Экогеотехнологический способ вторичной подземной обработки остаточно-целиковых глубокопогребенных золотороссыпных месторождений криолитозоны

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при вторичной подземной разработке оставшихся участков ранее отработанных шахтных полей мерзлых глубокопогребенных золотороссыпных месторождений Севера. Экогеотехнологический способ вторичной подземной отработки остаточно-целиковых золотороссыпных месторождений криолитозоны предусматривает отработку каждого шахтного поля в два этапа в течение двух лет. В зимний период (1-й этап) осуществляют проходку вскрывающих, подготовительных и нарезных выработок, а также ведение горнодобычных работ камерными системами прямым ходом. Отработанное очистное пространство огораживают, крепят временной крепью, производят подготовительные работы под землей и на поверхности. На летний период шахту временно консервируют и производят загрузку в отработанное очистное пространство золотосодержащих геоматериалов гале-эфельных отвалов первичной золотодобычи в виде штабелей, которые затем прогревают атмосферным теплом с помощью тепловых труб. После этого производят их пропитку выщелачивающим раствором, нагнетаемым с поверхности по перфорированным трубам, с последующим сбором и откачкой продуктивного раствора на поверхность для извлечения полезного компонента. Затем в зимний период (2-й этап) производят отработку целиков обратным ходом с последующим выполнением всех вышеперечисленных операций в зимнее и летнее время. По мере отработки шахтного поля производят закладку погашаемых горных выработок мерзлыми вскрышными породами и галечным геоматериалом вторичной отработки россыпи. Изобретение позволяет получить дополнительный металл, предотвратить деформацию земной поверхности над отработанными шахтными полями, восстановить рельеф и сплошность техногенно-нарушенного горного массива. 2 ил.

 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при вторичной подземной разработке некондиционных по прежним нормам, оставшихся участков ранее отработанных шахтных полей мерзлых глубокопогребенных золотороссыпных месторождений Севера, с наличием на поверхности гале-эфельных отвалов первичной золотодобычи содержащих тонкодисперсное золото.

Известен экогеотехнологический способ повторной разработки техногенных россыпных месторождений криолитозоны, включающий отработку естественных ленточных целиков ранее отработанных россыпных шахт (РШ) выработанное пространство которых предварительно крепят ленточными ледопородными целиками, возводимыми параллельно оставшимся в период первичной отработки россыпи [1] (Прототип).

Недостатками данного способа являются:

- значительные потери тонкодисперсного металла при промывке добытых песков по традиционной технологии, который скапливается в гале-эфельных отвалах;

- реализация способа требует значительных затрат при сравнительно небольшом объеме добываемых песков и металла, в связи с чем он рентабелен только при высоком содержании золота в отрабатываемых целиках;

- не предусматривается доизвлечение тонкодисперсного золота гале-эфельных отвалов первичной золотодобычи, которые используются в качестве закладочного материала РШ;

- практически безвозвратно теряется неизвлеченный тонкодисперсный металл, находящийся в гале-эфельных отвалах первичной золотодобычи, который в процессе ведения закладочных работ поступает в выработанное пространство РШ.

Предлагается новый способ вторичной подземной отработки остаточно-целиковых глубокопогребенных золотороссыпных месторождений Севера, реализация которого будет способствовать:

- получению дополнительного металла;

- введению в породно-хозяйственный оборот некондиционных участков россыпей;

- повышению прибыли горнодобывающих предприятий;

- решению ряда задач экологического плана;

- обеспечению занятости трудоспособного населения региона.

