Способ разработки месторождений полезных ископаемых

 

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности. Цель - повышениеполноты извлечения металлов и их оксидов и устранение загрязнения окружающей среды пылью и токсичными газами. Разрабатываемоа месторождение вскрывают системой шахт и подготавливают рудное тело (РТ) к отработке нарезкой его системой штреков (Ш). Монтируют рабочий орган (РО) на базе плазмотрона или лазера и размещают его в одном из нарезных Ш. Отработку РТ ведут вь4сокотемпературным испарением, воздействуя на его РО. Образующиеся пары конденсируют, получают порошок металлов и их оксидов и поднимают их на поверхность. Обрушенные породы орошают водой и с помощью вентиляции пропускают через них воздух, загрязненный пылью и газообразными продуктами, образовавшимися в процессе отработки. 1 ил.слс

СОЮЗ . СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

nI)s Е 21 В 43/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

OntnCAHVE И3ОБМТЕ И

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4811257/03 (22) 06,04,90 (46) 07.02.92. Бюл. М 5 (71) Магнитогорский горно-металлургический институт им. Г,И.Носова (72) Н.И,Иванов и А.В.Вачаев,. (53) 622.234.4(088,8) (56) Справочник по горнорудному делу./Под ред. А.М.Терпигорева и Р,П.Каплунова. — М-.:

ГосИ НТИ по горному делу, 1961, т.! И, с. 531534.

Калабин А.И. Добыча полезных ископаемых подземным выщелачиванием и другими геотехнологическими методами. — М.:

Атомиздат, 1981, с,147-150. (54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ (57) Изобретение относится к горнодобывающей промышленности. Цель — повышение

Изобретение относится к горнометаллургической промышленности и может быть использовано для выемки полезных ископаемых из недр земли подземным способом с утилизацией продуктов переработки руд и горных пород, содержащих химические элементы, используемые в науке и технике..

Известны способы подземной добычи полезных ископаемых, включающие вскрытие, подготовку, нарезку и очистную выемку с механическим дроблением рудного массива с доставкой горной массы до мест погрузки, откаткой, транспортом до обогатительной фабрики и металлургического завода.

„„SU Ä 1710713 А1 полноты извлечения металлов и их оксидов и устранение загрязнения окружающей среды пылью и токсичными газами, Разрабатываемое месторождение вскрывают системой шахт и подготавливают рудное тело (PT) к отработке нарезкой его системой штреков (Ш). Монтируют рабочий орган (PO) на базе плазмотрона или лазера и размещают его в одном из нарезных Ш. Отработку PT ведут высокотемпературным испарением, воздействуя на его PO. Образующиеся пары конденсируют, получают порошок металлов и их оксидов и поднимают их на поверхность. Обрушенные породы орошают водой и с помощью вентиляции пропускают через них воздух, загрязненный пылью и газообразными продуктами, образовавшимися в процессе отработки. 1 ил.

° ай

В этом способе потери руды и полез-: Q ного компонента при этом достигают существенных величин, часть из них теряется безвозвратно, нанося существенный зкономический ущерб, Сама добыча и переработка руд связаны, как правило,с экономическим загрязнением окружающей среды пылью, газами.

Наиболее близким к заявляемому ре, шению является способ добычи полезных ископаемых, включающий вскрытие, подготовку рудного тела с нарезкой, отработку рудного тела путем подземного выщелачивания отбитой эамагазинированной в очистных выработках (блоках) руды жидкими реагентами, в которых растворяют металлы

1710713

55 или их соединения с последующим улавливанием и выдачей на поверхность раство. ров, из которых растворенные элементы извлекают химической или термической обработкой.

Способ характеризуется селективным извлечением полезного компонента, например железа из железорудного месторождения, не превышающим 60 — 70;(,, потерями растворов в процессе их сбора и транспортировки, достигающими 10 — 15, и большими выбросами паров реагентоврастворителей в исходящей струе шахтного воздуха, Потери растворителя в процессе транспорта его до перерабатывающего предприятия служат причиной заражения воздуха парами и поверхностного слоя земли (почвы) насыщенными растворами металлов, Целью изобретения является снижение расходов нэ добычу металлов и их оксидов за счет полной их выемки из рудных запасов с устранением загрязнений окружающей среды пылью и токсичными газами.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, включающем вскрытие месторождения, подготовку рудного тела с нарезкой, отработку последнего. закладку выработанного пространства пустыми породами, отработку рудного тела ведут высокотемперэтурным испарением, затем образовавшиеся пары конденсируют, полученный продукт в виде порошков выдают на поверхность, причем образовавшиеся газообразные продукты очищают пропусканием их через обрушенные орошаемые водой горные породы, На чертеже изображена схема вскрытия, подготовки, нарезки и очистной выемки месторождения полезных ископаемых.

