Ресурсосбережение при бульдозерной разработке россыпных месторождений

РЕДАКЦИОННЫЙ
СОВЕТ

академик МАН ВШ

академик МАН ВШ

академик МАН ВШ

Издательства МГГУ

чл.-корр. РАН,
директор ИГД СО
РАН

РАЕН

РАЕН

РАН

РАН

РАН

чл.-корр. РАН,
зам. директора
ИПКОН РАН

президент МГГУ,

РАН

чл.-корр. РАН

академик

академик

академик

академик

академик

директор

академик

В.А. ЧАНТУРИЯ

В.И. ОСИПОВ

К.Н. ТРУБЕЦКОЙ

В.Л. ПЕТРОВ

Э.М. СОКОЛОВ

А.П. ДМИТРИЕВ

Б.А. КАРТОЗИЯ

А.В. КОРЧАК

М.В. КУРЛЕНЯ

Л.Х. ГИТИС

Л.А. ПУЧКОВ
Председатель

Зам. председателя

Члены редсовета

А.Д. РУБАН

В.Н. ОПАРИН

ОСВОЕНИЕ СЕВЕРНЫХ ТЕРРИТОРИЙ

МОСКВА

2010

ИЗДАТЕЛЬСТВО «ГОРНАЯ КНИГА»

ИЗДАТЕЛЬСТВО МОСКОВСКОГО
ГОСУДАРСТВЕННОГО ГОРНОГО
УНИВЕРСИТЕТА

РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ
ПРИ БУЛЬДОЗЕРНОЙ
РАЗРАБОТКЕ
РОССЫПНЫХ
МЕСТОРОЖДЕНИЙ

А.В. ДУГАРЦЫРЕНОВ
Е.Л. БЕЛЬЧЕНКО

УДК 622.02 
ББК  33.14 
         Д80 

Книга соответствует «Гигиеническим требованиям к изданиям книжным для 
взрослых» СанПиН 1.2.1253—03, утвержденным Главным государственным санитарным врачом России 30 марта 2003 г. (ОСТ 29.124—94). Санитарно-эпидемиологическое заключение Федеральной службы по надзору в сфере защиты 
прав потребителей и благополучия человека № 77.99.60.953.Д.012634.11.08 

 

 
 

 
Дугарцыренов А.В., Бельченко Е.Л. 

 
Д80
Ресурсосбережение при бульдозерной разработке россыпных

месторождений. — М.: Издательство «Горная книга», Издательство
Московского государственного горного университета, 2010. — 221 с.:
ил. (ОСВОЕНИЕ СЕВЕРНЫХ ТЕРРИТОРИЙ) 

ISВN 978-5-98672-199-6 (в пер.) 
ISВN 978-5-7418-0641-8 

 
 
Рассмотрены вопросы промерзания золотоносных аллювиальных пород
как при наличии, так и при отсутствии теплоизолирующих покрытий, дан
анализ процессов гидрооттайки мерзлых пород и их оптимизации. Приведено корректное определение среднего расстояния транспортирования и изложены методы его расчета для характерных типов полигонов. Представлены
методы инженерного расчета параметров теплоизоляции складов-отвалов
при допустимой глубине промерзания пород, а также методика оптимизации
параметров полигонов и технологических схем бульдозерной разработки
россыпных месторождений. 
А.В. Дугарцыренов — доцент кафедры «Взрывное дело» Московского

государственного горного университета.  
Е.Л. Бельченко — профессор кафедры «Физика горных пород и процес
сов» Московского государственного горного университета.  
Для научных и инженерно-технических работников, занимающихся

разработкой россыпных месторождений. Может быть полезна аспирантам и
студентам горных вузов и факультетов. 
 
