Сведения о ходе выполнении проекта по Соглашению о предоставлении субсидии № 14.607.21.0026 на этапе №3

Сведения о ходе выполнении проекта на этапе №3

В ходе выполнения проекта по Соглашению о предоставлении субсидии № 14.607.21.0026 от 05.06.2014 г. с Минобрнауки России на этапе №3 «Теоретические исследования и разработка технологических решений» в период с 01.07.2015 г. по 31.12.2015 г. выполнялись следующие работы:

1. Математическое моделирование технологии отработки наклонного месторождения кварца;
2. Математическое моделирование технологии взрывной отбойки кварца;
3. Математическое моделирование технологии рудоподготовки кварца, основанной на комплексировании процессов грохочения, радиометрической и оптической сепарации;
4. Разработка эскизной конструкторской документации и изготовление экспериментального образца рентгенрадиометрического сепаратора;
5. Разработка программы и методики экспериментальных исследований в натурных условиях комплексной геотехнологии подземной добычи и переработки высокоценного кварца, включающей технологии отработки наклонного месторождения кварца, взрывной отбойки кварца и рудоподготовки кварцевого сырья;
6. Разработка программы и методики исследовательских испытаний экспериментального образца рентгенрадиометрического сепаратора;
7. Участие в мероприятиях, направленных на освещение и популяризацию промежуточных и итоговых результатов ПНИ (конференции, семинары, выставки, в т.ч. международные);
8. Закупка или аренда технологического оборудования, выполнение работ по обеспечению экспериментальных исследований (разработка локального проекта на проведение экспериментальных исследований технологии взрывной отбойки кварца, подготовка экспериментального участка, создание экспериментальной линии рудоподготовки кварца);
9. Проведение исследований в рамках внебюджетных НИР, направленных на обеспечение ПНИ (прогноз развития процесса сдвижения по закономерным взаимосвязям с развитием вторичного напряженно-деформированного состояния на разных этапах разработки месторождения).

При этом были получены следующие результаты:

1. На основании теоретических исследований и математического моделирования систематизированных и сконструированных вариантов комбинированной системы разработки (КСР) наклонного месторождения кварца установлено, что во всем диапазоне изменения его мощности (4-20м) и угла падения (20-40°) вариант 2 КСР является оптимальным по критерию прибыли на 1т погашаемых балансовых запасов. При этом вариант 2 КСР обеспечивает снижение потерь кварца в недрах более чем в 2 раза (до 10,7%) путем геомеханически обоснованного увеличения пролета камеры до 26 м и применения трапециевидных податливых междукамерных целиков и рекомендован для экспериментальных исследований в натурных условиях этажа 346/316 м Кыштымского рудника;
2. В результате лабораторно-полигонных экспериментов и математического моделирования взрывной отбойки кварца установлены зависимости выхода переизмельченного некондиционного кварца класса -20 мм (7-20 %) от диаметра заряда и скорости детонации взрывчатых веществ. Определена длина пробоя между взаимодействующими зарядами (1,5-6,4 м) и давление в общей полости взрыва (700-2200 МПа), обеспечивающее отделение слоя от массива в зависимости от параметров буровзрывных работ (БВР), которые рекомендованы для проведения экспериментальных исследований в натурных условиях этажа 346/316 м Кыштымского рудника;
3. Установлено, что при обогащении кварцевого сырья крупностью -60+20 и -20+5 мм на рентгенорадиометрическом сепараторе (РРС) возможно выделять различные фракции, которые в значительной степени (в 8-10 раз) отличаются по содержанию вредных примесей. Определены области применения методов сепарации: РРС – для обогащения класса крупностью -65+20 мм, выделенного из исходного (не дробленого) кварца, фотометрическая – класса крупностью -65+20 мм и -20+5 мм. Получены зависимости содержания железа в концентрате РРС (1,04-10,67%) от аналитического параметра РFe (0,2-1 ед.) и оптимальные пороги для рентгенорадиометрической сепарации исходной руды класса -60+20мм~0,15 ед. и хвостов оптической сортировки класса -20+5мм~0,3 ед.

Основные характеристики комплексной геотехнологии добычи и переработки кварца:

• потери балансовых запасов кварца в недрах при КСР с податливыми МКЦ – 10,7%;
• выход некондиционной фракции кварца класса -20 мм при отбойке руды веерными скважинами диаметром 65 мм, заряжаемыми гранулитом АС-8 – 7-10%;
• выход высокочистых кварцевых концентратов – 46-52% от промышленных запасов.

Основные характеристики экспериментального образца РРС:

• повышение быстродействия работы исполнительного механизма (максимальное количество кусков отбиваемых в секунду) на 10-15% – 5-6 штук;
• увеличение селективности разделяемых минералов на 15-17%.

Новизна научных результатов ПНИ состоит в установлении зависимостей: показателей эффективности КСР от горно-геологических и горнотехнических показателей; выхода переизмельченного кварца от параметров БВР, обеспечивающих отделение слоя от массива при отбойке кварца; содержания вредных примесей в концентрате от аналитического параметра, определении порогов РРС.

Новизна технических результатов ПНИ состоит в изготовлении экспериментального образца РРС флуоресцентного СРФ1-150Л с заданными характеристиками в лабораторном режиме.

Сопоставление заявленных результатов проекта с известными показателями ведущих производителей высокочистого кварца, определяющими мировой уровень, показывает их соответствие или превосходство в технологии подземной добычи и переработки.

Полученные результаты соответствуют техническим требованиям Этапа 3 ПНИ «Моделирование объектов исследования и изготовление экспериментального образца, разработка технической документации» и подтверждают перспективность продолжения работ по проекту с проведением экспериментальных исследований в натурных условиях Кыштымского рудника.

Плановые и достигнутые значения показателей результативности реализации проекта на этапе №3 приведены в таблице.

Комиссия Минобрнауки России признала обязательства по Соглашению на отчетном этапе исполненными надлежащим образом.