Особенности конструкции и производительность многочерпаковых драг

Здравствуйте, уважаемые читатели! Сегодня мы окунёмся в мир промысла золота и разберём один из основных способов добычи этого металла. Ведь далеко не все знают, как именно его достают из земли и отделяют от прочего мусора.

Проблема заключается в том, что кроме самородков в чистом виде, благородное ископаемое находится в почве в виде мелкодисперсной пыли. С целью её изъятия и был придуман аппарат, о котором дальше пойдёт речь — драга для добычи золота.

Способы добычи золота в России

Золото считается дорогим, но всё же не редким металлом. Методы его добычи из почвы условно делятся на механические и химические (при соединении с другими элементами). Если говорить о Российской Федерации, то основными признаются следующие.

• Амальгамация — основывается на особом свойстве ртути растворять в себе элементы. Порода, содержащая золото, помещается в ёмкость с Hg. Со временем эти металлы соединяются, образуя амальгам, из которого впоследствии выпаривают ртуть.
• Кристаллизация с помощью NaCN — этот способ очень похож на предыдущий, только вместо ядовитой ртути золотосодержащую породу смешивают с цианидом натрия, который при соединении с золотом образует жёлтые кристаллы.
• Дражный метод — представляет собой использование специальной плавательной установки (драги), которая собирает обогащённую породу и вымывает из неё драгоценный металл.

Это основные способы промышленной золотодобычи в России. Кроме них также широко распространена ручная промывка с использованием сита.

Как добывают золото в шахтах и реках России, видео

Существует теория о том, что золото располагается в расплавленном ядре планеты Земля – в магме. Оттуда оно поднимается на поверхность и становится доступным для добычи. Эксперты считают, что после того, как земное ядро сформировалось, на планету упали метеориты, и именно в них содержалось небольшое количество драгоценного металла. Благодаря падению метеоритов золото попало в континентальную кору планеты, причем этот древний метеоритный дождь был невероятно силен, настолько, что пробил земную кору и буквально «припрятал» драгоценный металл в глубоких слоях.

Из этих самых глубоких слоев металл постепенно начал выходить на поверхности из-за высоких температур. Особо крупные месторождения находятся неподалеку от древних и давно потухших вулканов. В тех местах часто можно найти крупные слитки золота. Эксперты считают, что именно это и доказывает вулканический «выход» драгоценного металла на поверхность. Извлечение полезных драгоценных ископаемых из недр – это крайне энергозатратный процесс. Методов промышленной добычи золота всего два: открытые и подземные разработки.

Открытый способ

Этот способ люди применяют только в том случае, если драгоценный металл находится очень близко. Это отличный способ добычи золота как с экологической, так и с экономической точки зрения. Работники вынимают породы из земных недр, используя для этого взрывчатку и тяжелое оборудование. Техника доставляет все нужные инструменты и перевозит извлеченный металл. Стоит отметить, что все это очень дорого стоит, в себестоимости добычи золота одна только цена на дизтопливо составляет примерно 30 процентов.

В хорошем открытом руднике в каждой тонне руды можно найти примерно одну десятую унцию металла. Если исходить из стоимости унции золота в 900 долларов, то стоимость руды – 90 долларов. Учитывая то, что грузоподъемность используемых на рудниках автомашин достигает 300 и более тонн, то полный грузовик руды может стоить не более 38 долларов. Реальность отличается от ожиданий и расчетов, во время добычи одни партии чаще богаче других, тогда как некоторые и вовсе бывают «пустышками».

Закрытый способ

Когда золото находится очень глубоко, работники прибегают к методу подземной разработки. Это глубокие шахты с сетью тоннелей, каждый из которых доходит до залежей. Здесь необходимо сверлить отверстия, в которые закладывается взрывчатка, затем вытаскиваются обломки породы. В редких случаях работники применяют отбойные молотки, лопаты и тележки, но это уже вчерашний день, сейчас так почти никто не делает. При современной добыче драгоценного металла применяют взрывчатку, мощнейшие породопогрузочные автомобили, рельсовый транспорт или огромный грузовик. В редких случаях природные условия позволяют применять самое эффективное самоходное оборудование, тогда уменьшается количество людей на этом трудоемком и опасном этапе добычи.

