Технология дражной разработки россыпных месторождений в условиях Крайнего Севера

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации 

Сибирский федеральный университет 

 
 
 
 
 
 

Р. З. Нафиков 
В. Е. Кисляков 

 
 
 
 
 

ТЕХНОЛОГИЯ ДРАЖНОЙ РАЗРАБОТКИ 

РОССЫПНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ  
В УСЛОВИЯХ КРАЙНЕГО СЕВЕРА 

 
 
 

Монография 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Красноярск 

СФУ 
2021 

УДК 622.27(943.8) 
ББК 26.31 

Н348 
 
 
Р е ц е н з е н т ы: 
В. М. Чустугешев, кандидат технических наук, главный инженер про
екта ООО «Полюс Проект»; 

А. А. Шершнев, кандидат технических наук, главный инженер проекта 

ООО «НТЦ “Геотехнология”» 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Нафиков, Р. З. 

Н348 
 
Технология дражной разработки россыпных месторождений  

в условиях Крайнего Севера : монография / Р. З. Нафиков, В. Е. Кисляков. – Красноярск : Сиб. федер. ун-т, 2021. – 184 с. 

 
 
ISBN 978-5-7638-4499-3 
 
 
Представлены обзор и систематизация мирового опыта по продлению 

добычного сезона при разработке россыпных месторождений полезных ископаемых. Разработаны принципиально новые технические решения, основанные на изолировании дражного разреза от воздействия отрицательных 
температур. Определена продолжительность добычного сезона при разработке россыпных месторождений с использованием изолирующей конструкции. 

Предназначена для научных сотрудников, аспирантов и инженерно
технических работников, специализирующихся в области горного дела. Может быть полезна студентам, обучающимся по специальности «Открытые 
горные работы». 

 
 

Электронный вариант издания см.:

http://catalog.sfu-kras.ru

УДК 622.27(943.8)
ББК 26.31

 
 

ISBN 978-5-7638-4499-3 
© Сибирский федеральный университет, 2021 

ОГЛАВЛЕНИЕ 

Введение...................................................................................................... 5 

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ РАЗРАБОТКИ 
РОССЫПНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ДРАЖНЫМ  
СПОСОБОМ В УСЛОВИЯХ КРАЙНЕГО СЕВЕРА ........................ 7 
1.1. Общие сведения о россыпных месторождениях .............................. 7 
1.2. Дражная разработка месторождений в зимний период................. 32 
1.3. Майноподдержание ........................................................................... 37 
1.4. Майнообразование ............................................................................ 41 
1.5. Перспективы развития дражной технологии в условиях  
Крайнего Севера ....................................................................................... 45 

2. ТЕМПЕРАТУРНЫЙ РЕЖИМ В ИЗОЛИРОВАННОМ 
ПРОСТРАНСТВЕ ДРАЖНОГО РАЗРЕЗА ....................................... 47 
2.1. Уравнение теплового баланса .......................................................... 47 
2.2. Динамика тепловыделения воды в дражном разрезе .................... 52 
2.3. Теплопоступление в процессе инсоляции ...................................... 68 
2.4. Тепловыделение при технологических процессах ........................ 69 
2.5. Удельный вес влияния источников тепловыделения  
на температурный режим в изолированном пространстве  
дражного разреза ...................................................................................... 73 
2.6. Потери тепловой энергии ................................................................. 74 
2.7. Определение достоверности математической модели .................. 75 
2.8. Пример определения продолжительности добычного сезона ...... 81 

3. ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ДРАЖНОГО АНГАРА ....... 86 
3.1. Основные параметры дражного ангара ........................................... 86 
3.2. Нагрузки на ангар ............................................................................ 100 
3.3. Транспортировка ангара ................................................................. 102 

4. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА  
ПРЕДЛАГАЕМОЙ ТЕХНОЛОГИИ РАЗРАБОТКИ 
РОССЫПНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ 
ИСКОПАЕМЫХ ДРАЖНЫМ СПОСОБОМ ................................. 104 
4.1. Длина блока, отрабатываемого в период отрицательных 
температур ............................................................................................... 104 
4.2. Оптимальная ширина одинарного дражного забоя  
при предлагаемой технологии ............................................................... 105 
4.3. Основные технологические решения ............................................ 111 
4.4. Анализ экономической эффективности предлагаемой  
технологии ............................................................................................... 117 

Заключение ............................................................................................ 141 

Список литературы .............................................................................. 143 

Приложение ........................................................................................... 154 
 
 

Введение 

Активный спрос на золото сохраняет потребность в разработке 

производственной стратегии развития предприятий горнодобывающей промышленности в соответствии с достижениями научнотехнического прогресса. Большая часть золота в России поступает  
из рудных месторождений, однако добыча из россыпей не менее эффективна.  

