В долинах золотого песка

Глава восьмая В ГЛУБИНЕ ЗЕМЛИ

Добывать открытым способом золотоносные пески, покоящиеся под многометровым слоем грунта, стало возможным только несколько десятилетий назад. Прежде такие пласты гнали старателя под землю.

Еще на заре золотого промысла человек пытался вести подземные работы — рыл ямы и «дудки». Однако в условиях примитивной техники освоение глубоких водоносных россыпей было очень трудной задачей. Подземный способ разработки долгое время не получал распространения. В 1841 г. в России подземным способом было добыто золота в 2,7 раза меньше, чем открытым.

Основными районами добычи золота подземным способом были Ленский и Витимский округа, где с 1846 по 1884 г. работали прииски Дальней тайги в системе рек Б. Патом и Валюхта, с 1861 г. прииски так называемой Средней тайги по рекам Ныгри и Хомолхо, с 1863 г. — Ближней тайги по р. Бодайбо и ее притокам.

Подземные работы на водообильных россыпях приисков Витимского горного округа вели с искусственным водоотливом, применяя паровые насосы.

На Урале, в Баргузинской тайге и в ряде других районов, золото добывали из-под земли «хозяйским» способом — без всякого надзора за безопасностью работ, особенно на глубоких, водоносных и мерзлых россыпях.

В старой шахте.

Старательские артели разрабатывали подземным способом неводоносные россыпи с высоким содержанием золота 2–4 г в 1 м³ песка. Однако производительность труда была низкой — старатель добывал и промывал в день не более 1,5 м³ песка.

В северных районах, например в Олекминском округе, вечномерзлые россыпи разрабатывались отдельными старателями подземным способом на глубине 8—10 м. Мерзлые пески оттаивали пожогами из дров и угля или камнями, нагретыми на кострах. Содержание золота 5–6 г в 1 м³ песка считалось минимальным, а дневная выработка на старателя не превышала 0,5–0,8 м³ золотоносного песка.

О техническом уровне дореволюционных «золотых» шахт можно судить хотя бы по такому факту. На приисках Олекминского округа, наиболее крупных золотодобывающих предприятиях того времени, пески поднимали на поверхность конной тягой, в деревянных и железных бадьях.

После Великой Октябрьской социалистической революции подземная разработка россыпей государством развивалась параллельно со старательскими работами.

В 1934–1936 гг. в Баргузинской тайге, впервые за все время существования в этом районе золотодобывающих приисков, стали разрабатывать подземным способом мерзлую долинную россыпь глубиной до 16 м по ключу Мухтунному.

Ранее, в 1927–1928 гг., в больших масштабах была организована разработка россыпей подземным способом на Алдане, а также по р. Малая Тырканда в Тыркандинском районе (водоносная россыпь глубиной около 20 м). В Ленском районе этот способ был распространен для отработки россыпных месторождений золота на прииске Светлом по рекам Большая и Малая Тунгуска.

Начиная с 40-х годов на Лене подземный способ стали применять в Ближней тайге, где глубокие и водоносные талые россыпи разрабатывают по р. Бодайбо и ее притокам (Большому Догалдыну, Малому Чанчику, Накатали и др.), по ключам Громовскому, Крутому и др. В послевоенный период началась подземная отработка россыпей по р. Аллах-Юнь (Джугджурский район). На Ленских приисках подземная разработка россыпей преобладает и в настоящее время.

Совершенствование подземной добычи золота на золотоносных россыпях Сибири и Дальнего Востока происходило в несколько этапов.

В 30-х годах по инициативе инженера Д. А. Рыбачека на мерзлых Шахтомынских приисках «Забайкалзолота» стали работать по высокопроизводительной системе разработки лавами, что сократило расход крепи в 4 раза и понизило себестоимость добычи песков на 30–40 %.

На предприятиях Дальстроя система разработки лавами впервые была применена в 1936–1937 гг. на прииске «Разведчик».

В эти же годы при подземной разработке вечномерзлых россыпей получает повсеместное распространение в Сибири, а затем и на Колыме оттаивание паровыми иглами (пойнтами). Этот способ оттаивания, наряду с неоспоримыми преимуществами, имел и существенные недостатки — засорение золотоносных песков оттаявшими породами из кровли выработок и большой расход дров.