Для бесперебойного обеспечения энергией подобных шахт иногда рядом устанавливаются ветряные и солнечные электростанции, если это невозможно, применяют дизельные генераторы. Шахты по добыче золота обычно очень глубокие, а значит, здесь важна вентиляция. Также стоит обратить внимание и на транспортировки рабочих и породы. Без электричества этого ничего не было бы.

Что такое драга?

Драги — это специальные машины предназначены для работы с разными видами почв. Главным функционирующим элементом таких установок может выступать как многоковшовый рядный механизм, так и всасывающий шланг (если порода рыхлая). Корректировку черпающего механизма осуществляет персонал в составе 10 человек.

Проще говоря, этот агрегат выступает в роли навесного оборудования, которое может устанавливаться на плавучую платформу или наземный транспорт, и чем-то напоминает конвейер. Только вместо ленты к раме крепятся подвижные черпающие устройства. Именно они выгребают золотоносную руду с карьера или со дна морей, океанов, рек и т.д. Впоследствии добытый конгломерат, содержащий необходимый элемент, транспортируется на переработку. Ниже представлено фото самой машины.

Устройство драги

Если говорить о драге с ковшевым рабочим элементом, то в её устройстве ничего сложного нет. Однако, существует ещё и вакуумный тип установки, конструкция которой во многом отличается. Она предназначена для сыпучего месторождения, к коим относятся и морские золотоносные пески. Машина состоит из следующих механизмов.

• Помпа — создаёт всасывающий эффект.
• Рукав — пропускает через себя породу под действием создаваемого вакуума.
• Вспомогательный шланг — подключён к помпе, качающей воду, и через трубопровод высокого давления направляет её в рукав.
• Шлюз — это своего рода ёмкость, которая калибрует породу и откидывает крупный мусор.
• Бутара — выполняет роль промывающего механизма.

Все эти элементы работают слажено, то есть, вместе. Чаще всего их устанавливают на плавучую золотодобывающую платформу, работающую на воде. В карьерах они используются редко.

Драга

ДРАГА (от английского drag * а. dredge; н. Schwimmbagger; ф. drague, noria de reprise; и. draga) — плавучий горно-обогатительной комплекс для разработки обводнённых месторождений полезных ископаемых (преимущественно россыпных).

Драга оснащена рабочим органом для добычи продуктивных пород из-под воды, промывочно-обогатительными агрегатами для их обогащения, извлечения ценных минералов и транспортно-отвальным оборудованием для укладки пустых пород (хвостов промывки) в отвал. Использование драги для добычи золота (одночерпаковой рычажно-ковшевого типа) впервые начато в 1863 в Новой Зеландии. В 1882 построена первая двухстреловая (типа механической лопаты) драга, в 1895 — многочерпаковая электрическая 150-литровая (с бесконечной цепью) драга. Первая драга со сплошной черпаковой цепью, возможностью канатно-свайного маневрирования и централизованной системой управления (драга калифорнийского типа) — прототип современных многочерпаковых драг — выпущена в 1899 американской . Наибольшее развитие драгостроение получило в 30-40-е гг. 20 в. (действующий дражный флот капиталистических стран включал около 400 драг).

