Способ подземного выщелачивания полезных ископаемых Советский патент 1989 года по МПК E21B43/28 

Изобретение относится к области горного дела и может быть- использовано при добыче полезного ископаемого способом подземного выщелачивания.

Известен способ подземного выщелачивания, при котором отбойку в блоке ведут из подготовительно-нарезных выработок вертикальными слоями на горизонтальную подсечку поярусно, снизу вверх, секционньм взрыванием скважин, причем подсечку создают по мере отбойки вертикальных слоев с

опережением на толщину отбиваемого вертикального слоя, а частичный выпуск руды производят в торце выработок .

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявленному является способ подземного выщелачивания, включающий подготовку блоков руды горными выработками, взрьтными, оросительными и дренажными скважинами и отработку блоков путем отбойки руды, ее магазмии n 2 рования, орошения и сбора продуктивных растворов. Недостатками известных способов являются потери полезного компонента за счет того, что между смежными вьшускными выработками остаются зоны неохваченные фигурой вьтуска, в кото рых руда постоянно уплотняется взрывом, а также большой объем подготовительно-нарезных работ. Цель изобретения - снижение трудо емкости и повышение эффективности вьЕцелачивания за счет обеспечения равномерной плотности замагазинирова ной руды. Цель достигается тем, что в извес ном способе подземного вьщелачивания включакяцем подготовку блоков руды горными выработками, взрьшйыми, оросительными и дренажными скважинами и отработку блоков путем отбойки руды, ее магазинирования, орошения и сбора продзпстивных растворов, горные выработки при подготовке блоков располагают в шахматном порядке, а обой му и магазинирование руды осуществи ляют ромбоидальными панелями, высоту которых устанавливают равной эффективной высоте выщелачиваемого слоя, а ширину - малой оси эллипсоида разрыхления при частичном выпуске руды, при этом отработку блоков осущестЬля ют слоями ромбоидальных панелей свер ху вниз, причем сбор продуктивных растворов из вьш1ележащих панелей про изводят в выработки для отбойки и частичного вьтуска руды нижележащих панелей. Кроме того, сбор продуктивных рас воров из вьгазележащих панелей произво дят в скважины, через которые осуществляют взрьшание нижележащих панелей. Сущность способа поясняется чертежом, I На чертеже изображен полевой штрек 1 верхнего горизонта, полевой штрек 2 нижнего горизонта.,восстающий 3, подэтажные штреки 4, орты 5, панельные штреки 6,i ромбоидальные панели 7, взрывные скважины 8, эллипсоид 9 рыхления, скважины-оросите ли 10, взрьшные скважины 11, Подготовку залежи начинают с проходки этажных полевых штреков 1 и 2 которые сбиваются между собой восстающими 3, Из восстающих на каждом подэтаже проходят орты 5, а из них панельные штреки 6, причем последние на смежных подэтажах располагают в шахматном порядке. Орты 5 через один подэтаж сбиваются полевыми штреками 4 (1,2), используемыми впоследствии для монтажа оросительных трубопроводов и бурения оросительных скважин. Отбойку и магазинирование руды начинают, например, на одном из флангов залежи с проходки на высоту подэтажа отрезного восстающего (для самого верха рудного тела на высоту двух подэтажей) и разделки его в отрезную цель на всю мощность рудного тела. Отбитая рудная масса вьтускаетсячастично, и отрезная щель остается заполнена рудой. Затем производится отбойка и магазинирование основных запасов руды из панельных штреков 6 (очередность отбойки панелей на фиг.1 указана римскими цифрами) . Ромбоидальные панели 7, ограниченные по высоте (через один подэтаж ) и по ширине (на промежуточном подэтаже) панельными штреками 6, формируются при бурении взрьшньгх скважин 8. Перед отбойкой очередного слоя панели производят частичный выпуск руды, отбитой предьщущим взрывом, в торце штрека 6 до образования на всю площадь панели эллипсоида 9 разрыхления, используемого в качестве компенсационного пространства. По мере отбойки панелей на подэтаже (например, панели VII, VIII-и IX на чертеже) с отставанием от фронта взрывных работ на 2-3 слоя из полево го штрека 1 через целик, а затем по замагазинированной рудной массе бу- рятся скважины - оросители 10 (с одновременной обсадкой перфорированными трубами) и начинают орошение, Сбор продуктивных растворов осуществляют в панельных штреках нижележащего подэтажа, из которых в почву вьш1ележащих штреков бурят дренажные скважины 11 (используемые впоследствии как взрывные). При выщелачивании например, руды, замагазинированной в панелях XII, XIII, IX, сбор продуктивных растворов осуществляют в щтре ках 6 панелей X, XI,XII. При снижении содержания полезногс компонента в продуктивных растворах производят отбойку руды нижележащих

