Способ разработки обводненных месторождений полезных ископаемых



Способ разработки обводненных месторождений полезных ископаемых
Способ разработки обводненных месторождений полезных ископаемых
Способ разработки обводненных месторождений полезных ископаемых
Способ разработки обводненных месторождений полезных ископаемых

 


Владельцы патента RU 2504657:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" (RU)

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке обводненных месторождений полезных ископаемых. Техническим результатом является повышение эффективности разработки обводненных месторождений. Согласно способу карьерное поле вскрывают котлованом, карьер заполняют водой и монтируют в нем добычное устройство, производят выемку карьерного поля горизонтальными слоями сверху вниз с регулированием уровня воды вслед за отработкой слоев. Заполненный водой карьер делят на зоны: подготавливаемая к выемке рабочая зона месторождения и отработанная зона месторождения, в каждой зоне устанавливают водонепроницаемые экраны, ограждающие их от общего карьерного поля. При этом каждую зону дополнительно ограничивают перегородками и регулируют уровень воды, обеспечивая его повышение в рабочей зоне при условии: Hу>Hв+Hч.max, где Hy - высота горизонтального слоя, м; Hв - высота столба воды, м; Нч.mах - максимальная высота черпания, м; а при условии Hв>Hг.ч.max обеспечивают понижение уровня воды в рабочей зоне, где Нг.ч.max - максимальная глубина черпания, м; и по мере перемещения добычного устройства в новую рабочую зону повторно производят монтаж перегородок в подготавливаемой зоне и демонтаж со стороны отработанной зоны. 4 ил.

 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке обводненных месторождений полезных ископаемых.

Известен способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых, согласно которому сооружают гидроотвал, карьерное поле вскрывают котлованом, карьер заполняют водой и монтируют в нем плавающее землесосное устройство с рыхлителем, производят выемку карьерного поля, транспортирование полученной горной массы на поверхность пульпопроводом и помещение пустой породы в гидроотвал (RU 2081321 С1, МПК 6 Е21С 41/26 от 06.09.1994, опубл. 10.06.1997).

Недостатком данного способа является сложная технология добычи полезных ископаемых.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ разработки обводненных месторождений полезных ископаемых, согласно которому сооружают гидроотвал, карьерное поле вскрывают котлованом, карьер заполняют водой и монтируют в нем плавающее землесосное устройство с рыхлителем, производят выемку карьерного поля горизонтальными слоями сверху вниз с понижением уровня воды вслед за отработкой слоев, поддерживая зеркало воды на уровне кровли текущего эксплуатационного горизонта за счет возвращения в карьер воды из гидроотвала. Для отработки очередного слоя его зарезку осуществляют котлованом, который затем расширяют, а отработку горизонтальных слоев осуществляют путем сплошной выемки плавающим землесосным устройством с рыхлителем системой заходок (RU 2261331C2, МПК 7 Е21С 41/26 от 21.01.2002, опубл. 10.09.2003).

Недостатком данного способа является необходимость регулирования уровня зеркала воды на всей площади месторождения, а также необходимость формирования гидроотвала.

Задачей способа является повышение эффективности разработки обводненных месторождений за счет исключения операций по постройке и эксплуатации гидросооружений, снижение объемов водооборота по поддержанию необходимого уровня воды в рабочей зоне.

Достигается это тем, что в способе разработки обводненных месторождений полезных ископаемых, согласно которому карьерное поле вскрывают котлованом, карьер заполняют водой и монтируют в нем добычное устройство, производят выемку карьерного поля горизонтальными слоями сверху вниз с регулированием уровня воды вслед за отработкой слоев, согласно изобретению заполненный водой карьер делят на зоны: подготавливаемая к выемке, рабочая зона месторождения и отработанная зона месторождения, и в каждой зоне устанавливают водонепроницаемые экраны, ограждающие их от общего карьерного поля, при этом каждую зону дополнительно ограничивают перегородками и регулируют уровень воды, обеспечивая его повышение в рабочей зоне при условии:

где Hy - высота горизонтального слоя, м;

Нв - высота столба воды, м;

Нч.max - максимальная высота черпания, м,

а при условии:

где Нг.ч.max - максимальная глубина черпания, м,

обеспечивают понижение уровня воды в рабочей зоне,

и по мере перемещения добычного устройства в новую рабочую зону, повторно производят монтаж перегородок в подготавливаемой зоне и демонтаж со стороны отработанной зоны.

