Добыча самосадочной (озёрной) соли

 Разработку месторождений самосадочной (озерной) соли в мире осуществляют только в СНГ и Китае. По некоторым неофициальным сведениям (проспекты фирм) этот способ добычи имеет место также в Саудовской Аравии и Нигерии.

В странах СНГ озерная добыча соли осуществляется в России (оз. Баскунчак, Бурлинское), Казахстане (оз. Джаксы Клыч, Калкаман, Таволжан, Индер) и Туркмении (оз. Куули). На семи предприятиях добывается около 35% от общего объема твердой поваренной соли.

В России добычу самосадочной соли производят АО «Бассоль» и Бурлинский солепромысел. Наиболее крупным производителем озерной соли не только в России, но и в мире, является АО «Бассоль», обеспечивающее 82% добычи твердой соли в России и 66% добычи самосадочной соли.
Объектом разработки при озерной добыче является твердая фаза донных отложений, которая залегает в виде пластообразных и линзообразных тел. Мощность соляной залежи колеблется в широких пределах: от долей метра (оз. Куули, Туркмения) до 5-10 м (оз. Баскунчак), а в озерах, имеющих связь с соляными куполами, достигает 60 м (оз. Индер).

Физико-механические свойства отложений солей колеблются в широких пределах и, как объектов добычи, изучены недостаточно полно, что требует постановки специальных исследований с использованием современных методик. Это особенно актуально при создании новой добычной техники и разработки технологий.

Разработка соляных озерных месторождений, выбор техники и технологии требует учета специфических особенностей этих месторождений, к которым, прежде всего, относятся:
наличие насыщенного соляного раствора (раны), который в осенне-зимне-весенний период покрывает соляной пласт слоем от долей метра до 1.5 м;
неоднородность соляной залежи по качественным характеристикам полезного ископаемого и физико-механическим свойствам, а также изменение мощности соляной залежи в широких пределах по поверхности озера;
повышенные требования к планированию горных работ. Неправильная раскройка карьерного поля нередко приводит к значительным потерям балансовых запасов, когда отдельные участки озера оказываются «отрезанными» от горных работ, и доступ к ним становится невозможным;
способность месторождений восстанавливать запасы поваренной соли за счет привноса солей в озеро. В связи с этим технология добычи соли должна исключать загрязнение месторождения техногенными факторами и учитывать возможность повторной отработки восстановленного соляного пласта.

Вышеперечисленные особенности определили способ разработки озерных месторождений и технику добычи соли принципиально одинаковую на всех разрабатываемых озерах, кроме оз. Индер.

Технологические схемы добычи соли включают процессы разрушения пласта, подборки разрушенной соли, обогащения, обезвоживания, погрузки и транспортирования. Все процессы, кроме транспорта, объединены в единую поточную технологическую линию (рис. 1) и выполняются с помощью соледобывающих агрегатов (комбайнов), смонтированных на ж.д. платформах с автономным источником энергоснабжения. Параллельно рабочему ж.д. пути, по которому перемещается солекомбайн, уложен откаточный путь, предназначенный для транспортирования соли от комбайна на берег.

Наибольшее распространение получили гидромеханизированные комбайны благодаря высокой производительности, возможности отработки мощных пластов, а также обогащения соли в процессе гидротранспортирования и обезвоживания.

Разработка пласта соли на полную мощность комбайнами осуществляется последовательными заходками сверху вниз. После проведения заходок образуется траншея (вылом), заполненная рапой. Для уменьшения потерь разрушенной соли и обеспечения нормальных условий всасывания солепульпы между траншеями оставляют целики шириной 0.15-0.20 м.

После выемки соли в одной траншее на полную глубину переходят на проведение очередной траншеи, для чего ж.д. пути передвигают на шаг, соответствующий ширине заходки и целика.
В зависимости от формы разрабатываемого участка и его расположения применяется веерная или сплошная продольная одно или двухбортовая система разработки. При веерной системе разработки, по мере отработки участка, рабочий и транспортный пути разворачиваются в виде веера. Выемочный участок месторождения при такой системе может иметь форму треугольника, трапеции или сложную конфигурацию. Эта система применяется на озерах, имеющих сильно искривленную линию, большое количество карстовых воронок, наличие островных участков, непригодных к отработке (Бурлинское, Калкаман, Джаксы-Клыч). Эта система разработки требует больших трудозатрат по передвижке путей, может приводить к увеличенным потерям соли в целиках.

