По производственным и финансовым результатам мировых золотодобывающих компаний в уходящем 2022 году можно судить о том, что общий объём реализации драгоценного металла, как и выручка, сократились. Россия, само собой, не исключение. Так, группа компаний «Полюс» сообщает, что в I полугодии 2022 года ее общие денежные затраты увеличились на 12% и достигли 435 долларов на унцию. Это обусловлено в том числе ростом расходов и капитальных затрат практически на каждой бизнес-единице, а также снижением среднего содержания золота в руде.
Падает и прибыль. Скорректированный показатель EBITDA за отчётный период сократился по сравнению с аналогичным периодом прошлого года на 26%, до $1 215 млн. Конечно, рентабельность отрасли по-прежнему высока, однако тенденция налицо, поэтому одной из важнейших задач на ближайшую перспективу для руководства профильных компаний становится сокращение себестоимости добычи жёлтого металла.
Это особенно актуально для месторождений с неоднородным геологическим строением. Например, Куранахское рудное поле в Алданском районе Республики Саха (Якутия), которое разрабатывает «Полюс Алдан», характеризуются неравномерным распределением полезного компонента. Более того, горный массив там сложен из нескольких типов породы, которые могут иметь разные физико-механические характеристики. Именно поэтому во время проведения взрывных работ, которые всегда предшествуют добыче, инженеры для того, чтобы избежать образования крупных негабаритных кусков, обычно не жалеют взрывчатых веществ.
Однако здесь возникает другая проблема. При слишком сильном воздействии на рудное тело, его контур может существенно сместиться. В этом случае часть полезного компонента останется в пустой породе, которую отправят в отвал. А на усреднительный склад, где происходят технологические операции смешивания, необходимые для того, чтобы на обогатительную фабрику поступало однородное по своим свойствам сырьё, прибудет руда с меньшим содержанием золота. Учитывая, что сейчас этот показатель и так составляет всего лишь 1,6 грамма на тонну, число подобных ситуаций, конечно, необходимо минимизировать.
«Мы не имеем досконального представления о строении горного массива в том месте, где производится взрыв, поэтому взрывчатое вещество обычно действительно закладывается с некоторым запасом. Отклонение от оптимальных значений, само собой, ведёт к увеличению себестоимости добычи. Изменить положение дел и распределить энергию заряда более рационально можно в том случае, если получить точную информацию о строении подготавливаемого к взрыву блока» – пояснил аспирант Санкт-Петербургского горного университета Рамиль Зигангиров.
В составе группы учёных вуза он занимается обоснованием оптимальных энергозатрат на бурение и взрывное дробление на примере Куранахского рудного поля. В этом году молодой учёный уже дважды ездил в Якутию, чтобы получить материалы для профильных лабораторных исследований.
«На различных участках месторождения, которое разрабатывает «Полюс Алдан», мы пробурили несколько 15-метровых инженерно-геологических скважин, откуда с разных глубин отобрали образцы породы - известняки, песчаники и суглинки. А затем в двух метрах от каждой из них пробурили технологические скважины (идентичные шпурам, где обычно размещается заряд – ред.). При этом, работы велись станком с установленными на нём датчиками, фиксирующими параметры бурения. Сейчас в лабораторных условиях мы сопоставляем их с прочностными характеристиками образцов с соответствующих глубин, что в будущем позволит получать в процессе бурения уточняющую информацию о строении подготавливаемого к взрыву блока и корректировать объёмы применяемого там взрывчатого вещества», - рассказал Рамиль Зигангиров.
Его коллега Вячеслав Маккоев занимается решением другой, не менее важной проблемы – предупреждением образования чрезмерно мелкой фракции, наличие которой также ведёт к потерям полезного компонента. Она формируется как в процессе взрыва, так и после прохождения горной массы через дробильно-сортировочный комплекс. Это происходит потому, что под воздействием энергии, возникающей вследствие взрыва заряда, в отдельных кусках массива разных размеров возникает большое количество микротрещин, что снижает их прочностные характеристики. При дальнейшем дроблении они могут буквально превратиться в пыль.
«Наличие в кусках определённого количества микротрещин напрямую зависит от величины напряжений, сформированных в горном массиве вследствие взрыва. Но корреляции между расстоянием до его источника и значением напряжений, возникающих в породе, пока никто не выявил. Так что это очень актуальная для добывающей отрасли задача, над решением которой сейчас также трудятся учёные Санкт-Петербургского горного университета. В ходе недавних промышленных экспериментов на месторождении известняка, который компания «Полюс Алдан» разрабатывает для своих хозяйственных нужд, мы провели исследования по формированию волн напряжений на различных расстояниях от скважин, заряженных различными взрывчатыми веществами. Датчики фиксировали ускорения смещений, которые будут преобразованы в значения напряжений. В данный момент мы занимаемся обработкой и интерпретацией полученных результатов. Причём работы ведём как на специализированном программном обеспечении, так и на собственноручно написанном - сейчас оно как раз проходит процесс регистрации. Здесь мы на 100 % уверены в алгоритмах и методике моделирования, так как разрабатывали их самостоятельно», - подчеркнул Вячеслав Маккоев.
Оба молодых человека говорят, что успех любого научного исследования зависит от тщательного планирования экспериментов, а также умения правильно обрабатывать и интерпретировать полученные результаты. Не менее важны и знания о методиках, которые применялись учёными при проведении аналогичных изысканий, и результатах, которые были ими достигнуты. Но всё же самое главное – искреннее стремление заниматься реальной наукой, причём с самого начала обучения в вузе.
В Санкт-Петербургском горном университете для этого созданы все условия. Студенты здесь уже с первого курса могут получить статус «ассистента учёного», что позволяет ребятам начать работу над интересующими их проектами под руководством опытных наставников. Второй этап – «молодой исследователь», это уже полноправный член научного коллектива. Шагнуть на следующую ступень - «Инженер-исследователь» - могут студенты 5 курса специалитета, которые всерьез планируют продолжить карьеру учёного.
