способ разработки рыхлых руд глубокозалегающих месторождений

Формула изобретения

1. Способ разработки рыхлых руд глубокозалегающих месторождений, включающий проведение вертикального ствола в боковых породах, горизонтальной вскрывающей выработки от ствола к рудному телу, формирование приемной камеры под отрабатываемым рудным телом, бурение скважин в рудном теле до приемной камеры, отработку рудного тела и выпуск, по меньшей мере, части разуплотненной горной массы в приемную камеру с последующей транспортировкой ее на поверхность, отличающийся тем, что над кровлей рудного тела от ствола проводят верхнюю горизонтальную вскрывающую выработку с буровыми камерами, из которых бурят нисходящие скважины, вначале центральную до вхождения в приемную камеру, затем наклонные до вхождения или соприкосновения их с центральной, из которой разуплотненная горная масса поступает в приемную камеру, а из нее - в отстойник-хранилище, расположенный возле ствола.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что рядом с отстойником-хранилищем дополнительно сооружают камеры-хранилища, связанные соединениями между собой, в камерах-хранилищах устанавливают исследовательскую лабораторию и миниобогатительное оборудование.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при разработке рыхлых руд глубокозалегающих месторождений.

Известен «Способ комбинированной разработки глубокозалегающих месторождений, сложенных породами различной крепости» (RU №2021513, публ. 1994.10.15), включающий определение контуров рыхлых и монолитных частей залежи пород, бурение скважин в рыхлые части, гидравлический размыв пород, подъем их в виде пульпы на поверхность, в котором проводят вертикальный ствол в боковых породах, горизонтальную вскрывающую выработку от ствола к монолитной части залежи, производят закладку выработанного пространства сверху вниз монолитной части залежи.

Недостатком способа является низкая эффективность из-за большого объема буровых работ, а также недостаточной полноты выемки рыхлых частей породы.

Известен «Способ комбинированной разработки крутопадающих рудных тел» (А.С. СССР №1247539, 1985.02.15, БИ №28), включающий проведение вертикального ствола в боковых породах, горизонтальной вскрывающей выработки от ствола к рудному телу, формирование приемной камеры под отрабатываемым рудным телом, бурение скважин в рудном теле с поверхности до приемной камеры, отработку рудного тела и выпуск, по меньшей мере, части разуплотненной горной массы в приемную камеру с последующей транспортировкой ее на поверхность.

Недостатками способа являются:

- большой объем буровых работ, а так же создание протяженной приемной камеры, т.к. свести все скважины в одну точку невозможно, что увеличивает материальные затраты;

- отсутствие подземных хранилищ добытого рудного тела, что экологически небезопасно;

- отсутствие возможности проведения исследований добытого рудного тела, а при необходимости обогащение руды в подземных условиях, что экономически невыгодно и экологически небезопасно.

Задачей изобретения является разработка эффективного, экономичного и экологически безопасного способа разработки рыхлых руд глубокозалегающих месторождений.

Для решения поставленной задачи предлагается способ разработки рыхлых руд глубокозалегающих месторождений, включающий проведение вертикального ствола в боковых породах, горизонтальной вскрывающей выработки от ствола к рудному телу, формирование приемной камеры под отрабатываемым рудным телом, бурение скважин в рудном теле до приемной камеры, отработку рудного тела и выпуск, по меньшей мере, части разуплотненной горной массы в приемную камеру с последующей транспортировкой ее на поверхность. Над кровлей рудного тела проводят верхнюю горизонтальную вскрывающую выработку с буровыми камерами, из которых бурят нисходящие скважины: вначале центральную до вхождения в приемную камеру, затем наклонные до вхождения или соприкосновения с центральной, отработку рудного тела производят путем гидравлического размыва, скважины расширяют. Разуплотненная горная масса поступает в приемную камеру, а из нее самотеком по наклонному лотку в отстойник-хранилище, расположенный возле ствола, из которого горная масса выдается на поверхность. Кроме того, дополнительно сооружают камеры-хранилища, связанные между собой и с отстойником-хранилищем соединениями, в которых устанавливают исследовательскую лабораторию и миниобогатительное оборудование для переработки рудного тела.

Отличительными признаками данного способа являются:

- проводят от вертикального ствола, над кровлей рудного тела, верхнюю горизонтальную вскрывающую выработку с буровыми камерами, из которых бурят нисходящие скважины, тем самым уменьшают глубину буримых скважин, что ведет к снижению стоимости буровых работ;

- сооружают нисходящие скважины: бурят вначале центральную до вхождения в приемную камеру, затем наклонные до вхождения или соприкосновения с центральной, связанной с приемной камерой, размер которой за счет этого уменьшается, что снижает материальные затраты;

- разуплотненная горная масса поступает в приемную камеру, а из нее самотеком по наклонному лотку в отстойник-хранилище, расположенный возле ствола, что позволяет избавиться от подобного хранилища на поверхности и не нарушать экологию окружающей среды;

- дополнительно сооружают камеры-хранилища, в одной из них устанавливают исследовательскую лабораторию, а в другой миниобогатительное оборудование для переработки рудного тела, что позволяет получать редкие и ценные полезные ископаемые, не нарушая экологическую безопасность окружающей среды.