В России первая многочерпаковая драга, переоборудованная из купленной в Нидерландах золотопромышленником П. П. Гудковым землечерпалки, сооружена в 1893 на сибирском прииске «Рождественский» в долине реки Кудача. С 1900 Невьянский завод на Урале приступил к выпуску отечественных драг (первая — на деревянном понтоне с черпаками вместимостью 113 л называлась «Пётр Яковлев»), с 1903 — Путиловский завод, драги которого (с черпаками 100 и 150 л) превосходили как отечественные, так и зарубежные образцы. Пионер советского драгостроения — (г. Ленинград) в 1926-30 изготовил 20 электрических драг с черпаками 210 и 380 л, что позволило прекратить импорт этого оборудования. Наибольшего развития драгостроение в СССР получило со 2-й половины 40-х гг. В 1951 созданы первые отечественные алмазодобывающие драги, а затем драги для разработки титансодержащих и редкометалльных россыпей.

Современные драги подразделяются на два класса — континентальные и морские. Состоят они из плавающего судна, на котором размещены жёстко связанные с ним массивные фермы остова и надпалубная надстройка, а также передняя и задняя мачты, черпающее и маневровое устройство, обогатительное оборудование и др. Континентальные драги предназначены для разработки материковых россыпей, обычно приуроченных к зоне распространения современных либо древних (погребённых) речных систем. Эти драги монтируются, как правило, на плоскодонном судне (понтоне). Морские драги используются для разработки россыпных (рыхлых осадочных) месторождений, залегающих в прибрежной или глубинной зоне акваторий морей и крупных озёр. Они обычно монтируются на килевых (реже плоскодонных) самоходных либо буксируемых судах. В отличие от континентальных драг у морских отсутствуют отвалообразователь (стакер) и сваи.

Драги обоих классов оснащают стационарным промывочно-обогатительным оборудованием (наиболее распространённый вариант), смонтированным непосредственно на судне (рис. 1), или эксплуатируют их в комплексе с обособленной береговой либо плавающей обогатительной установкой. Классифицируют драги также по роду энергии приводных механизмов — электрические, дизель-электрические, дизельные и паровые; по способу передвижения (маневрирования) в забое — канатные, канатно-свайные, канатно-якорные; по возможной глубине выемки пород ниже уровня воды — мелкого черпания (до 6 м), средней глубины черпания (до 15 м), глубокого черпания (до 50 м) и сверхглубокого черпания; по роду драгирующего агрегата — черпаковые с жёсткой рамой (одночерпаковые типа мехлопаты, многочерпаковые роторные и шарнирно-цепные со сплошной и прерывистой черпаковой цепью), черпаковые канатные (одночерпаковые с грейферным или драглайновым ковшом, многочерпаковые канатно-цепные), гидро- и пневмовсасывающие (землесосные, землесосные с механическим или гидравлическим разрыхлителем, эжекторные, эрлифтные, землесосные с погружными насосами). Рациональная область применения драг различных типов (по максимальной глубине выемки продуктивных пород ниже уровня воды): для многочерпаковых роторных и жёсткорамных со сплошной и прерывистой цепью черпаков — 50 м; землесосных с механическим или гидравлическим разрыхлителем — 80 м; эрлифтных (пневмовсасывающих) — 200 м; грейферных — 250 м; драглайновых и многочерпаковых канатно-цепных — 1500 м; эжекторных (гидровсасывающих) и землесосных с многоступенчатым подъёмом погружными насосами — 4600 м.

Развитие драгостроения идёт по пути максимальной унификации агрегатов и узлов драг, оснащения их эффективными системами регулируемого электропривода и средствами автоматизированного управления, контроля и дистанционного надзора за технологическими процессами и др. Драги, применяемые за рубежом, по своим конструкциям аналогичны отечественным.

Принцип работы драги

Дражное оборудование, независимо от того, насосное оно или ковшовое, предназначено для одной цели — добычи руды, содержащей ценные ископаемые, и её транспортировки к точке назначения, то есть, к тому месту, где добытое либо перерабатывают, либо сразу промывают (как в случае с золотом).

К примеру, ковшовая драга чаще всего добытый конгломерат просто сбрасывает в кучу, а вот насосная плавучая станция сразу промывает и собирает чистое золото, откидывая ненужный мусор на дно. Но принцип один — добыть, транспортировать и отсеять.