1

панелей (панели X, XI,XII). в момент взрыва замагазинированная руда вокру Ьтбива емого слоя встряхивается получает подвижку, за.счет чего откpьшaюtcя новые поверхности выщелачиваемых кусков ,| происходит частичное перемещение трещинных заполнителей газами, образовавшимися при взрыве, ликвидируются каналы, промытие выщелачивакщими растворами. Т.е. процесс выщелачивания руды в панелях VII, VIII, IX и частично в панелях IV, V, VI интенсифицируется. Орошение руды продолжается через скважины 10, а сбор продуктивных растворов уже осуществляется в панельных штреках нижележащего подэтажа {панели XIII, XIV, XV).

После очередного снижения концентрации полезного компонента в продуктивных растворах производят отбойку и магазинирование руды следующего подэтажа (панели XIII, XIV, XV). Вслед эа продвижением фронта взрывных на этом подзтаже из полевого щтрека А бурятся скважины-оросители -нового горизонта орошения. А сбор продуктивных растворов осуществляется через дренажные скважины в панельных штреках нижележащего подэтажа.

Расстояние между полевыми подэтажными штреками Н принимают равньм эффективной высоте выщелачиваемого «. СЛОЯ, которую определяют на основании технологических свойств рудной массы и гидродинамических параметров вьще886

-лачивающего раствора и определяет.ся лз уравнения

/Vj

Г

где i - интенсивность орошения,

м /м ч;

Т - время активного выщелачивания, ч;

Y - выход продуктивного раствора в пересчете на 1 т вы- щелачиваемой руды, м/т; - объемная масса выщелачиваемой руды, т/м

Из теории и практики буров зрьшных работ известно, что при отбойке руды на вертикальное компенсационное пространство в зажатой среде, во избе-, жание образования зон переуплотнения, зажимающая среда на контакте с отбиваемым слоем должна получить дополнительное разрыхление за счет частичного выпуска, т.е. вся площадь контакта должна быть охвачена эллипсоидом 9 разрыхления. Принимая высоту эллипсоида разрыхления равной эффективной высоте выщелачиваемого слоя, определяют по общепринятой методике ширину эллипсоида ра.зрыхления (расстояние между панельными штрекаи 6).

Осуществление предлагаемого способа позволяет сократить удельный бъем подготовительно-нарезных работ получить качественное дробление руы и равномерную плотность ее магазинирования, а также повысить интенсивность отработки месторождения.

1. СПОСОБ ПОДЗЕМНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ, включающий подготовку блоков руды горными выработками, взрывными, оросительными и дренажными скважинами и отработку блоков путем отбойки руды, ее магазинирования, орошения и сбора продуктивных растворов, о т л и ча-ющийся тем, что, с целью снижения трудоемкости и повьппения эффективности выщелачивания за счет обеспечения равномерной плотности за- магазинированной руды, горные выработки при подготовке блоков располагают в шахматном порядке, а отбойку и магазинирование руды осуществляют ромбоидальными панелями,высоту которых устанавливают равной эффективности высоте выщелачиваемого слоя, а ширину - малой оси эллипсоида разрыхления при частичном выпуске руды, при этом отработку блоков осуществляют слоями ромбоидальных панелей сверху вниз, причем сбор продуктивных растворов из вышёле :;пщих панелей производят в выработки для отбойки и частичного выпуска руды нижелажащих панелей. (Л 2. Способ по п.1,отличающий с я тем, что сбор продуктивных растворов из вьшележащих панелей производят в скважины, через которые осуществляют взрывание нижележащих панелей.