Способ комплексного освоения карбонатных месторождений


 


Владельцы патента RU 2602636:

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ ГОРНОГО ДЕЛА ДАЛЬНЕВОСТОЧНОГО ОТДЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИГД ДВО РАН) (RU)

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке карбонатных месторождений с целью комплексной подготовки для переработки минерального сырья. Технический результат заключается в повышении производительности и комплексности добычи карбонатного минерального сырья, дифференциации получаемой продукции с увеличением ее товарной стоимости, повышении безопасности, надежности ведения работ и снижении капитальных затрат. С учетом предварительной оценки на основе акустического показателя трещиноватости дополнительно по каждому блоку определяют удельную компоненту трансформации путем выделения зон по направлению и глубине трещин посредством профилирования участков с определением скорости распространения продольных, поперечных упругих волн в блоках и в зависимости от плотности, дифференцируемых прочностных и теплофизических параметров выделенных зон посредством программного обеспечения для уточнения направления слоистости, типа карбонатных пород и прогнозирования энергетических параметров воздействия на выделенные зоны блоков, затем проводят, с оставлением в целости блоков прочной породы, вначале селективную выемку выделенных зон блоков для получения щебня различных марок и карбонатного сырья с помощью стрелового карьерного комбайна, затем выемку блоков прочной породы.

 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке карбонатных месторождений с целью комплексной подготовки для переработки минерального сырья.

Известен способ добычи блочного камня с использованием канатных пил [1], включающий проходку траншей и бурение технологических скважин.

Недостатками данной технологической схемы являются значительный объем подготовительных работ, приводящий к снижению производительности, и неполное использование минерально-сырьевой базы месторождений.

Известен способ разработки карбонатных месторождений с использованием буровзрывных работ на высоту уступа с дальнейшей экскавацией разрыхленного полезного ископаемого и транспортированием полезного ископаемого на дробильно-сортировочную фабрику [2].

Недостатком данного способа является перемешивание слоев карбонатных пород разной прочности и минерального состава, что снижает качество добываемого сырья.

Известны способы комплексной разработки карбонатных месторождений [2-3], включающие селективную выемку карбонатных пород с целью получения щебня различной прочности и добычу блочного камня не используемых для производства щебня или блочного камня карбонатных пород малой прочности.

Наиболее близким по комплексности добычи карбонатного сырья является способ формирования качества сырья для подготовки к переработке [4]. Способ включает районирование карьерного поля, оконтуривание по блочности различных по технологическим свойствам участков массива карбонатных пород, карбонатного сырья и прочной породы для получения из нее строительного камня, технологическое опробование выделенных блоков, предварительную оценку трещиноватости по категории на основе акустического показателя [5-6].

Недостатком данного способа является отсутствие в технологическом цикле операций получения щебня и строительного блочного камня, которые являются достаточно ценным продуктом деятельности карьера.

Технический результат заключается в повышении производительности и комплексности добычи карбонатного минерального сырья, дифференциации получаемой продукции с увеличением ее товарной стоимости, повышении безопасности, надежности ведения работ и снижении капитальных затрат.

Технический результат достигается тем, что в способе комплексного освоения карбонатных месторождений, включающем районирование карьерного поля, оконтуривание по блочности различных по технологическим свойствам участков массива карбонатных пород с выделением блоков для получения щебня различных марок, карбонатного сырья и прочной породы для получения из нее строительного камня, технологическое опробование выделенных блоков, предварительную оценку трещиноватости на основе акустического показателя трещиноватости с учетом скорости распространения продольных упругих волн в массиве и образцах, с учетом предварительной оценки на основе акустического показателя трещиноватости дополнительно по каждому блоку определяют удельную компоненту трансформации путем выделения зон по направлению и глубине трещин посредством профилирования участков с определением скорости распространения продольных, поперечных упругих волн в блоках и в зависимости от плотности, дифференцируемых прочностных и теплофизических параметров выделенных зон посредством программного обеспечения для уточнения направления слоистости, типа карбонатных пород и прогнозирования энергетических параметров воздействия на выделенные зоны блоков, затем проводят, с оставлением в целости блоков прочной породы, вначале селективную выемку выделенных зон блоков для получения щебня различных марок и карбонатного сырья с помощью стрелового карьерного комбайна, затем выемку блоков прочной породы.