Герои драги

Сергей Данилов – начальник драги с 1991 года. Пришел сюда электриком после техникума, да так и остался. Дмитрий Сергеевич, сын, пошел по стопам отца: трудится здесь же электромехаником.

Владимир Никитин — старейший драгёр. С единственной записью в трудовой книжке. Он пришел сюда машинистом сразу после армии, в 1978 году. Его первыми словами в ответ на предложение пойти на драгу были: «А что это такое?». Отсутствие опыта компенсировалось способностью быстро учиться. В первый же год его работы драга почти полностью сгорела.

– Мы ехали на смену в ноябре, и нас обогнали пожарные, милиция. Приезжаем – драга горит, смена на берегу. К счастью, никто не пострадал. По версии, накалился и загорел обогреватель спецодежды, – рассказывает очевидец событий Владимир Никитин. – За зиму драгу восстановили силами работников рудника.

Классификация

Мировая спецификация выделяет два основных вида машин.

• 1 класса (карьерные драги) — работают в искусственно созданных водоёмах на плавучих платформах.
• 2 класса (водные драги) — предназначены для добычи сыпучих пород со дна морей, озёр и т.д.

Кроме того, дражные установки могут делиться в зависимости от конструктивных особенностей и своих возможностей.

1. По типу используемой энергии.
2. По методу передвижения.
3. Глубине добычи.
4. В зависимости от вида ковшей.
5. По величине черпака.
6. Способу функционирования ковшевой цепи.

Можно привести достаточно много различных классификаций установок, но основной считается мировая, то есть, 1-й и 2-й классы.

Мини драга

Ещё одной разновидностью является компактный агрегат, напоминающий полноценную насосную дражную платформу. По своей сути это та же установка, только в уменьшенном варианте и, соответственно, с ограниченной производительностью. Её используют, в основном, наёмные старатели, занимающиеся законной добычей золота.

Как проверить промывочный агрегат?

Прежде чем добывать золото, оборудование стоит тщательно проверить. Суть заключается в тестировании шлюза на работоспособность, а именно, улавливание мелких частиц золота из руды. Для этого берут какой-нибудь плотный металл, к примеру, свинец, и окрашивают в яркий цвет. После этого он высыпается в порцию грунта и подвергается промывке.

Таким образом драга будет ловить яркоокрашенный металл ничуть не хуже золота. Если в процессе потеряется всего 2-3 кусочка, то агрегат можно считать вполне исправным, и на практике он будет хорошо себя показывать.

Можно ли изготовить драгу своими руками?

Исходя из выше написанного, сделать мини драгу теоретически возможно, но придётся докупать некоторые детали. Во всяком случае это выйдет намного дешевле приобретения нового устройства (примерно в 3 раза). Однако, не факт, что собранный своими руками прибор будет хорошо работать. При конструировании нужно учитывать множество нюансов.

Необходимые инструменты, материалы и компоненты

Самостоятельное изготовление подразумевает только сборку всех механизмов в одно целое, поскольку сконструировать их своими руками практически невозможно. Список того, что придётся купить, состоит из следующих агрегатов.

• Мотор — он будет крутить главные элементы.
• Помпа — подойдёт центробежный водяной насос.
• Компрессор — нужен для выработки воздуха для дыхания под водой.
• Патрубки — легкодоступный материал.

Хочу обратить внимание, что помпа с компрессором должны крепиться к мотору и использовать для функционирования его энергию. Следовательно, при покупке нужно ориентироваться на то, чтобы их монтаж был как можно проще.

Шлюз можно также купить, но его вполне реально сделать самому. Для этого понадобятся алюминиевые профили, оцинковка и разной формы металл.

