×
10.10.2013
216.012.7394

СПОСОБ РАЗРАБОТКИ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для подземной разработки рудных месторождений. Способ включает проходку комплекса вскрывающих, подготовительных и нарезных подземных горных выработок, отбойку и доставку руды, управление горным давлением, транспортирование, подъем руды до горизонта рудоприемного бункера. Отработку очистных блоков осуществляют с помощью камерных систем с последующей закладкой выработанного пространства. Проходку ряда выработок и технологических камер осуществляют за пределами рудного массива в породах лежачего бока. В технологических камерах устанавливают два отдельных мобильных модуля дробления, связанных между собой системами транспортировки компонентов твердеющей закладочной смеси включающей отбитую породу. Первый модуль крупного дробления размещают в подготовительных или нарезных горных выработках, а второй - мелкого дробления - непосредственно над закладываемым пространством и совмещают с модулем смешивания твердеющей закладочной смеси, при этом разгрузку из модуля мелкого дробления осуществляют через приемный лоток и скважину в закладываемое пространство. Дробление горных пород в модуле мелкого дробления обеспечивается до содержания класса - 0,074 не менее 32%. Изобретение позволяет повысить эффективность разработки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к горной промышленности и, в частности, предназначено для подземной разработки рудных месторождений.

Известен способ разработки рудных месторождений в твердых горных породах, включающий разрушение, измельчение рудосодержащей породы, раскрытие минерала с образованием отделившихся зерен и кристаллов путем воздействия на поверхность рудного тела породоразрушающим элементом, имеющим физико-механические свойства, идентичные физико-механическим свойствам рудного тела. При этом в процессе перемещения породоразрушающего элемента вдоль поверхности рудного тела на нее одновременно воздействуют вибрационным движением перпендикулярно этой поверхности [1].

Недостатком известного способа является ограниченная возможность его использования, обусловленная тем, что не представляется возможным использовать породу для формирования твердеющей закладочной смеси. Необходимо предварительно выполнить разделение породы и минералов, что требует организации процесса обогащения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ разработки рудных месторождений, включающий проходку комплекса вскрывающих, подготовительных и нарезных подземных горных выработок, отбойку и доставку руды, управление горным давлением, при этом отработку очистных блоков осуществляют с помощью этажно-камерной системы разработки, или подэтажных штреков, или иными камерными системами с последующей закладкой выработанного пространства отработанных камер хвостами, образующимися при подземном обогащении, транспортирование, подъем до горизонта рудоприемного бункера и полное обогащение добытой руды с помощью подземной обогатительной фабрики, для чего осуществляют проходку стволов, транспортных, вентиляционных и вспомогательных выработок, сооружение технологических камер с установкой в них обогатительного оборудования, включающего установки для дробления, измельчения, классификации руды с грохочением после каждого процесса рудоподготовки, магнитной сепарации, или гравитации, или флотации, или для иных методов обогащения в зависимости от типа обогащаемой руды, обезвоживания, обезвреживания и сушки концентрата и выдачи готового концентрата на земную поверхность, отличающийся тем, что место расположения обогатительной фабрики устанавливают за пределами рудного массива в породах лежачего бока вне сферы влияния сейсмических воздействий от взрывных работ при добыче руды после детальной геомеханической разведки, включающей работы по установлению длительной прочности, устойчивости, способности пород допускать большие площади горизонтального и вертикального обнажения, и по условиям минимальных затрат по направлениям простирания месторождения, вкрест простирания и по глубине от поверхности осуществляют промежуточное складирование текущих хвостов в накопительных камерах, сооружаемых в непосредственной близости от технологической камеры, в которой осуществляют процессы гравитации, флотации, магнитной сепарации или иные процессы получения концентратов с одновременным образованием хвостов с целью уменьшения объемов накопительных камер, отработку очистных блоков осуществляют слоями с закладкой выработанного пространства каждого слоя, а при выходе хвостов свыше 60% оставшуюся часть размещают на поверхности [2].

Недостатком данного способа является ограниченная область использования, обусловленная необходимостью сооружения технологических камер соответствующих по объему габаритам комплекса по рудоподготовке. Данное обстоятельство требует проведения значительного дополнительного объема работ, что увеличивает капитальные затраты, что ведет к ограничению возможности его использования.