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

Способ комплексного освоения карбонатных месторождений реализуется следующим образом.

Осуществляют районирование карьерного поля, оконтуривание по блочности различных по технологическим свойствам участков массива карбонатных пород с выделением блоков для получения щебня различных марок, карбонатного сырья и прочной породы для получения из нее строительного камня. Производят технологическое опробование выделенных блоков, предварительную оценку трещиноватости на основе геофизической характеристики - акустического показателя трещиноватости А с учетом скорости распространения продольных упругих волн в массиве и образцах [5-6]:

A=(Vp/Vpo)2,

где Vp - скорость распространения продольных упругих волн в массиве, определенная сейсмоакустическим методом, м/с; Vpo - скорость распространения продольных упругих волн в образцах (отдельностях) из массива, определенная ультразвуковым методом, м/с.

С учетом предварительной оценки на основе акустического показателя трещиноватости A дополнительно по каждому блоку определяют удельную компоненту трансформации:

Un=A·B[(V·ρ·E·λ)/Vs],

где В - показатель, характеризующий свойства и состояние выделенных зон карбонатных пород; V - скорость распространения продольных упругих волн, определенная сейсмоакустическим методом (при условии размеров блоков более 1,5 м по направлению распространения упругой волны) или определенная ультразвуковым методом (при условии размеров блоков менее 1,5 м по направлению распространения упругой волны), м/с; ρ - плотность выделенных зон карбонатных пород, кг/м3; E - модуль продольной упругости выделенных зон карбонатных пород, МПа; λ - теплопроводность выделенных зон карбонатных пород, Вт/(м·К); Vs - скорость распространения поперечных упругих волн, определенная при измерении скорости распространения продольных упругих волн, м/с.

Определение удельной компоненты трансформации осуществляют путем выделения зон по направлению и глубине трещин посредством профилирования участков с определением скорости распространения продольных, поперечных упругих волн в блоках. В зависимости от плотности, дифференцируемых прочностных и теплофизических параметров выделенных зон посредством программного обеспечения уточняют направление слоистости, тип карбонатных пород и прогнозируют энергетические параметры воздействия на выделенные зоны блоков. Затем проводят, с оставлением в целости блоков прочной породы, селективную выемку выделенных зон блоков для получения щебня различных марок и карбонатного сырья с помощью стрелового карьерного комбайна. Осуществляют выемку блоков прочной породы.

Способ повышает дифференциацию получаемой продукции с увеличением ее товарной стоимости, увеличением производительности процесса выемки, безопасности, надежности ведения работ и снижения капитальных затрат.

Источники информации

1. Чирков А.С. Добыча и переработка строительных горных пород: Учебник для вузов. М.: Издательство Московского государственного горного университета, 2005. С. 506., рис. 7.15.

2. Чирков А.С., Ларионов С.О. Комплексная разработка карбонатных месторождений / Горный информационно-аналитический бюллетень. 2001. №12. С. 130-131.

3. Ларионов С.О. Повышение эффективности разработки карбонатных месторождений / Горный информационно-аналитический бюллетень. 2000. №11. С. 56-57.

4. Патент РФ №2204719 от 20.05.2003. Способ формирования качества сырья для подготовки к переработке.

5. Гальперин А.М., Шафаренко Е.М. Реологические расчеты горнотехнических сооружений. М., 1977.

6. Турчанинов И.А., Иофис М.А., Каспарьян Э.В. Основы механики горных пород. Л., 1977.

