М.Дагва
/Уул уурхайн төсөл судалгааны төвийн дэд захирал, Канадын уул уурхайн программ хангамжийн “Жэмком Софтваре интернэшнл“ компанийн Монгол дахь төлөөлөгч, ШУТИС-ийн УУИС-ийн багш, магистр/

Оюутолгойн Хюго Даммет, Херуга ордуудыг манай улсад өмнө нь хэрэглэж байгаагүй блокоор нураах аргаар олборлохтой холбоотойгоор салбарын мэргэжилтнүүд, судлаачид, бусад сонирхогч талуудын зүгээс уг аргыг танин мэдэх, шинээр орж ирж буй нэр томъёог хэвшүүлэх зэрэг олон чухал асуудал  тавигдаж байна.  

АРГЫН ТУХАЙ
Үйл ажиллагааны зардал хямд, өндөр хүчин чадлаар олборлолт явуулах боломжтой байдаг тул блокоор нураах арга нь зонхилон том, их орон зайг эзэлж тогтсон хүдрийн биетийг ашиглахад тохиромжтой байдаг. Хүдрийн биетийг олон мянган квадрат метр талбай бүхий асар том хэсгүүдэд хуваан ашигладаг тул “Блок” –оор нураах арга хэмээн бусад аргаас ялган нэрлэсэн байна.
 
Түүхэн   хөгжил   талаас нь авч үзвэл XIX  зууны сүүлчээр Америкийн хойд Мичиганд төмрийн хүдрийн олборлолтонд анх блокоор нураах аргыг ашигласан бөгөөд 1920-иод оноос Канад, Чили улсуудад зэсийн хүдрийн олборлолтод, 1950-иад оны сүүлээс Өмнөд Африкийн алмазын уурхайнуудад нэвтэрсэн байдаг.

Блокоор нураах аргыг ашиглаж буй нэг уурхайгаас 1920 онд хоногт 20.0 мянган тонн хүдэр олборлож байсан бол 1980 онд 60.0 мянган тонн, 2000 онд 100.0 мянган тонн, 2008 оны байдлаар 140.0 мянган тонн хүдэр дунджаар олборлож байна. Нэг хүн-ээлжинд 140-320 тонн хүдэр олборлодог. Түүхэн хөгжлийн явцад уурхайн хүчин чадал ийнхүү бараг 6-7 дахин нэмэгдсэнээс гадна далд уурхайгаар олборлох гүн 300м –ээс дунджаар 1000м, хамгийн ихдээ 2000м   хүрээд байна.

Далд уурхайн бусад аргыг ашиглахад нэг тонн хүдэр олборлох зардал нь 15-150 ам.долларт хэлбэлзэж байдаг бол блокоор нураах аргыг ашиглахад 2.5-12 ам.доллар буюу харьцуулж буй хамгийн хамгийн хямд аргаас доод тал нь 50 орчим хувиар хямд байдаг.

ҮНДСЭН ЗАРЧИМ
Далд   уурхайн бусад   аргыг хэрэглэх үед газрын дор орших хүдрийн цулыг өрөмдлөг тэсэлгээний тусламжтайгаар буталж сулладаг бол блокоор нураах аргыг хэрэглэх тохиолдолд хүдрийн цулын зонхилох /90 хувиас  дээш/ хэсгийг хүндийн хүчний болон газрын дорхи уулын даралтын тусламжтайгаар өөрийг нь өөрөөр нь буталж сулладаг үндсэн ялгаа бий. Тиймээс бусад аргыг хэрэглэхэд газрын дорхи нээгч болон бэлтгэл малталтуудыг бага багаар хийж, зэрэгцүүлэн олборлолтыг явуулах тул эхний хөрөнгө оруулалтын зардал бага, өрөмдлөг тэсэлгээний ажил байнга хийх тул үйл ажиллагааны зардал нь өндөр, хүчин чадал нь хязгаарлагдмал байдаг.

Блокоор нураах аргыг хэрэг­лэхийн тулд эхлээд газрын дорхи нээгч болон бэлтгэл малталтуудыг иж бүрнээр байгуулах тул хөрөнгө оруулалтын зардал асар өндөр, үйл ажиллагааны зардал нь хямд бөгөөд хүчин чадлын хязгаарлалт бага байдаг.