Кроме того, данный способ отличает наличие большого объема транспортных операций. Стационарное размещение оборудование обуславливает увеличение расходов на транспортировку добытой руды до установки: дробления, измельчения, классификации руды по мере отработки очистных блоков.

В соответствии с известным способом породы, отбитые при проходке горных выработок, технологических камер и очистных блоков, размещают на поверхности. Данное обстоятельство повышает затраты на проведение разработки рудных месторождений и тем самым ограничивает возможности его использования.

Целью изобретения является расширение возможности использования способа разработки рудных месторождений, снижении объема работ, капитальных затрат и объема транспортных операций.

Указанная цель достигается тем, что в известном способе разработки рудных месторождений, включающем проходку комплекса вскрывающих, подготовительных и нарезных подземных горных выработок, отбойку и доставку руды, управление горным давлением, при этом отработку очистных блоков осуществляют с помощью камерных систем с последующей закладкой выработанного пространства, транспортирование, подъем до горизонта рудоприемного бункера, для чего осуществляют проходку стволов, транспортных, вентиляционных и вспомогательных выработок, технологических камер за пределами рудного массива в породах лежачего бока с установкой в них установок для дробления, смешивания твердеющей закладочной смеси, в качестве технологических камер используются транспортные (горные) выработки отработанных блоков, установоки выполнены в виде отдельных мобильных модулей, связанных между собой системами подачи компонентов закладочной смеси, включающих отбитую породу, дробление которой выполняется последовательно в двух модулях, при этом первый крупного дробления размещается в подготовительных или нарезаемых горных выработках, а второй - мелкого дробления непосредственно над закладываемым пространством и совмещен с модулем смешивания закладочной смеси, а разгрузка из модуля мелкого дробления осуществляется через приемный лоток и скважину в закладываемое пространство.

Кроме того, дробление горных пород в модуле мелкого дробления обеспечивается до содержания класса - 0,074 не менее 32%.

Известно выполнение установок в виде отдельных мобильных модулей, связанных между собой системами подачи компонентов, при этом первый крупного дробления - размещается в нарезаемых горных выработках, а второй - мелкого дробления непосредственно над закладываемым пространством.

Использование отбитой породы в качестве компонента закладочной смеси известно, при этом используется дробленая порода крупностью 0,5-30, мм, являющаяся заполнителем.

В изобретении дробленая порода используется для образования мелкодисперсной фракции с повышенной активностью поверхности. Это достигается за счет получения ювенильной поверхности дроблением в среде вяжущего наполнителя - цемента. В этом случае дробление породы в модуле мелкого дробления совмещенное со смешиванием закладочной смеси обеспечивает получение нового технического эффекта более прочного закладочного массива при неизменном количестве вяжущего компонента.

Совместное измельчение заполнителя и вяжущего известно, однако в изобретении дробление породы в модуле мелкого дробления, совмещенное со смешиванием, ведется для получения класса - 0,074. При этом достигается максимальное, экономически целесообразное вскрытие поверхностей породы, обеспечивающее контакт с вяжущим компонентом и подвижность твердеющей закладочной смеси. В результате достигается свободное движение смеси по трубопроводам, равномерное, без пустот заполнение закладываемых камер, таким образом, создается новый технический эффект - пластичность твердеющей закладочной смеси.

Дробление пород в модуле мелкого дробления во втором уровне до содержания класса - 0,074 не менее 32% в известных технических решениях не обнаружено. При этом данный отличительный признак обеспечивает высокую подвижность твердеющей закладочной смеси.

На основании выше изложенного можно сделать вывод, что данное изобретение не следует явным образом из известного уровня техники, а следовательно, соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».

Применение заявляемого технического решения позволит расширить возможности использования способа разработки рудных месторождений с твердеющей закладкой выработанного пространства, за счет снижения затрат на его реализацию, обеспечения более качественного заполнения обработанных блоков с формированием твердеющего закладочного массива.

Изобретение поясняется чертежом, где изображена общая, принципиальная технологическая схема подземной разработки рудных месторождений.

Способ разработки рудных месторождений осуществляют следующим образом.