Грузолюдской 1 и вентиляционный 2 стволы свиты между собой вентиляционными выработками 3 и 4, которые ограждены от ствблов двойными вентиляционными перемычками 5 и 6. Нэ схеме выполнены отрезные восстающие 7 и 8 подэтажный, штрек 9 и нарезной восстающий 10. На восстающих 7, 8 и 10 установлены двойные вентиляционные перемычки 11-13 соответственно.

Рабочий орган (PO) 14. оборудован плэзмотроном или лазерным генератором, или источником, Тяговые установки 15 с тремя лебедками предназначены соответственно для размещения каната, шлангов подачи плээмообрэзующего газа и электрического кабеля, размещенных в подэтажных ортах- рассечкэх 16. оборудованных бесконечным канатом 17, замэтываемом на барабан тяговой установки 15. Управление

35 работой лебедок — автоматическое функционально зависящее от тепловой работы рабочего органа 14. Плазмообрэзующий газ (метан, пропан - бутановая смесь) к рабочему органу 14 подводится от общешахтной газовой сети (не показано).

Водосборник 18 служит для подачи воды самотеком в обрушенные горные породы, Для сбора шахтных вод служит водосборник 19, оборудованный насосами главного водоотлива.

Кроме того, на схеме показаны грудь забоя 20, обрушенное пространство 21, выработанное пространство 22, рудное тело 23, Пример. После вскрытия, подготовки рудного тела и нарезки и монтажа рабочего органа 14, выполненного на базе пламотрона мощностью 50-60 МВт с

1 самовосстанавливающимся катодом в нарезном восстающем 10 в крайнем верхнем положении включаются высокотемлера; турные устройства рабочего органа 14— плээмотроны и ведется осуществление отработки рудного тела 23 высокотемпературным испарением под воздействием струи плаэмотронов рабочего органа 14. Тяговой установкой 15, выполненной на базе лебедок ЛСЭ-55, рабочий орган 14 перемещают по груди забоя 20. Под воздействием струи рабочего органа 14 руда испаряется оксиды металлов частично или полностью диссоциируют на металл и газообразные продукты. Пары металлов и оксидов металлов конденсируют охлаждением их в камере рабочего органа 14. Вода для охлаждения рабочего органа 14 и орошения обрушенного пространства 21 по общешахтной водяной системе подается из водосборника 18.

Для сбора воды из горных выработок служит главный водосборник 19, оборудованный насосами Sigma-300, иэ которого вода откачивается в водосборник 18. Полученный после конденсации порошок аккумулируют на подэтэжном штреке 9 и средствами шахтного транспорта, например пневматическим, по восстающему 10 доставляют на вентиляционную выработку 4 и транспортером подают к грузолюдскому стволу 1 и в скипах выдают на поверхность. Образующиеся при, этом газы и пыль общешахтной вентиляционной струей протягивают через обрушенное пространство 21, заполненное орошаемыми водой из водосборника 18 пустыми породами, через вентиляционную выработку 3 и ствол 2 выдают в атмосферу вентилятором главного проветривания BORD —. 2,4. При этом пыль оседает нв смоченной поверхности пустых пород, а газы (сернистый газ, окислы азо1710713

Составитель Т.Фокина

Техред M.Моргентал Корректор Н.Ревская

Редактор M.Бланар

Заказ 318 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, )К-35,. Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

5 та, фосфора, газообразные хлориды и др;) растворяются в воде.

Для устойчивой вентиляции вентиляционные перемычки 5, 11, 12 и 6 в процессе работы забоя должны быть закрыты, а пере- 5 мычка 13 открыта.

Пустые породы, присекаемые в процессе отработки рудного тела 23, перемещают пневмотранспортом в выработанное пространствоо 22. 10

Предлагаемый способ обеспечивает по сравнению с известным снижение расходов на добычу металлов и оксидов металлов за счет комплексной их выемки из рудных запасов, 15

Предлагаемый способ обеспечивает устранение загрязнений окружающей среды пылью и токсичными газами, Исключаются вообще применение растворителя, служа- 20 щего причиной заражения воздуха парами и поверхностного слоя земли насыщенными растворами металлов, что имеет место в известном способе.

Формула изобретения

Способ разработки месторождений полезных ископаемых, включающий вскрытие месторождения, подготовку рудного тела с нарезкой последнего и закладку выработанного пространства пустыми породами, отл ич а ющийся тем, что, с целью повышения полноты извлечения металлов и их оксидов и устранения загрязнения окружающей среды пылью и токсичными газами, отработку рудного тела ведут высокотемпературным воздействием на горные породы до их испарения, затем образовавшиеся пары конденсируют, полученный продукт в виде порошков металлов и их оксидов выдают на поверхность, а загрязненный газообразными продуктами и пылью воздух очищают пропусканием его через- обрушенные орошаемые, водой горные породы.