Способ подземного выщелачивания руд
Патент 823583
Авторы
Способ подземного выщелачивания руд
Иллюстрации
Реферат
ОП С HF
ИЗОЬРЕТЕИИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву — (22) Заявлено 070279 (21) 2721989/22-03 Р ) с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет
Е 21 С 41у06
Е 21 В 43/28
Государственный комитет
СССР во делам изобретений и открытий (53) УДК 622. 234. 4 (088. 8) Опубликовано 230481. Бюллетень ¹ 15
Дата опубликования описания 23.04.81
1 (12) Авторы изобретения
М.Н. Тедеев, С.М. Александров, Г.П. Ар
Е.Г. Булавин и В.H. Елисеев (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОДЗЕМНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ руд
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при .подземном выщелачивании руд, требующих предварительНо дробления.
Известен способ подземного выщелачивания металлов иэ руд, включающий подготовку камер, отбойку руд при помощи веерных рядов скважин, которые бурят из верхнего полевого и нижнего рудного штреков. Отрезки . скважин, находящиеся вне контуров камеры, которые бурят из верхнего полевого штрека, не заряжаются и .не взрываются, так как они служат в дальнейшем для транспортировки растворов реагента непосредственно к поверхности замагазинированных .руд в камере (1) .
Недостатком известного способа является низкая плотность орошения, в результате чего в верхней части камер образуются мертвые неорошаемые зоны, в которых руда не выщслачивается..
Известен также способ подземного выщелачивания руд, включающий проходку подготовительных выработок верхнего и нижнего горизонтов блока, отбойку основных рудных запасов блока вертикальными слоями, взрыванием вееров глубоких скважин на компенсационное пространство с оставлением целика в верхней части блока, магаэинирование отб .той руды в камере,отбойку целика и орошение замагазинированной рудной массы выщелачивающим раствором путем ввода последнего в отбитую массу целика 21 .
Недостатком указанного способа является неэффективность процесса вьтцелачивання вследствие неравномерности насыщения поровогс пространства отбитой руды вьщелачиваюшим раствором.
Цель изобретения - повышение эффективности процесса выщелачивания путем обеспечения равномерности насыщения порового пространства стбитой Руды выщелачивающим раствором.
Цель достигается тем, что отбойку целика .производят при коэффициенте разрыхления меньшем, чем у магаэиннруемой в камере рудной массы и с отставанием на толщину одного отбиваемого слоя вслед за отбойкои основных запасов.
Причем отбойку целика производят путем взрывания скважин., пробуренных
-823583 из подготовительных выработок- верхнего горизонта.
На фиг.l показан блок подземного выщелачивания, вертикальный разрез; на фиг.2 - разрез A-A на фиг.1; на фиг.3 - порядок отбойки камерных запасов и погашения предохранительного целика.
Подготовку руды к подземному выцелачиванию предлагаемым способом осуществляют следующим образом.
B лежачем боку рудного тела 1 проходят полевые откаточные штреки 2 и 3, на границах проходят фланговые восстающие 4, а на уровне нижнего откаточного горизонта - орты 5, иэ которых нарезают буровые выработки 6.
Одним из известных способов образуют отрезную щель и приступают к послойной отбойке камерных запасов 7 путем взрывания рядов вертикальных скважин 8, После каждого взрыва часть отбитой в слое руды выпускают через торцы буровых выработок 6 и создают компенсационное пространство для производства очередного взрыва.
В верхней части блока под отбитой и эамагазинированной рудой 9 оставляют временный предохранительный целик 10 толщиной 8-10 м, который разбуривают из подготовительных выработок верхнего горизонта горизонтальнычи и слабонаклонными скважинами ll и обрушают на эамагазинированную руду 12 с отставанием от камерных запасов на ширину одного слоя. Это, а также то, что руда после отбойки не разрыхляется, позволяет создавать в верхней части толщину сильно уплотненной горной массы 13, обладающей значительно меньшей приемистостью и объемной порйстостью, по сравнению с эамагазинированной в камере рудой 12.
Причем степень уплотнения этой толщи обуславливается как мощностью. скважинных зарядов, так и первоначальным коэффициентом разрыхления замаганйзированной в камере руды 12, на которую осуществляется отбойка предохранительного целика, поэтому она поддается расчету, если известны объем растворов и сетка расположения оросительных скважин.
Установлено, что область смачиваемой поверхности может быть описана с помощью уравнения
D = 17,73 + 10,9Q — 275,8р где D - диаметр области смачйванияу объемный вес среды, обуславливающий объемную пористость;
Q - -расход жидкости.
Иэ уравнения, видно, что величина поверхности смачивания пропорциональна. Это значит, что.постоянный объем .растворов, подаваемых на орошение, будет тем больше, чем выше
Кроме того, отбойку целика производят путем взрывания скважин, пробуренных из подготовительных выработок верхнего горизонта.
35 Подготовленную предлагаемьал способом руду орошают выщелачивающими растворами, для этого по переуплотненной раздробленной массе предохранительного межэтажного целика бурят
40 горизонтальные или слабонаклонные скважины и обсаживают их перфорированными трубами.