Заявляемый способ разработки обводненных месторождений полезных ископаемых целесообразно осуществить с применением экскаватора, установленного на понтоне, использовавшегося ранее при отработке карьерного поля, так как это позволит снизить затраты электроэнергию при создании системы водоотлива, но и снизить экономические затраты на приобретение нового оборудования, реконструируя ранее используемое оборудование.

При использовании заявляемого способа целесообразно применение определенного типа оборудования в зависимости от условий месторождения для полной отработки запасов. Например: отработка угольных или рудных месторождений экскаваторами на понтоне, россыпных месторождений земснарядами или драгами. Выбор определенного типа оборудования позволит отработать месторождение с наименьшими затратами и потерями, и максимальной выгодой.

Отработка месторождения полезных ископаемых участками, разделенными водонепроницаемыми экранами позволит снизить нагрузку на оборудование с уменьшением площадей, а регулирование уровня воды обеспечит полную отработку месторождения полезных ископаемых.

Изобретение поясняется графически, на фиг.1-4 показана технология отработки месторождения,

где обозначено:

1 - водонепроницаемый экран;

2 - перегородки;

3 - понтон;

4 - экскаватор;

5 - насосное оборудование;

6 - высота горизонтального слоя;

7 - подготавливаемая к выемке зона месторождения;

8 - рабочая зона месторождения;

9 - отработанная зона месторождения.

Способ реализуется следующим образом.

Заполненный водой карьер делят на зоны: подготавливаемая к выемке 7, рабочая зона месторождения 8 и отработанная зона месторождения 9, и в каждой зоне устанавливают водонепроницаемые экраны 1, ограждающие их от общего карьерного поля, при этом каждую зону дополнительно ограничивают перегородками 2 и регулируют уровень воды, обеспечивая его повышение в рабочей зоне при условии:

где Hy - высота горизонтального слоя м;

Нв - высота столба воды, м;

Hч.max - максимальная высота черпания, м;

а при условии:

где Нг.ч.max - максимальная глубина черпания, м

обеспечивают понижение уровня воды в рабочей зоне.

При этом по мере продвижения работ перегородка между подготавливаемой к выемке зоной 7 и рабочей зоной 8 демонтируется, соединяя эти зоны, и экскаватор перемещается в зону, подготовленную к выемке 7. Затем водонепроницаемая перегородка 2 вновь разделяет обе зоны. В отработанной зоне 9 месторождения после понижения уровня воды до его естественного значения идет последующий демонтаж водонепроницаемых экранов 1. Экскаватор 4, находящийся на понтоне 3, который позволяет ему держаться на плаву в обводненных условиях, после выемки пород или полезного ископаемого производит их погрузку в транспорт.

Способ поясняется примерами.

Пример 1. Обводненное месторождение полезных ископаемых при высоте горизонтального слоя Hy=15 метров, высота столба воды Нв=2 метра Нч.max=12 метров. При данных технологических параметрах не хватает высоты черпанья. Устанавливаем водонепроницаемый экран в рабочей зоне оборудования и увеличиваем уровень воды в ней на 4 метра, что позволяет производить выемку полезного ископаемого без применения другого оборудования. Таким образом возможно отрабатывать месторождения более высокими уступами и уменьшить затраты на водоотлив.

Пример 2. Обводненное месторождение полезных ископаемых при высоте горизонтального слоя Hy=5 метров, уровень столба воды Нв=10 метров, Нг.ч.max=8 метров. При данных технологических параметрах не хватает глубины черпанья экскаватора. Устанавливаем водонепроницаемый экран в рабочей зоне оборудования и уменьшаем уровень воды в ней на 7 метров что позволяет производить выемку полезного ископаемого без применения другого оборудования. Таким образом мы уменьшаем затраты на водоотлив при отработке картерного поля с высоким уровнем воды и небольшой высотой уступа.

