Диссертационная работа посвящена численному исследованию путей повышения выработки месторождения при добыче минералов методом подземного выщелачивания. Подземное выщелачивание (ПВ) является способом разработки рудных месторождений без поднятия руды на поверхность путем избирательного перевода ионов минералов в продуктивный раствор непосредственно в недрах.
Геотехнологические методы добычи полезных ископаемых находят все большее применение в горнодобывающей промышленности. Возможность и условия применения этих методов зависят от ряда факторов, которые при разведке месторождении традиционными методами не изучаются в достаточном объеме. Поэтому применение геотехнологических методов требует особого подхода к изучению месторождений на всех стадиях, их разведки и освоения. В предлагаемой книге охарактеризованы основные условия, определяющие возможность применения геотехнологических методов, показаны перспективы их использования на месторождениях различных типов. Освещены специфические особенности разведки месторождений. Особое внимание уделено гидрогеологическим исследованиям, задачи и методы которых существенно отличаются от обычных. Рассмотрены задачи, решаемые геологической службой при эксплуатации месторождений: сбор и обработка геотехнологической информации, учет движения запасов, исследования с целью охраны недр и гидросферы. Книга рассчитана на широкий круг геологов и горняков и может быть полезна студентам вузов горных и геологических специальностей.
Химическими способами разработки месторождений полезных ископаемых в те годы являлись подземная газификация углей и перегонка сланцев, подземное растворение каменной соли, расплавление серы и выщелачивание меди. В книге рассказывается о том, как руды цветных металлов, легкоплавкие минералы и поддающиеся возгонке вещества можно будет на месте их залегания переводить в жидкое состояние и в таком виде добывать, а также о том, как химические способы разработки расширяют возможность овладения богатствами недр земли.
Изложены теории и основные закономерности подземного выщелачивания металлов из наиболее распространенных рудовмещающих пород и руд. Рассмотрены влияние природных условий на показатели выщелачивания, особенности фильтрации растворов, виды кольматации поровых каналов и методы борьбы с ней. Приведены методика исследований для получения данных, необходимых для проектирования и эксплуатации месторождений способом подземного выщелачивания, расчеты растекания растворов за контуры полигонов и оптимального размещения технологических скважин. Даны примеры бесшахтной разработки месторождений с различными горно-геологическими условиями и оценка загрязнения окружающей среды при выщелачивании.
Впервые обобщены результаты работ по освоению способов подготовки рудных залежей и интенсификации технологических процессов подземного выщелачивания сложноструктурных месторождений. Дана классификация и обоснована область применения предлагаемых технических решений. Выполнена оценка технико-экономических последствий от применения способов подготовки и интенсификации.
С ростом спроса на уран, как на вид сырья для гражданской ядерной промышленности, горнодобывающая промышленность по урану во всем мире растет и расширяется. На сегодняшний день в Казахстане запасы урана составляют около 1,7 млн. тонн. Около 80% из них сосредоточено в месторождениях пластово-инфильтрационного типа, в водонасыщенных проницаемых породах
Геотехнологический способ добычи ископаемых является наиболее эффективным и активно используется в Казахстане. Он характеризуется низкой себестоимостью и, что важно, позволяет использовать высокий уровень автоматизации, дает возможность вовлекать в отработку месторождения со сложными горнотехническими и гидрогеологическими условиями, в том же числе со значительными глубинами залегания рудных тел в обводненных высоконапорных горизонтах и за балансовым содержанием металла в рудах.
В работе обосновывается важная мысль о том, что в свете реализации Госпрограммы форсированного индустриально-инновационного развития в 2010-2014 гг. перед горной наукой стоит комплекс проблем, требующих проведения фундаментальных экономических исследований для дальнейшего повышения эколого-экономической и социальной эффективности горного производства за счет совершенствования технологии разработки и переработки минерального сырья. Доказывается, что интенсивная добыча нефти, газа, угля, руд черных и цветных металлов во второй половине XX века и в первое десятилетие XXI столетия, систематическое уменьшение содержания полезных компонентов в добываемых полезных ископаемых привели к накоплению на поверхности земли огромных отходов горного производства и потому природоохранная деятельность должна быть тесно связана с разработкой новых экологически безопасных технологий. Показывается, что наиболее эффективными методами повышения полноты использования богатств недр, вовлечения в эксплуатацию некондиционных или потерянных руд являются геотехнологические методы добычи полезных ископаемых. Отмечается, что применение геотехнологических методов имеет значительное экономическое и социальное значение, поскольку позволяет: увеличить добычу полезных ископаемых без увеличения численности рабочих; свести к минимуму затраты на вскрытие и подготовку залежей; исключить или резко сократить операции по разрушению, доставке и транспортировке горной массы; исключить присутствие людей под землей и повысить производительность труда; снизить себестоимость металла в 2-3 раза. Монография предназначена для научных работников, студентов, магистрантов и преподавателей вузов, менеджеров всех форм собственности.
Посвящена решению актуальной научно-прикладной проблемы моделирования и контроля динамических процессов в задачах оценки состояния геотехнических систем. Потеря устойчивости таких систем может быть мягкой или жесткой. Бифуркации являются ключевым фактором пространственно-временной самоорганизации, они возникают, прежде всего, в открытых системах, в которые возможен приток внешней энергии, например, в результате проявлений горного давления, короткого замыкания, что может приводить к весьма тяжелым последствиям.
Рассмотрены особенности математического и компьютерного моделирования динамических процессов на основе гравитационных и пружинных маятников, генераторов детерминированного хаоса, а также особенности их автоматизированного или автоматического контроля в режиме реального времени на базе аналого-цифровых и микропроцессорных устройств.
Результаты исследований использованы при разработке рамно-анкерных крепей для больших глубин на основе сталеполимерных анкеров, методов и средств автоматизированного геофизического контроля, диагностике и ремонте тоннелей, плотин, насосных станций, подземных и наземных сооружений.
Предназначена для инженеров, научных сотрудников, аспирантов и студентов вузов горнодобывающей промышленности.
В книге впервые обобщаются результаты теоретических, лабораторных и промышленных исследований подземной выплавки серы, раскрывающих наиболее существенные закономерности этого метода.
В работе освещены геологические, технологические и экономические аспекты этой технологии. На базе полученных знании даются конкретные рекомендации по проектированию промышленных предприятий но подземной выплавке.
Книга рассчитана на специалистов научно-исследовательских и проектных организаций, предприятии горнодобывающей промышленности, а также может быть полезной студентам горных вузов