При сплошной продольной системе разработки применяется панельный способ подготовки. Панель имеет форму прямоугольника с размерами, рассчитанными на отработку ее запасов в течение 4-5 лет. Панель делится на блоки. Блок подготавливается к выемке путем проведения разрезной траншеи. Наиболее распространена схема встречной выемки блоков двумя комбайнами.

Между панелями оставляются межпанельные целики, внутри панели – межблоковые, ширина которых составляет при встречных забоях 30 м, при расходящихся – 20 м. Вследствие размыва рабочих бортов в зимнее время оставляются также межгодовые целики шириной 5 м.

Основными недостатками существующей технологии добычи соли с применением комбайнов являются:
низкий коэффициент извлечения полезного ископаемого (0.4-0.6);
большая трудоемкость поддержания путевого хозяйства в озере в рабочем состоянии;
загрязнение выломов отходами обогащения на комбайне и, как следствие, ухудшение качества восстановленной соляной залежи.

На существующих конструкциях комбайнов не достигается высокая степень обезвоживания соли (влажность до 35%), что затрудняет работу ж.д. транспорта, т.к. по действующим нормативам отгрузка продукции возможна при ее влажности не выше 5%.

В настоящее время основной добычной машиной на АО «Бассоль» является комбайн СБ 130/250, изготовленный в мастерских комбината и обеспечивающий производительность от 130 до 250 т/ч. Исполнительный орган комбайна оснащен однофрезерным рабочим органом. Для обогащения соли используются двухвалковая дробилка, дуговое сито, элеватор с системой промывки.

Достоинствами комбайна СБ 130/250 являются сравнительно низкие удельные стоимость и энергозатраты, высокая производительность при значительной глубине разработки. Недостатки: большие потери разрушенной соли в траншее и межходовых целиках, высокая влажность готового продукта, загрязнение озера отходами обогащения.

Внесенные конструктивные изменения в отдельные узлы комбайна в части использования двухфрезерных исполнительных органов и гидроциклонов не нашли широкого применения, что, по нашему мнению, связано с недостаточной научной проработкой этих усовершенствований и попыткой применения новых узлов на комбайнах старой конструкции.

На Бурлинском солепромысле добыча соли производится комбайном механического типа АДС производительностью 50 т/час, изготавливаемым в механических мастерских предприятия. Солекомбайн смонтирован на двух двухосных ж.д. платформах. На одной самоходной платформе смонтированы ковшовый элеватор, обогатительная установка предварительного обогащения соли, отгрузочный элеватор и система управления комбайном, на второй – прицепной дизель-генератор и рыхлитель соли. При рабочем ходе комбайна рыхлитель разрушает пласт соли, которая ковшовым элеватором подается для обогащения во вращающийся цилиндрический грохот, откуда поступает по наклонной течке в шнек и далее по отгрузочному элеватору в вагон.

Условия разработки Бурлинского месторождения весьма неблагоприятные для применения традиционной технологии добычи соли комбайнами с ж.д. транспортом. Все оборудование, используемое в озере нестандартное и имеет низкий технический уровень, не отвечает требованиям правил безопасности. Неоднократная повторная отработка и сбросы отходов обогащения в озеро привели к низкому качеству сырья, не позволяющему при существующей технологии добычи и обогащения получать пищевые сорта соли.

В Казахстане добывается примерно 22%, в Туркмении 10% от общего объема добычи самосадочной соли в странах СНГ. В Казахстане ведущее положение по добыче соли занимает комбинат «Аралсоль», где на озере Джаксы-Клыч добывается 66% от общего объема добычи соли в Казахстане. Комбинат «Павлодарсоль», разрабатывающий месторождения на озерах Калкаман и Таволжан, из-за истощения запасов значительно снизил объемы добычи.

На всех месторождениях этих республик, кроме Индерского, техника и технология добычи соли принципиально не отличаются от способов разработки месторождений России.

К положительному опыту следует отнести применение на комбинатах «Аралсоль» и «Куулисоль» комбайнов с двухфрезерным исполнительным органом. Их использование уже в течение десяти лет позволило вести разработку пластов соли без оставления межтраншейных целиков и снизить потери разрушенной соли в траншеях с 20 до 3-5%. Кроме того, на этих комбайнах, а также комбайнах типа СФК комбината «Павлодарсоль», используются для первичного обогащения гидроциклоны, которые кроме эффективного процесса обогащения обеспечивают снижение потерь мелких фракций соли при обогащении (в сравнении с дуговыми ситами).