Требуемый технический результат при реализации изобретения предполагается получить с учетом:

- наличия на северо-восточных территориях РФ ранее неосвоенных участков глубокопогребенных мерзлых золотороссыпных месторождений с наличием металла в тонкодисперсных, трудноуловимых фракциях;

- наличия больших объемов гале-эфельных отвалов первичной золотодобычи с высоким содержанием трудноуловимого тонкодисперсного золота, которые могут быть отнесены к техногенным месторождениям и их разработка рентабельна в настоящее время;

- наличия большого количества отвалов галечных и вскрышных пород, которые пригодны для закладки выработанного пространства РШ;

- наличия отработанных технологий по строительству РШ, ведению всех видов работ по добыче, и переработке песков, а так же возведению закладочных массивов;

- наличия опыта и технологий кучного выщелачивания рудного золота в жестких климатических условиях;

- высокой скорости и эффективности процессов кучного выщелачивания золота из гале-эфельных отвалов в виду его нахождения в несвязанной, тонкодисперсной легко растворимой форме.

Предлагаемый новый способ вторичной подземной отработки статочно целиковых глубокопогребенных золотороссыпных месторождений криолитозоны, включает проходку вскрывающих, подготовительных и нарезных выработок, ведение горнодобычных работ камерными системами прямым ходом в зимний период по традиционным технологиям [2, 3]. Отличается тем, что в летний период по окончании добычных работ отработанное очистное пространство огораживают, теплоизолируют, проводят подготовительные работы и производят загрузку золотосодержащих геоматериалов первичной золотодобычи в виде штабелей, которые затем прогревают атмосферным теплом с помощью тепловых труб, после этого производят их пропитку выщелачивающим раствором, нагнетаемым с поверхности по перфорированным трубам с последующим сбором и откачкой продуктивного раствора на поверхность для извлечения полезного компонента. Затем в зимний период производят отработку целиков обратным ходом с выполнением всех вышеперечисленных операций в летнее время. Погашаемые горные выработки по мере отработки шахтных полей обратных ходом заполняют мерзлыми, вскрышными породами и песчано-галечным материалом вторичной отработки.

Введенный в формулу изобретения такой существенный признак как совмещение операций по отработке целиковых золотосодержащих песков и до-извлечению золота из гале-эфельных отвалов прежней золотодобычи позволяет существенно повысить рентабельность горнодобывающих предприятий, решить ряд природоохранных и экологических проблем в золотодобывающих регионах Северо-Востока РФ.

Следующий существенный признак заключается в том, что штабели золотосодержащих отвалов размещают в теплоизолированных камерах РШ, что позволяет значительно повысить скорость их оттайки атмосферным теплом в летний период, трансформируемым тепловыми трубами, обеспечивая требуемый положительный температурный режим, повышая интенсивность выщелачивания металла. В то же время, теплоизоляция предотвращает растепление окружающего мерзлого горного массива.

Существенным отличием в сравнении с аналогом, является включение в традиционный процесс подземной золотодобычи, операций по доизвлечению тонкодисперсного труднообогатимого золота имеющихся гале-эфельных отвалов сравнительно дешевым, эффективным и простым в реализации способом - кучным выщелачиванием, не требующим приобретения дорогостоящего оборудования и присутствия людей под землей.

Не менее важным отличием является так же использование в качестве закладочного материала отвалов вторичной золотодобычи не содержащих металла.

Положительными факторами изобретения являются:

- использование безэнергетических устройств-тепловых труб для трансформации атмосферного тепла в штабели, эффективных и недорогих, пригодных для многократного использования;

- рациональное использование отработанного подземного пространства РШ для размещения золотосодержащих геоматериалов и оборудования для проведения операций по кучному выщелачиванию золота;

- высокая безопасность отработки целиков обратным ходом, за счет использования штабелей геоматериалов в качестве искусственных породных целиков;

- снижение энергетических расходов за счет использования естественного источника-атмосферного тепла для предварительной оттайки штабелей и поддержания положительного температурного режима процессов кучного выщелачивания;

- обеспечение безопасности, эффективности и цикличности выполняемых операций за счет использования двухгодичной сезонной схемы организации работ с временной консервацией шахт на летний период: в зимний период выполняют подземные горные работы, осуществляют бурение скважин и оборудование отработанных камер, сооружают поверхностный комплекс, закладывают погашаемые горные выработки; в летний период производят работы по промывке добытых песков на промывочных приборах, загрузке отработанных камер золотосодержащим геоматериалом, оттайке штабелей и кучному выщелачиванию золота;

- высокая экологичность, т.к. остаточные продукты процессов кучного выщелачивания остаются в замкнутом подземном пространстве РШ, ограниченном непроницаемыми мерзлыми породами, исключая тем самым миграцию и попадание токсичных веществ в биоту.

