Способ дражной разработки запасов в бортах выработки

Авторы патента:

E21C50/00 - Подводная добыча полезных ископаемых, не отнесенная к другим рубрикам (землесосные драги и их конструктивные элементы E02F 3/88; оборудование для перемещения или сортировки разрабатываемого материала E02F 7/00; черпаки G01N 1/12)

E21C41/30 - руд, например разработка металлосодержащих россыпей

E02F3/88 - со всасывающими или нагнетательными устройствами, например землесосные снаряды или землесосные драги (насосы вообще F04)

Владельцы патента RU 2674452:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" (ФГБОУ ВО "ИРНИТУ") (RU)

Изобретение относится к горным работам и может быть использовано при дражной разработке преимущественно средних и глубоких россыпей. Способ дражной разработки россыпных месторождений, включает вскрытие в контурах промышленных запасов, уменьшение мощности продуктивных отложений путем их срезания на глубину, достаточную для отработки оставшейся части драгой, перемещение срезанных продуктивных отложений в траншею и драгирование подготовленных запасов; траншею формируют в дражной пазухе, примыкающей к контурам запасов, при этом откос дражного отвала до границы дражного хода разбивают на террасы с засыпкой (заполнением) межходовых впадин, верхний слой срезаемых продуктивных отложений перемещают на горизонтальные площадки террас, а драгирование ведут послойно до появления в черпаках пород из дражных отвалов. Технический результат: обеспечение возможности управления поперечными параметрами дражного хода путем изменения соотношения ширины и высоты забоя. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к горным работам и может быть использовано при драгировании техногенных россыпей или участков месторождений, прилегающих к выработанному пространству с мощностью продуктивного пласта, превышающей максимально допустимую высоту забоя драги.

Мощность продуктивного пласта на россыпных месторождениях изменяется в довольно широком диапазоне. При выборе драги для разработки конкретного месторождения, как правило, руководствуются средней мощностью продуктивного пласта. При этом на протяжении всей россыпи встречаются участки с мощностью, превышающей возможности драги (больше суммы максимальной глубины черпания и максимальной величины надводного борта). Во многих случаях такие участки недорабатываются по глубине и часть полезного ископаемого остается в недрах.

Для разработки глубоких россыпей, как правило, применяли драги глубокого черпания с глубиной выемки песков от 30 до 50 м. Однако применение таких уникальных драг на средних по глубине россыпях с редкими участками с большой мощностью продуктивных отложений экономически не оправдано. В настоящее время на многих россыпях, отработанных драгами глубокого черпания в бортах выработок остались значительные запасы золота. Однако оставшиеся запасы золота, как правило, не могут окупить применение уникальных драг глубокого черпания и на доработке техногенных запасов в бортах дражного разреза используют менее мощные драги (в т.ч. на россыпи р. Маракан, разрабатываемой 600-литровой драгой, доработку оставшихся в бортах запасов осуществляет 380-литровая дага; на участке в устье кл. Веселяевский, разрабатываемом 380-литровой драгой, оставшиеся запасы будет дорабатывать монтируемая 250-литровая драга). При использовании на таких техногенных россыпях драг с меньшей глубиной черпания часть запасов (в основном в приплотиковой зоне) будет потеряна.

Известны способы выемки песков из приплотиковых отложений и западений плотика, расположенных ниже глубины черпания с использованием различных специальных устройств [SU №209340, МПК E02D 17/16, E02F 1/00, опубликовано 26.01.1968; SU №275911, МПК Е21С 45/00, опубликовано 14.07.1970, SU №283141, МПК Е21С 50/00, опубликовано 06.10.1970; SU №292714, МПК Е21С 45/00, опубликовано 15.01.1971]. Однако эти способы пригодны для выемки небольших объемов песков и используемые устройства имеют небольшую производительность. Кроме того, их применение влечет значительные простои драги и ведет к снижению добычи полезных ископаемых.

Известен способ дражной разработки россыпных месторождений (RU №2629187, МПК Е21С 41/30, опубликовано 25.08.2017), который включает вскрытие в контурах промышленных запасов, уменьшение мощности продуктивных отложений путем их срезания на глубину, достаточную для отработки оставшейся части драгой, перемещение срезанных продуктивных отложений в траншею и драгирование подготовленных запасов. При этом траншею формируют на непродуктивных участках, расположенных вдоль хода драги.

Использование данного способа возможно на россыпях с прерывистым расположением запасов и наличием непродуктивных участков вдоль хода драги. Кроме того, данный способ предусматривает дополнительный объем земляных работ по созданию траншеи.