Наиболее высокие технико-экономические показатели при раз
работке россыпных месторождений полезных ископаемых имеет 
дражный способ, который обладает рядом достоинств, таких как высокая производительность, минимальная себестоимость, возможность 
реализации в сложных гидрогеологических условиях.  

Интенсивная эксплуатация россыпных месторождений привела 

к тому, что в настоящее время большинство из них истощены, а существующие технологии не могут решить главную проблему россыпной золотодобычи – естественное сокращение и ухудшение сырьевой 
базы. Вместе с тем освоение новых месторождений связано с большими капитальными затратами и длительным сроком окупаемости 
вложений. 

Значительная часть россыпных месторождений России, отраба
тываемых дражным способом, расположена на Крайнем Севере, в неблагоприятных климатических условиях. В длительный период отрицательных температур эксплуатационные затраты резко возрастают,  
а производительность драги снижается, что существенно ограничивает добычной сезон, который может составлять всего 160–180 дней.  

Проблема продления добычного сезона при разработке россып
ных месторождений рассматривалась учеными в разное время. 
Наибольший вклад в развитие теоретических положений внесли труды В. Г. Лешкова, Е. А. Бессонова, С. М. Шорохова, И. М. Ялтанца, 
Ю. А. Попова, Д. В. Рощупкина, Г. А. Нурока, Б. А. Волнина, В. А. 
Мелентьева и др. Однако практика показывает, что все предложенные 

решения не получили широкого применения из-за значительных затрат, трудоемкости работ и ущерба окружающей среде. 

Таким образом, разработка и обоснование технологии добычи 

полезных ископаемых дражным способом в условиях Крайнего Севера остаются актуальными научными задачами. 

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ  

РАЗРАБОТКИ РОССЫПНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ 

ДРАЖНЫМ СПОСОБОМ  

В УСЛОВИЯХ КРАЙНЕГО СЕВЕРА 

1.1. Общие сведения  

о россыпных месторождениях 

В настоящее время одним из перспективных направлений в гор
нодобывающей промышленности страны является добыча золота, 
значительные запасы которого содержатся в россыпных месторождениях (рис. 1.1) [1]. 

 

Рис. 1.1. Объем добычи россыпного золота в России в 2009–2019 гг. 

53,1
54,4
57,7
62,8
66
68,4
71,4
71,6
76,6
79,1
79,3

0

10

20

30

40

50

60

70

80

2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2019

Добыча россыпного золота, т

Годы

Россыпями называются скопления рыхлого или сцементирован
ного обломочного материала, содержащего в виде зерен, их обломков 
или агрегатов ценные минералы [2]. Россыпи образуются в результате 
разрушения коренных источников – эндогенных месторождений, рудопроявлений, минерализованных пород, а также путем перемыва 
промежуточных коллекторов – осадочных пород с повышенными 
концентрациями ценных минералов. Россыпное месторождение может быть представлено одной россыпью или группой пространственно сближенных россыпей (залежей), каждая из которых является самостоятельным объектом разведки. 

Россыпи занимают видное место среди месторождений металлов 

и отдельных видов нерудного сырья, являясь для некоторых из них 
одним из основных источников добычи. Промышленное значение 
имеют россыпи золота, металлов платиновой группы (МПГ), олова, 
вольфрама, титана, циркония, тантала, ниобия, редкоземельных элементов, алмазов, ювелирных и ювелирно-поделочных камней и некоторых других полезных ископаемых. Нередко они являются также источниками получения ценных элементов, содержащихся в виде примесей в основных рудных минералах. 

По генезису и условиям формирования россыпи подразделяются 

на следующие типы: элювиальные, склоновые, пролювиальные, аллювиальные, прибрежно-морские, озерные, гетерогенные, техногенные. Кроме того, для некоторых видов полезных ископаемых практический 
интерес 
представляют 
эоловые, 
ледниковые, 
вводно
ледниковые, карстовые и другие россыпи. 

Элювиальные россыпи сложены неперемещенными продуктами 

выветривания (щебнисто-дресвяными или глинистыми), в которых 
содержание полезного компонента близко к его концентрации в коренном источнике или несколько выше вследствие выноса части продуктов выветривания. Эти россыпи обычно имеют вид плоской залежи, контуры которой в плане примерно совпадают с контурами выхода коренного источника на дневную поверхность. 

Склоновые россыпи (солифлюкционные, делювиальные и др.) 

образуются при сползании по склону продуктов разрушения коренных источников и материала элювиальных россыпей. На относительно ровных склонах они имеют в плане плащевидную форму. 