Способом предусматривается поэтапная схема организации ведения работ на разрабатываемом месторождении. Каждое шахтное поле отрабатывается в два этапа в течение двух лет с выполнением работ как в зимний, так и летний периоды. В первый год (1ый этап) в зимний период ведутся горностроительные работы, проходятся все подземные выработки и отрабатывается продуктивный пласт песков камерной системой прямым ходом с оставлением междукамерных целиков по традиционным технологиям [2, 3]. Отработанные очистные камеры крепятся временной крепью, теплоизолируются и гидроизолируются, проводятся подготовительные работы. С поверхности пробуривается нужное количество скважин, а так же сооружается поверхностный комплекс для проведения операций по кучному выщелачиванию золота. На летний период РШ временно консервируется и ведутся работы по промывке добытых песков на промывочных приборах, загрузке золотосодержащего геоматериала в очистные камеры, оттайке штабелей и кучному выщелачиванию металла.

На следующий год (2ой этап) в зимний период производится отработка ранее оставленных целиков обратным ходом. В образуемом отработанном пространстве, а так же на поверхности выполняются все вышеперечисленные операции 1го этапа. Погашаемые горные выработки заполняются мерзлым вскрышным и галечным геоматериалом. В летнее время в том же порядке выполняются все те же вышеописанные работы первого этапа. В огороженное, подготовленное очистное пространство загружается золотосодержащий геоматериал отвалов как первичной, так и вторичной золотодобычи из которого извлекается ценный компонент кучным выщелачиванием.

Заявляемый способ, включающий технологическую схему кучного выщелачивания золотосодержащего геоматериала, функционирующую в летний период в течение двух лет отработки шахтных полей представлены на 2ух чертежах (Фиг. 1 и Фиг. 2), где показана отработанная, приведенная в требуемое техническое состояние очистная камера РШ в плане и вертикальном разрезе с пробуриваемыми с поверхности скважинами и расстановкой всего оборудования на поверхности и под землей.

Условные обозначения принятые на чертежах:

1 - отработанная очистная камера РШ;

2 - загрузочная сквозная вертикальная скважина (Ф 500-600 мм);

3 - вертикальные сквозные обсаженные скважины для установки тепловых труб;

4 - вертикальные сквозные скважины для установки перфорированных труб для подачи выщелачивающего раствора;

5 - тепловые трубы для оттайки штабеля;

6 - перфорированные трубы для подачи выщелачивающего раствора;

7 - днище отработанной камеры;

8 - зумпф для сбора продуктивного раствора;

9 - гидрозащитный мат;

10 - гибкий трубопровод для транспортировки продуктивного раствора на поверхность;

11 - поверхностный трубопроводный контур для подачи выщелачивающего раствора;

12 - передвижная емкость с выщелачивающим раствором;

13 - передвижная емкость для хранения продуктивного раствора.

14 - золотосодержащий геоматериал гале-эфельных отвалов первичной золотодобычи;

15 - выложенный под землей штабель из золотосодержащего геоматериала гале-эфельных отвалов подлежащего кучному выщелачиванию;

