RU2471070C1 - Method for underground mining of ore deposits in cryolite zone - Google Patents

Abstract

FIELD: mining.

SUBSTANCE: in the period of negative temperatures of ambient air from dehydrated dressing tails briquettes are pressed of ball shape with two diameters related with the following ratio:

and volume of a filling material pressed in the form of briquettes of smaller diameter is determined according to the following formula:

where V_vol - total volume of solid wastes supplied for briquetting. All prepared briquettes are frozen on the surface, mixed in hoppers with vibrators, transported and placed in a mined space of cleaning units. The ratio of this space filling with briquettes with identical diameter always makes 0.523. If for filling of the mined space a set of briquettes is used in two different diameters, then the coefficient of filling of the mined space will increase to the value of 0.597.

EFFECT: invention makes it possible to increase environmental safety of ore deposits mining in a cryolite zone due to increased volume of solid wastes return from dressing and higher extent of filling of the mined space by means of recovery of a permafrost massif in it.

2 dwg

Description

Изобретение относится к области горного дела и, в частности, к подземной разработке рудных месторождений в криолитозоне.The invention relates to the field of mining and, in particular, to underground mining of ore deposits in the permafrost zone.

Известен способ разработки месторождений с породной закладкой выработанного пространства [1]. Недостатком данного способа, применительно к условиям криолитозоны, является необходимость дополнительных затрат на получение и подготовку закладочного материала при одновременном формировании на земной поверхности хвостохранилищ, емкость которых практически равна объему годовой добычи. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ разработки рудных месторождений в криолитозоне с закладкой замороженными брикетами из хвостов обогащения [2]. Недостатком данного способа можно считать низкий коэффициент заполнения выработанного пространства брикетами с одинаковыми размерами, что требует создания дополнительных объемов для размещения твердых отходов.There is a method of developing deposits with rock laying the developed space [1]. The disadvantage of this method, in relation to the conditions of the permafrost zone, is the need for additional costs for obtaining and preparing filling material while forming tailing dumps on the earth's surface, the capacity of which is almost equal to the annual production volume. The closest in technical essence and the achieved result is a method of developing ore deposits in the permafrost zone with the laying of frozen briquettes from tailings [2]. The disadvantage of this method can be considered a low fill factor of the worked out space with briquettes with the same dimensions, which requires the creation of additional volumes for the placement of solid waste.

Целью изобретения является повышение экологической безопасности освоения рудных месторождений в криолитозоне за счет увеличения объема возврата твердых отходов обогащения и повышения степени заполнения выработанного пространства путем восстановления в нем массива вечной мерзлоты.The aim of the invention is to increase the environmental safety of the development of ore deposits in the permafrost zone by increasing the amount of return of solid waste enrichment and increasing the degree of filling of the worked out space by restoring the permafrost mass in it.

Указанная цель достигается тем, что в период отрицательных температур наружного воздуха из обезвоженных хвостов обогащения прессуют брикеты шарообразной формы двух диаметров, связанных соотношением:

, где d и D - диаметры закладочных брикетов (d<D), а объем закладочного материала, спрессованного в виде брикетов меньшего диаметра (V_d), определяют по формуле:

This goal is achieved by the fact that during the period of negative outside temperatures from the dehydrated tailings of enrichment, briquettes of spherical shape of two diameters are pressed, connected by the ratio

where d and D are the diameters of the filling briquettes (d <D), and the volume of the filling material pressed in the form of briquettes of smaller diameter (V _d ) is determined by the formula:

где V_об - общий объем твердых отходов, подаваемых на брикетирование.where V _about - the total amount of solid waste supplied for briquetting.

