Способ комбинированной разработки месторождений полезных ископаемых

 

Использование: в горном деле при комбинированной разработке месторождений, сложенных рудами и породами различной крепости. Сущность изобретения: месторождения вскрывают, проводят горные выработки, производят слоевую выемку полезного ископаемого открытыми горными работами с формированием площадок и уступов на бортах карьера, производят подземную выемку полезного ископаемого и выдачу его на поверхность. Подземную выемку осуществляют ниже дна карьера отработкой участков рыхлых рудных залежей. Бурят скважины до нижней границы участков рыхлых залежей, которые отрабатывают снизу вверх, гидроразмыв ведут через эти скважины. Выдачу полезного ископаемого на поверхность осуществляют подъемом пульпы. Бурение скважин до нижней границы рыхлых рудных залежей производят из подземных горных выработок и с бортов карьера. Выемку полезного ископаемого открытым способом и скважинную гидродобычу осуществляют последовательно или одновременно. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при комбинированной разработке месторождений, сложенных рудами и породами различной крепости.

Известен способ открытой разработки месторождений, включающий вскрытие месторождения, слоевую выемку полезного ископаемого открытыми горными работами с созданием на бортах карьера рабочих и нерабочих уступов и площадок [1] Недостатком способа является низкая эффективность разработки из-за невозможности извлечения руды из подкарьерной части месторождения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ комбинированной разработки месторождений, включающий вскрытие месторождения, проведение горных выработок карьера и подземных выработок, слоевую выемку полезного ископаемого открытыми горными работами с формированием площадок и уступов на бортах карьера, подземную выемку полезного ископаемого и выдачу его на поверхность [2] Недостатком указанного способа является низкая эффективность разработки из-за высокой себестоимости добычи руды при отработке подземным способом месторождения ниже дна карьера.

Цель изобретения повышение эффективности разработки за счет вовлечения в эксплуатацию запасов месторождения под бортами и ниже дна карьера.

Для этого в способе комбинированной разработки месторождений полезных ископаемых, включающем вскрытие месторождения, проведение горных выработок карьера и подземных выработок, слоевую выемку полезного ископаемого открытыми горными работами с формированием площадок и уступов на бортах карьера, подземную выемку полезного ископаемого и выдачу его на поверхность, подземную выемку осуществляют ниже дна карьера отработкой участков рыхлых рудных залежей, бурение скважин осуществляют до нижней границы участков рыхлых рудных залежей, которые отрабатывают снизу вверх гидроразмывом через эти скважины, а выдачу полезного ископаемого на поверхность осуществляют подъемом пульпы.

Бурение скважин до нижней границы рыхлых рудных залежей можно производить из подземных горных выработок.

Бурение скважин до нижней границы рыхлых залежей можно производить с бортов карьера.

Выемку полезного ископаемого открытым способом и скважинную гидродобычу можно осуществлять последовательно.

Выемку полезного ископаемого открытым способом и скважинную гидродобычу можно осуществлять одновременно.

На чертеже представлена принципиальная схема комбинированной разработки месторождений полезных ископаемых.

Месторождение вскрывают траншеями. Слоевую выемку полезного ископаемого производят открытыми горными работами. Создают на бортах 1 карьера площадки 2 и уступы 3. Открытые горные работы ведут до экономически целесообразной глубины. Под бортами 1 и ниже дна 4 карьера производят определение размеров и контуров рыхлых рудных залежей путем бурения разведочных скважин. С дна 4 или борта 1 карьера проводят горные выработки 5. После чего с бортов 1 карьера или с горных выработок 5 бурят скважины 6 до нижней границы рыхлых рудных залежей 7 и производят их разработку через скважины.

Скважины 6 бурят рядами по всему добычному участку в зону рудных залежей, расстояние между скважинами определяют в зависимости от физико-механических свойств, гранулометрического состава, формы и мощности оконтуренной зоны рыхлых руд. Гидроразмыв и разработку массива рыхлых рудных залежей осуществляют послойно снизу вверх.

В первом слое, прилегающем к указанной границе, в скважины помещают выдачные устройства с гидромонитором, производят размыв массива, если требуется с предварительным водно-импульсным, волновым, взрывным или другими методами воздействия на рудный массив, и подъем пульпы на поверхность в карьер. Гидроразмыв массива ведут для получения пульпы заданной консистенции, обеспечивающей устойчивую работу выдачных устройств и образования зон рыхления рудного массива. Затем гидроразмыв с одновременным поднятием пульпы ведут через скважины, расположенные в рядах через одну, а в скважины, чередующиеся со скважинами гидроразмыва, нагнетают воду. Чередование скважин в слоях позволяет разрушить нижнюю часть рудного массива, привести его в подвижное состояние (образование пульпы).

При накоплении крупных фракций в первом слое переходят к работе в следующем слое, меняя назначение скважин. Гидроразмыв с одновременным подъемом пульпы на поверхность осуществляют через скважины, по которым при работе в предыдущем слое производили нагнетание воды в рудный массив. Нагнетание воды производят через скважины, через которые производился гидроразмыв с одновременным подъемом пульпы на поверхность. В дальнейшем операции повторяют, отработку пластов производят послойно снизу вверх до полной отработки зоны рыхлых руд. При переходе от одного слоя к последующему укорачивают обсадную колонну труб на длину добычного агрегата. Для достижения плавного разрушения рудной и надрудной толщи откачку пульпы ведут равномерно в равных объемах из всех скважин. Выемку полезного ископаемого открытым способом и скважинную гидродобычу осуществляют последовательно или одновременно.

Способ комбинированной разработки месторождений полезных ископаемых позволяет повысить эффективность разработки за счет вовлечения в эксплуатацию запасов месторождения под бортами и ниже дна карьера.

Формула изобретения

1. СПОСОБ КОМБИНИРОВАННОЙ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ, включающий вскрытие месторождения, проведение горных выработок карьера и подземных выработок, слоевую выемку полезного ископаемого открытыми горными работами с формированием площадок и уступов на бортах карьера, подземную выемку полезного ископаемого и выдачу его на поверхность, отличающийся тем, что подземную выемку осуществляют ниже дна карьера отработкой участков рыхлых рудных залежей, которые отрабатывают снизу вверх гидроразмывом через эти скважины, а выдачу полезного ископаемого на поверхность осуществляют подъемом пульпы.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что бурение скважин до нижней границы рыхлых рудных залежей производят из подземных горных выработок.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что бурение скважин до нижней границы рыхлых рудных залежей производят с бортов карьера.

4. Способ по пп.1-3, отличающийся тем, что выемку полезного ископаемого открытым способом и скважинную гидродобычу осуществляют последовательно.

5. Способ по пп.1-3, отличающийся тем, что выемку полезного ископаемого открытым способом и скважинную гидродобычу осуществляют одновременно.

РИСУНКИ

Рисунок 1