Реализация заявляемого способа на практике осуществляют следующим образом. В процессе ведения очистных работ в РШ в зимний период, над каждой отработанной, закрепленной временной крепью, теплоизолированной, огороженной перемычками очистной камерой 1 с земной поверхности в ее центральной части пробуривают загрузочную скважину 2 большого диаметра (600-600 мм). Кроме этого, пробуривают требуемое количество сквозных скважин 3 и 4 малого диаметра (70-100 мм) для установки тепловых труб 5 и перфорированных труб 6 для подачи выщелачивающего раствора. Днищу камеры 7 придают чашеобразную форму, проходят зумпф 8 для сбора продуктивного раствора и укладывают гидрозащитный мат 9. Так же под землей прокладывают гибкий трубопровод 10 для транспортировки продуктивного раствора на поверхность. На поверхности РШ прокладывают трубопроводный контур 11 для подачи выщелачивающего раствора. Устанавливают передвижные емкости 12 и 13 соответственно для выщелачивающего и продуктивного растворов. Возле каждой загрузочной скважины складируют золотосодержащий гале-эфельный геоматериал первичной золотодобычи 14 подлежащий переработке кучным выщелачиванием.

Работы выполняют в следующей последовательности. В летний период золотосодержащий геоматериал 14 загружают погрузчиками в загрузочную скважину 2 с заполнением отработанной камеры 3 на полный объем (включая скважину) из которой предварительно убирают временную крепь, с уплотнением вибраторами с образованием штабеля 15. Затем в него через скважины 3 вставляют тепловые трубы 5 с помощью которых производят оттайку штабеля атмосферным теплом до положительных температур. После этого через скважины 4 с помощью вибраторов внедряют перфорированные трубы 6 и начинают подачу выщелачивающего раствора находящегося в передвижной емкости 12, распределяемого с использованием поверхностного трубопроводного контура 11. Фильтрующийся золотосодержащий раствор по гидро-защитному мату 9 стекает самотеком в зумпф 8 откуда по трубопроводу 10 его откачивают в передвижную емкость 13 и отправляют на дальнейшую переработку.

В зимний период погашаемые горные выработки по мере отработки шахтного поля обратным ходом в течение 2го года закладывают мерзлым вскрышным и галечным геоматериалом вторичной отработки.

Основные преимущества предлагаемого способа:

- введение в народно-хозяйственный оборот остаточно-целиковых золотороссыпных месторождений Севера;

- получение дополнительного металла для пополнения золотовалютного резерва страны;

- освобождение земной поверхности от существующих и вновь образуемых отвалов вторичной разработки и переработки золотосодержащих песков;

- предотвращение деформаций земной поверхности над отработанными шахтными полями;

- получение дополнительной прибыли горнодобывающими предприятиями;

- предотвращение попадания высокотоксичных веществ в биоту;

- восстановление прежнего рельефа местности;

- обеспечение рециклинга твердых геоматериалов продуктивного пласта песков отрабатываемого россыпного месторождения;

- обеспечение занятости трудоспособного населения золотодобывающих регионов Севера.

Экогеотехнологический способ вторичной подземной отработки остаточно-целиковых глубокопогребенных золотороссыпных месторождений криолитозоны, включающий ведение вскрышных и горнодобычных работ, отработку целиков, заполнение выработанного пространства песчано-галечным материалом отвалов, отличающийся тем, что по окончании добычных работ отработанное очистное пространство огораживают, крепят временной крепью, теплоизолируют, производят подготовительные работы и загружают в летний период золотосодержащим гале-эфельным геоматериалом первичной золотодобычи в виде штабелей с последующим прогревом атмосферным теплом с помощью тепловых труб и пропиткой выщелачивающим раствором, нагнетаемым с поверхности, после чего получаемый продуктивный раствор откачивают на поверхность для извлечения полезного компонента, затем в зимний период производят отработку целиков обратным ходом с выполнением всех вышеописанных операций и по мере отработки шахтного поля производят закладку погашаемых горных выработок мерзлыми вскрышными породами и галечным геоматериалом вторичной отработки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при добыче алмазов высокой ценности с обеспечением безопасности и кристаллосбережения щадящей выемкой участков с повышенным содержанием алмазов высокой ценности, в том числе ювелирных алмазов.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых, преимущественно кимберлитовых трубок, при их доработке после выемки запасов из верхней части открытым способом.