 
УДК 622.02 
ББК 33.14 
 
ISВN 978-5-98672-199-6 
ISВN 978-5-7418-0641-8 

 

©  А.В. Дугарцыренов, Е.Л. Бельченко, 2010 
©  Издательство «Горная книга», Издательство
      Московского государственного горного уни     верситета, 2010 
©  Дизайн книги. Издательство МГГУ, 2010 
 

ПРЕДИСЛОВИЕ 
 
В современных условиях золотовалютные резервы играют определяющую роль в экономике и политике России. Одним из источников получения редких и благородных металлов являются россыпные месторождения субарктических зон страны.  
Особенностью этих зон является то обстоятельство, что они до 
50 % представлены многолетнемерзлыми породами. Суровость 
климата в районах распространения многолетнемерзлых пород определяется не только низкими температурами воздуха, но и продолжительностью холодного периода года. Это отражается в том, 
что аллювиальные золотоносные породы до девяти месяцев в году 
находятся в мерзлом состоянии и только верхний их слой оттаивает 
за летний период на глубину не более 2 м. 
Для открытых горных работ, характерных при разработке россыпных месторождений, наиболее благоприятен теплый период 
года, но его кратковременность требует весьма интенсивной организации производства. В свою очередь интенсивная работа может 
быть организована только при наличии достаточного количества 
подготовленных к разработке пород. Мерзлые породы можно готовить к разработке в летний период предыдущего года с использованием различных способов оттайки. Однако оттаянные летом породы зимой неизбежно промерзнут снова на такую глубину, при 
которой их разработка станет невозможной. Следовательно, промерзший слой с наступлением весны снова придется оттаивать, либо надо обеспечить предохранение талых пород от промерзания в 
зимний период. 
Полное предохранение от промерзания, как правило, не оправдано. Небольшой слой мерзлых пород на поверхности талого массива может и не создать трудностей для разработки, особенно при 
использовании мощной техники. Кроме того, сама задача полного 
предохранения может оказаться трудноосуществимой и потребовать очень больших материальных затрат. Поэтому допускают 
промерзание на заданную глубину, исходя из возможностей рыхлительной техники. 
Основной проблемой добычи золота при разработке золотоносных аллювиальных пород методом промывки является увеличение сроков промывочного сезона. Решение этой проблемы может 

быть осуществлено за счет более раннего его начала путем создания запаса талых аллювиальных золотоносных пород и интенсивного проведения мероприятий по оттаиванию мерзлых пород. Это 
можно обеспечить за счет создания в предыдущем промывочном 
сезоне специальных утепленных складов (отвалов) талых пород, а 
также за счет интенсификации оттайки мерзлых пород, в частности 
оттаивания за счет солнечной радиации и гидрооттаивания.  
Утепление складов-отвалов может быть осуществлено за счет 
создания естественных (снежный покров) или искусственных теплоизолирующих покрытий на их поверхностях. Выбор теплофизических характеристик и толщины этих покрытий требует достаточно простых и надежных методов инженерного расчета процесса 
промерзания для составных тел. При этом необходимо разработать 
методы расчетных оценок параметров данного процесса. 
Немаловажную роль в повышении эффективности бульдозерной разработки россыпных месторождений играет оптимизация 
параметров полигонов и схем транспортирования песков. При выборе оптимальных размеров полигонов важную определяющую 
роль имеет такой параметр, как среднее расстояние транспортирования. Это естественно, поскольку при данных типах бульдозеров, 
чем больше расстояние транспортирования, тем больше будет себестоимость конечного продукта. При малых средних расстояниях 
транспортирования или при малых размерах полигонов увеличивается удельный вес применяемой техники (бульдозеров и промприборов), что также способствует удорожанию добываемого металла. 
Следовательно, низкую себестоимость металла можно обеспечить 
выбором оптимального среднего расстояния транспортирования и 
соответствующих ему размеров полигона. В связи с этим достаточное внимание должно быть уделено методам корректного определения среднего расстояния транспортирования и последующей оптимизации параметров полигонов. 
В этой книге главным образом затронуты вопросы инженерного расчета процессов промерзания массивов аллювиальных пород, 
их гидрооттаивания, параметров взрывного рыхления мерзлых пород, а также определения среднего расстояния транспортирования 
и выбора оптимальных параметров полигонов. 
Главы 4—6 написаны А.В. Дугарцыреновым, главы 1, 3 — 
Е.Л. Бельченко, глава 2 написана авторами совместно. 
В заключение авторы выражают глубокую признательность 
всем друзьям и коллегам, способствовавшим подготовке этой книги. 

