Способ разработки месторождений полезных ископаемых Советский патент 1991 года по МПК E21C41/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при добыче любых типов минерального сырья.

Цель изобретения - упрощение разработки и защита окружающей среды.

На чертеже изображена технологическая схема подземной разработки.

Способ осуществляют следующим образом.

После вскрытия месторождения и проведения подготовительных работ посредством гидромониторов 1, установленных в очистных забоях, осуществляют отбойку по- лезного ископаемого, например угля, струей легкоплавкого металла, подводимого к ним по штрекам 2 и 3,

В качестве легкоплавкого металла мо- жег быть использован, например, эвтектический сплав индия с галлием и оловом

(плотность 7 г/см3, температура плавления 10,5°С).

Отбитую горную массу доставляют по бремсбергу 4 и подэтажному штреку 5 самотеком на плаву легкоплавкого металла, стекающего по установленным в них желобам 6, в зумпф 7, содержимое которого постоянно взбалтывается мешалкой 8.

Суспензию полезного ископаемого в жидкометаллической среде насосом 9 перекачивают по углепроводу 10 в накопитель 11, установленный на поверхности. В нем происходит расслоение такой системы на две фазы - полезное ископаемое, всплывающее и собирающееся в виде рыхлой шапки, лежащей на металлическом зеркале, и жидкий металл, осветленный от доставленного в нем твердого материала. Освободившийся таким образом от твердой фазы легкоплавкий металл насосом 12 потрубопО 00 О

ю

00

со

роводу 13 вновь возвращают в производственный цикл, а добытое таким путем сухое полезное ископаемое перегружают грейферным краном 14 в железнодорожные вагоны 15 и отправляют потребителям, При этом случайно зачерпнутый с ним жидкий металл скатывается в капли, и при подъеме грейфера снова стекает в накопитель 11.

Использование в качестве жидкости для гидромеханизации подземных горных работ легкоплавкого металла позволяет, благодаря свойству подобного рода жидких веществ, не смачивать поверхность горных пород, выводить добытое таким способом полезное ископаемое из процесса сразу в сухом виде, ликвидируя в технологической цепи такие звенья как сгущение, обезвоживание и сушка, и устраняя техногенное воздействие горного производства на окружающую его природную среду.

Отказ от водопотребителя для гидродобычи полезных ископаемых позволяет не только высвободить водные ресурсы для более рационального их использования в народном хозяйстве, но и вовлечь в разработку гидравлическим методом месторождения, расположенные в местах, характеризующихся полным отсутствием воды.

Кроме того, использование жидкого металла, благодаря его более высокой плотности, по сравнению с разрушением массива струей воды приводит к резкой интенсификации отбойки полезного ископаемого, что особенно важно при разработке недостаточно хрупких пород. Известно, например, что при крепких и вязких углях для облегчения их отбойки на гидрошахтах производят предварительное рыхление массива буровзрывным методом, существенно усложняющее всю технологию ведения подземных горных работ, снижающее производительность такого технологического процесса и

создающее дополнительные трудности, особенно на газовых и опасных по взрывам пыли шахтах.

В качестве легкоплавкого металла могут

использоваться различные эвтектические сплавы на основе галлия, сплав галлия с оловом (плотность 6 г/см , температура плавления 20°С), сплав ингас (сплав индия с галлием и оловом, плотность 7 г/см3, температура плавления 10,5°С), а при безлюдной выемке и различные композиции на основе ртути, не смачивающие поверхность слагающих месторождение горных пород. Для работы на больших глубинах (либо на открытых горных работах в зонах пустынь) возможно применение висмутовых сплавов, в частности сплава Гутри (температура плавления 45°С), а в перспективе, учитывая уже имеющийся опыт эксплуатации сверхглубрких рудников, к этому перечню можно добавить и сплав Липовица (70°С) и далее сплав Вуда, Розе и т.п. Следует учитывать и то обстоятельство, ч го с развитием металлургии специальных сплавов число подобного

рода легкоплавких композиций с заданным комплексом теплофизических, реологических и санитарно-гигиенических свойств в дальнейшем также будет расти. Формула изобретения

Способ разработки месторождений полезных ископаемых, включающий вскрытие, подготовительные работы, очистную выемку полезного ископаемого разрушением массива струей жидкости, гидротранспортирование отбитой горной массы, отделение полезного ископаемого от жидкости и возврат жидкости в очистной забой, отличающийся тем, что, с целью упрощения разработки и защиты окружающей среды, в

качестве жидкости для разрушения массива и гидротранспортирования отбитой горной массы используют легкоплавкий металл.

t

Ж Ж

о

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при добыче любых типов минерального сырья. Цель - упрощение разработки и защита окружающей среды. После вскрытия месторождения и проведения под отови- тельных работ осуществляют очистную выемку путем разрушения массива струей легкоплавкого металла (ЛМ). Отбитую горную массу гидротранспортируют в потоке ЛМ, затем полезное ископаемое отделяют от ЛМ и возвращают Л М в забой. В качестве ЛМ может быть использован, например, эвтектический сплав индия с галлием и оловом. 1 ил.