Изобретение относится к горнорудной промышленности и может быть использовано при добыче и переработке рудного сырья крутопадающих рудных месторождений подземным способом.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке наклонных рудных месторождений полезных ископаемых на больших глубинах в условиях повышенного горного давления.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для разработки крутопадающих месторождений неустойчивых руд. Способ включает проходку буродоставочных ортов, выемку полезного ископаемого ориентированными вкрест протирания горизонтальными или слабонаклонными камерами полигональной формы, со смещением камер смежных этажей на половину их ширины, с выемкой руды отбойкой взрывом скважин и закладкой выработанного пространства.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности Способ разработки горизонтальных и пологих рудных тел средней мощности подэтажным обрушением включает проведение выработок: доставочного орта, буродоставочных штреков, разделяющих рудное тело на панели, погрузочных заездов, разделяющих панели на секции, вентиляционного восстающего, а также отбойку слоев руды веерами скважин, пробуренных из буродоставочных штреков, на зажимающую среду и выпуск отбитой руды по площадно-торцевой схеме одновременно через буродоставочные штреки и погрузочные заезды.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной разработке рудных месторождений. В способе разработки наклонных рудных тел предложен восходящий порядок выемки, заполнение выработанного пространства породными блоками, площадной выпуск руды через траншейное днище-подсечку в замкнутом изолированном пространстве.

Изобретение относится к горному делу. Способ разработки наклонных рудных тел включает нисходящий порядок выемки камерами с последующим обрушением пород висячего бока и формированием рудо-породного искусственного массива.

Изобретение относится к подземной добыче ценных руд. Способ разработки наклонных рудных тел средней мощности, включающий разделение рудного тела на подэтажи, проведение в лежачем боку на подэтажном горизонте траншейного и доставочного штреков, погрузочных заездов между ними, выемку запасов подэтажей очистными блоками, расположенными по простиранию рудного тела и состоящими из очистной камеры и междукамерного целика (МКЦ), отбойку камерных запасов и площадной выпуск руды, затем взрывание МКЦ на выработанное пространство камеры и выпуск руды МКЦ под обрушенными породами из тех же погрузочных заездов.

Изобретение относится к подземной разработке полезных ископаемых. Способ подготовки, нарезки и отработки маломощных и средней мощности рудных тел включает разработку запасов эксплуатационного блока системой «Горизонтальные слои с твердеющей закладкой» с выемкой в нисходящем порядке, когда с одного слоевого орта отрабатываются запасы 3-х слоев.

Изобретение относится к выщелачиванию металлов из руд и концентратов. Устройство содержит реактор из кислотостойкого и термостойкого материала, выполненный со штуцером для загрузки в него исходного сырья в виде пульпы, напорный бак для подачи в реактор реагента в виде раствора кислоты или раствора хлорида натрия и размещенные в реакторе ультразвуковой диспергатор и подключенный к источнику постоянного тока электродный блок.

Изобретение относится к гидрометаллургической переработке рудных концентратов, преимущественно колумбитового или колумбито-танталитового концентрата. Способ разделения соединений ниобия и тантала включает коллективную экстракцию октанолом-1 ниобия и тантала из кислых сульфатно-фторидных растворов и добавку в полученный после экстракции раствор серной и плавиковой кислот.
Изобретение относится к получению окислителя сульфидов из сернокислых растворов железа (II) с использованием микроорганизмов и может быть использовано для растворения сульфидов меди, никеля, цинка, кобальта, мышьяка и железа и выщелачивания металлов из сульфидного минерального сырья, в частности из руд, продуктов и отходов горно-обогатительных и металлургических производств.

Изобретение относится к металлургии благородных металлов, в частности к переработке сульфидных концентратов, содержащих благородные металлы. Проводят гидрохимическую доводку сульфидного концентрата в растворе азотной кислоты с отделением раствора-маточника.

Изобретение относится к выделению РЗМ из производственных растворов, полученных при переработке апатитового концентрата серной кислотой. Может быть использовано на предприятиях горно-перерабатывающей промышленности.