Из вышеприведенных примеров видно, что предлагаемый способ открытой разработки обводненных месторождений полезных ископаемых позволяет снизить эксплуатационные затраты за счет уменьшения объемов водоотлива.

Способ разработки обводненных месторождений полезных ископаемых, согласно которому карьерное поле вскрывают котлованом, карьер заполняют водой и монтируют в нем добычное устройство, производят выемку карьерного поля горизонтальными слоями сверху вниз с регулированием уровня воды вслед за отработкой слоев, отличающийся тем, что заполненный водой карьер делят на зоны: подготавливаемая к выемке, рабочая зона месторождения и отработанная зона месторождения, и в каждой зоне устанавливают водонепроницаемые экраны, ограждающие их от общего карьерного поля, при этом каждую зону дополнительно ограничивают перегородками и регулируют уровень воды, обеспечивая его повышение в рабочей зоне при условии:

где Ну - высота горизонтального слоя м;
Нв - высота столба воды, м;
Нч.max - максимальная высота черпания, м;
а при условии:

обеспечивают понижение уровня воды в рабочей зоне, где
Нг.ч.max - максимальная глубина черпания, м,
и по мере перемещения добычного устройства в новую рабочую зону повторно производят монтаж перегородок в подготавливаемой зоне и демонтаж со стороны отработанной зоны.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом и особенно глубокими карьерами при применении циклично-проточной технологии.

Изобретение относится к горной промышленности, в особенности к наклонным подъемным установкам, и может быть использовано для доставки грузов по наклонным и крутонаклонным стволам или другим горным выработкам угольной и горнорудной промышленности.

Изобретение относится к горному делу, в частности к разработке полезных ископаемых открытым способом, и может быть использовано при отработке глубоких месторождений вытянутой формы в плане.

Карьер // 2498068
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано на карьерах, разрабатываемых с использованием автомобильно-конвейерного транспорта полезного ископаемого из карьера на дробильно-конвейерную фабрику.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом. Техническим результатом является повышение эффективности подготовки горной массы на карьерах и для широкого применения наклонных и крутонаклонных конвейеров на карьерах.

Изобретение относится к горному делу, к области добычи полезных ископаемых открытым способом, в частности при открытой разработке угольных месторождений. .

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для разработки лежалых отходов обогащения полиметаллических руд. .

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при разработке и рекультивации неглубоких карьеров. .

Изобретение относится к горному делу, к области добычи полезных ископаемых открытым способом, в частности при открытой разработке угольных месторождений. .

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при открытой разработке рудных крутопадающих вытянутых месторождений. .