За прототип принят способ разработки россыпных месторождений [SU №1802578, МПК Е21С 41/32, опубликовано 26.07.1990], согласно которому с целью снижения затрат на отработку мощных продуктивных отложений за счет обеспечения возможности их выемки драгами серийного производства, проводят траншею вдоль границы продуктивных отложений за контуром промышленных запасов, уменьшают мощность продуктивных отложений путем их срезания на глубину, достаточную для отработки оставшейся частей драгой и перемещают породы в траншею, после чего драгирование ведут в промышленных контурах, а затем за промышленным контуром.

Признаками прототипа, совпадающими с существующими признаками заявляемого способа, являются вскрытие в контурах промышленных запасов, уменьшение мощности продуктивных отложений путем их срезания на глубину, достаточную для отработки оставшейся части драгой, перемещение срезанных продуктивных отложений в траншею и драгирование подготовленных таким образом запасов.

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показывает, что основным недостатком последнего является значительное увеличение объема земляных работ, связанных с созданием траншеи и дополнительными вскрышными работами. На россыпях с наличием торфов расширение дражного хода для создания траншеи приведет либо к переэкскавации, либо к значительному удлинению расстояния транспортирования пустых пород до отвалов, размещаемых на бортах дражного разреза.

Наличие дражной выработки на техногенных россыпях позволяет значительно упростить подготовку запасов в бортах россыпи к драгированию.

Изобретение направлено на повышение эффективности дражной разработки россыпей за счет уменьшения потерь песков и снижения затрат на подготовку запасов.

Технический результат заключается в обеспечении возможности управления поперечными параметрами дражного хода путем изменения соотношения ширины и высоты забоя.

Технический результат достигается тем, что способ дражной разработки россыпных месторождений, включающий вскрытие в контурах промышленных запасов, уменьшение мощности продуктивных отложений путем их срезания на глубину, достаточную для отработки оставшейся части драгой, перемещение срезанных продуктивных отложений в траншею и драгирование подготовленных запасов, согласно изобретению, траншею формируют в дражной пазухе, примыкающей к контурам запасов, при этом откос дражного отвала до границы дражного хода разбивают на террасы с засыпкой (заполнением) межходовых впадин, верхний слой срезаемых продуктивных отложений перемещают на горизонтальные площадки террас, а драгирование ведут послойно до появления в черпаках пород из дражных отвалов. Разбивку откоса дражного отвала на террасы ведут сверху вниз, а высоту террас устанавливают кратной величине послойного опускания черпаковой рамы. При большом количестве срезаемых продуктивных отложений террасы формируют с расширением дражной пазухи. При небольшой ширине продуктивных отложений, продуктивный слой срезается до отметок ниже глубины осадки понтона драги.

Отличия от прототипа доказывают новизну изобретения.

Использование дражной пазухи в качестве траншеи без проведения работ по террасированию откосов отвалов приведет либо к значительным потерям полезного ископаемого, либо к его большому разубоживанию из-за высокой изрезанности поверхности отвалов, вызванной технологией выемки песков и отвалообразования.

Способы террасирования откосов отвалов известны и применяются при рекультивации нарушенной поверхности. Однако параметры уступов в известных способах определяются исходя из необходимости обеспечения благоприятных условий для восстановления растительного покрова.

В предложенном техническом решении параметры уступов устанавливаются исходя из условий максимального сокращения потерь и разубоживания полезного ископаемого. Создание террас позволяет срезать гребень отвалов и разместить их в межшаговых впадинах. Высота уступов и ширина горизонтальных площадок определяются с учетом равенства срезаемых и отсыпаемых во впадины объемов пород.

С целью повышения производительности драги и уменьшения разубоживания полезного ископаемого высота уступов устанавливается кратной мощности драгируемых слоев.

Мощность срезаемого слоя песков с поверхности бортовых запасов в первую очередь определяется величиной превышения общей мощности песков над максимальной высотой забоя драги. Однако с целью создания наиболее благоприятных условий драгирования и сокращения надводной части забоя мощность срезаемого слоя песков может быть принята существенно больше. Указанная мощность устанавливается с учетом оптимизации параметров дражного забоя и намеченного уровня воды в разрезе.

При незначительной ширине запасов в бортах выработки (бортовых целиков), существенно меньше минимально допустимой ширины забоя драги, глубина срезания верхнего продуктивного слоя увеличивается до глубины, превышающей осадку понтона драги. Данное решение упрощает маневрирование драги в разрезе и дает возможность осуществлять отработку запасов забоем меньшей ширины. Последнее позволяет производить драгирование узких участков полигона без разубоживания продуктивных отложений.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлен поперечный разрез дражного полигона с примыкающей к его контуру дражной выработкой согласно формуле изобретения,

где

1 - дражная пазуха;

2 - пески в целике;

3 - борт выработки;

4 - откос дражного отвала;

5 - террасы на откосе отвала;

6 - навал песков в дражной пазухе;

7 - плотик россыпи;

Способ, описанный в формуле изобретения, осуществляется следующим образом. Вдоль хода драги с достаточным опережением и максимальным водопонижением в дражной пазухе 1, примыкающей к контуру запасов песков 2 в борту дражной выработки 3 формируется траншея.