Способ комплексного освоения карбонатных месторождений, включающий районирование карьерного поля, оконтуривание по блочности различных по технологическим свойствам участков массива карбонатных пород с выделением блоков для получения щебня различных марок, карбонатного сырья и прочной породы для получения из нее строительного камня, технологическое опробование выделенных блоков, предварительную оценку трещиноватости на основе акустического показателя трещиноватости с учетом скорости распространения продольных упругих волн в массиве и образцах, отличающийся тем, что с учетом предварительной оценки на основе акустического показателя трещиноватости дополнительно по каждому блоку определяют удельную компоненту трансформации путем выделения зон по направлению и глубине трещин посредством профилирования участков с определением скорости распространения продольных, поперечных упругих волн в блоках и в зависимости от плотности, дифференцируемых прочностных и теплофизических параметров выделенных зон посредством программного обеспечения для уточнения направления слоистости, типа карбонатных пород и прогнозирования энергетических параметров воздействия на выделенные зоны блоков, затем проводят, с оставлением в целости блоков прочной породы, вначале селективную выемку выделенных зон блоков для получения щебня различных марок и карбонатного сырья с помощью стрелового карьерного комбайна, затем выемку блоков прочной породы.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горному делу, а именно к большегрузным (грузоподъемностью более 40 т) погрузочно-транспортным машинам для подземных и открытых горных работ. .
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке полезных ископаемых, в частности при добыче блоков природного облицовочного камня из залежей пластовой формы в открытом карьере.

Изобретение относится к горному делу, в частности к способам добычи блоков строительного камня, преимущественно на горных склонах, и может быть использовано при формировании скальных уступов карьеров и дорог.

Изобретение относится к области обработки твердых материалов резанием. .

Изобретение относится к области добычи и обработки различных твердых материалов резанием, например камнедобычи и камнеобработки, а более конкретно - к станкам для добычи и обработки камня при помощи бесконечного гибкого рабочего органа.

Изобретение относится к горно-добывающей промышленности, а именно к камнерезным машинам. .

Изобретение относится к отраслям промышленности, в которых используется обработка материалов дисковым режущим инструментом, в частности лесопильное и камнерезательное производство.

Изобретение относится к способу разработки природных камней для использования их в строительстве. .

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при производстве стенового природного камня. .

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам для распиливания металлических материалов, преимущественно природного камня, и может быть использовано при добыче природного камня из массива, а также при распиливании любых неметаллических материалов, например дерева или органических материалов.

Изобретение относится к горному делу, применяется при взрывной отбойке руд и пород скважинными зарядами взрывчатых веществ (ВВ). Способ включает бурение взрывных скважин, их заряжание зарядами ВВ и взрывание этих зарядов ВВ.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке месторождений полезных ископаемых по бестранспортной системе в сложных горно-геологических условиях.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке месторождений твердых полезных ископаемых с помощью добычного комплекса и конвейерного карьерного транспорта.

Изобретение относится к горной промышленности, может быть использовано при выборе мест для расположения углепородных отвалов и предназначено для предотвращения самовозгорания складируемой горной массы.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности. Техническим результатом является сокращение рабочего цикла на время поворота ковша к месту его разгрузки, что ведет к увеличению производительности.

Изобретение относится к комплексу для разработки открытым способом глубоких карьеров, в частности кимберлитовых трубок. Технический результат - безвзрывная выемка руды из глубоких карьеров и её транспортировка на уровень дневного грунта без использования автотранспорта.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано на калийных предприятиях при совместном размещении солеотходов и шламов обогатительных фабрик на солеотвале.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для открытой разработки месторождений любой мощности. Технический результат предлагаемого способа заключается в повышении производительности, технологической эффективности и экологической безопасности с получением кондиционных фракций горной массы посредством непрерывного выемочно-классификационного процесса без использования воды.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано преимущественно для дифференцированной загрузки горной массы в автосамосвалы при разработке сложноструктурных месторождений в процессе непрерывной работы выемочного агрегата, например карьерных комбайнов.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано на калийных предприятиях при совместном размещении солеотходов и шламов обогатительных фабрик на солеотвале.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для определения направления действия и значений главных напряжений в горном массиве, оценки напряженно-деформированного состояния массива горных пород, выявления местоположения зон повреждения пород и характера их распространения при подземной разработке месторождений полезных ископаемых.
Наверх