Газрын дорхи цулд буй чулуулгийн геотехникийн шинж чанаруудыг сайтар судалсны үндсэн дээр гидравлик радиус хэмээх үзүүлэлтийг тодорхойлох бөгөөд энэ үзүүлэлт нь ямар талбайтай хөндий зай /адар, тааз/ үүсгэснээр дээрх  хүдэр нь нурах боломжтойг илэрхийлж байдаг. Ихэнх чулуулаг 10-50м гидравлик радиуст нурах бөгөөд Оюутолгойн Хойд Хюго уурхайд 30-40м-ийн гидравлик радиус тодорхойлогдсон, хүдрийн биет нь уг хэмжээснээс олон дахин их талбайтай байгаа тул блокоор нураах аргаар ашиглахад чулуулаг өөрөө нурах нөхцөл нь хангагдсан гэж үздэг.

ЗАРИМ ОНЦЛОГ ЭЛЕМЕНТҮҮД
Өнөө үед блокоор нураах аргаар хүдрийн биетийг 100-500м өндөртэй ашиглалтын давхаргуудад хувааж ашиглаж байна. Хүдрийн биетийн доод талаар нийт талбайг хамарсан зэрэгцээ штрекүүд малтан, улаар таслах түвшинг байгуулна. Уг түвшин дэх малталтуудаас дэвүүр хэлбэртэйгээр цооногууд өрөмдөж тэслэх бөгөөд үүний дүнд хүдрийн биет тухайн түвшингээр огтлогддог.
 
Улаар таслах түвшингээс доош 15-30м–т мөн нийт талбайг хамруулан зэрэгцээ штрекүүд малтан, олборлолтын түвшинг байгуулдаг. Олборлолтын түвшин ба улаар таслах түвшинг хооронд нь юүлүүр хэлбэртэй хоорондоо 5-20м зайтай торолж үүсгэн байрлах малталтуудаар /хүдэр буултуур/ холбосноор улаар таслах түвшин дэх тэсэлгээгээр суларсан хүдэр доош олборлолтын түвшингээр бууж ирэх, улаар таслах түвшинд үүссэн хөндийн тааз өөрийгөө даахаа болин нурснаар хүдрийн өөрөө нурах үйл явц эхэлж, блокоор нураах аргаар олборлолт явагдах үндсэн нөхцөл хангагддаг байна.

Чулуулгийн физик механикийн шинж чанараас хамааран хүдрийн бутлагдал харилцан адилгүй байх бөгөөд хүдэр буултуурын амаар багтахааргүй том ширхэгтэй чулуу их гарвал хоёрдогч бутлалтын ажилд зардал их гарах, хүдэр буултуурыг эвдэх, ажиллагсдад аюултай нөхцөл байдал үүсгэх зэрэг сөрөг нөлөөтэй байдаг бол хэт нарийн нунтаглагдсан чулуулаг хүдрийн бохирдлыг ихэсгэх сөрөг нөлөөтэй байдаг. Үйлдвэрлэлийн практикт олборлолтод өртөх чулуулгийн доод тал нь тавин хувь нь 1.5м буюу түүнээс доош хэмжээнд хүртэл бутлагдсан байх нь тохиромжтой гэж үздэг. Хүдэр буултуурыг ашиглаж эхэлснээр түүгээр буух нийт чулуулгийн эхний 30 хувьд овор хэтэрсэн чулуулгийн гарц их байж, улмаар хоёрдогч бутлалтын зардал өндөр гардаг нь ажиглагдсан байдаг.
Хүдэр буултууруудыг харилцан бие биетэйгээ нөлөөлөх хүрээнд байрлуулахын тулд тэдгээрийн хоорондын зайг ойртуулан хооронд нь шахаж өгөх нь ашигт малтмалыг бүрэн гүйцэд олборлох талаасаа чухал хэдий боловч тэдгээрт зориулсан газрын дорхи малталт нэвтрэлтийн ажлыг зохицуулах, хүдэр буултуур хоорондын цул чулуулгийн даацыг хангах зэрэг олон хүчин зүйлийг харгалзан үзэх шаардлагатай.