8 процессе формирования траншеи в дражной пазухе откос дражного отвала 4 со стороны рабочего борта выработки разбивается на террасы 5. Высота террас - h устанавливается кратной мощности драгируемого слоя, а ширина b определяется с учетом уравнивания срезаемых и отсыпаемых объемов пород вдоль откоса отвалов. После этого в траншею складируются в навал 6 пески, переваленные с дражного полигона, имеющего мощность продуктивного слоя Н_пр больше максимальной высоты дражного забоя Н_mах (с учетом надводного борта).

Перевалка песков может осуществляться как экскаваторным способом с использованием оборудования с большими рабочими параметрами (например, драглайнов), так и с применением бульдозеров. После подготовки запасов осуществляется их обводнение с подъемом уровня воды в дражном разрезе и последующее драгирование продуктивных отложений (песков) до плотика россыпи 7. При этом поворот черпаковой рамы драги в сторону отвалов осуществляют до появления в черпаках галечных или эфельных отложений.

1. Способ дражной разработки россыпных месторождений, включающий вскрытие в контурах промышленных запасов, уменьшение мощности продуктивных отложений путем их срезания на глубину, достаточную для отработки оставшейся части драгой, перемещение срезанных продуктивных отложений в траншею и драгирование подготовленных запасов, отличающийся тем, что траншею формируют в дражной пазухе, примыкающей к контурам запасов, при этом откос дражного отвала до границы дражного хода разбивают на террасы с засыпкой (заполнением) межходовых впадин, верхний слой срезаемых продуктивных отложений перемещают на горизонтальные площадки террас, а драгирование ведут послойно до появления в черпаках пород из дражных отвалов.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что разбивку откоса дражного отвала на террасы ведут сверху вниз, а высоту террас устанавливают кратной величине послойного опускания черпаковой рамы.

3. Способ по и 1 и 2, отличающийся тем, что при большом количестве срезаемых продуктивных отложений террасы формируют с расширением дражной пазухи.

4. Способ по 1 и 2, отличающийся тем, что при небольшой ширине продуктивных отложений, уменьшение их мощности путем срезания верхнего слоя осуществляют до отметок ниже глубины осадки понтона драги.

Изобретение относится к экологии и энергетике, в частности к извлечению из глубинных вод Черного моря сероводорода, серы, водорода, цветных и редких металлов. Технический результат заключается в осуществлении безопасного извлечения энергетических и минеральных ресурсов.

Способ добычи газогидратов со дна и морской комплекс для его реализации // 2668607

Группа изобретений относится к добыче полезных ископаемых на морском дне. Техническим результатом является увеличение производительности получения сжиженного газа в морских условиях.

Устройство автономной добычи твердых полезных ископаемых со дна континентального шельфа // 2651660

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при добыче россыпных месторождений твердых полезных ископаемых со дна шельфа. Устройство автономной добычи твердых полезных ископаемых со дна континентального шельфа, включающее грейферный ковш, состоящий из емкости и зубьев, гибких звеньев, взаимосвязанных с ковшом, механизм закрытия ковша.

Способ вакуумного регулирования линии райзера // 2643392

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, а именно к способу глубоководной морской добычи полезных ископаемых. Система глубоководной морской добычи полезных ископаемых содержит технологическую платформу для переработки вещества, линию райзера для создания в ней направленного вверх потока извлеченного вещества со дна водного объекта на технологическую платформу, обратную трубу для создания в ней обратного потока смеси морской воды и не представляющей ценности части вещества, проходящего с технологической платформы в направлении ко дну водного объекта, и систему регулирования расхода глубоководной морской добычи полезных ископаемых.

Способ разработки аквальной залежи газогидратов // 2627776

Изобретение относится к получению газа, метана и его гомологов из приповерхностных скоплений твердых газовых гидратов донных отложений. В процессе разработки аквальной залежи газогидратов, газ аккумулируется и проходит первичную обработку на платформе (или на судне), снабженной насосно-компрессорной трубой, трубопроводом со специальными баками для распределения и подачи воды, узлом подготовки вод, измерительными приборами для контроля за подачей воды и разрушающими залежь частицами, сборным колоколом, трубопроводом для отбора образующейся газовой смеси, приборами для контроля системы откачки образующегося продукта (газовой смеси), далее транспортируется в береговой накопитель метана.