Пролювиальные россыпи приурочены к отложениям конусов 

выноса и пролювиальным шлейфам, образующимся в результате деятельности временных водотоков. К пролювиальным россыпям близко 
примыкают ложковые россыпи, залегающие на дне логов, распадков, 

лишенных постоянного водотока, и в долинах небольших ключей. 
Они тяготеют к коренным источникам, часто характеризуются резкими колебаниями мощностей продуктивных отложений и по условиям 
образования являются промежуточными между склоновыми и аллювиальными россыпями. 

Для указанных типов россыпей характерна слабая окатанность об
ломочного материала, плохая сортировка и неравномерное распределение полезных компонентов, часто по всей толще рыхлых отложений. 

Аллювиальные россыпи образуются в результате размыва и пе
реотложения водными потоками элювия, склоновых и других рыхлых 
образований, содержащих полезные минералы. Для аллювиальных россыпей характерна слоистость отложений и сортированность обломочного материала по крупности. В зависимости от положения в долине среди них выделяются русловые, долинные и террасовые россыпи. 

Русловые россыпи залегают в русле водного потока или под 

ним. Они образуются там, где в сферу влияния водотока, врезающегося в рыхлые или скальные породы, попадают коренные источники 
россыпей или ранее образовавшиеся россыпи. Русловые россыпи характерны для молодых долин, находящихся в стадии врезания или 
только недавно ее завершивших. Разновидностями русловых россыпей являются щеточные, в которых полезный минерал концентрируется в трещинах пород плотика, и косовые, залегающие на галечных 
островах, косах и отмелях и содержащие наиболее подвижные в аллювиальной среде мелкие частицы полезных минералов. 

Долинные россыпи залегают в пределах современного днища 

речных долин как на коренных породах, так и внутри рыхлой толщи, 
вне зависимости от расположения современного русла. Они формируются на разных стадиях развития рек. 

Террасовые россыпи представляют собой реликтовые участки 

долинных россыпей прежних эрозионно-аккумулятивных циклов, сохранившиеся от разрушения при последующей глубинной эрозии  
и склоновой денудации. При смещении по склону полезных минералов террасовые россыпи преобразуются в террасо-увальные. 

Помимо россыпей современных долин широко распространены 

также аллювиальные россыпи древних долин. К ним относятся, в основном, россыпи долин неогенового, палеогенового, мелового, юрского периодов. В современном рельефе среди этих россыпей выделяются приподнятые (на водоразделах, где перекрывающие их более 
молодые отложения денудированы) и погребенные. Последние обычно перекрыты четвертичными отложениями аллювиального, леднико

вого, вулканогенного и другого происхождения, не содержащими 
россыпного полезного компонента. 

Прибрежно-морские россыпи образуются в прибрежной полосе 

морей под действием волн, прибоя, приливов, отливов и береговых 
течений за счет материала, приносимого реками, или в результате абразии минерализованных пород, коренных рудопроявлений и месторождений, а также россыпей различного генезиса, расположенных  
на берегу. Среди прибрежно-морских россыпей выделяются надводные – пляжевые и террасовые и россыпи подводного берегового 
склона – донные и бенчевые. 

Пляжевые россыпи образуются в волноприбойной зоне между 

уровнями прилива и отлива. Террасовые россыпи (или россыпи приподнятых береговых линий) являются остатками прибрежно-морских 
россыпей прежних абразионно-аккумулятивных уровней. 

Донные россыпи образуются в результате размыва прибрежно
морскими течениями подводных дельт и затопленных морем пляжевых россыпей. Бенчевые россыпи формируются при абразии коренных пород на участках подводного берегового склона – бенча, представляющих собой обширные участки скального дна, покрытого маломощным слоем наносов. 

Переходными от аллювиальных к прибрежно-морским являются 

дельтовые россыпи. Они образуются в нижнем течении рек и состоят 
из отдельных веерообразно расположенных продуктивных пропластков с высоким содержанием полезных компонентов среди песчаноглинистых отложений дельты.  

Озерные россыпи крупных водоемов по условиям формирования 

близки к прибрежно-морским, но обычно характеризуются меньшей 
концентрацией полезных минералов. Особое место занимают озерные 
россыпи малых водоемов (малых озер), которые формируются в низкоэнергетической обстановке, где могут накапливаться минералы малой плотности и устойчивости. 

Эоловые россыпи возникают в результате концентрации полез
ных компонентов под воздействием ветровой денудации. Они наиболее характерны для аридных областей, но развиты также вдоль морских побережий и крупных речных долин. Большие объемы песков 
создают благоприятные условия для разработки эоловых образований 
несмотря на низкое содержание в них полезных минералов. Эоловые 
россыпи обычно приурочены к тыловым шлейфам отдельных дюн,  
к дефляционным ваннам, мелким котловинам и западинам. Они представляют собой скопления зерен тяжелых минералов в тонком плаще