Предлагаемый способ иллюстрируется чертежом, на котором изображен этап окончания сооружения центральной и наклонных нисходящих скважин, пунктиром показана отработка рудного тела в результате расширения этих скважин.

Заявляемый способ разработки рыхлых руд глубокозалегающих месторождений осуществляют следующим образом.

С поверхности 1 в боковых породах 2 проводят вертикальный ствол 3, от ствола 3 к рудному телу 4 проводят горизонтальную вскрывающую выработку 5, под отрабатываемым рудным телом 4 формируют приемную камеру 6. Над кровлей 7 рудного тела 4 от ствола 3 проводят верхнюю горизонтальную вскрывающую выработку 8 с буровыми камерами 9. Из камер 9 бурят нисходящие скважины: вначале центральную 10 до вхождения в приемную камеру 6, затем наклонные 11 до вхождения или соприкосновения с центральной 10 скважиной. Приемная камера 6 через наклонный лоток 12 соединена с отстойником-хранилищем 13, расположенным возле ствола 3. Кроме того, рядом с отстойником-хранилищем 13 дополнительно сооружают камеры-хранилища (не показано), связанные между собой соединениями, например передвижными пневмо- или гидротранспортными трубопроводами. В камерах-хранилищах устанавливают исследовательскую лабораторию и миниобогатительное оборудование для переработки рудного тела (не показано).

После сооружения нисходящих скважин 10 и 11 производят отработку рудного тела 4, скважины расширяют (поз.14), например, путем размыва, при этом разуплотненная горная масса рудного тела 4 поступает в приемную камеру 6, а из нее самотеком по наклонному лотку 12 поступает в отстойник-хранилище 13, а из него горная масса выдается на поверхность 1.

Часть горной массы через соединения поступает в камеры-хранилища, в которых проводят комплексные исследования и переработку горной массы для получения редких и ценных полезных ископаемых. Из камер-хранилищ горная масса выдается на поверхность.

Практическая применяемость заявленного способа разработки рыхлых руд глубокозалегающего месторождения показана на следующем примере конкретного использования.

Пример 1.

Определенный интерес для разработки рыхлых руд глубокозалегающего месторождения представляет, например, южный фланг Смородинского участка Яковлевского месторождения КМА, где имеются рыхлые мартитовые руды мощностью 65-120 м, глубина залегания 532 м. В боковых породах, представленных железистыми кварцитами, преимущественно железнослюдковые, аллитами, сланцами, сооружают вертикальный ствол, из которого проводят горизонтальные вскрывающие выработки: нижнюю на глубине 600-675 м под рудным телом и верхнюю на глубине 200-275 м над кровлей рудного тела. В верхней выработке сооружают буровые камеры, из которых бурят нисходящие скважины, что позволяет уменьшить глубины бурения на 200-275 м и отказаться от обсадки этого неустойчивого горизонта. В нижней выработке под рудным телом формируют приемную камеру, соединенную наклонным лотком с отстойником-хранилищем, расположенным возле ствола. Нисходящие скважины бурят: вначале центральную до вхождения в приемную камеру, затем наклонные до вхождения или соприкосновения с центральной скважиной. В сечении на указанном месторождении рудное тело представлено условно в виде равнобедренного треугольника, одной стороной параллельно поверхности. Поэтому бурение нисходящими скважинами: центральной и наклонными - может охватить все рудное тело. Отработку рудного тела производят путем гидравлического размыва, при этом разуплотненная горная масса поступает в приемную камеру, а из нее самотеком по наклонному лотку в отстойник-хранилище и по соединениям в камеры-хранилища, в которых проводят комплексные исследования и миниобогащение горной массы для получения редких и ценных полезных ископаемых. Из отстойника-хранилища и из камер-хранилищ горная масса через ствол выдается на поверхность. В указанном месторождении в рудном теле установлено наличие золота, германия, бора, иттрия и галлия в количестве до 9-10 г/т, что доказывает рациональность использования предлагаемого способа.

Предлагаемый способ разработки рыхлых руд глубокозалегающих месторождений позволит уменьшить объем бурения, снизить материальные затраты проведения работ, получить редкие и ценные полезные ископаемые, не нарушая экологическую безопасность окружающей среды.