Общий вид

Условно мини драги делятся на переносные и стационарные (более производительные). Последние считаются рентабельнее, поскольку они могут функционировать на более глубоких водоёмах и имеют в своём оснащении компрессор для выработки воздуха, чтобы старатель мог находиться длительное время под водой. Общие схемы и рисунки таких установок представлены ниже.

Кроме этих есть ещё, так называемые, ручные драги, с которыми удобно работать на мелководье или в ручьях. Принцип работы такой же, только всё оборудование крепится очень компактно, что позволяет носить его в руках. Сам агрегат чем-то напоминает пылесос для золота.

Интересные факты о драге

• На Воткинском заводе тяжелого машиностроения делали паровозы, мосты, противотанковые пушки, землечерпалки, ракетные комплексы «Тополь».
• Драга была изготовлена с помощью американской .
• Ежегодно «Артель старателей «Фарта» отчисляет в государственный бюджет 10 миллионов рублей налогов. Страховые взносы составляют 8 миллионов, аренда земель обходится предприятию еще в 3,5 миллиона.
• Сегодня в Свердловской области действуют всего три драги, включая нашу. Еще две – на реке Нейве и в Нижне-Туринском районе посёлке Ис.
• Драга от английского drague, англ. drag «тянуть, тащить, чистить дно».
• Высота задней мачты – 12, 7 метров. Водоизмещение 1446 тонн. Вес 1560 тонн. Длина понтона (это та основа, на которой строится вся суперструктура) 38 метров, ширина – 22,5 метра. Общая площадь действующего земельного отвода – 242 гектара.

Ход работ

Итак, начинать строение драги для добычи золота нужно с каркаса, для которого подойдут металлические профили. Он может быть произвольной формы, но желательно делать так, чтобы потом легко было устанавливать навесное оборудование.

После сбора к созданной основе монтируются плавучие элементы (баки, бочки, пустотелые трубы), которые позволят всей установке свободно перемещаться на поверхности воды.

Когда основная часть готова, можно крепить к каркасу мотор, а уже к нему помпу и компрессор. Затем, соответственно, проводить патрубки — один для забора воды, второй для её подачи под давлением, третий, самый массивный, для сбора руды, песка и т.д.

Последним уже устанавливается шлюз, который подсоединяется к основному шлангу, после чего самодельная мини драга проверяется. Чтобы лучше понимать, как именно она работает, можно посмотреть видео.

Как самостоятельно мыть или добывать золото с помощью мини драги?

Прежде чем заниматься таким делом нужно знать, что добыча драгоценных металлов считается незаконной и карается в соответствии с действующим законодательством. Однако, это не останавливает золотоискателей, следствием чего является широкое распространение этого промысла в восточной части России.

Работать с таким аппаратом можно как на суше, так и в водоёмах, но в обоих случаях обязательна подача воды. В первом руда будет попадать на шлюз под действием инжекции, а во втором уже вручную, то есть, придётся работать лопатой. Особой разницы между этими способами нет, и они оба применимы.

Как добывали золото в старину

За драгоценным металлом начали охотиться очень давно. В старые времена процесс был невероятно энергозатратным и рискованным. Дело в том, что при добыче золота люди сталкивались с высокой травматичностью работников и огромной конкуренцией среди старателей, которые, не стесняясь, буквально уничтожали своих соперников в борьбе за металл. Скорость добычи была невелика, как и качество добытого металла.

Интересно, что золото чаще всего очищали собственноручно. Способ очистки золота получил название «промывка почвы». Для того, чтобы очистить драгметалл, люди брали лоток с небольшой решеткой, далее брали лопату и клали почву в этот лоток, затем промывали это все водой. В древние времена золотодобытчики заменяли лоток обычной шкурой животного, например, овцы. Крупные частицы золота оседали на решетке, тогда как почва в это время крайне легко смывалась. В основном люди пытались отыскать россыпные месторождения. Стоит отметить, что найти огромное количество золота подобным способом невозможно, в лучшем случае вы найдете только немного крупинок.