Результат интеллектуальной деятельности: Способ освоения месторождения штокверкового типа

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для разработки сложноструктурных месторождений штокверкового типа, представленных рудами различных сортов и типов.

Известен способ селективной выемки руд [1], заключающийся в ведении избирательной выемки руд заданного качества по контурам, определенным путем математического прогнозирования положения разделяющей линии и использования геофизических методов.

Недостатком способа является невозможность достижения стабильного содержания полезного компонента в извлекаемой руде в связи с выборочной выемкой руд различного уровня содержания полезного компонента.

Известен способ комбинированной подготовки к селективной выемке руд сложноструктурных месторождений [2], заключающийся в выделении и оконтуривании зон руд разных сортов, предварительном механическом извлечении штуфных руд путем выбуривания, последующей дифференцированной взрывной подготовке руд, а также - селективной выемке богатых руд и выемке рядовых и бедных руд в режиме усреднения.

Недостатком способа является низкая эффективность усреднения качества руд, обусловленная тем, что наиболее высокие колебания качественных показателей в богатой руде не сглаживаются.

Наиболее близким по технологической сущности является способ формирования качества руд, включающий опробование рудного массива, выделение зон с разным содержанием полезного компонента, обуривание рудного массива с обеспечением повышенной плотности сети скважин в области контакта богатых руд и рядовых руд, размещение зарядов ВВ в скважинах и их взрывание, частичное усреднение рудной массы по содержанию полезного компонента в области контакта, выемку рудной массы фронтальным погрузчиком в области контакта с усреднением в ковше фронтального погрузчика, селективную выемку и транспортировку рудной массы на переработку [3].

Недостатками способа являются низкая производительность выемочного оборудования, а также невозможность обеспечения равномерного гранулометрического состава смешиваемых типов руд, что приводит к явлению сегрегации при выемке и не обеспечивает эффективного усредения.

Технический результат заключается в увеличении производительности и технологической эффективности, повышении стабильности качественных характеристик руды, поступающей на переработку, снижении затрат на усреднение руды на складах и повышении извлечения полезного компонента при последующей переработке.

Технический результат достигается тем, что в способе освоения месторождения штокверкового типа, включающем опробование рудного массива, выделение зон с разным содержанием полезного компонента, обуривание рудного массива с обеспечением повышенной плотности сети скважин в области контакта богатых руд и рядовых руд, размещение зарядов ВВ в скважинах и их взрывание, частичное усреднение рудной массы по содержанию полезного компонента в области контакта, выемку рудной массы фронтальным погрузчиком в области контакта с усреднением в ковше фронтального погрузчика, селективную выемку и транспортировку рудной массы на переработку, в области контакта богатых руд с рядовыми рудами осуществляют бурение сдвоенных скважин по линиям, ортогональным к линии контакта, для обеспечения повышенной степени дробления при последующем взрывании, при этом рядовую руду из области контакта селективно извлекают фронтальным погрузчиком с частичным прихватом богатой руды, исключающим примешивание рядовой руды к основной части богатой руды, а полученную смешанную рудную массу пропитывают концентрированным раствором комплексообразователя и используют для укладки в нижнюю часть штабеля для кучного выщелачивания с последующей отсыпкой на смешанную рудную массу упорной бедной руды, пропитываемых концентрированными электрофотоактивированными растворами с окислителями, снижающими упорность, при этом выдерживают технологическую паузу для реализации процессов пленочного окисления и выщелачивания в диффузионном режиме и интенсивно орошают штабель низкоконцентрированными электрофотоактивированными растворами с окислителями для формирования в нижней части штабеля активной выщелачивающей среды и вывода в общую массу выщелоченного полезного компонента, при этом полученную первую порцию концентрированных продуктивных растворов, вытекающих из штабеля, пропускают через сорбционные колонны, а формируемые маточные растворы с высоким остаточным содержанием комплексообразователя подают на верхнюю часть штабеля с упорной бедной рудой после окисления, а основную часть отдельно добытой богатой руды смешивают в виде пульпы с основной частью рядовой руды после раздельного дробления и измельчения для последующей переработки на обогатительной фабрике, причем бедную неупорную руду укладывают в отдельный штабель и перерабатывают кучным выщелачиванием без обработки электрофотоактивированными растворами.

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

На фиг. 1 - схема подготовки сложноструктурного массива к проведению взрывных работ; на фиг. 2 - схема выемки и переработки руд сложно-структурного месторождения.