Пытаясь совершенствовать отбойку мерзлых песков при подземной разработке россыпей, на приисках Шахтомы, а позднее и на приисках «Якутзолота» применили гидравлический способ. Однако наиболее эффективным оказался способ отбойки мерзлых золотоносных песков путем бурения в них шпуров, заряжаемых взрывчаткой и взрываемых. Этот способ впервые был применен в 1936 г. на уже упомянутом прииске «Разведчик».

В том же 1936 г. на шахтах Дальстроя золотоносный песок из глубин земли стали поднимать по наклонным стволам на поверхность ленточными конвейерами. В настоящее время это основной вид транспорта песков под землей и на поверхности.

Внедрение новой техники и технологии в подземную разработку россыпей намного повысило производительность труда. На современных шахтах ряда золотодобывающих районов производительность труда выросла по сравнению с 1940 г. в 4–5 раз.

На первый взгляд может показаться, что при мощной современной технике выгодно добывать золотоносный песок лишь открытым способом. Практикой же установлено, что при небольших размерах россыпей, залегающих в узких долинах, где трудно размещать отвалы, целесообразна подземная разработка. Дражные работы в таких условиях невыгодны из-за больших капиталовложений на строительно-монтажные работы.

Подземная разработка может оказаться целесообразной также при залегании россыпей на глубине, превышающей 10 м. В таких случаях необходимо предварительное технико-экономическое сравнение подземного и открытого способов разработки. При этом учитываются такие факторы, как наличие плывунов, мощность пласта песков и др.

Серьезные затруднения при подземных работах на россыпных месторождениях вызываются межмерзлотными водами. Откачка воды из горных выработок, имеющих отрицательную температуру, не всегда дает нужные результаты. Поэтому во избежание поступления воды в очистные забои устраивают специальные перемычки. Устройство изоляционных перемычек весьма сложно, связано с большими затратами, что, естественно, значительно повышает стоимость добычи песков подземным способом. В этих случаях особенно необходимо технико-экономическое сопоставление подземного и открытого способов с учетом затрат на водоотлив или устройство перемычек. На некоторых приисках используют комбинированные способы разработки — основную часть россыпи в долине отрабатывают открытым способом, а ее бортовые участки — подземным.

Подземный способ неприменим на тех месторождениях, где золотоносный песок сконцентрирован в нескольких пластах. Такие россыпи разрабатывают дражным или гидравлическим способами.

Вечная мерзлота в некоторых случаях благоприятствует подземной отработке россыпей, например залегающих на глубине 40–50 м, а иногда и на значительно больших глубинах.

Выбору способа вскрытия россыпного месторождения золота предшествует его детальное изучение.

На основании данных разведки определяют промышленный контур и мощность россыпи, запасы золота и его распределение в пределах контура, свойства и состав песков и налегающих наносов, водоносность, рельеф плотика и пр. Затем отбирают возможные для данного случая способы вскрытия и наиболее целесообразный из них находят методом технико-экономических сравнений. Для этого подсчитывают расходы, приходящиеся на 1 м³ будущей добычи золотоносных песков при разных способах вскрытия.

Траншеями вскрывают россыпи, залегающие на глубине не более 8—10 м при достаточном уклоне долины и плотика россыпного месторождения. Ширина траншей различна, но не менее 2,5 м; длина зависит от глубины залегания россыпи.

Достоинства вскрытия траншеями заключаются в большом фронте работ, возможности применять высокопроизводительные землеройные машины, отсутствии необходимости в искусственном водоотливе, что уменьшает стоимость работ и повышает производительность труда рабочих.

Штольнями вскрывают русловые, долинные, террасовые и увальные россыпи при наличии благоприятных горногеологических условий. До глубины 3–3,5 м штольни проходят обычно открытой траншеей.

Для ускорения вскрытия россыпного месторождения штольни часто проходят встречными забоями одновременно из нескольких шурфов.

Для вскрытия штольнями наиболее благоприятны ложковые и ручьевые россыпи, которые при малой глубине имеют большие уклоны плотика и залегают в долинах со значительным уклоном. Одно из важных преимуществ вскрытия штольнями, как и траншейного, — проходка выработок без искусственного водоотлива.

