СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ И ОТРАБОТКИ ОТВАЛА Российский патент 1995 года по МПК E21C41/26 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых преимущественно открытым способом.

Известен способ совместно-раздельного складирования горных пород, включающий отсыпку ряда параллельных пионерных насыпей с образованием между ними емкостей и складирование в емкостях разнокачественных пород с экранированием приконтактных зон породами с высокими антифильтрационными показателями [1].

Известен также способ совместно-раздельного складирования горных пород ярусами, включающий отсыпку в основании отвала слоя дренирующих пород, формирование ряда параллельных пионерных насыпей с образованием между ними емкостей и экранированием их боковых поверхностей породами с высокими антифильтрационными показателями, заполнение емкостей первого яруса карбонатсодержащими породами, а емкостей второго яруса - некондиционными карбонатсодержащими рудами и водой, насыщенной диоксидом углерода [2].

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемым результатам является известный способ складирования горных пород, включающий укладку в основание антифильтрационного слоя, формирование нижнего горизонтального слоя из горных пород с относительно высоким содержанием полезного компонента и верхнего слоя отдельными насыпями из пород с низким содержанием полезного компонента и обработку поверхности растворяющей полезный компонент жидкостью [3].

Недостаток данного способа заключается в том, что при его осуществлении затруднено регулирование перераспределения полезного компонента и для использования обогащенных пород нижнего слоя необходима селективная разработка всего отвала с отделением пород насыпей верхнего слоя с пониженным содержанием полезного компонента.

Цель изобретения - повышение эффективности складирования пород за счет облегчения последующей их отработки при повышении концентрации полезного компонента в отрабатываемом объеме пород. Положительный эффект изобретения заключается в обеспечении концентрации полезного компонента вследствие управляемой его миграции и осаждения последовательно в технологичных для отработки частях отвала.

Поставленная цель достигается тем, что при осуществлении способа формирования и отработки отвала, включающего подготовку антифильтрационного основания, укладку в нижний горизонтальный слой пород с высоким содержанием полезного компонента и формирование слоя пород с низким содержанием полезного компонента с примыканием к нижнему слою, обработку пород с низким содержанием полезного компонента растворяющей жидкостью, дополнительно формируют наклонное основание, на которое укладывают породы с низким содержанием полезного компонента. После этого укладывают породы с высоким содержанием полезного компонента. Между горизонтальными слоями формируют антифильтрационные слои, а между породами с низким и высоким содержанием полезного компонента формируют, начиная со второго слоя сверху, экранирующие перемычки, насыщают каждый горизонтальный слой путем срабатывания верхнего слоя и нижней перемычки. После этого отрабатывают указанный слой.

Экранирующие перемычки формируют закачиванием твердеющего раствора в перфорированные обсадные трубы и формируют их в пределах каждого слоя со смещением в нисходящем порядке слоев в направлении от горного склона.

Полезные компоненты, входящие в состав отсыпанных вдоль горного склона пород, растворяются и поступают в нижнюю часть отвала, где осаждаются последовательно в слоях горных пород с высоким их содержанием вследствие изменения характера миграции растворов с энергичной на спокойную в различных частях отвала. Экранирующие перемычки в сочетании с антифильтрационными слоями обеспечивают заданное направление миграции полезного компонента и его осаждение последовательно в каждом отрабатываемом затем слое горных пород с высоким его содержанием.

На фиг.1 представлена схема формирования отвала предложенным способом; на фиг.2 и 3 - различные этапы его отработки.

Изобретение осуществляется следующим образом.

Первоначально производят укладку в основание отвала слоя пород с антифильтрационными свойствами 1 мощностью 0,5 - 1 м. Часть основания находится на горном склоне 2, а часть - на равнинном участке 3 (фиг.1). Горные породы 4 с низким содержанием полезного компонента, например золота (например 1,0 - 2,0 усл. ед.), укладывают на горном склоне 2 слоем мощностью 8 - 10 м, а с относительно высоким (например 2,0 - 3,0 усл.ед.) 5 - на равнинной части 3 у его основания. Указанные породы отсыпают горизонтальными слоями 6 мощностью 2 - 4 см с устройством между слоями 6 в равнинной части отвала 3 антифильтрационных слоев 7, например из глинистых пород, мощностью 0,5 м, а между породами с высоким и низким содержанием полезного компонента в пределах каждого слоя 6, начиная со второго, - экранирующих перемычек 8 мощностью 0,5 м. Данные перемычки формируют закачиванием твердеющего раствора в установленные в пробуренные скважины диаметром, например, 100 мм, перфорированные обсадные трубы с отверстиями, ориентированными в плоскости создаваемой перемычки. Экранирующие перемычки 8 формируют со смещением в нисходящем порядке слоев в направлении от горного склона 2, что обеспечивает затем безопасные условия последовательной отработки слоев. Над верхней плоскостью 9 сформированной на склоне 2 части отвала размещают источник 10. Удаленную от склона 2 боковую поверхность 11 равнинной части 3 отвала покрывают дренирующим слоем, например песчаными породами мощностью 1 м, а остальные поверхности - антифильтрационным слоем 12 мощностью 0,5 - 1 м, представленным глинистыми породами, обработанными поверхностно-активными веществами.