Все приготовленные брикеты замораживают на поверхности, перемешивают одним из известных способов, например в бункерах с вибраторами, транспортируют и размещают в выработанном пространстве очистных блоков. Коэффициент заполнения этого пространства брикетами с одинаковым диаметром D всегда составляет

. Если для закладки выработанного пространства используют набор брикетов двух различных диаметров, находящихся в соотношении

, в котором общий объем брикетов меньшего диаметра составляет:

, где d и D - диаметры закладочных брикетов (d<D), V_об - общий объем закладочного материала для брикетирования, то коэффициент заполнения выработанного пространства

возрастет до величины

.All cooked briquettes are frozen on the surface, mixed using one of the known methods, for example in hoppers with vibrators, transported and placed in the worked-out space of the treatment units. The fill factor of this space with briquettes with the same diameter D is always

. If you use a set of briquettes of two different diameters, which are in the ratio

, in which the total volume of briquettes of smaller diameter is:

, where d and D are the diameters of filling briquettes (d <D), V _rev is the total volume of filling material for briquetting, then the fill factor of the worked out space

will increase to

.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показана технологическая схема подземной разработки с использованием процесса восстановления из твердых отходов обогащения массива вечной мерзлоты в выработанном пространстве за счет использования отрицательных температур и закладочных брикетов различного диаметра при выемке жил с блоковым магазинированием руды; на фиг.2 показана схема упаковки брикетов различного диаметра при размещении в выработанном пространстве.The invention is illustrated by drawings, where Fig. 1 shows a flow chart of underground mining using the process of recovering from solid waste enrichment of an array of permafrost in a mined space through the use of negative temperatures and filling briquettes of various diameters when excavating cores with block ore ore storage; figure 2 shows a packing diagram of briquettes of various diameters when placed in a mined space.

Способ подземной разработки месторождений полезных ископаемых в криолитозоне содержит вскрывающие выработки 1, этажные подготовительные выработки - верхнюю 2 и нижнюю 3, фланговые восстающие 4, очистные блоки 5, отрабатываемые одной из известных геотехнологий, например, с магазинированием отбитой руды 6, закладываемые в период отрицательных температур наружного воздуха замороженными закладочными брикетами большого 7 и малого 8 диаметров, полученными путем обезвоживания и брикетирования текущих хвостов обогащения обогатительной фабрики 9; подштрековые целики 10 с закладочными окнами в них 11, днище 12 очистных блоков 5 с выпускными отверстиями 13, междублоковые целики 14 с вентиляционными окнами 15; площадку замораживания 16 для закладочных брикетов большого диаметра 7, площадку замораживания 17 для закладочных брикетов малого диаметра 8, пресс-фильтр 18 необходимой производительности, вальцовый пресс 19 для закладочных брикетов большого диаметра 7, вальцовый пресс 20 для закладочных брикетов малого диаметра 8, бункер 21 для смешивания закладочных брикетов большого 7 и малого 8 диаметра, закладочный массив 22 из брикетов большого 7 и малого 8 диаметра, выработанное пространство 23.The method of underground mining of mineral deposits in the permafrost zone comprises openings 1, floor preparatory openings - upper 2 and lower 3, flank uprising 4, treatment units 5, worked out by one of the known geotechnologies, for example, by storing broken ore 6, laid during the period of negative temperatures outside air with frozen filling briquettes of large 7 and small 8 diameters obtained by dehydration and briquetting of the current tailings of the enrichment of the concentration plant 9; podshtrekovye pillars 10 with filling holes in them 11, the bottom 12 of the treatment units 5 with outlet openings 13, interunit pillars 14 with ventilation windows 15; a freezing pad 16 for filling briquettes of large diameter 7, a freezing pad 17 for filling briquettes of small diameter 8, a press filter 18 of required capacity, a roller press 19 for filling briquettes of large diameter 7, a rolling press 20 for filling briquettes of small diameter 8, a hopper 21 for mixing filling briquettes of large 7 and small 8 diameters, filling array 22 of briquettes of large 7 and small 8 diameters, worked out space 23.