При вскрытии россыпи вертикальными шахтными стволами их, как и наклонные стволы, располагают в контуре или вне контура шахтного поля — в зависимости от его размеров и от горнотехнических и прочих условий. При расположении ствола в контуре шахтного поля вокруг него оставляют нетронутым охранный околоствольный целик размером от 8х8 до 16х20 м, в зависимости от ширины россыпи и сроков отработки запасов шахтного поля. Иногда при отработке целиков выработанное пространство закладывают породой.

Основное достоинство вскрытия вертикальными стволами в контуре шахтного поля — возможность проходить штрек по пласту сразу после проходки ствола. При вскрытии же стволами, пройденными вне контура шахтного поля, для подсечения пласта проходят еще квершлаги или другие горные выработки.

Большинство разрабатываемых россыпных месторождений золота на Севере и в других областях распространения вечной мерзлоты характеризуется пластами металлоносных песков довольно постоянного простирания и мощности, со сравнительно небольшим углом падения по течению реки.

Существует ряд россыпных месторождений, мощность пласта которых выдерживается на десятки километров. Однако частые изменения формы залегания россыпи (неровности кровли и почвы, раздувы пластов и т. д.) весьма осложняют эксплуатацию месторождения. Большие трудности вызываются также наличием в пластах россыпей крупных валунов и песка. То же следует сказать и о межмерзлотных водоносных таликах. Породы, покрывающие пласт золотоносных песков, впитывая воду, ослабляются и становятся склонными к обрушению. При водоносных рыхлых породах требуется отвод воды от действующих забоев, устройство дренажных канав. Все это учитывается при выборе системы разработки россыпи.

Правильно выбранная система разработки — это безопасность труда и нормальные санитарные условия для работающих, широкий фронт очистных работ, возможность механизации процессов разработки на всех ее стадиях, наименьшие потери полезного ископаемого в недрах, высокая производительность труда, минимальные расходы крепежного материала, электроэнергии, сжатого воздуха и наименьшая стоимость работ.

Автоматизация и дистанционное управление механизмами при подземном способе разработки россыпей — это основные резервы уменьшения трудоемкости работ.

При разработке россыпей подземным способом главное внимание сосредоточено в настоящее время на практическом решении задачи перехода от механизации и автоматизации отдельных производственных операций к комплексной механизации и автоматизации, которая должна включать водоотлив, компрессорные и вентиляционные установки, скиповые и клетевые подъемы, доставку песков скреперными лебедками и ленточными конвейерами.

Автоматизация скиповых подъемов означает автоматическое управление всеми процессами, связанными с доставкой, откаткой, подъемом и промывкой песков.

Необходимость такой взаимосвязи вызывается требованиями регулярной и равномерной подачи песков на промывочные приборы — только в этом случае технологический процесс обогащения идет без помех, с высоким извлечением золота.

Сократить численность обслуживающего персонала на подземных работах можно путем диспетчерского управления процессами откатки, доставки, подъема песков, транспортирования материалов к промывочным приборам. Так как подземные работы при разработке россыпей ведутся только на одном горизонте шахты, а для механизации используются несложные средства, то организация диспетчерского управления в подземных условиях — относительно несложная техническая задача.

На магаданском прииске им. Горького еще в 1952 г. было разработано и внедрено дистанционное управление подъемной лебедкой, что позволило уменьшить количество обслуживающего персонала каждой шахты на три человека. В настоящее время на шахтах Магаданского совнархоза работает более 100 подъемных лебедок с дистанционным управлением.

Магаданскими учеными и инженерами создана скреперная лебедка с дистанционным управлением от гидроэлектропривода. Концевыми выключателями служат бесконтактные индуктивные датчики, безотказно работающие при обледенении или низких температурах.

Развернувшееся на приисках движение за коммунистический труд, внедрение комплексной механизации и автоматизации, применение высокопроизводительных систем разработки и графиков цикличности на очистных работах — все это дало возможность за последние десять лет поднять производительность труда на подземной добыче золотоносных песков почти в 2,5 раза.