Способ освоения месторождения штокверкового типа включает опробование рудного массива 1, выделение зон 2 с разным содержанием полезного компонента, обуривание рудного массива 1 с обеспечением повышенной плотности сети 3 скважин 4 в области контакта 5 богатых руд 6 и рядовых руд 7. Заряды ВВ размещаются в скважинах 4, 8. Бурение сдвоенных 9 скважин 4 осуществляется по линиям 10, ортогональным к линии контакта 11. Рядовая руда 7 из области контакта 5 селективно извлекается ковшом 12 фронтального погрузчика 13 с частичным прихватом 14 богатых руд 6 с получением смешанной рудной массы 15. В нижней части 16 штабеля 17 для кучного выщелачивания укладывается смешанная рудная масса 15, а в верхнюю часть 18 штабеля 17 - упорные бедные руды 19. Полученный при выщелачивании раствор подается в сорбционные колонны 20. После раздельного дробления и измельчения основную часть 21 богатой руды 6 смешивают в виде пульпы с основной частью 22 рядовой руды 7 для последующей переработки на обогатительной фабрике 23. Из бедной неупорной руды 24 формируется отдельный штабель 25 для кучного выщелачивания.

Способ освоения месторождения штокверкового типа осуществляется следующим образом.

Ведется опробование рудного массива 1, выделение зон 2 с разным содержанием полезного компонента, обуривание рудного массива 1 с обеспечением повышенной плотности сети 3 скважин 4 в области контакта 5 богатых руд 6 и рядовых руд 7, размещение зарядов ВВ в скважинах 4, 8 и их взрывание. Осуществляется частичное усреднение рудной массы по содержанию полезного компонента в области контакта 5, выемка рудной массы фронтальным погрузчиком 13 в области контакта 5 с усреднением в ковше 12 фронтального погрузчика 13. Производится селективная выемка и транспортировка рудной массы на переработку. В области контакта 5 богатых руд 6 с рядовыми рудами 7 осуществляют бурение сдвоенных 9 скважин 4 по линиям 10, ортогональным к линии контакта 11, для обеспечения повышенной степени дробления при последующем взрывании. Рядовую руду 7 из области контакта 5 селективно извлекают фронтальным погрузчиком 13 с частичным прихватом 14 богатой руды 6, исключающим примешивание рядовой руды 7 к основной части 21 богатой руды 6. Полученную смешанную рудную массу 15 пропитывают концентрированным раствором комплексообразователя и используют для укладки в нижнюю часть 16 штабеля 17 для кучного выщелачивания с последующей отсыпкой на смешанную рудную массу 15 упорной бедной руды 19. Производится пропитывание штабеля 17 концентрированными электрофотоактивированными растворами с окислителями, снижающими упорность. Выдерживают технологическую паузу для реализации процессов пленочного окисления и выщелачивания в диффузионном режиме и интенсивно орошают штабель 17 низкоконцентрированными электрофотоактивированными растворами с окислителями для формирования в нижней части 16 штабеля 17 активной выщелачивающей среды и вывода в общую массу выщелоченного полезного компонента. Полученную первую порцию концентрированных продуктивных растворов, вытекающих из штабеля 17, пропускают через сорбционные колонны 20, а формируемые маточные растворы с высоким остаточным содержанием комплексообразователя подают на верхнюю часть 18 штабеля 17 с упорной бедной рудой 19 после окисления. После раздельного дробления и измельчения основную часть 21 отдельно добытой богатой руды 6 смешивают в виде пульпы с основной частью 22 рядовой руды 7 для последующей переработки на обогатительной фабрике 23. Бедную неупорную руду 24 укладывают в отдельный штабель 25 и перерабатывают кучным выщелачиванием без обработки электрофотоактивированными растворами.

Способ повышает технологическую и экономическую эффективность, снижает экологическую нагрузку на окружающую среду за счет уменьшения объемов складируемых дисперсных отходов.

Источники информации

1. Патент РФ №2537451 от 10.01.2015. Способ селективной выемки руд.

2. Чебан А.Ю., Секисов Г.В. Обоснование использования комбинированной подготовки к селективной выемки руд сложноструктурных месторождений // Вестник Магнитогрского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2020. Т. 18. №3. С. 4-12.

3. А.с. СССР №1703816 от 07.01.1992. Способ формирования качества руд.