Способ реализуют следующим образом. После проведения вскрывающих выработок 1, верхней 2 и нижней 3 подготовительных выработок, подготовки днища 12 очистных блоков 5 и проходки фланговых восстающих 4 начинают очистную выемку руды в подготовленных очистных блоках 5 с применением одного из известных способов - с магазинированием руды или прирезками по простиранию с отбойкой руды из восстающих - отбитую в блоках 5 руду 6 через выпускные отверстия 13 днища 12 грузят в транспортные сосуды и по вскрывающим выработкам 1 выдают на поверхность и перерабатывают на обогатительной фабрике 9 (фиг.1). Текущие хвосты обогащения в период отрицательных температур обезвоживают на пресс-фильтрах 19, а затем на вальцовых прессах 19 изготавливают брикеты большого диаметра 7 и укладывают их на площадку замораживания 16, на вальцовом прессе 20 изготавливают брикеты малого диаметра 8, определяемого из выражения:

, где d и D - диаметры закладочных брикетов малого и большого размера (d<D), в количестве

The method is implemented as follows. After the opening workings 1, upper 2 and lower 3 of the preparatory workings, preparation of the bottom 12 of the treatment units 5 and sinking of the flank rebels 4 are carried out, the ore is mined in the prepared treatment units 5 using one of the known methods — by ore storing or cutting along striking with breaking ores from the uprising - ore 6 beaten off in blocks 5 through the outlet openings 13 of the bottom 12 is loaded into transport vessels and, according to the opening workings 1, is delivered to the surface and processed at the concentration plant 9 (f D.1). The current enrichment tailings in the period of negative temperatures are dehydrated on the press filters 19, and then briquettes of large diameter 7 are made on roller presses 19 and placed on a freezing platform 16, briquettes of small diameter 8 are made on a roller press 20, determined from the expression:

where d and D are the diameters of filling briquettes of small and large size (d <D), in the amount

где V_об - общий объем закладочного материала для брикетирования, и укладывают их на площадку замораживания 17, после замерзания брикеты 7 и 8 с площадок замораживания 16 и 17 подают для смешивания в бункер 21, откуда смесь закладочных брикетов 7 и 8 доставляют по вскрывающим выработкам 1 и верхним подготовительным выработкам 2 к отработанным очистным блокам 5 и заполняют выработанное пространство 23 этих блоков через загрузочные окна 11 в подштрековых целиках 10, формируя закладочный массив 22 (фиг.2) с максимальной степенью заполнения выработанного пространства 23.where V _rev is the total volume of filling material for briquetting, and they are placed on the freezing platform 17, after freezing, the briquettes 7 and 8 from the freezing platforms 16 and 17 are fed for mixing to the hopper 21, from where the mixture of filling briquettes 7 and 8 is delivered through the opening workings 1 and the upper preparatory workings 2 to the spent treatment blocks 5 and fill the worked-out space 23 of these blocks through the loading windows 11 in the sub-track pillars 10, forming a filling array 22 (Fig. 2) with a maximum degree of filling of the worked out a space of 23.

Claims (1)

Способ подземной разработки рудных месторождений в криолитозоне, включающий в себя подготовительные и нарезные работы, очистную выемку и закладку выработанного пространства в период отрицательных температур обезвоженными, брикетированными и замороженными на поверхности хвостами обогащения, отличающийся тем, что в период отрицательных температур наружного воздуха из обезвоженных хвостов обогащения прессуют брикеты шарообразной формы двух диаметров, связанных соотношением:

,
где d и D - диаметры закладочных брикетов (d<D), см;
а объем закладочного материала, спрессованного в виде брикетов малого диаметра (V_d), в общем объеме (V_об) твердых отходов, подаваемых на брикетирование, определяют по формуле:

. The method of underground mining of ore deposits in the permafrost zone, including preparatory and rifling, cleaning excavation and laying of the mined space during the period of negative temperatures by dehydrated, briquetted and frozen tailings on the surface, characterized in that during the period of negative outside temperatures from dehydrated tailings pressed briquettes of spherical shape of two diameters connected by the ratio:

,
where d and D are the diameters of filling briquettes (d <D), cm;
and the volume of the filling material pressed in the form of briquettes of small diameter (V _d ), in the total volume (V _about ) of solid waste fed to the briquetting, is determined by the formula:

.

Images