СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ БЛОЧНОГО ПОДЗЕМНОГО ВЫШЕЛАЧИВАНИЯ СКАЛЬНЫХ УРАНОВЫХ РУД (НА ПРИМЕРЕ СТРЕЛЬЦОВСКОЙ ГРУППЫ УРАНОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ)

Цель работы –повышение эффективности подземного блочного выщелачивания разработкой технологических способов совершенствования процессов буровзрывной рудоподготовки бедных и рядовых урановых руд и повышением извлечения урана в продуктивный раствор. Идея работы заключается в том, что эффективное управление качеством рудоподготовки горнорудной массы к блочному подземному выщелачиванию буровзрывным способом основывается на установлении зависимости параметров БВР от горно-геологических характеристик рудного сырья, а управление качеством процесса выщелачивания магазинированных руд осуществляется разработанными технологическими операциями предотвращения кольматации рудной массы и переотложения полезного компонента в виде гидроксида урана. Для достижения поставленной цели потребовалось решить следующие задачи: - изучить физико-механические, геологические и технологические осо-бенности урановых руд, влияющих на эффективность их рудоподготовки; - усовершенствовать технологию взрывной рудоподготовки урановых руд для последующего подземного блочного выщелачивания; - разработать мероприятия по повышению извлечения урана в продук-тивный раствор при блочном подземном выщелачивании; - оценить экономическую эффективность предложенных технологических решений. Объект исследований – геотехнология отработки бедных и рядовых урановых руд методом подземного блочного выщелачивания. Предмет исследования – технологические процессы физико-химической геотехнологии при блочном подземном выщелачивании и методы их оптимизации. Научная новизна: 1. Предложен комплекс достоверного прогнозирования оптимального гранулометрического состава урановых руд, включающий впервые полученные зависимости параметров буровзрывных работ от содержания свободного кремнезема в отрабатываемых рудах различного вещественного состава, что позволяет усовершенствовать методику расчета параметров буровзрывных работ. 2. Установлены аналитические зависимости высоты подэтажа при подго-товке крутопадающих рудных тел к блочном подземному выщелачиванию от мощности рудного тела, угла наклона и длины взрывных скважин применительно к горно-геологическим условиям месторождений Стрельцовского рудного поля. 3. Разработана технология формирования рудного «магазина» с применением селективной укладки горнорудной массы разного содержания, позволяющая повысить извлечение урана в продуктивный раствор. 4. Разработана технология устранения механической кольматации при БПВ пневмоимпульсным воздействием на массив от специализированного устройства, генерирующего мощный водо-воздушный импульс через перфорированный трубопровод. 5. Предложена оригинальная методика анализа геолого-технологической ситуации, позволяющая прогнозировать показатели извлечения сырья в эксплуатационных блоках. Теоретическая значимость исследования состоит в усовершенствова-нии методики управления качеством отработки бедных и рядовых урановых руд, как одного из основных направлений разработки урановых месторождений с низким содержанием полезного компонента методом подземного блочного выщелачивания на основе выявленных автором зависимостей формирования выщелачиваемой горнорудной массы от горно-геологических характеристик руд и формирования рудного магазина с учетом качественной характеристики руд. Практическая значимость: - усовершенствована методика расчета параметров буровзрывных работ от содержания свободного кремнезема и от физико-механических свойств ура-новых руд, позволяющая достоверно прогнозировать оптимальный грануло-метрический состав горнорудной массы; - разработана схема формирования рудного магазина с послойной укладкой урановой руды с различным содержанием радиоактивного металла, позвляющая повысить извлечение урана в продуктивный раствор; - предложена технологическая схема предотвращения переотложения выщелоченного урана, включающая селективную укладку горнорудной массы в камере-магазине и подачу рабочего раствора с повышенным содержанием серной кислоты в нижний слой; - разработана схема устранения механической кольматации в процессе выщелачивания замагазинированной руды посредством использования специализированного устройства, генерирующего мощный воздушный или водо-воздушный импульс на горный массив. Методология и методы исследований. Методологической основой ис-следований по теме диссертационной работы является сумма знаний, получен-ных при разработке урановых месторождений с применением физико-химических геотехнологий (подземного блочного выщелачивания). Методология: выявление зависимостей между горно-геологическими и технологическими показателями и влияния их на подготовку сырья к подземного блочному выщелачиванию; установление зависимости эффективности выщелачивания бедных и рядовых урановых руд подземным блочным выщелачиванием от горно-геологических и технологических показателей рудного сырья; установление соответствия результатов опытно-промышленных работ расчетным параметрам подземного блочного выщелачивания. Методы исследования: анализ литературных источников и опыта работ родственных предприятий по блочному выщелачивания урановых месторождений; исследование физико-механических характеристик пород и руд; анализ влияния параметров буровзрывных работ на гранулометрический состав магазинируемой руды; анализ влияния на выщелачиваемость руд содержания в них урана и размера куска выщелачиваемой руды; математико-статистические методы обработки исходных данных с применением пакетов прикладных программ Correlay, Statistica, MicrosoftExcel 10.0, Gold Surfer.; технико-экономический анализ; математическое компьютерное моделирование процессов выщелачивания; лабораторные и полупромышленные испытания.