Способ разработки месторождений полезных ископаемых

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при подземной разработке рудных месторождений. Одновременно с отработкой добычных блоков кондиционной без вредных примесей руды осуществляют отработку и сортировку по кондиционности рудной массы добычных блоков кондиционных труднообогатимых с вредными примесями руд. Закладку выработанного пространства производят отсортированными мелкими фракциями рудной массы кондиционных труднообогатимых с вредными примесями руд, объединенными с хвостами сортировки по содержанию вредных примесей. Выщелачивание их производят реагентами, минимизирующими взаимодействие с вредными примесями. Концентрат со сниженным содержанием вредных примесей после сортировки выдают на поверхность после расшихтовки с рудной массой из добычных блоков кондиционной без вредных примесей руды. Технический результат предлагаемого способа заключается в повышении эффективности процесса посредством решения системной задачи увеличения сквозного извлечения полезных компонентов при добыче и переработке разносортных труднообогатимых руд с вредными примесями. 1 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при подземной разработке рудных месторождений, в том числе труднообогатимых руд с вредными примесями.

Известен способ добычи полезных ископаемых с применением выщелачивания, по которому выемку руды производят камерами, раздробленную руду транспортируют на поверхность, где ее сортируют и обогащают, при этом хвосты обогащения укладывают в отвалы и выщелачивают их, а отходами производства закладывают отработанные камеры [1].

Однако известный способ не позволяет производить достаточно полное извлечение полезного ископаемого и связан с большими затратами на сооружение хвостохранилищ

Известен способ подземной разработки месторождений полезных ископаемых, включающий выемку рудного тела камерами и последующую закладку выработанного пространства, доставку руды на поверхность и извлечение полезных ископаемых на обогатительной фабрике [2].

Недостатки известного способа - большие потери руды и значительные затраты, связанные со складированием некондиционных руд и хвостов обогащения на поверхности.

Известен способ добычи полезных ископаемых с применением выщелачивания, включающий выемку руды камерами, транспортировку руды на поверхность, ее сортировку, обогащение, выщелачивание хвостов и последующую закладку отработанных камер отходами производства, отсортированную некондиционную руду и хвосты обогащения транспортируют в отработанные камеры в выщелачивающем растворе, а затем заложенные камеры обрабатывают выщелачивающим раствором [3].

Недостатком данного способа является снижение качества селективной разработки при вовлечении кондиционных труднообогатимых с вредными примесями руд.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ разработки месторождений полезных ископаемых, включающий проведение вскрывающих и подготовительных выработок, деление залежи на этажи, нарезку очистных блоков, очистную выемку руды, закладку выработанного пространства некондиционной горнорудной массой, выщелачивание ее растворами выщелачивающих реагентов и выдачу на поверхность отбитой кондиционной руды и продуктов выщелачивания, отличающийся тем, что, с целью повышения извлечения полезного ископаемого из недр без увеличения вредного воздействия на окружающую среду, производят забойную сортировку отбитой горнорудной массы, затем в процессе заполнения выработанного пространства некондиционной горнорудной массой смачивание ее растворами выщелачивающих реагентов осуществляют до полного влагонасыщения [4].

Данное решение направлено на повышение извлечения полезного ископаемого из недр, но не позволяет решать системную задачу увеличения сквозного извлечения полезных компонентов при добыче и переработке разносортных, в том числе труднообогатимых руд с вредными примесями.

Технический результат предлагаемого способа заключается в повышении эффективности процесса посредством решение системной задачи увеличения сквозного извлечения полезных компонентов при добыче и переработке разносортных, в том числе труднообогатимых руд и с вредными примесями.

Технический результат достигается за счет того, что в способе разработки месторождений полезных ископаемых, включающем проведение вскрывающих и подготовительных выработок, деление залежи на этажи, нарезку очистных блоков, очистную выемку, забойную сортировку отбитой рудной массы, закладку выработанного пространства некондиционной рудной массой, выщелачивание ее растворами реагентов с полным влагонасыщением и выдачу на поверхность кондиционной рудной массы и продуктов выщелачивания, одновременно с отработкой добычных блоков кондиционной без вредных примесей руды осуществляют отработку и сортировку по кондиционности рудной массы добычных блоков кондиционных труднообогатимых с вредными примесями руд, при этом закладку выработанного пространства производят отсортированными мелкими фракциями рудной массы кондиционных труднообогатимых с вредными примесями руд, объединенными с хвостами сортировки по содержанию вредных примесей, а выщелачивание их производят реагентами, минимизирующими взаимодействие с вредными примесями, при этом концентрат со сниженным содержанием вредных примесей после сортировки выдают на поверхность после расшихтовки с рудной массой из добычных блоков кондиционной без вредных примесей руды.

Возможность формирования требуемой последовательности выполняемых действий предложенными средствами позволяет решить поставленную задачу, определяет новизну, промышленную применимость и изобретательский уровень разработки.

На фиг. 1 представлена основная часть технологической схемы реализации, предлагаемого способа разработки месторождений полезных ископаемых.

