Обоснование подземной технологии отработки урановых жил на основе комплексирования физико-технической и физико-химической геотехнологий

Длительный период эксплуатации месторождений Стрельцовского рудного поля (СРП) значительно повлиял на структуру минерально-сырьевой базы основного уранодобывающего предприятия России ПАО «ППГХО». В настоящее время отмечается устойчивая тенденция снижения содержания урана в отрабатываемых залежах в связи с истощением запасов богатых руд. Кроме того, эта тенденция усиливается тем, что значительная часть урановых руд, расположенная в мощных рудных телах СРП, отработана.

Добыча природного урана осуществляется из маломощных жил (до 5,0 м), преимущественно крутопадающих с низким содержанием металла, доля которых в общем объеме выемки составляет около 70 %. Для данного типа рудных залежей характерны весьма сложные структура и морфология, неравномерность рудных контуров, изменчивая мощность, тектоническая нарушенность и неоднородность горных пород. Отработка урановых жил в таких условиях по существующей технологии добычи и переработки (система разработки с нисходящей слоевой выемкой и закладкой выработанного пространства твердеющей смесью) становится нерентабельной из-за большого объема подготовительно-нарезных и закладочных работ. Для обеспечения заданного объема добычи природного урана и сохранения стабильной работы ПАО «ППГХО» необходимо вовлечение в эксплуатацию участков с бедными урановыми рудами на основе разработки комплексной (физико-технической и физико-химической) геотехнологии.

На современном этапе рентабельная отработка крутопадающих жил с низким содержанием урана на базе комплексирования технологических решений на всех этапах подземных процессов представляет собой актуальную научно-техническую задачу, решение которой позволит повысить технико-экономические показатели добычи и переработки.

Диссертация выполнена в ходе реализации комплексного проекта по созданию высокотехнологичного производства «Создание комплексной технологии отработки беднобалансового уранового сырья геотехнологическими методами» при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации (договор № 02.G25.31.0013), а также в рамках инициативной научно-исследовательской работы «Повышение эффективности подземной технологии разработки бедных руд в сложных горно-геологических и горнотехнических условиях» (№ государственной регистрации 01201278960).

Степень научной разработанности. Значительный вклад в становление и развитие подземных геотехнологий при разработке урановых месторождений внесли академики РАН Лаверов Н.П., Трубецкой К.Н.; чл.-корр. РАН Каплунов Д.Р.; доктора технических наук и профессора Абрамов В.Ф., Аренс В.Ж., Голик В.А., Кузьмин Е.В, Лизункин В.М., Литвиненко В.Г., Лобанов Д.П., Ломоносов Г.Г., Мокроусов В.А., Мосинец В.Н., Овсейчук В.А., Пирогов Г.Г., Ревнивцев В.И., Седельникова Г.В., Тедеев М.Н., Фазлуллин М.И. и другие российские ученые. Ведущими институтами в области разработки технологий подземного выщелачивания урана являются Иргиредмет, ВНИИХТ, ВНИПИпромтехнологии, ЦНИЛ ПАО «ППГХО», МГРИ-РГГРУ, ЦНИГРИ, ЗабГУ и др.

Несмотря на большой объем исследований в этой области вопросы повышения рентабельности добычи и переработки бедных урановых руд из маломощных рудных тел проработаны недостаточно. Грядущее снижение запасов урановых руд с высоким содержанием урана, а также специфика горногеологических и горнотехнических особенностей урановых месторождений СРП обуславливает необходимость максимально возможного перехода на более экономичные и высокопроизводительные камерные системы разработки с последующей переработкой добываемых руд непосредственно в подземных условиях с использованием сортировки руды и выщелачивания в камерах, образованных при первичной выемке запасов. <...>