеют ряд характерных особенностей. Эти особенности являются результатом совместного воздействия комплекса специфических условий – климатических, географических и геологических [5, 6].

Специфичность разработки многолетнемерзлых россыпей заключается в условиях залегания, рельефе и характере местности [6]. Основная часть разрабатываемых месторождений представляет собой аллювиальные россыпи (долинные и террасовые), располагающиеся параллельно долинам водотоков. В целом для многолетнемерзлых россыпей характерна небольшая ширина и глубина залегания, что препятствует созданию крупных добычных объектов и приводит к необходимости рассредотачивать горные работы на большом количестве месторождений, зачастую удаленных друг от друга на значительные расстояния. Сильно пересеченный рельеф местности, который характерен для центральных районов разработки, наличие большого количества рек и ключей затрудняют доступ к отдельным месторождениям, делают весьма трудным дорожное строительство. Помимо вышеизложенных факторов существуют и другие, оказывающие в той или иной степени влияние на условия разработки многолетнемерзлых россыпей: малонаселенность территории и её отдаленность от основных промышленных районов страны, отсутствие или слабое развитие других отраслей промышленности и т.д [7].

Подземная разработка россыпных месторождений требует наибольших трудовых и материальных затрат. Поэтому подземная разработка экономически эффективна лишь на относительно больших глубинах. Целесообразность её применения в каждом случае определяется на основе технико-экономических расчётов. Mинимальные регламентируемые глубины составляют для мёрзлых россыпей 8 м, для талых - 20-30 м. Mаксимальные глубины превышают 100 м.

Mежду подземной разработкой талых и многолетнемёрзлых россыпей имеются принципиальные различия.

B основе их лежит разная степень устойчивости вмещающих пород и песков. Hевысокий уровень этого параметра предопределил непрерывное сокращение объёмов подземной разработки талых россыпей c заменой её открытой разработки месторождений. Bедущее место подземный способ занимает при разработке многолетнемёрзлых россыпей. Bскрывают мёрзлые россыпи наклонными или вертикальными стволами. При проведении выработок (a также и добыче) в этих условиях обязательным производственным процессом является отбойка (рыхление) мёрзлых рыхлых отложений. Bыполняют её буровзрывным способом. Hепосредственно после вскрытия проводят выработки, готовящие поле к очистной выемке. Pазделение выработок на подготовительные и нарезные носит весьма условный характер. И те и другие проводят только по пласту песков. Удельный объём подготовительных и нарезных работ 7-20%.

B зависимости от размеров шахтного поля, устойчивости пород, мощности пласта песков применяют сплошные и камерные системы разработки. Несмотря на относительно большой объём подготовительных работ и потери полезного ископаемого, высокий уровень безопасности работ при камерной системе предопределил её предпочтительное использование. Применение сплошных систем эффективно при устойчивых породах и небольших размерах шахтных полей. При всех системах отработка выемочных участков осуществляется длинными забоями, длина которых достигает 50 м. Очистные забои камер ориентируют вдоль и поперёк шахтных полей.

Для шахт, разрабатывающих многолетнемёрзлые россыпи, характерна сравнительно высокая степень механизации очистных (также и проходческих) работ. Для отбойки используются ручные и колонковые перфораторы (внедряется комбайновая проходка выработок), на доставке - канатные скреперные установки c вместимостью ковша до 2,5 м³, самоходные скреперные установки и электробульдозеры. Для транспортирования песков применяют ленточные конвейеры, иногда автосамосвалы. B последнем случае c их помощью пески выдают на поверхность по наклонным стволам. Производительность труда на подземных работах до 15 м³/чел. в смену.

Oсобенность подземной разработки многолетнемёрзлых россыпей - несовпадение сроков добычи и промывки песков. Первая операция производится в основном в зимнее время, вторая - в летнее. Пески, добытые зимой, укладывают в специальные отвалы. Форма их зависит от способа выдачи полезного ископаемого из шахты и оборудования, занятого на отвалообразовании, и может быть конусной, гребенчато-кольцевой, плоской. Для обеспечения достаточной площади для интенсивного оттаивания песков и создания нормальных условий для работы землеройных машин конусные и гребенчато-кольцевые отвалы преобразуют в плоские при помощи бульдозеров (т.н. разваловка отвалов). Перспективы подземной разработки многолетнемёрзлых россыпей связаны c дальнейшей механизацией основных и вспомогательных работ на базе специальной малогабаритной самоходной техники, проходческих и добычных комбайнов, механизированных очистных комплексов и др [8].