Пример . Блок (100х30х50 м) подготавливают полевыми обкаточными выработками. На границах блока про45 ходят фланговые восстающие сечением
5,3 м на. расстоянии 100 м один от другого, а на уровне нижнего: откаточного горизонта — орты сечением 9,0 м, из которых нарезают
50 буровые вырабртки, служащие одновременно для частичного выпуска горной массы из камеры. Отбойку камерных основных рудных запасов производят вертикальными веерами скважин диаметром 67 мм и расстоянием между веерами 1,6 м на ранее образованную отрезную, щель шириной 1,5 м, которую формируют в средней части блока из отрезного восстающего сечением 4,0 м, Число одновременно взрываемых вееров скважин равно трем, Таким образом, за один прием отбивается слой руды толщиной около
5 м.
В верхней части камеры оставляют
65 временный предохранительный целик
25 объемная плотность среды. Поэтому данный способ способствует увеличению поверхности смачивания в верхней части блока, а следовательно более равномерному распределению выщелачивающих растворов в поровом пространстве отбитой руды (горной. массы).
При просачивании растворов из этой толщи в эамагазинированную руду, обладающую большим коэффициентом разрыхления, общая поверхность горной массы, охваченная растворами, останется неизменной, а степень насыщения порового пространства снижается.
Это ведет к повышению концентрации пслеэного компонента в продуктивных растворах и улучшению технико-экономических показателей.
Для создания равномерной плотности раздробленной руды по всему объему камеры отбойку руды в вертикальных слоях ведут на горизонтальную подсечку поярусно снизу вверх секционньм вэрыванием вееров глубоких скважин, а подсечку создают с опережением на толщину отбиваемого слоя, причем отбойку целика производят при коэффициенте раэрыхления меньшем, чем у маганиэируемой в камере рудной массы и с отставанием на толщину одного отбиваемого слоя вслед за отбойкой основных запасов.
823583 толщиной 8-10 м, отбойку которого производят с отставанием на 5 м от камерных запасов, чтобы исключить прорыв уплотненной толщи при частичном выпуске отбитой руды.
Переуплотненную толщу (слой водоупора) образуют путем отбойки предохранительного целика горизонтальными и слабонаклонными взрывики скважинами, равными 85 мм, пробуренными из полевых. подготовительных выработок, на горизонтальное ком- . O пенсационное пространство, которое создают путем выпуска руды в объеме
4-5% от объема взрйваемого предохранительного целика.
В результате этого образуется . 15 консуль, длина которой на 1,5-2 м превышает диаметр зоны выпуска, поэтому отбитая руда предохранительного целика не разрыхляется.
Орошение отбитой руды выщелачи- щ вающим раствором производят путем нагнетания через скважины, равные
85 мм, пробуренные-в толще водоупора на расстоянии 3 м одна от другой и обсаженные перфорированными трубами с отверстиями 10 мм через каждые
3 м. Сбор продуктивных растворов осуществляют на уровне нижнего горизонта блока.
Предлагаемый способ способствует повыаению эффективности процесса выщелачивания путем обеспечения равномерного насыщения порового пространства отбитой руды выщелачиваюшим раствором, исключает потери полезных ископаемых в межэтажных целиках, 35 повышает степень извлечения полезных компонентов иэ замагаэинированной руды благодаря более равномерному орошению ее вицелачивающим реагентом, снижает расход выщелачиваю- 40 щего реагента на единицу готовой продукции за счет более рационального насыщения замагазинированнбй руды и сокращает объем бурения броситесь ных скважин °
Формула изобретения
1. Способ подземного выщелачивания руд, включающий проходку подготовительных выработок верхнего и нижнего горизонтов блока, отбойку основных рудных запасов блока вертикальными слоями, взрыванием вее-. ров глубоких скважин на компенсационное пространство с оставлением целика в верхней части блока, магаэинирование отбитой руды в камере, отбойку целика и орошение замагазинированной рудной массы выщелачивающим раствором путем ввода последнего в отбитую массу целика, о т л н ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса выщелачивания путем обеспечения равномерности насыщения порового пространства отбитой руды выщелачивающим раствором, отбойку целика производят при коэффициенте разрыхления меньшем, чем у магазинируемой в камере рудной массы и с отставанием на толщину одного отбиваемого слоя вслед за отбойкой основных запасов.
2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что отбойку целика производят путем взрывания скважин, пробуренных нз подготовительных выработок верхнего горизонта.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Лунев Л.И. и Рудаков И.Е.
Подземные системы вицелачивания металлов. М., Цветметинформация, 1974, с. 35-37.
2. Лунев Л.И. и -Рудаков И.Е.
Подземные системы выцелачивания металлов. М., Цветметннформация, 1974, с. 37-41.
823583
Составитель Э. Руднева
Редактор Н. Лазаренко Техред М.Голинка Корректор Г. Р аетник
Заказ 2036/15 Тираж б27 Подписное
ВБИИПИ Государственного комитета СССР по делам. изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5
Филиал ппп патент, г,ужгород, ул.проектная, 4