Выполнение способа включало проведение вскрывающих и подготовительных выработок, деление залежи на этажи, нарезку очистных блоков, очистную выемку, забойную сортировку отбитой рудной массы, закладку выработанного пространства некондиционной рудной массой, выщелачивание ее растворами реагентов с полным влагонасыщением и выдачу на поверхность кондиционной рудной массы и продуктов выщелачивания. Одновременно с отработкой добычных блоков кондиционной без вредных примесей руды осуществляли отработку и сортировку по кондиционности рудной массы добычных блоков кондиционных труднообогатимых с вредными примесями руд. Закладку выработанного пространства производили отсортированными мелкими фракциями рудной массы кондиционных труднообогатимых с вредными примесями руд, объединенными с хвостами сортировки по содержанию вредных примесей. Выщелачивание производили реагентами, минимизирующими взаимодействие с вредными примесями. Концентрат со сниженным содержанием вредных примесей после сортировки выдавали на поверхность после расшихтовки с рудной массой из добычных блоков кондиционной без вредных примесей руды.

Пример выполнения предлагаемой технологии со сравнительным анализом. Кондиционные труднообогатимые с вредными примесями руды скарнированные мраморы являются вторым по ценности типом вольфрамомолибденовых руд на Тырныаузском месторождении. Около 48% балансовых запасов вольфрама на месторождении находится в скарнированных мраморах. Главным недостатком руд этого типа является высокое содержание кальцита, ограничивающее возможность их флотационной переработки. Отработанная годами схема обогащения исключает самостоятельную переработку скарнированных мраморов. Допускается только их подшихтовка в соотношении, не превышающем 10%. Подготовка отдельной инфраструктуры и подземных блоков скарнированных мраморов к добыче только для подшихтовки в незначительном количестве экономически не целесообразна.

Фактическая зависимость между обогатимостью руды и содержанием кальцита установлена статистически по результатам примерно тысячи сменных показателей на обогатительной фабрике. Статистически достоверная связь (коэффициент корреляции - 0,99) установлена между извлечением вольфрама и карбонатным модулем.

где ССаСО3 и CWO3 - содержания кальцита и триоксида вольфрама в руде. Руда с карбонатным модулем меньшим 65 считается легкообогатимой, с модулем 65-80 показатели обогащения снижаются, с модулем более 80 руда труднообогатима. Поэтому требования к шихте руды по действующей технологии обогащения не допускают переработку руд с карбонатным модулем более 80. Зависимость извлечения в концентрат WO3 от содержания в руде кальцита и трехокиси вольфрама приведена в таблице 1.

Сепарация пробы скарнированных мраморов центра (СМЦ), проба - ТПК-57 обеспечивает снижение содержания СаСО3 с 56,7% до 36,9%, при этом содержание WO3 увеличивается с 0,204 до 0,449%, в тоже время карбонатный модуль остается высоким (82,2), что снижает извлечение при флотации до уровня 79%. Учитывая, что выход сепарационных классов составляет не более 70%, то сквозное извлечение составит

где: Ek - выход сепарационных классов; Еƒ - извлечение WO3 при флотации, Es - извлечение WO3 при сепарации.

Выполнение технологии на основе предлагаемого способа включало одновременную, параллельно с блоком центра СМЦ, отработку блоков с низким содержанием кальцита (10,2%). Скарнированные мраморы-кондиционных труднообогатимых с вредными примесями руд подвергались дроблению и грохочению. Выделялись сепарационные классы и мелочь - минус 20 мм. Сепарационные классы подвергались кусковой сортировке с выделением обогащенного продукта и хвостов. Для снижения карбонатного модуля обогащенный продукт сепарации расшихтовывался с рудой слепой залежи в соотношении 1:3. Это обеспечило снижение карбонатного модуля до 58,4. Сквозное извлечение из сепарационного класса увеличилось до

т.е. на 51,32-37,5=13,8%.

Использование несортированных-несепарационных классов и хвостов сортировки-сепарации для закладки выработанного пространства с последующим выщелачиванием обеспечивает прирост сквозного извлечения. Выщелачивание из материала закладки вольфрама осуществляли фотоэлектроактивированными карбонатно-пероксидными растворами с рН 8,5-9,5, что обеспечивает минимальное загипсование и кольматацию выщелачиваемой минеральной массы. Итого сквозное извлечение WO3 по заявляемой технологии составило 51,32+22,7=74,02%. Прирост извлечения по сравнению с базовым вариантом составил 74,02-37,5=36,5%.

Учитывая значительный удельный вес скарнированных мраморов в структуре балансовых запасов Тырныаузского месторождения, разработка технологий, обеспечивающих вовлечение в добычу и переработку данного типа руд, является значимым резервом, вскрытие которого существенно улучшит рентабельность отработки месторождения. Предлагаемая технология эффективна при подземной добыче сложноструктурных, труднообогатимых, прожилковых типов руд, с неравномерным распределением полезного компонента, требующих предварительную кусковую сортировку.

