Способ защиты штабеля сульфидных руд от самовозгорания

 

Изобретение относится к горному делу,' преимущественно к открытой добыче руд, склонн19<х к самовозгоранию, и складированию их в штабели до переработки. Цель - снижение затрат на профилактические работы и повышение их эффективности. Способ заключается в .разделении рудной массы на крупнокусковую и мелкокусковуюфракции. Последнюю, как более активную к окислению и самовозгоранию, укладывают на гребневидное глинистое основание и обеспечивают ее теплоизоляцию путем послойного складирования и укладки торцовых частей крупнокусковым материалом того же технологического сорта руды. При этом горизонтальную мощность крупнокусковой части слоя рассчитывают исходя из критической толщины, обеспечивающей надежную теплоизоляцию мелкокусковой фракции срединной части слоя. С целью торможения окислительных процессов путем осушения навала рудной массы параллельно основанию проходят дренажные канавы. Способ позволяет обеспечить надежную защиту штабеля сульфидных руд при организации их длительного хранения на срок, значительно превышающий период самовозгорания. За счет исключения ингибиторов затраты на его осуществление минимальны. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.^ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (s1)s Е 21 F 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

О 4 4

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4828334/03 (22) 09.04.90 (46) 07.02.92, Бюл. М 5 (71) Всесоюзный горно-металлургический институт цветных металлов (72) В.Х. Кумыков, Н.К. Какенов, А.Аманжолов и M.З; Тогузов (53) 622.817(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1479644, кл. Е 21 F 5/00, 1987;

Авторское свидетельство СССР

М 1432247, кл. Е 21 F 5/00, 1986. (54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ШТАБЕЛЯ СУЛЬФИДНЫХ РУД ОТ САМОВОЗГОРАНИЯ (57) Изобретение относится к горному делу, преимущественно к открытой добыче руд, склонных к самовозгоранию, и складированию их в штабели до переработки. Цель— снижение затрат на профилактические работы и повышение их эффективности. Способ заключается в.разделении рудной массы на крупнокусковую и мелкокусковую

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при добыче И складировании сульфидных руд, склонных к самовозгоранию.

Известен способ защиты штабеля суль- . фидных руд путем укладки слоями полезно-, го ископаемого.

Однако способ трудно осуществим по горнотехническим возможностям, характеризуется недостаточной оперативностью; а . использование известняка непосредственно на добычных блоках удорожает себестоимость выемки горной массы.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ, фракции. Последнюю, как более активную к окислению и самовозгоранию, укладывают на гребневидное глинистое основание и обеспечивают ее теплоизоляцию путем послойного складирования и укладки торцовых частей крупнокусковым материалом того же технологического сорта руды. При этом горизонтальную мощность крупнокусковой части слоя рассчитывают исходя из критической толщины, обеспечивающей надежную теплоизоляцию мелкокусковой фракции срединной части слоя. С целью торможения окислительных процессов путем осушения навала рудной массы параллельно основанию проходят дренажные канавы.

Способ позволяет обеспечить надежную защиту штабеля сульфидных руд при организации их длительного хранения на срок, значительно превышающий период самовозгорания. За счет исключения ингибиторов затраты на его осуществление минимальны. 1 з.п.ф-лы, 2 ил. включающий формирование основания из труднофильтрующих материалов, напрймер глины, и послойную отсыпку самовозгорающихся руд.

Однако основание штабеля имеет горизонтальный профиль, что не исключает подтока воды после дождей или обильного снеготаяния. Для дробления известняка, используемого в качестве ингибитора и изолирующего вещества, требуется привлечение дополнительного оборудования, что ухудшает технико-экономические показатели карьера.

Целью изобретения является снижение затрат на профилактические работы и повы1710776

10

15 разом

25

40

55 шение их эффективности при формировании шта беля сул ьфидных руд, скл онн ых к самовозгоранию.

