Технология добычи полезных ископаемых со дна озер, морей и океанов - Ржевский В.В.
Скачать (прямая ссылка):
большого обводнения забоев, а в некоторых случаях и полного затопления рудников, как в случае с рудником Левант. В 1919 г. на нем были отработаны нижние горизонты, содержащие основные запасы руды, а до 1930 г. отрабатывались верхние горизонты. Забои рудника Левант ушли под дно моря на 1,6 км от берега и находились на глубине 700 м.
Забои от моря отделял только 30-метровый целик, через который интенсивно поступала морская вода. Работы были прекращены, а в скором времени произошел прорыв воды и полное затопление рудника, через трещину на дне моря размером 0,6х0,6 м на
15-метровой глубине в 180 м от берега. В настоящее время эта трещина заделана, вода откачена из рудника и горные работы возобновлены.
Рассмотренные нами примеры касаются разработки коренных месторождений морского дна, когда очистные работы ведутся с. учетом присутствия людей в забоях. Однако наиболее экономичным является подводная разработка с применением геохимических средств разработки, со вскрытием месторождений стволами и скважинами, пройденными через водную толщу. Наибольший интерес из подобных схем представляет добыча серы в Мексиканском заливе, объем которой в 1967 г. достигал 7,1 млн. тв год.
В настоящее время подводная добыча серы в США составляет 15% общей ее добычи при числе платформ для добычи серы более 180 шт. Достоверные запасы серы у побережья США составляют 37 млн. т, а прогнозные — 40—50 млн. т. Учитывая, что сера импортируется США, в ближайшее время следует ожидать увеличения подводной добычи серы.
Разрабатываемое месторождение «Гранд Исл» (рис. 3.13) приурочено к соляным куполам в меловых и третичных породах. Над рудным телом находится слой воды глубиной 15,5 м и водопрони- ¦, цаемые пустые породы мощностью около 30 м. Мощность рудной залежи колеблется от 510 до 750 м, но наиболее богатый серой слой, составляющий в среднем 15—30%, имеет мощность 66—140 м. Месторождение вскрыто отдельными скважинами, пробуренными со специальных платформ, и отрабатывается по методу Фраша.
С каждой платформы бурится 108 скважин. По скважинам нагнетается под давлением 42 кгс/см2 горячая вода (t = 163° С) в объеме
56.8 м3/мин, которая выплавляет серу из известняка. Сера стекает ? к устью скважин и с помощью эрлифтов при давлении воздуха с 70 кгс/см2 выдается для первичной обработки. Основная перера- i ботка производится на берегу, куда расплав серы подается по специальному подводному трубопроводу, уложенному в траншее глубиной 1,5 м на дне моря.
Трубопровод состоит из трех концентрично входящих друг в друга труб, причем внутренняя труба диаметром 152,4 мм предназначена для транспортирования серы. По межтрубному пространству между внутренней и промежуточной трубами подается горячая вода для поддержания необходимой температуры расплавленной серы. Промежуточная труба имеет снаружи теплоизоляцию и проложена в свою очередь с небольшим воздушным зазором внутри внешней трубы диаметром 355,6 мм, предназначенной для меха- J нической защиты трубопровода. |
Вдоль основного трубопровода проложены еще две трубы для § возврата охлажденной воды и технического водоснабжения рудника. Все три трубы связаны между собой поясами из стального листа для образования опорной поверхности магистрали в мягком глинистом грунте. Начальная температура серы и воды составляет 160° С, температура на выходе— 137,8° С. Расход воды — |
56.8 м3/мин.
Специальные платформы располагаются на расстоянии 61 м одна от другой и образуют 10 000-тонный металлический остров длиной до 1,5 км, опирающийся на сваи и возвышающийся над поверхностью моря на 18 м. На этих платформах смонтированы три буровые установки, электростанция, резервуары для складирования серы, служебные и жилые помещения, мастерские, площадки для вертолетов. Такая конструкция платформ обеспечивает работу рудника вне зависимости от состояния моря. Минимальная производительность установки по сере 4080 т в сутки. На руднике работают 250 человек.
Приведенными и еще несколькими примерами (добыча угля в Канаде под дном Атлантического океана, железорудная шахта на одном из Аландских островов в Балтийском море и другие) практически исчерпывается опыт добычи полезных ископаемых со дна моря подземным способом.
4. СИСТЕМЫ ОТКРЫТОЙ ПОДВОДНОЙ ДОБЫЧИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
И ВСКРЫТИЕ ПОДВОДНЫХ ВЫЕМОЧНЫХ ПОЛЕЙ
4.1. СИСТЕМЫ ОТКРЫТОЙ ПОДВОДНОЙ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
Системой разработки называется установленный порядок подготовительных, вскрышных и добычных работ, увязанный во времени и пространстве. Рациональная система разработки для конкретного подводного месторождения должна обеспечивать безопасную, экономичную и полную выемку кондиционных запасов полезного ископаемого с соблюдением правил по охране окружающей среды.
На основе классификации систем открытых горных разработок, разработанной чл.-кор. АН СССР В. В. Ржевским, и с учетом специфических особенностей подводной добычи полезных ископаемых со дна морей и океанов предлагается следующая классификация систем разработки подводных россыпных месторождений, имеющих горизонтальное или пологое залегание (табл. 4.1).