Разработку рудного месторождения ведут с производством проходки подготовительных и нарезных горных выработок. Осуществляют проходку стволов: 1 - главного вентиляционных, вспомогательных (на чертеже условно не показаны), транспортных выработок, последовательно: 2, 3 и 4. Разрабатывают очистную камеру 5. Добываемую руду по транспортной выработке 4 доставляют к рудоприемному бункеру и далее по главному стволу 1 на поверхность или к комплексу обогатительной фабрики (на чертеже условно не показаны). Отбитую породу, извлекаемую при проходке: транспортных выработок 4, подготовительных выработок, очистного блока 5, доставляют к модулю крупного дробления 6, где обеспечивают дробление до размера 35-200 мм. Модуль крупного дробления 6 размещают в непосредственной близости к зоне ведения соответствующих проходческих работ.

Дробленую породу по транспортной системе 7, например скиповому подъемнику или самоходной техникой, подают в модуль мелкого дробления 8, размещенный над закладываемой камерой 9. Из промежуточного модуля - накопителя вяжущего (цемента) 10, последний доставляют в модуль мелкого дробления 8. Для этого используют конвейер 11. Из модуля предварительного складирования дополнительных компонентов 12, (активаторы, доменный шлак, пластификаторы) обеспечивается их подача в модуль мелкого дробления 8 с использованием конвейера 13.

В модуле мелкого дробления 8 обеспечивается дробление породы до содержания класса - 0.074 не менее 32%. При этом одновременно загружается: порода, дробленая в модуле крупного дробления крупной фракции, цемент, компоненты комплексного вяжущего, пластификаторы закладочной смеси. Это обеспечивает совмещение процессов дробления и смешивания. В зависимости от исходного состояния компонентов в процесс дробления подают воду. В качестве модуля мелкого дробления 8 может использоваться конусные инерционные дробилки типа КИД-300, КИД-450, КИД-600, КИД-1200.

Из модуля мелкого дробления 8 готовая закладочная смесь поступает в приемные лотки 14 и далее непосредственно в скважины 15, пробуренные до верхней кровли закладываемой камеры 9. Закладываемая камера отделена от транспортной выработки 3 изолирующей перегородкой 16.

Проходка подготовительных и нарезных горных выработок сопровождается выемкой значительного объема пород. Непосредственно в зоне выемки пород - нарезаемых горных выработках: транспортных, очистных камерах устанавливается модуль крупного дробления 6, в качестве которого может использоваться щековая дробилка типа: ШДС-900, ШДС-1200 обеспечивающие дробление отбитой породы до размеров 35…200 мм.

Дробилка крупного дробления 6 является самостоятельным мобильным модулем, изменение положения которого не требует корректировки технологической схемы. Вследствие малых размеров дробилки нет необходимости, для ее размещения и эксплуатации, в создании дополнительных технологических камер. Достаточно тех, что обеспечиваются транспортными выработками 3, 4 и нишами для разминовки транспортных средств (чертеже условно не показаны). Дробление породы до размеров 35…200 мм позволяет использовать для дальнейшей погрузки и перемещения компактные системы транспортировки малой мощности, не требующие для своего размещения и эксплуатации значительных пространств. Можно использовать, например, ленточные конвейеры с шириной ленты 600 мм.

Размещение модуля крупного дробления 6 в нарезных горных выработках обеспечивает снижение объема транспортных операций с крупно габаритными кусками породы. Близость к месту образования горных пород при проходке горных выработок 4, 5 позволяет повысить эффективность использования установок перемещения крупногабаритных кусков отбиваемой породы.

Дробленая порода поступает в систему транспортировки 7, обеспечивающей ее подъем на вышележащий уровень - транспортные выработки 2. Система транспортировки 7 может представлять собой совокупность скипового подъемника, приемного бункера и ленточного конвейера обеспечивающего доставку до модуля мелкого дробления 8. Выполнение в виде отдельных модулей установок крупного 6 и мелкого дробления 8 позволяет разместить их на удалении друг от друга, обеспечивает независимую их работу, позволяет размещать их в транспортных выработка отработанных 17 и отрабатываемых блоков 5. Исключается необходимость создания специальных технологических камер, что расширяет возможность использования способа в случаях, когда его организация экономически невыгодна.

В качестве модуля мелкого дробления 8 может использоваться конусная инерционная дробилка: КИД - 300, КИД - 450, КИД - 600, КИД - 1200. Размеры дробилок обеспечивают их расположение над приемными лотками 14 скважин 15, через которые твердеющая смесь подается в закладываемую камеру 9. Конусные инерционные дробилки являются автономными агрегатами допускающими их легкое перемещение от одного места подачи твердеющей закладочной смеси - скважин 15 к другому. Это обеспечивает полное и равномерное заполнение закладываемой камеры 9. Кроме того, возможно использование нескольких модулей мелкого дробления 8 одновременно или в комплексе со стационарным закладочным комплексом. Это обеспечивает рост и интенсивность закладочных работ.

