СПОСОБ РАЗРАБОТКИ УРАНОВЫХ РУД, ЗАЛЕГАЮЩИХ В УСТОЙЧИВЫХ ПОРОДАХ, ПОДЗЕМНЫМ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЕМ В КАМЕРАХ Российский патент 2005 года по МПК E21B43/28 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при отработке полезных ископаемых подземным выщелачиванием.

Известен способ разработки урановых руд, залегающих в устойчивых породах, подземным выщелачиванием, предусматривающий подачу рабочих растворов через оросительные выработки и оросительные скважины в камеру с замагазинированной рудой, сбор продуктивных растворов через дренажные выработки [1]. Недостатком данного способа является большая продолжительность отработки запасов из-за недостаточной интенсивности процесса выщелачивания полезного ископаемого.

Наиболее близким техническим решением является способ разработки полезных ископаемых выщелачиванием, предусматривающий нагрев рудной массы применением элементов электротехнической технологии [2]. Недостатком данного способа является сложность и ограниченность его применения в промышленном масштабе из-за недостаточной эффективности и низких технико-экономических показателей процессов для уровня современной технологии.

Цель изобретения - снижение затрат на извлечение полезного ископаемого за счет увеличения интенсивности выщелачивания путем периодического чередования нагрева и орошения замагазинированной руды в камере.

Поставленная цель достигается тем, что перед орошением замагазинированной руды в камере дренажные выработки заполняют измельченными комплексными углями. Разжигают измельченные комплексные угли в дренажных выработках, нагнетают горячие газы из дренажных выработок в камеру, направляют отходы горячих газов из камеры через оросительные скважины, систему оросительных трубопроводов и оросительных выработок в вентиляционные выработки и выдают на поверхность. Нагрев замагазинированной руды прекращают при достижении температуры горячих газов в исходящей струе из камеры не менее +100 градусов по Цельсию. После окончания нагрева орошают замагазинированную руду подачей рабочих растворов в камеру. При снижении концентрации полезного компонента в продуктивных растворах до предельно допустимой прекращают орошение замагазинированной руды в камере. Дренажные выработки вновь заполняют измельченными комплексными углями, разжигают измельченные комплексные угли в дренажных выработках, нагнетают горячие газы из дренажных выработок в камеру, отходы горячих газов из камеры направляют через оросительные скважины, систему оросительных трубопроводов в оросительные выработки и по вентиляционным выработкам выдают на поверхность. И далее нагрев замагазинированной руды в камере попеременно чередуют с орошением до полной отработки запасов замагазинированной руды в камере по вышеописанной технологии.

Измельченные комплексные угли в дренажные выработки подают с вентиляционного горизонта по рудоспуску, а в дренажные заходки размещают с использованием погрузочно-доставочной машины. В качестве измельченных комплексных углей применяют угли, содержащие уран и витринит.

Способ осуществляют следующим образом. На фиг.1 показан вертикальный разрез А-А по камере в стадии нагрева замагазинированной руды; на фиг.2 показан план дренажных выработок по разрезу Б-Б фиг.1 в стадии нагрева замагазинированной руды в камере.

При отработке урановых руд, залегающих в устойчивых породах, способом выщелачивания в камерах, по рудному телу из этажных штреков проводят вентиляционные орты 1 и откаточные орты 2. Между этажами проводят восстающие 3 и рудоспуски 4. На вентиляционном горизонте проводят оросительные выработки 5, а на уровне кровли откаточных ортов проводят дренажный штрек 6 с дренажными заходками 7. Между восстающими и рудоспусками проводят подэтажные орты 8 и подэтажные штреки 9 для бурения взрывных скважин по отбойке руды 10. После отбойки запасов руды 10 и ее магазинирования в камере 11 из оросительной выработки разбуривают оросительные скважины 12 до верхней границы отбойки руды 10; по оросительной выработке прокладывают систему оросительных трубопроводов 13 из несгораемого материала и заводят их в оросительные скважины 12. В оросительной системе трубопроводов устанавливают две задвижки: задвижку 14 со стороны подачи рабочих растворов и задвижку 15 со стороны вентиляционной выработки для удаления отходов горячих газов из камеры; к задвижке подсоединяют трубопровод 16 из несгораемого материала и центробежный вентилятор 17. В подэтажных штреках 9 устанавливают глухие противопожарные перемычки 18. На оросительном и дренажном горизонтах устанавливают противопожарные двери 19, герметически изолирующие оросительные и дренажные выработки от вентиляционных 1 и откаточных 2 ортов, восстающих 3 и рудоспусков 4. Перед подачей рабочих растворов на замагазинированную руду 20 в камере с вентиляционного горизонта по рудоспуску перепускают измельченные комплексные угли 21 в дренажный штрек и с использованием погрузочно-доставочной машины размещают в дренажные заходки 7. Закрывают задвижку 14, открывают задвижку 15, и включают центробежный вентилятор 17. Закрывают противопожарные двери 19 в оросительной и дренажной выработках. Разжигают измельченные комплексные угли 21 в дренажных выработках 6 и 7. Горячие газы из дренажных выработок нагнетают вентилятором 22 в камеру 11. Отходы горячих газов из камеры направляют через оросительные скважины, систему оросительных трубопроводов в вентиляционные выработки 23 и выдают на поверхность. Нагрев замагазинированной руды в камере прекращают при достижении температуры горячих газов в исходящей струеиз камеры не менее +100 градусов по Цельсию. После окончания нагрева замагазинированной руды открывают задвижку 14, закрывают задвижку 15 и орошают замагазинированную руду подачей рабочих растворов в камеру. При снижении концентрации полезного компонента в продуктивных растворах до предельно допустимой прекращают орошение подачей рабочих растворов в камеру и повторяют все технологические процессы по нагреву замагазинированной руды в камере, и далее выщелачивание замагазинированной руды в камере производят до полной отработки запасов при попеременном чередовании нагрева и орошения замагазинированной руды по вышеописанной технологии. Сбор продуктивных растворов осуществляют через дренажные выработки.