Хүдэр буултууруудыг зэрэгцүүлэн байрлуулснаар олборлогдох эллипсойдын хүрээ бие биетэйгээ давхцах бөгөөд ингэснээр ашигт малтмалыг бүрэн гүйцэд олборлох нөхцөл хангагддаг. Чулуулгийн бутлагдал том байснаар эллипсойдын өргөн нэмэгдэж хүдэр буултуурууд хоорондын харилцан үйлчлэл сайн болдог. Харин чулуулаг хэт нарийн нунтаглагдах тохиолдолд тухайн хүдэр буултуураас дээш чиглэсэн нарийн яндан хоолой хэлбэрийн нуралтын бүс үүсэж, хүдэр буултуурууд хооронд харилцан үйлчлэл явагдахгүй, нуралтын бүсүүд бие биенээсээ тусгаарлагдан, тэдгээрийн хооронд хүдрийн хаягдал гарах сөрөг нөлөөтэй байна.

Улаар таслах түвшингээс доош 15-30м–т мөн нийт талбайг хамруулан зэрэгцээ штрекүүд малтан, олборлолтын түвшинг байгуулдаг. Олборлолтын түвшин ба улаар таслах түвшинг хооронд нь юүлүүр хэлбэртэй хоорондоо 5-20м зайтай торолж үүсгэн байрлах малталтуудаар /хүдэр буултуур/ холбосноор улаар таслах түвшин дэх тэсэлгээгээр суларсан хүдэр доош олборлолтын түвшингээр бууж ирэх, улаар таслах түвшинд үүссэн хөндийн тааз өөрийгөө даахаа болин нурснаар хүдрийн өөрөө нурах үйл явц эхэлж, блокоор нураах аргаар олборлолт явагдах үндсэн нөхцөл хангагддаг байна.

Чулуулгийн физик механикийн шинж чанараас хамааран хүдрийн бутлагдал харилцан адилгүй байх бөгөөд хүдэр буултуурын амаар багтахааргүй том ширхэгтэй чулуу их гарвал хоёрдогч бутлалтын ажилд зардал их гарах, хүдэр буултуурыг эвдэх, ажиллагсдад аюултай нөхцөл байдал үүсгэх зэрэг сөрөг нөлөөтэй байдаг бол хэт нарийн нунтаглагдсан чулуулаг хүдрийн бохирдлыг ихэсгэх сөрөг нөлөөтэй байдаг. Үйлдвэрлэлийн практикт олборлолтод өртөх чулуулгийн доод тал нь тавин хувь нь 1.5м буюу түүнээс доош хэмжээнд хүртэл бутлагдсан байх нь тохиромжтой гэж үздэг. Хүдэр буултуурыг ашиглаж эхэлснээр түүгээр буух нийт чулуулгийн эхний 30 хувьд овор хэтэрсэн чулуулгийн гарц их байж, улмаар хоёрдогч бутлалтын зардал өндөр гардаг нь ажиглагдсан байдаг.
Хүдэр буултууруудыг харилцан бие биетэйгээ нөлөөлөх хүрээнд байрлуулахын тулд тэдгээрийн хоорондын зайг ойртуулан хооронд нь шахаж өгөх нь ашигт малтмалыг бүрэн гүйцэд олборлох талаасаа чухал хэдий боловч тэдгээрт зориулсан газрын дорхи малталт нэвтрэлтийн ажлыг зохицуулах, хүдэр буултуур хоорондын цул чулуулгийн даацыг хангах зэрэг олон хүчин зүйлийг харгалзан үзэх шаардлагатай.