В модуле мелкого дробления 8 готовится твердеющая, закладочная смесь включающая: отбитую дробленую породу, вяжущие компоненты, пластификаторы. Все компоненты твердеющей закладочной смеси загружаются в модуль мелкого дробления 8 в требуемых пропорциях. Работа модуля мелкого дробления 8 обеспечивает одновременно дробление горных пород и смешивание их с вяжущими компонентами. При этом обеспечивается качественное изменение состояния поверхности разрушаемых горных пород. В процессе дробления породы обнажаются чистые (ювенильные) поверхности, имеющие большую активность. Присутствующие при этом вяжущие компоненты (например, цемент) непосредственно взаимодействуя с чистыми поверхностями, адсорбируются на них. Дробление, совмещенное со смешиванием, ограничивает взаимодействие образующихся чистых поверхностей породы, с воздухом позволяя им взаимодействовать только с вяжущими компонентами. При этом образуется фрагмент будущей твердеющей закладочной смеси, состоящий из фрагмента горной породы полностью покрытый только вяжущим - цементом. Как следствие обеспечивается более высокая прочность закладочной смеси.

Использование в качестве компонента твердеющей закладочной смеси отбиваемой породы исключает необходимость ее подъем на поверхность, обеспечивает снижение затрат, связанных с реализацией способа разработки, и тем самым расширяет возможность его применения.

Готовая смесь из модуля мелкого дробления подается непосредственно в приемный лоток 14, через который твердеющая закладочная смесь направляется по скважинам 15 в закладываемую камеру 9, обеспечивая ее равномерное заполнение.

Содержание в твердеющей закладочной смеси пород класса - 0,074 не менее 32% обеспечивает ей высокую степень подвижности. Как следствие, обеспечивается беспрепятственное движение твердеющей закладочной смеси по скважинам 15, распределение в закладываемой камере 9. При этом снижается вероятность образования застойных зон, повышается полнота заполнения камер 9. Повышается надежность и эффективность функционирования комплекса по закладке, и как следствие, разработки рудного месторождения в целом.

Повышение в твердеющей закладочной смеси пород класса - 0,074 мм ведет к повышению ее подвижности. Эта тенденция сохраняется до содержания класса - 0,074 мм в размере 32% от общего объема породы. При дальнейшем увеличении содержания в твердеющей закладочной смеси степень подвижности практически не изменяется. В связи с этим увеличивать содержание этого класса более 32% нецелесообразно, так как это ведет к увеличению продолжительности цикла дробления пород в модуле мелкого дробления 8 и соответственно затрат.

При проведении лабораторных испытаний макета предлагаемого изобретения в условиях Учалинского подземного рудника ОАО «Учалинский ГОК», в части п.2, было установлено следующее.

При проведении 12 серий опытов было изготовлено 36 опытных партий закладочных смесей и из них сформировано 432 образца закладочных массивов. В различных сериях опытов были получены закладочные смеси с содержанием класса - 0,074 мм от 16 до 59%, плотностью от 1,79 до 2,32 т/дм3, растекаемостью от 170 до 230 мм, водоотдачей от 0,5 до 6,5%.

При этом доказано, что наилучшие показатели транспортабельности, растекаемости закладочной смеси и прочности формируемого закладочного массива:

- растекаемость - 185-200 мм;

- угол растекания 3-5 град;

- подвижность по погружению конуса СтройЦНИИла - 135 мм;

- прочность на 14 сутки твердения 1,6 МПа и выше,

обеспечиваются при дроблении горных пород в модуле мелкого дробления до содержания класса - 0,074 не менее 32%.


