Способ открытой отработки кварцевой жилы Российский патент 2024 года по МПК E21C41/26 F42D3/04 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для разработки месторождений кристаллосырья открытым способом с обеспечением повышения сохранности высокочистого кварца.

Известен способ поиска месторождений особочистого кварца, заключающийся в отборе образцов кварца по разведочной сети с измерением в образцах концентрации примеси лития, что обеспечивает снижение затрат и повышение экспрессности поиска [1].

Способ решает задачи разведки и не обеспечивает качественную отработку месторождений особочистого кварца.

Известен способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых, заключающийся в бурении вспомогательных и выемочных скважин с выбуриванием керна большого диаметра, его отделением от массива, подъемом на поверхность и извлечением из колонковой трубы [2].

Недостатком способа является высокая удельная стоимость добычи кимберлитовой руды при валовой выемке.

Известна конструкция навесного оборудования для изготовления мраморных колонн бурением, включающая раму, поворотные круги, гидропривод, группу колонковых буровых колонн [3].

Недостатком навесного оборудования является сложность конструкции, низкая эксплуатационная надежность, а также ограниченная функциональность не позволяющая вести выбуривание керна под наклоном.

Известен способ селективной разработки алмазосодержащих руд, заключающийся в локальном сгущении сети скважин на участке руд высокой ценности с выявлением и оконтуриванием включений руд аномально высокой ценности с их последующим извлечением посредством выбуривания керна большого диаметра, разупрочнении руд высокой ценности высоконапорным гидравлическим воздействием с последующей выемкой экскаватором [4].

Способ имеет ограниченное применение и не может быть использован при разработке маломощных наклонных жил, локализованных в прочных вмещающих породах.

Наиболее близким по технической и технологической сущности является способ открытой разработки высокочистого кварца, включающий ведение взрывных работ в приконтактной зоне вскрышных пород и жилы с применением скважинных зарядов уменьшенного диаметра, оставлением экранирующего слоя вскрышных пород, защищающего жилу от воздействия взрыва, взрывание основного объема вскрышных пород скважинными зарядами увеличенного диаметра, отбойку кварцевого сырья жилы безвзрывным способом с помощью гидромолота экскаватора [5].

Недостатками способа являются отсутствие дифференцирования качества кварцевого сырья жилы с выделением и опережающей выемкой наиболее качественного и дорогостоящего кварца, для которого взрывное воздействие вызывает наибольшее снижение ценности, а также - неравномерное воздействие на приконтактную зону вертикальных скважинных зарядов уменьшенного диаметра, приводящее к появлению дополнительных дефектов в кварце в местах сближения жилы с зарядом.

Технический результат заключается в повышении технологической эффективности с обеспечением сохранности природного качества и ценности извлекаемого кварцевого сырья за счет выявления зон с наиболее качественным кварцем и их опережающей выемки посредством выбуривания керна большого диаметра с доработкой, а также расположения скважинных зарядов уменьшенного диаметра параллельно падению жилы.

Технический результат достигается тем, что в способе открытой отработки кварцевой жилы, включающем ведение взрывных работ в приконтактной зоне вскрышных пород и жилы с применением скважинных зарядов уменьшенного диаметра, оставлением экранирующего слоя вскрышных пород, защищающего жилу от воздействия взрыва, взрывание основного объема вскрышных пород скважинными зарядами увеличенного диаметра, отбойку кварцевого сырья жилы безвзрывным способом с помощью гидромолота экскаватора, при выявлении в жиле в ходе эксплуатационной сопровождающей разведки зон с наиболее качественным кварцем производят уточнение контуров зон с наиболее качественным кварцем путем бурения наклонных разведочных скважин, осуществляют опережающее извлечение из зон с наиболее качественным кварцем выбуриванием керна большого диаметра специальным оборудованием, установленным на экскаваторе и позиционируемым с учетом угла падения жилы, а также центрируемым по наклонной разведочной скважине, при этом выбуривание и отделение керна большого диаметра ведется поэлементно на высоту разрабатываемого уступа, причем скважинные заряды уменьшенного диаметра располагают параллельно контакту жилы с вскрышными породами с учетом угла падения жилы, при этом доработка оставшихся запасов зон с наиболее качественным кварцем осуществляется гидромолотом перед отбойкой оставшейся части кварцевого сырья.

Возможность формирования требуемой последовательности выполняемых действий предложенными средствами позволяет решить поставленную задачу, определяет новизну, промышленную применимость и изобретательский уровень разработки.

На фиг. 1 - схема выбуривания из зоны с наиболее качественным кварцем керна большого диаметра специальным оборудованием, установленным на экскаваторе; на фиг. 2 - схема вскрышного уступа, подготовленного к взрыванию; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4. - схема отбойки кварцевого сырья гидромолотом, установленным на экскаваторе.

Способ отработки жилы 1 включает уточнение контуров 2 зон с наиболее качественным кварцем 3 наклонными разведочными скважинами 4. Керн большого диаметра 5 выбуривается поэлементно 6 на высоту разрабатываемого уступа 7 специальным оборудованием 8, установленным на экскаваторе 9 и позиционируемым с учетом угла 10 падения жилы 1. Скважинные заряды уменьшенного диаметра 11 располагают в приконтактной зоне 12 параллельно контакту 13 жилы 1 с вскрышными породами 14 для создания экранирующего слоя 15. В основном объеме 16 вскрышных пород 14 устанавливаются скважинные заряды увеличенного диаметра 17. Отбойка кварцевого сырья 18 жилы 1 осуществляется гидромолотом 19 с первоначальной доработкой оставшихся запасов 20 зон с наиболее качественным кварцем 3 и последующей отбойкой оставшейся части 21 кварцевого сырья.

