Автоматизация буровых установок месторождения Вершинное

В современном мире вопросы обеспечения энергетической и сырьевой безопасности становятся всё более значимыми. Одним из ключевых элементов решения этих задач является эффективное использование природных ресурсов, в том числе урановых месторождений. Месторождение «Вершинное» представляет собой важный объект для развития горнодобывающей промышленности и обеспечения потребностей в уране.

Автоматизация буровых установок на урановых месторождениях является актуальной задачей, поскольку позволяет повысить эффективность и безопасность горных работ, снизить затраты на добычу и обеспечить более рациональное использование природных ресурсов.

Целью данной дипломной работы является разработка предложений по автоматизации буровых установок на урановом месторождении «Вершинное».

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Изучить общие сведения о районе месторождения, включая климат, гидрологию и геологическую характеристику.
2. Рассмотреть физико-механические свойства пород вскрыши и полезного ископаемого, а также мерзлотную обстановку пород вскрыши.
3. Проанализировать современное состояние горных работ на месторождении «Вершинное».
4. Определить оптимальный способ разработки месторождения с учётом автоматизации буровых установок.
5. Рассмотреть вопросы производительности и режима работы предприятия, подготовки поверхности, осушения карьерного поля и выбора оборудования.
6. Оценить экономическую эффективность автоматизации буровых установок на месторождении «Вершинное».
7. Изучить вопросы охраны труда и промышленной безопасности при работе с автоматизированными буровыми установками.
8. Рассмотреть меры по охране окружающей среды и рекультивации земель при ведении горных работ на месторождении.

Объектом исследования является урановое месторождение «Вершинное».

Предметом исследования — процессы автоматизации буровых установок на этом месторождении.

Теоретической основой исследования являются работы отечественных и зарубежных учёных в области горного дела, экономики и организации производства, охраны труда и промышленной безопасности, охраны окружающей среды.

Методологическую базу исследования составляют общенаучные методы (анализ, синтез, обобщение, сравнение) и специальные методы, применяемые в горном деле и экономике.

Информационную базу исследования составляют данные геологических и горных отчётов, нормативно-правовые акты, регулирующие деятельность в области горного дела, научные статьи и монографии, а также материалы, предоставленные АО «Хиагда».

Структура работы. Данная дипломная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. В первой главе рассматриваются общие и геологические сведения о районе месторождения. Во второй главе анализируются горные работы и вопросы автоматизации на месторождении. Третья глава посвящена вопросам экономики, организации производства, четвертая – вопросам охраны труда, промышленной безопасности, пятая – вопросам охраны окружающей среды.

Акционерное общество «Хиагда» зарегистрировано Постановлением Главы администрации Баунтовского эвенкийского района Республики Бурятии от 06 мая 1997 года.

Основной вид деятельности АО «Хиагда» – добыча урановых руд способом подземного выщелачивания.

АО «Хиагда» занимается освоением месторождений Хиагдинского рудного поля. В настоящее время на Хиагдинском рудном поле ведется промышленная отработка Хиагдинского и Источного месторождений, объекты предприятия на месторождении Вершинное находится в стадии строительства, месторождение Количканское планируется к отработке.

Отработка месторождения Вершинное будет осуществляться АО «Хиагда» на основании лицензии от 03 июля 2015 года серия УДЭ № 01661 ТР на пользование недрами с целевым назначением: разведка и добыча урана и скандия Хиагдинского месторождения в Баунтовском районе Республики Бурятия. Лицензионному участку дан статус горного отвода. Площадь лицензионного участка составляет 67,41 км². Срок действия лицензии до 31 декабря 2035 года.

Все существующие разведанные месторождения урана Хиагдинского рудного поля, осваиваемые в настоящее время или планируемые к освоению АО «Хиагда» на территории Баунтовского эвенкийского района Республики Бурятия, расположены на площади Амалатского плато базальтов и являются частью крупной области позднепротерозойской складчатой системы.

Географически район работ расположен в юго-западной части Витимского плоскогорья. Рельеф местности слабохолмистый, с редкими куполовидными возвышенностями и пологими склонами долин.

Климат района резко континентальный, что характеризуется низкими зимними температурами и высокими летними. Переходные сезоны года кратковременные и характеризуются большими суточными амплитудами температур.

Район объекта проектирования находится в зоне многолетней мерзлоты, которая достигает мощности 50-90 м. Мощность сезонного оттаивания грунтов чрезвычайно изменчива и определяется физико-географической обстановкой и типами грунтов.

Район расположения месторождения Вершинное принадлежит к Байкальской горно-складчатой области, в которой располагаются средние горы и плоскогорья с широкими и удлиненными впадинами. Абсолютные высоты водораздельных хребтов: 800-1800 м, отметки днищ впадин: 500х1000 м.

Хиагдинское рудное поле объединяет восемь месторождений урана, пригодных для отработки методом скважинного подземного выщелачивания. Вершинное месторождение находится на юго-восточном склоне Байсыханского поднятия в восточной части Хиагдинского рудного поля.