Изобретение относится к переработке золотосодержащей руды с примесями ртути. Измельченный исходный материал нагревают до температуры плавления золота, в емкость с нагретой до 92-98°C водой выливают расплавленный материал и после осаждения золота на дне емкости в виде твердой фракции, а ртути - на слое золота в виде жидкой фракции, отделяют ртуть от золота удалением жидкой ртути выливанием из упомянутой емкости в отдельную емкость.

Изобретение относится к аналитической химии, в частности, к способам извлечения солей металлов из водных растворов без органического растворителя с помощью расслаивающейся системы антипирин (АП)-вода-сульфат натрия.
Изобретение относится к технологии переработки алюмокремниевого сырья. Нефелиновое сырье измельчают, спекают при температуре 400-1000°C с карбонатом натрия, или дисульфатом калия, или гидросульфатом калия.

Группа изобретений относится к переработке использованных электронных плат. Осуществляют механическое удаление навесных деталей с использованных электронных плат, получая первый промежуточный продукт из удаленных навесных деталей и облегченных плат с деталями монтажа и микромонтажа, выделяют в первом троммеле из упомянутого первого промежуточного продукта упомянутые облегченные платы с деталями монтажа и микромонтажа, выполняют в активаторе химическое растворение припоя с упомянутых облегченных плат, получая суспензию растворенного припоя и твердую фазу из деталей монтажа и микромонтажа и пластмассовых основ плат, отделяют во втором троммеле суспензию растворенного припоя от упомянутой твердой фазы, разделяют упомянутую твердую фазу на упомянутые пластмассовые основы плат и на элементы, содержащие благородные металлы, и направляют разделенные элементы на извлечение из них соответствующих благородных металлов и передают пластмассовые основы плат на утилизацию.

Изобретение относится к способу извлечения лантана (III) из растворов солей. Способ включает флотоэкстракцию с использованием органической фазы, в качестве которой используют изооктиловый спирт, и собирателя, в качестве которого используют ПАВ анионного типа - додецилсульфат натрия в концентрации, соответствующей стехиометрии: La+3+3NaDS=La(DS)3+3Na+, где La+3 - катион лантана (III), DS- - додецилсульфат-ион.

Изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности к извлечению благородных металлов из цианистых растворов цинком или алюминием. Способ включает контактирование растворов с электроотрицательным металлом, загруженным в донную конусную часть цементатора.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при вторичной подземной разработке оставшихся участков ранее отработанных шахтных полей мерзлых глубокопогребенных золотороссыпных месторождений Севера. Экогеотехнологический способ вторичной подземной отработки остаточно-целиковых золотороссыпных месторождений криолитозоны предусматривает отработку каждого шахтного поля в два этапа в течение двух лет. В зимний период осуществляют проходку вскрывающих, подготовительных и нарезных выработок, а также ведение горнодобычных работ камерными системами прямым ходом. Отработанное очистное пространство огораживают, крепят временной крепью, производят подготовительные работы под землей и на поверхности. На летний период шахту временно консервируют и производят загрузку в отработанное очистное пространство золотосодержащих геоматериалов гале-эфельных отвалов первичной золотодобычи в виде штабелей, которые затем прогревают атмосферным теплом с помощью тепловых труб. После этого производят их пропитку выщелачивающим раствором, нагнетаемым с поверхности по перфорированным трубам, с последующим сбором и откачкой продуктивного раствора на поверхность для извлечения полезного компонента. Затем в зимний период производят отработку целиков обратным ходом с последующим выполнением всех вышеперечисленных операций в зимнее и летнее время. По мере отработки шахтного поля производят закладку погашаемых горных выработок мерзлыми вскрышными породами и галечным геоматериалом вторичной отработки россыпи. Изобретение позволяет получить дополнительный металл, предотвратить деформацию земной поверхности над отработанными шахтными полями, восстановить рельеф и сплошность техногенно-нарушенного горного массива. 2 ил.

Наверх