Изобретение относится к горным работам и может быть использовано при разработке наклонно залегающих маломощных пластовых месторождений, в том числе элювиальных и делювиальных россыпей. Техническим результатом является создание условий для безопасной эксплуатации горно-транспортного оборудования при выемке полезного ископаемого уступами на маломощных наклонно залегающих пластовых месторождениях и повышение эффективности добычных работ. Способ включает вскрытие запасов независимыми горизонтами, формирование рабочих площадок и выемку полезного ископаемого добычным оборудованием уступами. При этом формирование рабочих площадок ведут сверху вниз, причем уступы формируют путем послойной выемки и горизонтального перемещения полезного ископаемого к верхней бровке уступа и последующего сброса его по откосу до достижения ширины рабочей площадки, обеспечивающей безопасную эксплуатацию добычного и транспортного оборудования. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при открытой разработке месторождений полезных ископаемых. Техническим результатом является возможность складирования пастообразных хвостов после обогатительного передела руды на наклонное основание с сохранением устойчивости отвального яруса. Способ включает отсыпку первоначального яруса пород отвала на наклонное основание с высотой Н, которую определяют из условия: H = 2 ⋅ V В ⋅ K K В ⋅ L o ⋅ ( 1 t g α + t g β ) , где VВ - объем породы вскрыши, м3; K - коэффициент содержания воды в пастообразных хвостах после обогатительного передела руды; KВ - коэффициент вскрыши; Lo - длина отвала, м; α - естественный угол откоса отвала пород вскрыши, град.; β - уклон местности, град., а между наклонным основанием и откосом первоначального яруса отвала складируют пастообразные хвосты после обогатительного передела руды. 1 пр., 1 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для отвалообразования при открытой разработке месторождений полезных ископаемых. Техническим результатом является повышение устойчивости и высоты отвального яруса при смешанной отсыпке пород вскрыши и пастообразных хвостов после обогатительного передела руд. Способ включает выемку вскрышных пород, их транспортирование к месту отвалообразования и их разгрузку под откос отвального фронта. Разгрузку вскрышных пород и их укладку производят раздельными, расположенными параллельно друг другу штабелями, на внутренние откосы штабеля разгружают наиболее мелкие породы вскрыши, а между ними складируют пастообразные хвосты после обогатительного передела руд, причем при укладке очередного штабеля складирование хвостов обогатительного передела руд осуществляют с предварительно сформированного штабеля, а расстояние между штабелями определяют по математической формуле. 1 пр., 1 ил.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности на открытых горных работах при разработке рудных и нерудных блоков месторождений полезных ископаемых, участки которых существенно различаются по горно-геологической структуре и качеству полезного компонента, а именно к селективной выемке полезного ископаемого крупномасштабным взрывным разрушением горных массивов сложной структуры. В рядах зарядов, пересекающих разнотипные горные породы, располагают скважинные и групповые пучковые заряды, причем групповые пучковые заряды располагают на участках, требующих усиленного дробления. Последние располагают на участках, требующих усиленного дробления с направлением выпуклой поверхности пучка в сторону усиленного дробления, производят порядную взрывную отбойку одиночных скважинных и групповых пучковых зарядов на зажим, осуществляя порядное расширение условного диаметра взрывной полости. Целью изобретения является обеспечение сохранности геометрии мест расположения больших объемов горного массива в пределах их начального геологического расположения до и после крупномасштабных массовых взрывов. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, точнее к открытым разработкам мощных месторождений при применении техники непрерывного действия. Техническим результатом является снижение трудоемкости, повышение эффективности, рациональное извлечение полезного ископаемого и безопасность ведения горных работ. Способ включает проходку капитальной траншеи, строительство разрезной траншеи, монтаж транспортных коммуникаций, выемку полезного ископаемого уступами посредством выемочно-погрузочного комплекса непрерывного действия при веерном продвигании фронта работ. При продвижении веерного фронта работ одновременно разрабатывают целики полезного ископаемого, расположенные за границей веерного фронта, отгрузку полезного ископаемого из целиков производят на транспортные коммуникации и вначале определяют площадь клиновидной заходки при веерном продвигании фронта в соответствии с условием: S i ( с е к т о р ) = π ⋅ L ф 2 ⋅ α i 360 , где Lф - длина фронта работ, м; αi - угол поворота фронта работ, град, затем определяют площадь клиновидной заходки с учетом целика в соответствии с условием: S i = L ф 2 ⋅ t g ( ∑ i = 1 n α i ) 2 , где Lф - длина фронта работ, м; αi - угол поворота фронта работ, град, а для одновременного продвижения веерного фронта работ с отработкой целиков определяют его объем в соответствии с условием: V ц = H ⋅ ( S i − S i − 1 − S i ( с е к т о р ) ) ,    где Н - средняя мощность полезного ископаемого, м; Si - площадь клиновидной заходки с учетом целика, м2; Si-1. площадь предыдущей клиновидной заходки с учетом целика, м2; Si(сектор) - площадь клиновидной заходки, м2. 3 ил.