Автономное устройство для подъема полезных ископаемых со дна акватории // 2626490

Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено для загрузки и подъема полезных ископаемых со дна акватории с наименьшим расходом энергии. Автономное устройство для подъема полезных ископаемых со дна акватории включает грейферный ковш, выполненный из эластичного материала, гибкие звенья, взаимосвязанные с ковшом, механизм закрытия ковша, датчик запуска гибкой полости, расположенной в подъемной секции.

Способ добычи природного газа в открытом море // 2617748

Изобретение относится к разработке месторождений углеводородов и может быть применено для добычи природного газа в открытом море. Способ включает тепловое воздействие на газогидратную залежь с последующим сбором газа куполообразным сборником и передачей его в аккумулирующие емкости.

Способ добычи твердых полезных ископаемых со дна арктического шельфа // 2615192

Изобретение относится к морской добыче полезных ископаемых и позволяет разрабатывать россыпные месторождения со дна континентального шельфа в условиях отрицательных температур.

Шагающее устройство для подводной добычи полезных ископаемых // 2601880

Изобретение относится к горному делу, в частности к устройствам для подводной добычи твердых полезных ископаемых. Устройство может быть использовано также для геологоразведочных изысканий, прокладки газо- и нефтепроводов, освоения торфяных месторождений.

Установка для шельфового бурения и способ шельфового бурения // 2599112

Группа изобретений относится к горному делу и может быть применена для шельфового бурения. Установка для шельфового бурения содержит платформу, такую как судно, понтон, самоподъемная буровая установка, и бурильную колонну, соединенную с указанной платформой с возможностью передачи приводного усилия и дополнительно снабженную компенсатором вертикальной качки.

Способ дражной разработки обводненных россыпных месторождений полезных ископаемых // 2655331

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, в частности к разработке обводненных россыпных месторождений и техногенных накоплений минерального сырья в условиях продолжительных отрицательных температур.

Способ взрывной подготовки горной массы к селективной выемке // 2653172

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано на открытых горных разработках крутопадающих рудных месторождений. Способ взрывной подготовки горной массы к селективной выемке включает бурение скважин, выполнение маркшейдерской съемки блока, опробование скважин геолого-геофизическими методами, изучение естественной блочности горных пород, оконтуривание качественной руды, заряжание скважин взрывчатым веществом, взрывание скважин, коммутацию скважинных зарядов и последовательное короткозамедленное взрывание в зажатой среде.

Способ дражной разработки россыпных месторождений // 2629187

Изобретение относится к горным работам и может быть использовано при дражной разработке преимущественно средних и глубоких россыпей. Технический результат заключается в увеличении производительности вскрышного и добычного оборудования путем оптимизации параметров дражного забоя, в том числе путем управления размерами навала песков в траншее.

Способ дражной разработки обводненных россыпных месторождений полезных ископаемых // 2614337

Устройство для дражной разработки месторождений в зимний период // 2614175

Способ оттаивания мерзлых горных пород и грунтов // 2602460

Изобретение относится к химической, горнодобывающей промышленности, в частности к искусственному оттаиванию мерзлых пород в горном деле и строительстве, и может быть использовано при разработке россыпных месторождений, в том числе с применением внешних энергоисточников, в особенности ядерных.

Способ разработки обводненных россыпных месторождений полезных ископаемых // 2598100

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности. Техническим результатом является повышение производительности горнодобывающего оборудования и увеличение продолжительности добычного сезона.

Способ разработки обводненных россыпей драгами // 2598099

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, в частности к разработке обводненных россыпных месторождений и техногенных накоплений минерального сырья в условиях продолжительной отрицательной температуры.

Способ разработки пластовых месторождений драглайнами // 2584334

Изобретение относится к горным работам и может быть использовано при разработке пластов песков россыпей, угля, пологих или наклонных залежей полезных ископаемых с применением бестранспортных систем разработки.

Способ разработки глинистых месторождений полезных ископаемых // 2537460

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке высокоглинистых россыпных месторождений. Способ разработки включает вскрытие отрабатываемых запасов месторождения, проходку канавы на всю длину добычного блока, затопление добычного блока водой для дезинтеграции глинистых песков и их последующей отработки добычным комплексом с установкой напорного гидротранспортирования и обогатительной установкой.

Устройство для забора и удаления отложившихся на дне водоема пластичных, илоподобных веществ // 2672695

Изобретение относится к устройству для забора и удаления отложившихся на дне водоема пластичных, илоподобных веществ, причем вещества отсасываются систематически и безвредно для окружающей среды.