Комплекс технических средств для разработки береговых рудных месторождений

Комплекс технических средств для разработки береговых рудных месторождений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области разработки береговых рудных месторождений и может быть использовано для месторождений золота, серебра и других полезных ископаемых на побережье Камчатки, Курильских островов и в других прибрежных районах.

Известны разработки материковых месторождений путем строительства горно-обогатительного комбината непосредственно на месторождении.

На Камчатке это - Асачинское месторождение рудного золота, расположенное в 60 км от побережья (Горный вестник Камчатки. Выпуск №4(18), 2011 г., стр. 43-57, Б.А. Шеунов. «Асачинское месторождение: от открытия до начала освоения»). Строительство подобных комбинатов имеет смысл для крупных месторождений.

Однако для мелких и средних месторождений, срок эксплуатации которых составляет 7-12 лет, подобный подход нецелесообразен, так как на побережье с отсутствующей транспортной и энергетической инфраструктурой подобное строительство очень дорого, также очень дорогое и энергообеспечение на завозном топливе. Стоимость электроэнергии достигает 20 руб. за кВтч и более и в доле себестоимости конечной продукции занимает до 40% и выше.

Известны способы разработки морских месторождений углеводородов с применением мобильных морских платформ (Патент РФ №2392171 от 20.06.2010 г., Лавковский С.А., Морозов А.В., Овчинников В.Ф., Субботин А.А., Эделев О.К. «Способ освоения месторождений углеводородов на сверхмелком шельфе (1,1 -1,3 м)») и ледостойких морских платформ (Патент РФ №2478057 от 17.06.2011 г., Алисейчик А.А., Лившиц Б.Р. «Ледостойкий буровой комплекс для освоения мелководного континентального шельфа и способ формирования ледостойкого бурового комплекса для освоения мелководного континентального шельфа»). Эти технические решения предназначены только для разведки и добычи углеводородного, а не рудного, сырья и не для его переработки.

Известно также применение морских платформ для заводов по сжижению природного газа (СПГ), которые изготавливаются в заводских условиях и в готовом виде доставляются к месту эксплуатации рядом с газовым месторождением (Морские вести России, №1, 2016 г.).

Указанные известные технические решения относятся к нерудному сырью, и, кроме того, срок эксплуатации таких заводов СПГ равен или меньше срока эксплуатации газового месторождения. Платформа после доставки с завода-изготовителя устанавливается стационарно на месте эксплуатации и вырабатывает весь свой ресурс на одном месте.

Наиболее близким конструктивно к рассматриваемому предложению является морская опреснительная установка (Сборник «Атомные станции малой мощности: новое направление развития энергетики», том 2, 2015 г., стр. 139-148, авторы: В.В. Мойсов, В.В. Рыжков: «Создание морских атомных водоопреснительных комплексов с использованием энергетических модулей с реакторными установками»).

Морская опреснительная установка включает морскую мобильную платформу, на которой расположены блоки опреснителей и блоки по выработке соли, жидкого хлора и других элементов, хозяйственно-бытовые блоки, системы передачи пресной и бытовой воды на суда-продуктовозы, а также плавучий энергетический модуль с атомной электростанцией (АЭС). Известное решение исключает нагрузку на природу и обеспечивает снабжением пресной водой широкий спектр регионов.

Однако и морские опреснительные установки относятся к нерудному сырью и не имеют элементов связи с берегом.

Как и известное техническое решение, предлагаемый комплекс включает морскую мобильную платформу (ММП) с установленным в заводских условиях технологическим оборудованием и плавучий энергетический модуль с АЭС. Новым является использование в качестве оборудования горно-обогатительного комплекса (ГОК), введение транспортеров подачи руды от месторождения к ГОК и удаления отходов в хвостохранилище, а плавучий энергетический модуль с АЭС соединен кабелем с морской мобильной платформой.

Предлагаемое техническое решение обеспечивает эксплуатацию береговых мелких и средних месторождений рудного минерального сырья. Весь предлагаемый комплекс технических средств может быть перемещен на новую точку от одного месторождения к другому. Применение АЭС в комплексе предлагаемых технических средств позволяет избавиться от топливной зависимости комплекса, существенно снизить стоимость энергообеспечения и улучшить его надежность.

Предлагаемое техническое решение представлено на фиг. 1-3.

На фиг. 1 представлена схема комплекса технических средств для разработки береговых рудных месторождений, где

1 - морская мобильная платформа (ММП) с горно-обогатительным комплексом (ГОК);

2 - атомная электростанция (АЭС);

3 - электрический кабель;

4 - транспортеры;

5 - месторождение;

6 - хвостохранилище.