В качестве комплексных углей используют бурые угли, содержащие в своем составе уран и витринит - богатую кислородом группу составляющих микрокомпонентов бурого угля, который в связи с этим поддерживает горение углей и без доступа кислорода.

Применение предлагаемого способа разработки урановых руд, залегающих в устойчивых и средней устойчивости породах, позволит сократить сроки отработки запасов полезного ископаемого не менее чем в 1,5 раза. Кроме того, обеспечивается увеличение выхода конечного продукта за счет его попутного извлечения из комплексных углей.

Источники информации

1. Ю.Н.Галинов, В.И.Култышев, В.А.Овсейчук. О развитии технологий горнодобывающего уранового производства / Горный вестник. - 1998. №3. - С.12-16, рис.3.

2. Петров Р.П., Долгих П.Ф. и др. Кучное выщелачивание при разработке урановых месторождений. М.: Энергоатомиздат, 1988, с.71.

Изобретение относится к подземной разработке полезных ископаемых выщелачиванием замагазинированной руды в камерах. Позволяет снизить затраты на извлечение полезного ископаемого за счет увеличения интенсивности выщелачивания путем периодического чередования нагрева и орошения рабочими растворами замагазинированной руды в камере. Перед подачей рабочих растворов на замагазинированную руду в камере дренажные выработки заполняют измельченными комплексными углями. Разжигают измельченные комплексные угли в дренажных выработках. Горячие газы из дренажных выработок вентилятором нагнетают в камеру. Отходы горячих газов из камеры направляют через оросительные скважины, систему оросительных трубопроводов в оросительные выработки и по вентиляционным выработкам выдают на поверхность. Нагрев замагазинированной руды прекращают при достижении температуры горячих газов в исходящей струе из камеры не менее +100 градусов по Цельсию. После окончания нагрева замагазинированной руды подают рабочие растворы в камеру выщелачивания. При снижении концентрации полезного компонента в продуктивных растворах до предельно допустимой прекращают подачу рабочих растворов в камеру и производят повторный нагрев замагазинированной руды. После окончания нагрева замагазинированной руды подают рабочие растворы в камеру. Далее выщелачивание замагазинированной руды в камере производят до полной отработки запасов при попеременном чередовании нагрева и орошения замагазинированной руды. Сбор продуктивных растворов осуществляют через дренажные выработки. В качестве комплексных углей принимают бурые угли, содержащие в своем составе уран и витринит. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ разработки урановых руд, залегающих в устойчивых породах, подземным выщелачиванием в камерах, предусматривающий нагрев и орошение замагазинированной руды в камере подачей рабочих растворов через оросительные выработки, систему оросительных трубопроводов и оросительные скважины, сбор продуктивных растворов через дренажные выработки, отличающийся тем, что перед подачей рабочих растворов на замагазинированную руду в камере заполняют дренажные выработки измельченными комплексными углями, разжигают измельченные комплексные угли в дренажных выработках, нагнетают горячие газы в камеру, отходы горячих газов из камеры направляют через оросительные скважины, систему оросительных трубопроводов в оросительные выработки и по вентиляционным выработкам выдают на поверхность, нагрев замагазинированной руды в камере прекращают при достижении температурой горячих газов в исходящей струе из камеры не менее 100°С, после окончания нагрева замагазинированной руды в камере подают рабочие растворы в камеру, при снижении концентрации полезного компонента в продуктивных растворах до предельно допустимой прекращают подачу рабочих растворов и производят повторный нагрев замагазинированной руды в камере и далее выщелачивание замагазинированной руды в камере производят до полной отработки запасов при попеременном чередовании нагрева и орошения замагазинированной руды.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве измельченных комплексных углей используют бурые угли, содержащие в своем составе уран и витринит.