Технология позволяет эффективно использовать возможности кусковой сортировки, закладки выработанного пространства некондиционной горной массой, выщелачивания и усреднения. В результате сокращаются затраты, повышается извлечение полезного компонента в конечный продукт.

Источники информации

1. Патент US 3260548, кл. 299-18. Способ добычи полезных ископаемых с применением выщелачивания, 1966.

2. Патент US 3586379, кл. 299-8. Способ подземной разработки месторождений полезных ископаемых, 1971.

3. А.с. SU 607020. Способ добычи полезных ископаемых с применением выщелачивания.

4. А.с. SU 1236818 Способ разработки месторождений полезных ископаемых.

Способ разработки месторождений полезных ископаемых, включающий проведение вскрывающих и подготовительных выработок, деление залежи на этажи, нарезку очистных блоков, очистную выемку, забойную сортировку отбитой рудной массы, закладку выработанного пространства некондиционной рудной массой, выщелачивание ее растворами реагентов с полным влагонасыщением и выдачу на поверхность кондиционной рудной массы и продуктов выщелачивания, отличающийся тем, что одновременно с отработкой добычных блоков кондиционной без вредных примесей руды осуществляют отработку и сортировку по кондиционности рудной массы добычных блоков кондиционных труднообогатимых с вредными примесями руд, при этом закладку выработанного пространства производят отсортированными мелкими фракциями рудной массы кондиционных труднообогатимых с вредными примесями руд, объединенными с хвостами сортировки по содержанию вредных примесей, а выщелачивание их производят реагентами, минимизирующими взаимодействие с вредными примесями, при этом концентрат со сниженным содержанием вредных примесей после сортировки выдают на поверхность после расшихтовки с рудной массой из добычных блоков кондиционной без вредных примесей руды.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых при камерной и камерно-столбовой системах разработки с закладкой выработанного пространства.

Изобретение относится к способу определения длины заполняемой секции полностью механизированного угледобывающего заполняющего смешивающего шахтного комбайна. Техническим результатом является обеспечение простого безопасного надежного и высокопроизводительного способа.

Изобретение относится к способу упрочнения гидрозакладочного массива и может быть использовано при добыче минерального сырья при отработке устойчивых руд камерными системами с гидрозакладкой выработанного пространства.
Изобретение относится к области производства вторичных видов топлива и может быть использовано для утилизации жидких биологических отходов с одновременным производством биотоплива, сходного по составу с сырой природной нефтью.

Изобретение относится к области строительства и может использоваться в горной промышленности, транспортных и гидротехнических системах, для защиты надземных и подземных пространств, являющихся объектами природных и техногенных образований, при ликвидации оползней и провалов, а также может быть использовано при создании объектов на других земных и внеземных пространствах.

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 области горного дела. Способ раздельной разработки и транспортировки мощных угольных пластов с пустой породой и засыпки выработанного пространства пустой породой включает прокладку транспортного штрека (1) и дорожного полотна (2), расположенных параллельно в шахте.

Изобретение относится к горной промышленности, к способам подэтажной разработки крутых пластов с закладкой выработанного пространства. Способ включает подготовку выемочного участка к отработке, отработку выемочного участка подэтажами короткими очистными забоями, проветриваемыми за счет общешахтной депрессии.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной разработке месторождений полезных ископаемых. Техническим результатом является обеспечение безопасных условий для отработки нижезалегающих запасов полезного ископаемого за счет полного перехвата и отведения профильтровавшихся рассолов.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке сложноструктурных месторождений, преимущественно рудных. Технический результат предлагаемого способа заключается в повышении эффективности разработки месторождений за счет более равномерного распределения зарядов ВВ в объеме блока при дифференцированном взрывном воздействии на участки рудного массива с различными прочностными характеристиками и тектонической нарушенностью.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при вторичной подземной разработке оставшихся участков ранее отработанных шахтных полей мерзлых глубокопогребенных золотороссыпных месторождений Севера.

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 горнодобывающей промышленности и может быть использовано при подземной разработке рудных месторождений. Одновременно с отработкой добычных блоков кондиционной без вредных примесей руды осуществляют отработку и сортировку по кондиционности рудной массы добычных блоков кондиционных труднообогатимых с вредными примесями руд. Закладку выработанного пространства производят отсортированными мелкими фракциями рудной массы кондиционных труднообогатимых с вредными примесями руд, объединенными с хвостами сортировки по содержанию вредных примесей. Выщелачивание их производят реагентами, минимизирующими взаимодействие с вредными примесями. Концентрат со сниженным содержанием вредных примесей после сортировки выдают на поверхность после расшихтовки с рудной массой из добычных блоков кондиционной без вредных примесей руды. Технический результат предлагаемого способа заключается в повышении эффективности процесса посредством решения системной задачи увеличения сквозного извлечения полезных компонентов при добыче и переработке разносортных труднообогатимых руд с вредными примесями. 1 ил., 1 табл.

Наверх