В геологическом строении Хиагдинское рудное поле определяется наличием двух структурных этажей: нижним кристаллическим фундаментом, представленным метаморфическими и магматическими породами протерозойско-палеозойского возраста, и верхним, сложенным кайназойскими вулканогенно-осадочными образованиями джилиндинской свиты.

Гидрографическая сеть района представлена рекой Витим и ее притоками, основными из которых являются Большой и Малый Амалат, Щербахта, Джилинда, Иран и Тетрах. Густота речной сети 0,47 км/км². Долины рек и ручьев, особенно их приустьевые участки, заболочены. На выположенных участках водоразделов располагаются многочисленные озера. Водотоки относятся к типу рек с преобладанием дождевого стока, на долю которого приходится 70-80 % годового стока.

Повышение эффективности буровых работ на месторождении урана Хиагдинского рудного поля требует комплексного подхода, включающего оптимизацию процесса бурения, логистики, использования ресурсов, взаимодействия с другими подразделениями, безопасности, мониторинга и анализа результатов, автоматизации и цифровизации, сотрудничества с научными организациями, а также снижения воздействия на окружающую среду. Внедрение этих мер позволит не только повысить производительность и снизить затраты на бурение, но и минимизировать негативное воздействие на окружающую среду, что особенно важно для устойчивого развития горнодобывающей промышленности.

Применение современных буровых установок и оборудования является важным фактором, обеспечивающим успешное проведение буровых работ. Оно позволяет ускорить процесс бурения, повысить его качество и снизить затраты, что делает его важным элементом. Автоматизация в управлении буровым оборудованием открывает огромные перспективы для повышения эффективности и снижения затрат. Внедряя эти технологии, АО «Хиагда» получит возможность увеличить производительность, улучшить качество работ и создать безопасные условия труда.

АО «Хиагда» специализируется на добыче урановых руд подземным способом, в том числе методом подземного и кучного выщелачивания. Компания также занимается транспортировкой грузов, лесозаготовками, строительством и другими видами деятельности. Несмотря на то, что финансовые результаты за 2021 год показали убыток, компания активно участвует в тендерах и имеет определённые достижения в судебных разбирательствах. АО «Хиагда» управляет несколькими торговыми марками и применяет современные технологии, такие как виртуальная модель месторождения «Умный полигон». Производственные процессы на предприятии автоматизированы и контролируются в цифровом формате, что позволяет эффективно управлять добычей урана.

Внедрение автоматизации буровых установках является экономически целесообразным решением для уранового месторождения «Вершинное», что подтверждает необходимость дальнейшего развития и применения автоматизированных систем в горнодобывающей отрасли. Расчёт показал, что экономическая эффективность автоматизации буровых установок на месторождении «Вершинное» составляет 22%. Это означает, что затраты на автоматизацию окупаются, и предприятие получает дополнительный доход. Автоматизация позволяет сократить расходы на эксплуатацию, увеличить производительность бурения, снизить вероятность аварий и оптимизировать затраты на оплату труда. Все эти факторы в совокупности способствуют повышению конкурентоспособности предприятия и его устойчивому развитию.

В АО «Хиагда» разработана и функционирует система управления охраной труда (СУОТ), соответствующая требованиям законодательства и отраслевым стандартам. СУОТ включает организационную структуру, мероприятия по обеспечению безопасности и документированную информацию. Цель СУОТ — улучшение условий труда, соблюдение законодательных норм и достижение целей в области охраны труда. На предприятии определены ответственные лица на разных уровнях управления.

Обеспечение промышленной безопасности при работе с буровыми установками на урановом месторождении «Вершинное» является сложной и многоаспектной задачей, требующей комплексного подхода. Соблюдение нормативно-правовых актов и внутренних регламентов, регулярное обучение персонала, использование средств индивидуальной и коллективной защиты, а также внедрение систем контроля и мониторинга позволяют минимизировать риски и создать безопасные условия труда. Эффективная организация работы в этом направлении способствует не только защите здоровья работников, но и сохранению окружающей среды, что является приоритетной задачей в современном промышленном производстве.

Оценка опасностей и риска возникновения аварий при работе буровых установок на урановом месторождении проводится на основе комплексного подхода, включающего анализ нормативно-правовых актов, технических регламентов и локальных нормативных актов организации. Несмотря на принятые меры и разработанные правила промышленной безопасности, число аварий при бурении и ремонте скважин в России остаётся высоким. Для минимизации последствий аварий необходимо разрабатывать и внедрять комплексные меры безопасности, включая планы эвакуации, регулярные тренировки персонала, установку систем мониторинга утечек газа и другие мероприятия. Это поможет повысить уровень безопасности на производстве и снизить риски для окружающей среды и здоровья людей.

Комплексный подход к охране окружающей среды и рекультивации земель на урановом месторождении «Вершинное» (АО «Хиагда») является неотъемлемой частью устойчивого развития компании и региона. Внедрение современных технологий, соблюдение экологических стандартов и активное взаимодействие с местным населением способствуют минимизации негативного воздействия на природу и созданию благоприятных условий для жизни. Только такие меры позволят сохранить экологическое равновесие и обеспечить долгосрочную экономическую эффективность добычи урана.