Изобретение относится к горному делу, в частности к способам подготовки к обогащению труднообогатимых углей. Техническим результатом является увеличение раскрытия сростков угля с породой. Способ включает обработку добытого из месторождений угля для раскрытия его сростков с породой. При этом уголь размещают слоями на промежуточном складе, расположенном на южном склоне сопки (горы, холма) или породного отвала, площадка которого имеет угол наклона 10-25°, подвергают в весенне-осенние периоды воздействию солнечной радиации с числом циклов «оттайка-заморозка» с переходом температуры через 0°С не менее 7. Причем мощность слоев угля принимают из расчета, достаточной для суточного прогрева-охлаждения, а после термической обработки уголь отгружают со склада для последующей деминерализации. 2 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к разработке открытыми горными работами пологих пластов угольных месторождений. Техническим результатом является извлечение пласта угля с забалансовыми запасами без изменения порядка ведения открытых горных работ. Способ включает разработку открытыми горными работами свиты пологопадающих пластов, содержащей пласт угля с забалансовыми запасами. Этот пласт может находиться в уступе на любой его высоте. Разработку пород вскрыши ведут горизонтальными слоями после производства буровзрывных работ, проведенных с целью рыхления массива пород на всю высоту уступа, включая пласт угля с забалансовыми запасами. Породу слоев без примеси угля грузят сразу в самосвалы, а слой, содержащий уголь пласта с забалансовыми запасами, пропускают через устройство для отделения кусков породы от угольной мелочи и грузят в разные самосвалы. Верхнюю и нижнюю границы слоя, содержащего уголь пласта с забалансовыми запасами, устанавливают, когда смесь породы и угля достигнет соотношения 85-90% породы и 10-15% угля. 2 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при выполнении вскрышных и добычных работ в карьерах. Техническим результатом является повышение производительности открытых горных работ за счет уменьшения простоя карьерных фрезерных комбайнов при выемке породы из массива, а также автосамосвалов при загрузке породой. Поставленная задача достигается тем, что разрыхленную карьерным фрезерным комбайном породу сбрасывают ленточным конвейером разгрузочной консоли комбайна на ленточный конвейер приемной поворотной консоли самоходного двухсекционного бункера, а затем и в секции бункера, из-под которого, без остановки бункера и комбайна, движущихся синхронно и параллельно друг другу, порода периодически загружается в автосамосвалы, которые движутся при загрузке вместе с бункером. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к способам ведения буровзрывных работ на карьерах. Способ включает бурение параллельных рядов скважин, заряжание их зарядами взрывчатого вещества и короткозамедленное взрывание зарядов. Короткозамедленное взрывание радиально расположенных зарядов в мембранных слоях осуществляют следующим образом, взрывают первый ряд скважин, располагающийся 3 по счету от бровки уступа, вторым взрывают 1 ряд скважин с замедлением 25 мс, последним взрывают 2 ряд скважин с замедлением 50 мс. Для установления места расположения мембранных слоев фотографируют породный массив и определяют радиус кривизны откоса выемочного блока уступа по зависимости, с учётом акустической жесткости скального массива; средневзвешенного послойного количества системных трещин, приходящихся на ширину заходки Шз выемочного блока; средневзвешенного расстояния между двумя смежными трещинами системы; степени дробления; линии сопротивления по подошве уступа; суммы мощностей слоев породы; коэффициента крепости (по шкале М.М. Протодьяконова); скорости нагружения пород, коэффициента зажима; потенциальной энергии ВВ и к.п.д. взрыва. Способ позволяет достичь максимальной проработки массива скальных пород, снизить удельный расход ВВ, а также увеличить выход сырья товарной фракции из полезного ископаемого. 4 ил., 1 табл.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке месторождений полезных ископаемых по бестранспортной системе в сложных горно-геологических условиях. Техническим результатом является сокращение объемов переэкскавации пород вскрыши. Способ включает ведение вскрышных работ продольными вскрышными заходками по бестранспортной системе с укладкой пород вскрыши во внешний отвал, размещаемый на верхней площадке нерабочего борта карьера, при складировании пород вскрыши во внешний отвал ярусами, которые формируют по фронту отсыпки. При этом фронт отсыпки размещают под прямым углом к верхней бровке нерабочего борта карьера и совмещают с направлением перемещения пород вскрыши от забоя продольной вскрышной заходки к месту их отсыпки. 5 ил.
Наверх