ОСОБЕННОСТИ
РАЗРАБОТКИ
СВЯЗНЫХ
МНОГОЛЕТНЕМЕРЗЛЫХ
ПОРОД

ГЛАВА
1.4. Обоснование необходимости
корректировки определения
среднего расстояния
транспортирования

1.3. Физико-механические
свойства мерзлых пород

1.2. Подготовка многолетнемерзлых
пород к разработке

1.1. Инженерно-геокриологическая
характеристика многолетнемерзлых
горных пород

1.1. ИНЖЕНЕРНО-ГЕОКРИОЛОГИЧЕСКАЯ  
ХАРАКТЕРИСТИКА МНОГОЛЕТНЕМЕРЗЛЫХ  
ГОРНЫХ ПОРОД 
 
Многолетнемерзлые горные породы широко распространены и охватывают значительную часть территории России (до 
47 %). Формирование теплового режима пород в различных 
ландшафтных условиях определяется влиянием комплекса факторов: температурным режимом воздуха и распределением 
осадков в теплый и холодный сезоны года, видами растительного и напочвенного покровов, составом и теплофизическими 
свойствами грунтов, положением участка и рельефа. Закономерности формирования теплового режима пород в различных 
природных условиях наиболее детально выявлены при проведении теплобалансовых исследований.  
Среднегодовая температура воздуха на всей территории 
распространения многолетнемерзлых пород характеризуется отрицательными значениями. В прибрежных районах, где сказывается действие североатлантических течений, климат более мягкий. В глубине материка климат резко-континентальный. Зимой 
наиболее низкие температуры наблюдаются в Верхоянской впадине и Оймяконской котловине, где скапливаются массы холодного воздуха. Летом наиболее низкая температура устанавливается на арктическом побережье и наиболее высокая — у южных 
границ распространения многолетнемерзлых грунтов. На побережьях Берингова и Охотского морей летом удерживается более 
низкая температура, чем на тех же широтах континентальных 
районов. Продолжительность периода с отрицательной температурой составляет 180—240 суток. Продолжительность периода, 
в течение которого среднемесячные температуры имеют положительные значения: на морских островах — 1,5 месяца, на арктическом побережье — 2—3 месяца, в континентальных районах 
— 4—4,4 месяца, на побережье Охотского моря — 5 месяцев. 
Среднегодовая скорость ветра в прибрежных районах составляет 6—8 м/с и более. В континентальных районах скорость 

ветра значительно ниже и составляет в Якутске 2,4, а в Верхоянске — 1,7 м/с. 
Относительная влажность воздуха изменяется от 85—90 % 
на побережье до 50—60 % в континентальных районах. 
Осадки выпадают в основном в летнее время. Среднегодовое количество осадков колеблется на большей части территории в пределах 100—300 мм и лишь на западе и северо-востоке 
достигает 400—500 мм. Толщина снежного покрова составляет 
в районах среднего течения Енисея 80—90 см, на Чукотском полуострове — 60—70 см, на побережье — 50—50 см, на островах 
— 20—25 см. На побережье, где снег откладывается при сильных ветрах, снежный покров имеет высокую плотность. 
Различные климатические условия в районах распространения многолетнемерзлых пород обусловливаются разницей в теплоприходе. В северных районах пониженный теплоприход 
объясняется низким стоянием солнца над горизонтом, продолжительной полярной ночью, в связи с чем большое количество 
тепла, получаемого за счет радиации, теряется на излучение. 
Снижение теплоприхода связано также с высокой отражательной способностью снега и расходом тепла на его таяние. Суммарная солнечная радиация всегда неравномерна. 
Радиационный баланс в высоких широтах почти круглый 
год имеет отрицательные значения, и только влияние полярного 
бассейна сохраняет эти области от прогрессирующего охлаждения. В районах южнее 79º северной широты отрицательный радиационный баланс удерживается в течение холодного периода, 
а летом повсеместно он имеет положительные значения. 
Многолетнемерзлые породы имеют сплошное, прерывистое 
или островное расположение. В направлении с севера на юг 
число и размеры талых зон (таликов) возрастают. Талики располагаются также под водоемами, в местах выхода подземных вод 
и на морских берегах, где грунты и грунтовые воды засолены и 
температура их промерзания понижена. 
По глубине многолетнемерзлые породы залегают непрерывно или переслаиваются талыми. Нижняя граница мерзлой 
толщи в направлении с юга на север постепенно понижается, 
достигая в северной части материка глубины 500—600 м и бо