Согласно способу защиты штабеля сульфидных руд, включающему формирование основания отвала слоем глины, послойную отсыпку самовозгорающихся руд, глинистому основанию придают гребневидную форму, на которое послойно, дифференцированно по кусковатости, в первую очередь отсыпают мелкодробленную фракцию, предварительно выделенную из взорванной рудной массы, например, грохочением, до заданной высоты слоя, а торцовые части каждого слоя формируют крупнокусковой фракцией руд того же технологического сорта горизонтальной мощностью не менее а = h/cos а, где h— критическая толщина, обеспечивающая надежную теплоизоляцию части слоя, сложенной мелкокусковой фракцией, а — угол наклона торцовой части слоя. По завершении укладки первого слоя руды с целью затормаживания окислительных процессов путем осушения навала рудной массы, параллельно основанию проходят дренажные канавы.

Способ позволяет. снизить затраты на складирование руд, склонных к самовозгоранию, путем исключения из процесса подготовку и отсыпку ингибирующих веществ в штабель, Достигается эффект самозащиты за счет послойной, дифференцированно по кусковатости, укладки рудной массы на гребневидное глинистое основание.

Отсыпка торцовых частей каждого слоя крупнокусковым материалом руды того же технологического сорта обеспечивает теплоизоляцию мелкокусковой части слоя путем меньшей активности к окислению крупных кусков руды.

Осушение штабеля сульфидных руд путем увтройства глинистого основания гребневидной формы и дренажных канав параллельно основанию штабеля способствует прекращению окислительных процессов и самовозгорания руды в навале.

На фиг,1 приведен штабель, план; на фиг.2 — то же, разрез.

На схемах обозначены глинистое основание 1 гребневидной формы, на которое послойно отсыпают выделенную из взорванной массы мелкокусковую фракцию руды слоя 2, торцовая часть 3 первого слоя, состоящая из крупнокусковой фракции руд, берма 4 безопасности (площадка) первого слоя для транспортной коммуникации между слоями,и создания безопасных условий труда, критическая толщина 5 отсыпки крупнокусковой фракции, обеспечивающая надежную теплоизоляцию мелкокусковой части слоя, дренажная канава 6 для осушения навала рудной массы, проводимая параллельно основанию штабеля, срединная часть второго слоя, которую отсыпают мелкокусковой фракцией 7 руды, торцовая часть 8 второго слоя, мелкокусковая часть

9 третьего, завершающего штабель, слоя, торцовая часть 10 третьего слоя, отсыпаемая крупнокусковой фракцией руд.

Способ осуществляют следующим обНа площади отвода под рудный склад формируют глинистое основание 1 гребневидной формы, на которое с помощью автосамосвалов отсыпают первый слой 2 мелкодробленной (до 7 см) рудной фракции, предварительно выделенной из взорванной массы, например, грохочением. Высота слоя контролируется высотой гребня глинистого основания, но не превышает 5 м (минимальная мощность, в пределах которой вероятность накопления тепла мала). Формирование слоя завершают отсыпкой торцовых частей 3 крупнокусковым (более 7 см) рудным материалом того же технологического сорта. При этом для обеспечения теплоизоляции слоя, сложенной мелкокусковой фракцией, горизонтальная мощность торцовой части 3 должна составить величину не менее а = h/cos а, где h — критическая толщина 5 слоя; а — угол наклона торцовой части. Площадка 4 одновременно служит бермой безопасности и транспортной бермой для осуществления транспортной коммуникации между слоями. По завершении формирования первого слоя с помощью бульдозера проходят дренажные канавы 6 параллельно основанию для сбора и отвода вод.

Второй слой штабеля длиной, равной длине первого (нижнего) слоя за вычетом удвоенного значения берм 4 безопасности, также вначале отсыпают мелкокусковой фракцией 7, а торцовые части 8 — крупнокусковой фракцией, исходя из условий обеспечения надежной теплоизоляции срединной части слоя.

В такой жЬ последовательности отсыпают третий, завершающий штабель, слой, состоящий из мелкокусковой 9 и крупнокусковой .10 частей.