На Индерском месторождении в опытно-промышленных масштабах ведется отработка новой технологии добычи соли плавучими землесосными снарядами ЛС-27. Вскрытие участка добычи, находящегося на расстоянии 800 м от береговой черты, осуществляется начальным котлованом и разрезной траншеей. Подводный забой сформирован на глубину 8 м. Добытая соль транспортируется до обезвоживающей установки по трубопроводу. Исследования показали, что транспортирование соли по трубопроводу приводит к ее измельчению, чем достигается частичное раскрытие кристаллов и отслаивание илистых загрязнений, которые могут быть удалены из системы. На опытно-промышленном участке испытана и успешно применяется обогатительно-сгустительная установка, состоящая из двух соединенных параллельно гидроциклонов. Ведутся работы по решению проблемы загрязнения месторождения отходами обогащения путем строительства в береговой зоне озера шламоотстойников и возвращения в озеро осветленной рапы.

По имеющимся материалам известно, что за рубежом разработка месторождений самосадочной соли ведется с применением плавучей добычной техники. Австралийская фирма Neumann выпускает для добычи озерной соли роторные драги, английская фирма Allusial Dredges Limited – соледобывающие многочерпаковые драги.

Сведений о применении за рубежом комбайнового способа добычи не имеется.

Применяемая на месторождениях России технология добычи соли принципиально не изменялась в течение многих десятилетий и практически исчерпала свои потенциальные возможности. Однако в силу ограниченных возможностей существующей машиностроительной базы в современных экономических условиях эта технология сохранится, видимо, еще длительное время. Поэтому вопросы ее совершенствования и устранения крупных недостатков являются актуальными.

Совершенствование существующего способа добычи соли на российских предприятиях может быть достигнуто путем значительного усовершенствования основных систем комбайнов. Оно должно идти в следующих направлениях:

1. Совершенствование рабочих органов в части применения двухфрезерных рыхлителей; создания нового режущего инструмента соляного пласта; создания новых конструкций эффективных грунтозаборных устройств.

2. Совершенствование обогатительного и обезвоживающего оборудования комбайнов, в т.ч. создание новых нетрадиционных для соляной отрасли обезвоживающих устройств, обеспечивающих выход продукта с влажностью не выше 5%.

3. Создание комбайнов, оснащенных оборудованием разделения и сгущения шламов, позволяющих предотвратить загрязнение месторождений отходами обогащения.

Кардинальным решением проблемы охраны озера от загрязнения является сооружение берегового обогатительного комплекса при исключении первичного обогащения на комбайнах. Однако при сохранении ж.д. транспорта в озере и больших объемах добычи (к-т «Бассоль») такой путь весьма дорогой и в настоящее время, по всей видимости, нереален.

Вместе с тем на озерных месторождениях накоплен определенный опыт (в опытных и опытно-промышленных условиях) применения плавучих добычных агрегатов (земснарядов) на разработке соляных залежей. Этот способ добычи озерной соли следует признать наиболее перспективным, так как с его применением решаются вопросы резкого снижения потерь соли в озере, эффективного обогащения и защиты месторождений от загрязнений отходами обогащения. Это подтверждается и данными о применении этого способа добычи на зарубежных озерных месторождениях. На отечественных предприятиях способ добычи соли с применением плавучих средств сдерживается в основном неподготовленностью предприятий к применению новой техники и технологии и не полным соответствием имеющейся техники условиям озерных месторождений, а также низким качеством ее изготовления.

Способ добычи с применением плавучей добычной техники может развиваться в двух направлениях:
с использование земснарядов и гидротранспортом солепульпы;
с использование драг.

Первый способ наиболее подготовлен для использования: установлены рациональные параметры земснаряда и гидротранспорта, разработана конструкторская документация земснаряда для условий озера, разработаны предложения по обогащению соли в трубопроводе и конструкции шламоотстойников в береговой зоне озера.

Второй способ требует разработки конструкции драги, выбора технологических схем доставки соли на берег и ее переработки, создания опытных производств по испытанию технологии и оборудования. В связи с этим по второму направлению требуется проведение целого комплекса научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ.

Журнал "Горная Промышленность" №4 1996, стр.3
 

<< Назад
Copyright © 2009-2017 "Салина Трейд". Все права защищены.

Обратная связь

Оставьте Ваши данные и мы свяжемся с Вами