Как черпаковый земснаряд для добычи золота и алмазов разрабатывает гравий?

Золотодобывающий и алмазодобывающий земснаряд с ковшовой цепью извлекает гравий, опуская в подводные отложения лестницу с непрерывно движущейся цепью ковшей. По мере движения цепи ковши врезаются в речное или озёрное дно, поднимают извлечённый материал над водой и выгружают его в установленную на борту промывочно-обогатительную установку. Затем земснаряд перемещается вперёд или разворачивается, чтобы начать разработку нового участка месторождения.

Такая конструкция объединяет выемку грунта и извлечение полезных ископаемых, однако разработка гравия — лишь первый этап. Эффективность системы зависит от глубины залегания и характеристик месторождения, размера материала, который могут перерабатывать ковши и установка, а также от того, рассчитана ли схема извлечения на присутствующее золото или алмазы.

Как ковши извлекают подводный гравий

Ковшовая лестница — это несущая рама, которая выступает с земснаряда в сторону месторождения. По ней непрерывным контуром движется ряд соединённых между собой ковшей, приводимых в движение механизмами на судне. В нижней части лестницы каждый ковш входит в гравий, наполняется при движении в грунте и начинает подниматься вверх.

Оператор регулирует положение лестницы, задавая место и глубину выемки. В зависимости от конструкции земснаряда и схемы его работы судно может удерживаться на месте и перемещаться с помощью якорей, лебёдок или другого позиционирующего оборудования. Согласованное управление движением судна и глубиной лестницы позволяет экипажу разрабатывать запланированный участок месторождения, а не копать в одной фиксированной точке.

В верхней части лестницы ковши переворачиваются и высыпают содержимое в приёмный бункер или желоб. Вместе с материалом, содержащим полезные ископаемые, в установку могут поступать вода, песок, гравий, глина и камни. Таким образом, ковшовая цепь одновременно выполняет функции экскаватора и конвейера, поднимающего материал со дна.

Вместимость ковша сама по себе не позволяет определить, сколько гравия переработает земснаряд. Ковш может заполняться не полностью, а цепь не всегда может работать с оптимальной скоростью, если грунт сложный или промывочная установка уже загружена. Подача материала также меняется, когда лестница проходит через более мягкие слои, крупные камни или уплотнённые участки.

Что происходит после поступления гравия на палубу?

После выгрузки материал промывают и классифицируют, чтобы подать на оборудование для извлечения фракцию, с которой оно может работать. Точная схема зависит от месторождения и целевого полезного ископаемого, но обычно включает следующие этапы:

• Промывка: Вода помогает разрыхлить материал и удалить осадок из гравия. Для подачи с высоким содержанием глины может потребоваться более интенсивная оттирка, чтобы высвободить частицы, удерживаемые грунтом.
• Грохочение: Грохоты или вращающийся барабанный грохот разделяют материал по размеру. Слишком крупные камни отводятся в обход этапов извлечения с учётом конструкции установки и предполагаемого размера ценных частиц.
• Извлечение: Оборудование, выбранное для золота или алмазов, обрабатывает соответствующие размерные фракции. В схемах извлечения золота часто применяется гравитационное разделение; в схемах извлечения алмазов могут использоваться разделение по плотности и другие методы сортировки.
• Обращение с хвостами: Оставшийся после обработки материал выгружается или транспортируется в отведённое место в соответствии с планом работ и применимыми требованиями.

Золото и алмазы ведут себя в обогатительной установке по-разному. Золото может встречаться в виде мелких частиц, чешуек или более крупных кусочков, тогда как алмазы представлены отдельными камнями; их размерный диапазон важен при выборе грохотов и оборудования для извлечения. Нельзя считать, что установка, настроенная для одного месторождения, будет эффективно извлекать оба минерала без испытаний исходного материала и проверки схемы обогащения.

Особое внимание следует уделять промывке. Если глина скрепляет гравий, грохот может отсеять комок до того, как ценные частицы внутри него будут высвобождены. И наоборот, подача слишком большого объёма материала в установку для извлечения может снизить эффективность разделения. Увеличение скорости выемки полезно только в том случае, если оборудование последующих этапов способно промыть и обработать дополнительный материал.

В каких условиях этот способ разработки эффективен?