Способ открытой отработки кварцевой жилы осуществляется следующим образом.

При выявлении в жиле 1 в ходе эксплуатационной сопровождающей разведки зон с наиболее качественным кварцем 3 производят уточнение контуров 2 зон с наиболее качественным кварцем 3 путем бурения наклонных разведочных скважин 4. Осуществляется опережающее извлечение из зон с наиболее качественным кварцем 3 выбуриванием керна большого диаметра 5 специальным оборудованием 8, установленным на экскаваторе 9 и позиционируемым с учетом угла падения 10 жилы 1, а также центрируемым по наклонной разведочной скважине 4. Выбуривание и отделение керна большого диаметра 5 ведется поэлементно 6 на высоту разрабатываемого уступа 7. Скважинные заряды уменьшенного диаметра 12 располагают параллельно контакту 13 жилы 1 с вскрышными породами 14 с учетом угла падения 10 жилы 1. Взрывные работы ведутся в приконтактной зоне 12 вскрышных пород 14 и жилы 1 с применением скважинных зарядов уменьшенного диаметра 11, оставлением экранирующего слоя 15 вскрышных пород 14, защищающего жилу 1 от воздействия взрыва. Взрывание основного объема 16 вскрышных пород 14 осуществляется скважинными зарядами увеличенного диаметра 17. Отбойка кварцевого сырья 18 жилы 1 безвзрывным способом ведется с помощью гидромолота 19 экскаватора 9, при этом первоначально осуществляется доработка оставшихся запасов 20 зон с наиболее качественным кварцем 3, а затем - отбойка оставшейся части 21 кварцевого сырья.

Способ обеспечивает увеличение технологической эффективности за счет повышения сохранности природного качества и ценности кварцевого сырья, а также - снижение экологической нагрузки в районе ведения горных работ.

Источники информации:

1. Патент РФ №2145105 от 27.01.2000. Способ поиска месторождений особочистого кварца.

2. Патент РФ №2465461 от 27.10.2012. Способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых.

3. Патент РФ №2533797 от 20.11.2014. Навесное оборудование для изготовления мраморных колонн бурением.

4. Патент РФ №2751183 от 12.07.2021. Способ селективной разработки алмазосодержащих руд.

5. Кантемиров В.Д., Титов Р.С., Яковлев A.M., Козлова М.В. Технологические особенности открытой разработки высокочистого кварца // Известия вузов. Горный журнал. 2020. №6. С. 14-25.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для разработки месторождений кристаллосырья открытым способом с обеспечением повышения сохранности высокочистого кварца. Способ открытой отработки кварцевой жилы включает выявление в жиле в ходе эксплуатационной сопровождающей разведки зон с наиболее качественным кварцем, уточнение контуров зон с наиболее качественным кварцем путем бурения наклонных разведочных скважин. Осуществляется опережающее извлечение наиболее качественного кварца путем выбуривания керна большого диаметра специальным оборудованием, установленным на экскаваторе и позиционируемым с учетом угла падения жилы. Выбуривание и отделение керна большого диаметра ведется поэлементно на высоту разрабатываемого уступа. Скважинные заряды уменьшенного диаметра располагают параллельно контакту жилы с вскрышными породами с учетом угла падения. Доработка оставшихся запасов зон с наиболее качественным кварцем осуществляется гидромолотом перед отбойкой оставшейся части кварцевого сырья. Технический результат заключается в повышении технологической эффективности с обеспечением сохранности природного качества и ценности извлекаемого кварцевого сырья. 4 ил.

Способ открытой отработки кварцевой жилы, включающий ведение взрывных работ в приконтактной зоне вскрышных пород и жилы с применением скважинных зарядов уменьшенного диаметра, оставлением экранирующего слоя вскрышных пород, защищающего жилу от воздействия взрыва, взрывание основного объема вскрышных пород скважинными зарядами увеличенного диаметра, отбойку кварцевого сырья жилы безвзрывным способом с помощью гидромолота экскаватора, отличающийся тем, что при выявлении в жиле в ходе эксплуатационной сопровождающей разведки зон с наиболее качественным кварцем производят уточнение контуров зон с наиболее качественным кварцем путем бурения наклонных разведочных скважин, осуществляют опережающее извлечение из зон с наиболее качественным кварцем выбуриванием керна большого диаметра специальным оборудованием, установленным на экскаваторе и позиционируемым с учетом угла падения жилы, а также центрируемым по наклонной разведочной скважине, при этом выбуривание и отделение керна большого диаметра ведется поэлементно на высоту разрабатываемого уступа, причем скважинные заряды уменьшенного диаметра располагают параллельно контакту жилы с вскрышными породами с учетом угла падения жилы, при этом доработка оставшихся запасов зон с наиболее качественным кварцем осуществляется гидромолотом перед отбойкой оставшейся части кварцевого сырья.