Пример. На выбранной площади под рудный отвал отсыпают слой глинистого основания гребневидной .формы высотой по центру до 5 м, длиной 120 — 130 м и шириной

1710776

55

15 — 20 м (оптимальные параметры рудоусреднительных складов предприятий цветной металлургии). Рудную массу, склонную к самовозгоранию, поступающую на рудосортировочный комплекс, разделяют грохо- 5 чением на два класса крупности— мелкокусковую фракцию до 7 см и крупнокусковую фракцию — более 7 см. Мелкокусковую фракцию отличает большая активность к окислению и самовозгоранию 10 по сравнению с крупнокусковой. Период самовозгорания мелкокусковой фракции по данным экспериментальных исследований на пробах руды составляет 9 сут, крупнокусковой массы — до двух — трех месяцев. 15

Совместное складирование, дифференцированно по кусковатости, самовозгорающихся руд обеспечивает устойчивость штабеля к интенсивному окислению, которое сопровождается выделением тепла. По 20 данным наблюдений загорание массива происходит не ранее одного года.

Процесс совместного складирования, дифференцированно по кусковатости, осу-. ществляют в следующей последовательно- 25 сти.

Вначале формируют гребневидное глинистое основание 1, на которое с помощью автосамосвалов отсыпают слой 2 мелкокусковой фракции, по достижении заданной 30 высоты слоя до 5 м отсыпают часть 3 крупнокусковой фракции. Образуемая при этом площадка 4 должна обеспечить безопасные условия труда"..людей и оборудования, надежную теплоизоля цию мел кокусковой -35 фракции слоя и транспортную коммуникацию между слоями. Это достигается выполнением соотношения а = h/cos а, где а— горизонтальная мощность теплоизоляционного слоя, состоящего из крупнокусковой 40 фракции, h — критическая толщина 5, обеспечивающая надежную теплоизоляцию слоя (не менее 5 м); а — угол наклона торцовой части слоя, а — 55 — 60 (фиг.2), При значениях h = 5 м, а= 60 горизонтальная 45 . мощность торцовой части слоя, состоящей из крупнокусковой фракции руд, равна 10 м.

По завершении формирования первого слоя с помощью бульдозера проходят дренажные канавы 6 со следующими параметрами: глубина 0,4 — 0,5 м, длина 120 м (no всей длине формируемого штабеля). Канавы служат для сбора и отвода вод и проводятся параллельно основанию штабеля руд.

Второй слой штабеля длиной, равной

100 м, также вначале отсыпают мелкокусковой фракцией 7 руды, а торцовые части 8 объемом 6000 м — крупнокусковой фракцией. Обьем слоя равен 10000 м, В такой же последовательности отсыпают третий завершающий слой; представленный частью, состоящей из мелкокусковой 9 и крупнокусковой 10 фракций. Объем слоя равен

8000 м . Общий объем штабеля руд равен з

30000 м, в том числе. объем крупнокусковой з части штабеля 18000 м .

Предлагаемый способ по сравнению с известным позволяет избежать самовозгорания рудной массы и обеспечить сохранность технологических свойств руды при длительном (свыше трех месяцев) хранении в штабелях до момента отгрузки потребителям. Путем отказа применения ингибирующих веществ, в том числе и известняка, требующего привлечения дополнительного оборудования для его подготовки к применению, обеспечиваются минимальные затраты на формирование штабеля руд, склонных к самовозгоранию.

Формула изобретения

1.Способ защиты штабеля сульфидных руд от самовозгорания, включающий формирование основания отвала слоем глины; послойную отсыпку самовозгорающихс: руд, отличающийся тем, что, с целью снижения затрат на профилактические работы и повышения их эффективности, при формировании основания отвала ему придают гребневидную форму, причем послойную отсыпку руд осуществляют дифференцированно по кусковатости, при этом в первую очередь отсыпают мелкокусковую фракцию до заданной высоты слоя, а торцовые части каждого слоя формируют крупнокусковой фракцией руд того же технологического сорта горизонтальной мощностью не менее величины, определяемой из соотношения h/cos а, где h — критическая толщина слоя, обеспечивающая теплоизоляцию мелкокусковой части слоя, а— угол откоса отвала.

2.Способ по п.1, отличающийся тем, что параллельно основанию отвала проводят дренажные канавы., r

1710776

i 10

Редактор Н.Бобкова Техред М.Моргентал Корректор М.Шароши

Заказ 321 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

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