способ взрывного рыхления штабеля при кучном выщелачивании руд

Формула изобретения

Способ взрывного рыхления штабеля при кучном выщелачивании руд с основанием, выполненным из защитно-дренажных и гидроизолирующих слоев из полимерной пленки, включающий бурение скважин, размещение в скважинах зарядов из низкоплотных взрывчатых веществ и взрывание зарядов, отличающийся тем, что бурение скважин производят до защитно-дренажного слоя, заряды в скважинах размещают рассредоточенно, при этом в нижней части скважины и между зарядами размещают пористый материал, например пенополистирол, а взрывание зарядов производят с замедлением от верхнего заряда к нижнему.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области выщелачивания руд благородных, цветных, редких и радиоактивных металлов и может быть использовано в горной промышленности, преимущественно при добыче урана, меди и золота.

Известен способ взрывного рыхления штабеля при кучном выщелачивании руд, включающий предварительную установку перфорированных полиэтиленовых или асбестоцементных труб диаметром 100...150 мм при отсыпке штабеля, заряжание труб низкоплотными взрывчатыми веществами (ВВ) на основе пенополистирола (джезполиты) с добавлением структурирующего агента - натрийкарбоксиметилцеллюлозы (Na-КМЦ) для получения равномерной структуры ВВ, периодическое взрывание при снижении содержания полезного компонента в продуктивном растворе (см. Жаркенов М.И. Интенсификация процесса кучного выщелачивания некондиционных окисленных медных руд / М.И.Жаркенов, X.К.Абсалямов, Е.Т.Сердалиев // Горный журнал. - 2001. - №11. - С.75-77).

Этот способ не исключает повреждаемость противофильтрационного основания под воздействием взрывных работ и создает риск проникновения токсичного раствора в подземные воды. Кроме того, этот способ является трудоемким и материалоемким, так как требует предварительной установки перфорированных дорогостоящих полиэтиленовых или асбестоцементных труб, которые повреждаются под действием уже первого взрывания.

Известен способ взрывного рыхления штабеля при кучном выщелачивании руд с основанием, выполненным из защитно-дренажных и гидроизолирующих слоев из полимерной пленки, включающий бурение с поверхности штабеля шпуров на определенную глубину, заряжание шпуров взрывчатым веществом, короткозамедленное электрическое взрывание с использованием детонирующего шнура. Взрывное рыхление штабеля производят при снижении содержания металла в продуктивных растворах (см. Мязин В.П., Зайцев Р.В., Анастасов В.В., Литвиненко В.Г., Зайцев К.В. Применение технологии кучного выщелачивания на бедных золоторудных месторождениях Читинской области: Учеб. пос. - Чита: ЧитГУ, 1999. - С.55-63).

Недостатками данного способа являются повреждаемость противофильтрационного основания с полимерной пленкой под воздействием взрывных работ и уплотнение руды в нижележащих от взрывного заряда частях штабеля за счет действия ударной волны, в результате чего токсичные выщелачивающие растворы проникают в подземные воды и ухудшается их взаимодействие с рудой в нижних частях штабеля.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности рыхления руды и предотвращение повреждаемости противофильтрационного основания из полимерной пленки и проникновения токсичного раствора в подземные воды.

Результат достигается тем, что в способе взрывного рыхления рудного штабеля при кучном выщелачивании руд с основанием, выполненным из защитно-дренажных и гидроизолирующих слоев из полимерной пленки, включающем бурение скважин, размещение в скважинах зарядов из низкоплотных взрывчатых веществ и взрывание зарядов, бурение скважин производят до защитно-дренажного слоя, заряды в скважинах размещают рассредоточено, при этом в нижней части скважины и между зарядами размещают пористый материал, например пенополистирол, а взрывание зарядов производят с замедлением от верхнего заряда к нижнему.