Ковшовая цепная система может подойти для доступного месторождения, покрытого водой, если лестница может достичь слоя с полезными ископаемыми, а грунт можно разрабатывать механическим способом. Такой способ особенно уместен, когда материал необходимо поднять со дна и сразу подать на плавучую установку.

Месторождение следует рассматривать послойно. Рыхлые вскрышные породы могут удаляться сравнительно легко, тогда как продуктивный пласт может содержать крупный гравий, уплотнённый материал или глину. Ценные минералы также могут скапливаться у коренной породы. Достижение этой границы может быть не менее важным, чем заявленная максимальная глубина разработки земснаряда: лестница должна работать на необходимой глубине, сохраняя достаточное пространство для манёвра и контроля.

Твёрдая порода создаёт иные проблемы, чем гравий. Нельзя предполагать, что ковшовая цепь, предназначенная для рыхлых отложений, способна разрушать нетронутую коренную породу. Крупные валуны, погребённые обломки и сильно уплотнённый грунт также могут препятствовать выемке или создавать значительную нагрузку на ковши, звенья цепи и лестницу. Важны не только средний размер гравия, но и частота появления таких включений и их размер.

Глубина воды и движение судна также определяют площадь, доступную для разработки. Для плавания и маневрирования земснаряду требуется достаточная глубина, а лестница должна иметь необходимый вылет для разработки целевого слоя. Неровное дно, крутые края месторождения и препятствия могут затруднить доступ к отдельным участкам или их полную зачистку.

Почему производительность выемки не равна эффективности извлечения

Земснаряд может перемещать большой объём гравия и при этом извлекать меньше ценного материала, чем ожидалось. Выемка определяет, какой материал поступит в установку; промывка, классификация и разделение определяют, какая доля целевого минерала будет сохранена в дальнейшем.

Эти этапы связаны несколькими практическими ограничениями. Ковши могут оставлять материал на дне, если схема разработки не обеспечивает достаточного охвата участка. При несоответствии схемы грохочения характеристикам месторождения вместе с надрешётным продуктом может удаляться ценный материал. Мелкое золото может теряться, если схема извлечения не подходит для его размера частиц. Алмазы могут быть пропущены, если соответствующая размерная фракция отбрасывается или обрабатывается недостаточно эффективно.

Поэтому перед выбором установки или оценкой её работы важно проводить представительный отбор проб. Пробы должны помочь определить характеристики гравия и глины в месторождении, глубину залегания целевого слоя, предполагаемый диапазон размеров золота или алмазов и промываемость материала. Эффективность извлечения следует оценивать для всего процесса, включая материал, оставшийся в грунте, и материал, сбрасываемый в виде хвостов.

Износ — ещё один важный фактор при эксплуатации. Абразивный гравий воздействует на режущие кромки ковшей, компоненты цепи, желоба и грохоты. Камни, заклинивающие систему выемки или грохочения, могут прерывать производство, а изношенные компоненты — снижать эффективность выемки и обработки материала. Возможность осмотра и замены деталей влияет на стабильность работы системы.

Как осуществляется обращение с водой и отходами?

Вода используется для промывки и перемещения материала по отдельным участкам установки, поэтому план разработки должен учитывать подачу и сброс воды, а также размещение хвостов. Схема зависит от объекта, установки и применимых условий эксплуатации. Хвосты нельзя рассматривать как второстепенный вопрос: место их сброса может влиять на доступ судна, прозрачность воды и возможность разработки соседних участков.

Ковшовая цепь механически поднимает извлечённый гравий; для этого этапа выемки не требуется плавучий трубопровод для перекачки пульпы. Однако, если в рамках проекта необходимо перемещать по поверхности воду или пульпу, может использоваться отдельная насосная линия. В такой схеме одним из возможных компонентов трубопровода является плавающий резиновый шланг. Его пригодность зависит от перекачиваемого материала, давления и условий эксплуатации; он не заменяет ковшовую лестницу или установку для извлечения полезных ископаемых.

Для предварительной оценки проследите путь материала от месторождения до места сброса хвостов: может ли лестница достичь целевого слоя и разрабатывать его, способна ли установка промывать и классифицировать материал, подаваемый ковшами, и может ли схема извлечения удерживать минералы ожидаемого размера? Ответы на эти взаимосвязанные вопросы дадут более полезное представление о пригодности земснаряда, чем одна лишь производительность выемки.