На фиг. 2 представлена схема комплекса технических средств для разработки береговых рудных месторождений, где

1 - морская мобильная платформа (ММП) с горно-обогатительным комплексом (ГОК);

2 - плавучая атомная электростанция (ПАЭС);

3 - электрический кабель;

4 - транспортеры;

5 - месторождение;

6 - хвостохранилище;

7 - система раскрепления ПАЭС.

На фиг. 3 представлена схема комплекса технических средств для разработки береговых рудных месторождений, где

1 - морская мобильная платформа (ММП) с горно-обогатительным комплексом (ГОК);

2 - плавучая атомная электростанция (ПАЭС);

3 - электрический кабель;

4 - транспортеры;

5 - месторождение;

6 - хвостохранилище;

7 - система раскрепления ПАЭС;

8 - гидротехнические сооружения, состоящие из набора жестко связанных между собой морских мобильных платформ.

В зависимости от природно-климатических условий в пункте размещения мобильная АЭС может быть выполнена в виде ПАЭС (п. 2 формулы предлагаемого технического решения, фиг. 2).

Вид исполнения АЭС определяется и экономическими показателями. При прямой швартовке плавучей АЭС через систему раскреплений к морской мобильной платформе с ГОК сама платформа исполняет роль защитных гидротехнических сооружений (п. 3 формулы предлагаемого технического решения).

При неблагоприятных внешних воздействиях для защиты ПАЭС потребуются дополнительные гидротехнические сооружения, примыкающие к морской мобильной платформе (п. 4 формулы предлагаемого технического решения, фиг. 3). Гидротехнические сооружения могут быть выполнены как обычными стационарными, так и как набор жестко связанных между собой морских платформ (п. 5 формулы предлагаемого технического решения), которые, как и основная морская мобильная платформа, полностью изготавливаются в заводских условиях и доставляются к месту размещения буксировкой или наплавным способом при помощи специальных судов типа «Docvice». На месте размещения данные платформы устанавливаются на подготовленное основание с жесткой связкой между собой путем заполнения их внутреннего объема балластным материалом. Такие платформы после заданного срока эксплуатации и после разбалластировки могут быть снова использованы после перемещения на другие береговые месторождения.

АЭС может быть выполнена на отдельной морской платформе (п. 6 формулы предлагаемого технического решения, фиг. 1) при наиболее неблагоприятных природно-климатических условиях в месте размещения. Такая платформа с АЭС также полностью изготавливается в заводских условиях и доставляется к месту эксплуатации в готовом виде и так же, как морская мобильная платформа с ГОК, может быть перемещена на другое месторождение после истощения предыдущего.

Предлагаемое техническое решение позволяет осуществить эксплуатацию мелких и средних месторождений с небольшим сроком выработки сырья без создания дорогостоящих стационарных горно-обогатительных заводов, обеспечивает возможность использования комплекса многократно, что снижает удельную стоимость эксплуатации рудных месторождений. Кроме того, при перемещении комплекса от одного месторождения к другому сохраняется экология побережья и акватории.

1. Комплекс технических средств для разработки береговых рудных месторождений, включающий морскую мобильную платформу с установленным в заводских условиях технологическим оборудованием и мобильную атомную электростанцию, отличающийся тем, что в качестве технологического оборудования установлен горно-обогатительный комплекс, введены транспортеры для подачи руды к горно-обогатительному комплексу и для удаления отходов в хвостохранилище, соединяющие месторождение с горно-обогатительным комплексом, а плавучий энергетический модуль с АЭС соединен кабелем с морской мобильной платформой.

2. Комплекс технических средств для разработки береговых рудных месторождений по п.1, отличающийся тем, что АЭС выполнена в виде плавучей атомной станции.

3. Комплекс технических средств для разработки береговых рудных месторождений по п.2, отличающийся тем, что плавучая АЭС пришвартована к морской мобильной платформе через систему раскреплений.

4. Комплекс технических средств для разработки береговых рудных месторождений по п.2, отличающийся тем, что плавучая АЭС пришвартована через систему раскреплений к гидротехническим сооружениям, примыкающим к морской мобильной платформе.

5. Комплекс технических средств для разработки береговых рудных месторождений по п.4, отличающийся тем, что гидротехнические сооружения состоят из набора жестко связанных между собой морских платформ.

6. Комплекс технических средств для разработки береговых рудных месторождений по п.1, отличающийся тем, что атомная электростанция расположена на отдельной морской платформе.