Бурение скважины до защитно-дренажного слоя, размещение в ее нижней части пористого материала, например пенополистирола, и взрывание рассредоточенными по скважине зарядами, разделенными пористым материалом, позволяет снизить давление на противофильтрационное основание из полимерной пленки за счет интенсивного гашения ударных волн при взрывании рассредоточенных зарядов взрывчатого вещества пористым материалом, расположенным в нижней части скважины и между зарядами. Рассредоточенные по скважине заряды ВВ, разделенные между собой пористым материалом, эффективно разрыхляют горную массу в штабеле, чем увеличивают эффективность выщелачивания за счет создания новых или раскрытия имеющихся трещин по всей высоте штабеля, которые обеспечивают рост проницаемости массива.

Взрывание рассредоточенных зарядов из низкоплотных ВВ с короткозамедленным инициированием от верхнего заряда к нижнему практически полностью исключает повреждаемость противофильтрационного основания из полимерной пленки и повышает использование энергии взрыва зарядов на разрыхление горной массы в штабеле.

На чертеже представлен разрез рудного штабеля со схемой взрывной сети с внутрискважинным замедлением зарядов при применении неэлектрической системы инициирования, где: 1 - штабель руды; 2 - взрывные скважины; 3 - нижнее внутрискважинное инициирующее устройство; 4 - верхнее внутрискважинное инициирующее устройство; 5 - поверхностное инициирующее устройство; 6 - стартовое инициирующее устройство; 7 - пусковое устройство; 8 - забойка; 9 - верхний заряд ВВ; 10 - шашка; 11 - пористый материал между зарядами; 12 - нижний заряд ВВ; 13 - пористый материал в нижней части скважины; 14 - защитно-дренажный слой; 15 - гидроизолирующий слой из полимерной пленки; 16 - грунтовый экран.

Способ взрывного рыхления осуществляют следующим образом.

При снижении концентрации золота в продуктивных растворах из-за кольматации штабеля руды 1 бурят взрывные скважины 2 до защитно-дренажного слоя 14, в скважинах 2 размещают рассредоточенные нижний 12 и верхний 9 заряды из низкоплотных ВВ. Заряды 12 и 9 разделяют пористым материалом 11, в нижней части скважины 2 также размещают пористый материал 13. В качестве пористого материала используют пенополистирол, обладающий низкой плотностью - 0,012 г/см ³. В верхней части скважины 2 размещают забойку 8 из инертного материала. Рассредоточенные заряды рыхления 9 и 12 из низкоплотных ВВ инициируют патронами-боевиками, состоящими из шашек (например, шашка ТГФ-850Э) 10 и инициирующих устройств (например, СИНВ-С-150, СИНВ-С-100) 3, 4. Внутрискважинные устройства 3, 4 инициируются от поверхностных устройств (например, СИНВ-П-25, СИНВ-П-42 и СИНВ-Старт-0) 5, 6 с замедлениями 25, 42 мс соответственно. Вначале взрываются верхние заряды 9, а затем с коротким замедлением в 50 миллисекунд взрываются нижние заряды 12. В результате взрывания рассредоточенных зарядов рыхления 9 и 12 из низкоплотных ВВ штабель руды 1 разрыхляется, при этом пористый материал 11 и 13 в нижней части скважины 2 и между рассредоточенными зарядами 9 и 12 защищает гидроизолирующий слой из полимерной пленки 15 от воздействия ударных волн. При взрывании рассредоточенных зарядов с короткозамедленным инициированием от верхних зарядов 9 к нижним зарядам 12 вначале разрыхляется верхняя часть штабеля руды 1. Ударная волна от взрыва нижних зарядов 12 в направлении гидроизолирующего слоя из полимерной пленки 15 гасится пористым материалом 13, а в направлении верхней части штабеля руды 1 экранируется пористым материалом 11 и ударной волной от взрыва верхних зарядов 9, в результате чего практически полностью исключается повреждаемость противофильтрационного основания из полимерной пленки и повышается использование энергии взрыва зарядов на разрыхление руды в штабеле.

Предлагаемый способ взрывного рыхления рудного штабеля предотвращает повреждаемость противофильтрационного основания из полимерной пленки и проникновения токсичного раствора в подземные воды и повышает использование энергии взрыва на рыхление руды.