В долинах золотого песка

Мощность россыпей, на которых целесообразен смыв торфов и размыв песков, обычно не превышает 5–6 м. Сущность работ заключается в том, что вся масса торфов смывается, а золотосодержащие породы непрерывно размываются («перебуториваются») безнапорной водой. При этом происходит обогащение породы — пустой материал выносится, а тяжелые частицы, содержащие золото, осаждаются. После окончания «буторки» полученный концентрат обрабатывают на обогатительных (промывочных) установках. Для смывных и буторных работ проводят капитальную, водопитательную и буторные канавы. Канавам часто придают зигзагообразную форму, с тем чтобы усилить разрушительное действие воды.

Вторая разновидность способа гидравлической разработки россыпей связана с использованием естественного или искусственного напора. При естественном напоре вода из водохранилища поступает в водонапорный бак по канавам, сплоткам или желобам, реже по трубам. Сплотки строят при пересечении оврагов, балок и на участках со слабыми грунтами; если овраг узкий, то устраивают дюкеры (трубопроводы). Из бака напорная вода подается по трубам, сделанным из листовой стали, иногда из дерева. Напор создается за счет разности геодезических отметок водохранилища и полотна забоев. Потери воды на испарение принимают в зависимости от площади зеркала воды и климатических условий, но не более 5 %.

Искусственный напор на гидравлических установках создается насосами, которые, смотря по местным условиям, могут быть установлены вблизи разрабатываемой россыпи или на некотором расстоянии от нее. В первом случае длина водопровода минимальна и надобность в канавах или сплотках для подвода воды отпадает; во втором напорную воду от насосной установки подводят по трубам, канавам или сплоткам.

Наибольшее распространение получили гидроустановки с естественным напором воды при применении шлюзового и элеваторного способов разработки.

При использовании естественного напора, кроме необходимости обеспечения водой основных операций в забое (разрушение, размыв и перемещение породы, подъем ее на шлюзы), следует учитывать потребность в воде и для вспомогательных операций, например таких, как оттаивание пойнтами, подача безнапорной воды на шлюз и др.

Некоторые гидравлические установки работают на комбинированном напоре, который создается повышением естественного напора с помощью насосов.

Самоходный гидромонитор.

При благоприятном рельефе поверхности искусственный напор часто является первой ступенью, а естественный — второй.

Для разработки вечномерзлых россыпей гидравлические установки с искусственным напором, а также и комбинированные применяются редко из-за большой энергоемкости.

Преимущество гидравлических установок, работающих на естественном напоре, заключается в том, что им не нужна электроэнергия. К недостаткам таких установок относится необходимость строительства и поддержания длинных водоподводящих канав, сплоток и других гидротехнических сооружений, невозможность регулирования напора, а также использования оборотной воды и, следовательно, — зависимость установки от источника водоснабжения.

При работе гидравлических установок с искусственным напором не требуется водоподводящих канав, возможно регулировать напор и использовать оборотную воду. Производительность этих установок, как правило, выше производительности установок с естественным напором. Недостаток гидроустановок, работающих на искусственном напоре, — большой расход электроэнергии. Поэтому общие эксплуатационные расходы, в значительной мере зависящие от стоимости электроэнергии, на установках с искусственным напором выше, чем на установках с естественным напором.

До начала разработки золотоносной россыпи проводятся дренажные работы для отвода поверхностных вод и стока излишней воды из рабочего забоя в капитальную канаву, размер которой определяется расчетом в каждом отдельном случае по максимальному расходу. Отработка россыпи начинается с зарезки первоначального забоя.

В зависимости от направления фронта очистных работ и транспортировки пульпы на промывочные приборы различают системы разработки попутными, встречными и боковыми забоями. При системах разработки попутными и боковыми забоями гидромониторы устанавливают на плотике или на поверхности россыпи, а при системе разработки встречными забоями — на плотике.

В зависимости от направления очистных работ относительно простирания россыпи каждая из трех названных систем разработки может быть продольной или поперечной.

При системе разработки попутными забоями вдоль и поперек россыпи проводят канавы для подачи пульпы к промывочному прибору. Их «роют» гидромониторами или же механическими средствами — канавокопателями, экскаваторами, бульдозерами.

При проведении канавы с помощью гидромониторов совпадение направления движения пульпы с направлением струи напорной воды при отбойке породы создает благоприятные условия для подгонки песков в канаву или зумпф, поэтому искусственная обводненность разреза при системе разработки попутными забоями меньше, чем при других системах.

Система разработки встречными забоями хороша только при уклоне плотика, достаточном для самотечного перемещения пульпы. Направление движения пульпы противоположно направлению струи гидромонитора. Применение для перекачки пульпы при недостаточном уклоне плотика гидроэлеваторов или землесосов нецелесообразно, так как это снижает производительность гидроустановки, осложняет работы и лишает систему встречных забоев ее основного преимущества — самотечного перемещения пульпы. Обводненность разреза, особенно при отсутствии необходимого уклона, больше, чем при системе разработки попутными забоями.

При системе разработки встречными забоями нет необходимости в нарезных канавах.

Систему разработки боковыми забоями применяют при разработке широких долинных россыпей отдельными разрезами. Работы ведут с опережающими встречными забоями, что способствует большой производительности гидромониторов.

Независимо от системы разработки верхний торфянорастительный слой грунта снимают бульдозерами, чтобы использовать для оттайки солнечное тепло.

Систему разработки выбирают в каждом случае в зависимости от типа россыпи, а также от геологических и горнотехнических условий.

Россыпи, сложенные каменистыми и глинистыми породами, плохо поддаются размыву напорной водой, поэтому использование гидроустановок в таких условиях малоэффективно. Тяжелые породы разрабатывают комбинированными способами, при которых, наряду с гидромониторами, применяют рыхлители или вспомогательные землеройные машины. В качестве примера можно назвать совместную работу гидромониторов и бульдозеров. Бульдозер «подбирает» и собирает в кучи добытую породу, а гидромонитор измельчает и транспортирует ее к промывочному прибору.

В северных и восточных районах нашей страны — на Лене, в Магаданской области, в Забайкалье, на Амуре, где россыпи, как правило, находятся в вечномерзлом состоянии, гидравлический способ разработки с естественным напором был впервые применен сравнительно недавно.

В 1942 г. на прииске Ат-Урях Ягоднинского района Магаданской области была построена плотина. Из созданного водохранилища по сплоткам протяженностью 15 км воду стали подавать к водонапорному баку, а оттуда к гидромониторам, с помощью которых разрабатывались пески. Напор воды составлял 5 ат, что позволяло размывать пески, транспортировать их и обогащать. Вследствие ограниченности запасов воды в первый год эксплуатации работало всего пять гидромониторов, из них три на размыве и два на хвостах.

Несмотря на сравнительно высокую производительность труда, достигаемую при разработке россыпей способом гидромеханизации, стоимость переработки 1 м³ горной массы этим способом за последние годы повысилась почти в полтора раза. Это объясняется ростом числа установок с искусственным напором при относительно высокой стоимости электроэнергии. Расходы на переработку 1 м³ вечномерзлой горной массы при естественном напоре воды в 3–4 раза меньше, чем при искусственном.