Отвал обрабатывают из источника 10 растворяющей полезный компонент жидкостью, например, кислотосодержащей. Полезный компонент - золото - мигрирует в растворах в массиве отвала в виде коллоидных частиц или различных соединений. В сочетании с антифильтраицонными слоями 7 перемычки 8 обеспечивают необходимое направление миграции полезного компонента - в верхний слой 6 равнинной части отвала. По мере повышения до промышленных значений (например 4,0 усл. ед.) концентрации золота в слое 6 вследствие изменения характера миграции растворов с энергичной в наклонной 2 на спокойную в равнинной 3 части отвала, производят селективную отработку данного слоя 6, затем разрушают экранирующую перемычку 8 нижележащего слоя размещением в обсадных трубах и взрыванием зарядов ВВ и после насыщения пород данного слоя полезным компонентом производят селективную его отработку и т.д. (фиг. 2).

По окончании отработки равнинной 3 части отвала нижнюю обогащенную полезным компонентом зону 13 размещенной на склоне 2 части отвала изолируют от верхней ее зоны 14 с пониженным его содержанием созданием, например, путем введения через пробуренные скважины диаметром 100 мм твердеющего раствора экрана 17 мощностью 0,5 - 1 м и покрытием данным раствором ее свободной поверхности (мощностью 0,5 м). Инициированием зарядов ВВ 15, размещенных в скважинах 16 диаметром, например, 200 - 250 мм, осуществляют сброс верхней зоны 14 и производят затем селективную отработку оставшейся переформированной части отвала с вовлечением обогащенных полезным компонентом пород в переработку (фиг.3).

Использование: при разработке месторождений полезных ископаемых. Цель изобретения - повышение эффективности складирования пород за счет облегчения последующей их обработки при повышении концентрации полезного компонента в отрабатываемом объеме пород. В основании отвала укладывают антифильтрационный слой 1. Горные породы (ГП) с низким содержанием полезного компонента 4 укладывают на склоне 2, а с высоким 5 - на равнинной части 3. Между горизонтальными слоями (ГС) 6 ГП 5 укладывают антифильтрационные слои 7 и формируют закачиванием твердеющего раствора в перфорированные обсадные трубы экранирующие перемычки (ЭП) 8 со смещением в нисходящем порядке ГС 6. Различные боковые поверхности отвала покрывают дренирующим слоем 11 и антифильтрационным слоем 12. Над верхней плоскостью 9 отвала размещают источник 10 и обрабатывают отвал раствором. Содержащиеся в ГП 4 полезные компоненты растворяются и мигрируют, осаждаясь в верхнем ГС 6 ГЦ 5, после чего ГС 6 отрабатывают. Затем разрушают ЭП 8 и после насыщения ГП следующего ГС 6 производят его отработку и т.д. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ И ОТРАБОТКИ ОТВАЛА, включающий подготовку антифильтрационного основания, укладку в нижний горизонтальный слой пород с высоким содержанием полезного компонента и формирование слоя пород с низким содержанием полезного компонента с примыканием к нижнему слою, обработку пород с низким содержанием полезного компонента растворяющей жидкостью, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности складирования пород за счет облегчения последующей их отработки при повышении концентрации полезного компонента в отрабатываемом объеме пород, дополнительно формируют наклонное основание, на которое укладывают породы с низким содержанием полезного компонента, после чего укладывают породы с высоким содержанием полезного компонента, между горизонтальными слоями формируют антифильтрационные слои, а между породами с низким и высоким содержанием полезного компонента формируют, начиная с второго слоя сверху, экранирующие перемычки, насыщают каждый горизонтальный слой путем срабатывания верхнего слоя и нижней перемычки, после чего отрабатывают указанный слой. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что экранирующие перемычки формируют закачиванием твердеющего раствора в перфорированные обсадные трубы. 3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что экранирующие перемычки в пределах каждого слоя формируют со смещением в нисходящем порядке слоев в направлении от горного склона.