Дражная разработка

ДРАЖНАЯ РАЗРАБОТКА (от английского dredging), совокупность технологически законченных циклов открытых горно-обогатительных работ, осуществляемых при разработке обводнённых месторождений полезных ископаемых (преимущественно россыпных). Наиболее приемлемы для дражной разработки пойменные и прибрежно-морские россыпи большой протяжённости.

Дражная  разработка проводится с использованием специализированных плавучих горных машин непрерывного действия - драг, в конструкции которых в единый комплекс объединены агрегаты и механизмы для добычи  горной  массы  из-под  воды,  её обогащения (промывки) и отвалообразования. Драги состоят из судна (понтона), на котором размещены добычное, маневровое, промывочно-обогатительное и транспортно-отвальное оборудование, надпалубная надстройка, грузоподъёмные механизмы и др. Драги подразделяют на континентальные (для разработки материковых россыпей), которые, как правило, монтируются на плоскодонном понтоне, и морские (для разработки месторождений, залегающих в акватории глубоководных озёр, морей, океанов), монтируемые в основном на килевых судах. По принципу действия добычного аппарата драги бывают: черпающие - одночерпаковые (с ковшом типа механической лопаты, с грейферным ковшом, с ковшом драглайна) и многочерпаковые (с прерывистой черпаковой цепью, со сплошной черпаковой цепью); гидро- и пневмовсасывающие - землесосные с механическими или гидравлическими разрыхлителями и без них, эжекторные, эрлифтные и землесосные с погружными насосами.

Дражная  разработка месторождений включает предварительные работы (обводнение), работы по вскрытию месторождения (вскрытие), подготовительные работы (подготовка) и добычные работы (добыча).

Обводнение проводят для поддержания на разрабатываемом участке (дражном разрезе) необходимого уровня воды в случае недостаточного водообеспечения разреза. Обводнение осуществляют за счёт использования поверхностных стоков, а при их нехватке - путём искусственного водосбора и принудительной подпитки разреза из создаваемых для этих целей водоёмов.

Вскрытие обычно включает проведение специальных открытых горных выработок (котлованов, канав и др.) или строительство особых сооружений (плотин, насыпей и т.п.), обеспечивающих возможность разработки залежи драгой. Наибольшее применение получили способы вскрытия котлованом (при разработке русловых либо пойменных россыпей, когда возможно их заполнение без специальных мероприятий) и плотинами или перемычками (в случаях необходимости подъёма уровня воды).

Подготовка охватывает комплекс работ между стадиями вскрытия и добычи; включает в себя очистку поверхности россыпи от деревьев, кустарников и крупных  валунов, предохранение от  сезонного промерзания, оттаивание многолетне- и  сезонномёрзлых  пород (торфов) и др.

Добыча предполагает очистные и вспомогательные (береговые) работы, промывку (обогащение) продуктивных пород, транспортировку и укладку хвостов в отвалы. Выемку пород при дражной разработке проводят слоевым способом или с подработкой уступа (выемка поддором). При слоевой выемке забой отрабатывается последовательно  на  полную  мощность россыпи сверху вниз отдельными слоями, близкими к горизонтальным. При выемке поддором отработка забоя начинается снизу или с промежуточного горизонта подработкой уступа (созданием вруба), а затем извлекается обрушенная порода. Последний способ применяется на неглубоких россыпях, сложенных рыхлыми породами. Системы дражной разработки классифицируют по двум основным признакам - направлению движения драги относительно россыпи (поперечное, продольное) и количеству одновременно разрабатываемых забоев. В зависимости от этого различают: системы с одинарным забоем (с узким разрезом) - одинарно-продольную и одинарно-поперечную; системы со сменными забоями (с широким разрезом) - смежно-продольную и смежно-поперечную; системы с оставлением целиков - с целиками продольную и с целиками поперечную; комбинированные системы. Особенностью дражной разработки являются большие объёмы отвалообразования. Высота отвалов обычно в 1,5-1,8 раза превышает мощность разрабатываемой россыпи.

Экологические и природоохранные мероприятия при производстве работ в основном включают изоляцию водоёма (русла реки, разреза и др.) от дражной разработки, создание частичного или полного замкнутого водооборота с устройством отстойников, а также проведение работ по восстановлению земельных угодий, нарушенных горными работами, методами горнотехнической и биологической рекультивации.

Достоинствами дражной разработки являются: высокий уровень механизации и автоматизации трудоёмких производственных процессов; небольшая численность обслуживающего персонала; низкая себестоимость добычи полезного ископаемого по сравнению с другими возможными способами разработки. Недостатки: ограниченность применения, отсутствие возможности точного учёта и контроля эксплуатационных потерь продуктивных пород (песков).

Историческая справка. Впервые драга простейшей конструкции с рычажноковшовым черпающим устройством была применена в Новой Зеландии в 1863 году на разработке золотоносной россыпи в долине реки Клаза. Первая драга на стальном понтоне с паровым приводом была сконструирована там же Ч. Маккуином (1882). Первая многочерпаковая драга с  электроприводом  была выпущена американской фирмой «Bucyrus-Erie» (1895). Наибольшее распространение дражная разработка получила в 1930-40-х годах: в зарубежных странах в это время действовало около 400 драг (для сравнения: к 2005 в эксплуатации осталось около 95 драг).

В России первая многочерпаковая драга, переоборудованная из купленной в Нидерландах землечерпалки, была сооружена на сибирском прииске «Рождественский» в долине реки Кудача (1893). С 1900 Невьянский, а с 1903 Путиловский заводы приступили к производству отечественных драг. С 1931 года драги выпускает Иркутский завод тяжёлого машиностроения (ИЗТМ), являющийся основным поставщиком драг в Российской Федерации. В 1951-65 было изготовлено пять драг глубокого черпания с объёмом ковша 380 л. К началу 1990-х годов дражный флот СССР включал около 250 драг различного типа.

В 1990-е годы, в связи с приватизацией предприятий золотоплатиновой и алмазной промышленности, драгостроение в России было приостановлено, а большинство действовавших драг законсервировано либо списано. К 2005 году в Российской Федерации эксплуатировалось около 65 драг. С начала 2000-х годов ИЗТМ возобновил производство конструктивно усовершенствованных крупнолитражных драг для разработки золотоносных, платиновых, редкометалльных и алмазных россыпей.

Лит.: Лешков В. Г. Современная техника и технология дражных работ. М., 1971; он же. Теория и практика разработки россыпей многочерпаковыми драгами. М., 1980; он же. Разработка  россыпных месторождений. М., 2007.