СПОСОБ РАЗРАБОТКИ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 61-66 из 66.
25.08.2017
№217.015.9d21

Способ извлечения запасов полезного ископаемого из целиков

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при выемке полезного ископаемого из целиков, оставленных при ведении горных работ подземным способом. Способ разработки включает надработку оставленных целиков подготовительными нарезными выработками, отбойку и выпуск отбитой руды...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002610456
Дата охранного документа: 13.02.2017
25.08.2017
№217.015.c472

Радиоизотопный способ измерения отложения пыли в горных выработках и устройство для его реализации

Изобретение относится к технике контроля запыленности поверхности горных выработок, промышленных помещений на предприятиях угольной, горно-металлургической и других отраслей промышленности и сельскохозяйственного производства, где присутствует взрывчатая пыль: угольная, сульфидная, мучная,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002618268
Дата охранного документа: 03.05.2017
25.08.2017
№217.015.ce3c

Способ отработки месторождений полезных ископаемых, опасных по газо- и геодинамическим явлениям

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых, опасных по газо- и геодинамическим явлениям. В забое производят отделение потоков газа от взрывоопасной пыли, подготавливают изолированную выработку, изолируя ее от выработанного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620687
Дата охранного документа: 29.05.2017
26.08.2017
№217.015.de20

Способ определения динамики процессов деформирования породы горного массива и устройство для его реализации

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для измерения раскрытия трещин при проведении геомеханического мониторинга. Способ включает бурение скважин и шпуров в подземных горных выработках. В скважину вводят измерительную наборную штангу с закрепленными на ее конце...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002624746
Дата охранного документа: 06.07.2017
20.01.2018
№218.016.13c6

Способ проходки горных выработок и ведения очистных работ

Изобретение относится к способу проходки горных выработок и ведения очистных работ. Техническим результатом является уменьшение объема буровых работ, снижение количества используемого взрывчатого вещества. Способ проходки горных выработок и ведения очистных работ включает в себя бурение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002634597
Дата охранного документа: 01.11.2017
09.06.2018
№218.016.5f47

Радиоизотопный способ измерения пылеотложения в горных выработках и устройство для реализации

Изобретение относится к технике контроля запыленности поверхности на предприятиях угольной, горно-металлургической и других отраслей промышленности и сельскохозяйственного производства, где присутствует взрывчатая пыль: угольная, сульфидная, мучная и др. Техническим результатом является...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002656652
Дата охранного документа: 06.06.2018
Показаны записи 61-66 из 66.
20.01.2018
№218.016.13c6

Способ проходки горных выработок и ведения очистных работ

Изобретение относится к способу проходки горных выработок и ведения очистных работ. Техническим результатом является уменьшение объема буровых работ, снижение количества используемого взрывчатого вещества. Способ проходки горных выработок и ведения очистных работ включает в себя бурение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002634597
Дата охранного документа: 01.11.2017
11.10.2018
№218.016.90ae

Способ определения несущей способности трубчатого анкера и установка для его реализации

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при контроле качества креплении выработок трубчатыми анкерами фрикционного типа. Заявлен способ определения несущей способности трубчатого анкера, который реализуется в результате выполнения последовательности действий:...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002668953
Дата охранного документа: 05.10.2018
06.12.2018
№218.016.a3f2

Трубчатый анкер

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при креплении выработок анкерами фрикционного типа. Технический результат - расширение функциональных возможностей устройства при креплении выработок в породах, характеризующихся трещиноватостью и склонностью к вывалам....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002674038
Дата охранного документа: 04.12.2018
22.06.2019
№219.017.8eb5

Способ переработки золотосодержащего сурьмяного концентрата и линия для его осуществления

Изобретение относится к металлургии золота и сурьмы. Смесь флотационного и штуфного золотосурьмяного концентратов при соотношении 1:0,5, пыль оборотной электроплавки и пыль рафинирования, измельченный шлак в присутствии железной стружки, извести и угля перерабатывали...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002692135
Дата охранного документа: 21.06.2019
02.10.2019
№219.017.d0a6

Способ геологического исследования хвостохранилищ и устройство для его реализации

Изобретение относится к геологии и горному делу и может быть использовано при геологическом исследовании и изучении хвостохранилищ, эфельных отвалов, иных массивов, сложенных на основе тонко дробленых и/или измельченных минеральных масс, в том числе, химически опасных продуктов. Техническим...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002700139
Дата охранного документа: 12.09.2019
16.05.2023
№223.018.62a3

Способ выявления и компенсации ошибки прицеливания ствольного оружия

Изобретение относится к области бронетанкового вооружения и может быть использовано для выверки нулевых линий прицелов с дальномером и оси ствольного оружия на танках, боевых машинах пехоты, артиллерийских системах и наземных роботизированных, в том числе автономных и/или дистанционно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002787320
Дата охранного документа: 09.01.2023
+ добавить свой РИД