ХҮДРИЙН ХАЯГДАЛ БОХИРДОЛТ
Хүдэр буултуур тус бүрийн дээрх түүнд харгалзах баганууд тухайн хүдэр буултуураар дамжин олборлогдоно гэж үздэг ч нурж буй хүдрийн хөдөлгөөний траекторийг тодорхойлох нь олон хүчин зүйлээс хамааралтай, хүнд зорилтод тооцогдож байна. Үйлдвэрлэлийн практикт Жэмком PCBC программ хангамж ашиглан олборлолтын баганад хажуугийн баганаас, хучаас чулуулгаас орох бохирдолтыг загварчилдаг. Ерөнхийдөө баганы эхний 25-30 хувь ямар нэгэн бохирдолтгүй олборлогдоно гэж баримжаалдаг бөгөөд багана дахь хүдрийг 100 хувь олборлоно гэж үзвэл сүүлийн 10-20 хувь нь маш их бохирдолттой бууж ирдэг байна. Бүх хүдэр буултуурыг аль болох жигд ашиглаж, нураалтыг нийт талбайн хэмжээнд явуулах замаар бохирдолтыг багасгах боломж байдаг.

Чулуулгийн бутлагдлын хэмжээнээс хамааран хүдэр буултууруудаас дээш 20-30м-ийн өндөрт буулгалтын эллипсүүд харилцан огтлолцдог бөгөөд тухайн нэг хүдэр буултуураар хүдрийг олборлож буй эрчим нь зэргэлдээх хүдэр буултуурын хүрээнд буй хүдэрт ямар нэг байдлаар нөлөөлж байдаг. Энэхүү харилцан үйлчлэлийн нөлөөлөл өндөр байх нь хүдрийг хаягдалгүй олборлох нөхцөлийг хангаж байдаг.


АЮУЛГҮЙ АЖИЛЛАГАА
Блокоор нураах аргын нэг онцлог нь олборлолт явагдаж буй мөргөцөгт хүний оролцоо маш бага байдаг. Мөн төрөл бүрийн уулын тоног төхөөрөмжийн тусламжтайгаар газрын дорхи хүдэр олборлолт, тээвэрлэлтийн ажлыг бүрэн механикжуулах боломжтой. Иймээс далд уурхайн бусад аргатай харьцуулахад хамгийн аюул осол багатай ашиглалтын арга технологи гэж үздэг.
Гагцхүү уурхайн олборлолт явагдаж эхэлсний дараа уурхайчид газрын дорхи массивд чулуулгийн нуралт, бутлагдал хэрхэн явагдаж байгааг нүдээр харах, ямар нэг төхөөрөмжийн тусламжтайгаар удирдах боломжгүй тул уг процессыг хянахад төвөгтэй. Нуралт төлөвлөсний дагуу явагдаагүйн улмаас газрын дор том хөндий үүсэх магадлал байдаг бөгөөд хэсэг хугацааны дараа их хэмжээний хүдэр таазнаас гэнэт ховхрон унаж тэсрэлтийн улмаас үүсэх хүчтэй дүйцэхүйц агаарын цохилт, чичирхийллийг үүсгэдэг, үүний улмаас ноцтой аваар осол гарах нөхцөл болдог байна. Өндөр нарийвчлал бүхий чичирхийллийн хяналтын системийн тусламжтайгаар хөндий үүсэлтийн процессд мониторинг хийн уг эрсдэлээс сэргийлэх талаар сүүлийн үеийн судалгаанууд чиглэж байна.


ГАЗРЫН ГАДАРГАД ҮҮСЭХ СУУЛТ
Блокоор нураах аргыг ашиглах үед газрын дор ямар нэгэн тулгуур багана үлдээхгүй, ашиглагдсан орон зайд нөхөн дүүргэлт хийх боломжгүй тул олборлолт явагдаж буй гүн, хучаас чулуулгийн зузаан, чулуулгийн физик механикийн шинж чанараас хамааран далд уурхайн ашиглалтын нөлөөлөл нь газрын гадаргад ямар нэг  байдлаар илэрдэг бөгөөд ихэнх тохиолдолд газрын гадаргад суулт үүсдэг.
 
Гадаргад үүсэх идэвхтэй суултын бүсээс гадагш суултын нөлөөллөөр үүсэх гадаргын эвдрэл, хагарлын бүс гэж бий. Уг бүсийг зөв тодорхойлж чадаагүйгээс далд уурхайн босоо ам, уурхайн газрын гадарга дээрх  дэд бүтцийн байгууламжуудад нөлөөлөх сөрөг үр дагавар гарч болох бөгөөд FRACMAN, ELFEN зэрэг моделиудын тусламжтайгаар суултын загварчлалыг хийдэг.