Способ разработки месторождений полезных ископаемых Советский патент 1992 года по МПК E21B43/28 

Изобретение относится к горнрметаллургической промышленности и может быть использовано для выемки полезных ископаемых из недр земли подземным способом с утилизацией продуктов переработки руд и горных пород, содержащих химические элементы, используемЫе в науке и технике.

Известны способы подземной добычи полезных ископаемых, включающие вскрытие, подготовку, нарезку и очистную выемку с механическим дроблением руд ного массива с доставкой горной масбы до мест погрузки, откаткой, транспортом до обогатительной фабрики и металлургического завода.

В этом способе потери руды и полезного компонента п|эи этом достигают существенных величин, часть из них теряется безвозвратно, нанося существенный экономический ущерб. Сама добыча и переработка руд связаны, как правило,с экономическим загрязнением окружающей среды пылью, газами.

Наиболее близким к заявляемому решению является способ добычи полезных ископаемых, включающий вскрытие, подготовку рудного тела с нарезкой, отработку рудного тела путем подземного выщелачивания отбитой замагазинированной в очистных выработках (блоках) руды жидкими реагентами, в которых растворяют металлы

или их соединения с последующим улавливанием и выдачей на поверхность растворов, из которых растворенные злементы извлекают химической или термической обработкой.

Способ характеризуется селективным извлечением полезного компонента, например железа из железорудмого месторождения, не превышающим 60-70%, потерями растворов в процессе их сбора и транспортировки, достигающими 10-15%, и большими выбросами паров реагентоврастворителей в исходящей струе шахтного воздуха. Потери растворителя в процессе транспорта его до перерабатывающего предприятия служат причиной заражения воздуха парами и поверхностного слоя земли (почвы) насыщенными растворами металлов.

Целью изобретения является снижение расходов на добычу металлов и их оксидов за счет полной их выемки из рудных запасов с устранением загрязнений окружающей среды пылью и токсичными газами.

Поставленная цель достигается тем. что в известном способе, включающем вскрытие месторождения, подготовку рудного тела с нарезкой, отработку последнего, закладку выработанного пространства пустыми породами, отработку рудного тела еедут высокотемпературным испарением, затем образовавшиеся пары конденсируют, полученный продукт в виде порошков выдают на поверхность, причем образовавшиеся газообразные продукты очищают пропусканием их через обрушенные орошаемые водой горные породы.

На чертеже изображена схема вскрытия, подготовки, нарезки и очистной выемки месторождения полезных ископаемых.

Грузолюдской 1 и вентиляционный 2 стволы свиты между собой вентиляционными выработками 3 и 4, которые ограждены от стволов двойными вентиляционными перемычками 5 и 6. На схеме выполнены отрезные восстающие 7 и 8 подэтажный штрек 9 и нарезной восстающий 10. На восстающих 7. 8 и 10 установлены двойные вентиляционные перемычки 11-13 соответственно.

Рабочий орган (РО) 14, оборудован плазмотроном или лазерным генератором, или источником. Тяговые установки 15 стремя лебедками предназначены соответственно для размещения каната, шлангов подачи плазмообразующего газа и злектрического кабеля, размещенных в подэтажных ортах- рассечках 16. оборудованных бесконечным канатом 17. заматываемом на барабан тяговой устзчовки 15. Управление

работой лебедок - автоматическое функционально зависящее от тепловой работы рабочего органа 14. Плазмообразующий газ (метан, пропан бутановая смесь) к рабочему органу 14 подводится от общешахтной газовой сети (не показано).

Водосборник 18 служит для подачи воды самотеком в обрушенные горные породы. Для сбора шахтных вод служит водосборник 19. оборудованный насосами главного водоотлива.

Кроме того, на схеме показаны грудь забоя 20. обрушенное пространство 21. выработанное пространство 22. рудное тело 23.

Пример. После вскрытия, подготовки рудного тела и нарезки и монтажа рабочего органа 14. выполненного на базе пламртрона мощностью 50-60 МВт с самовосстанавливающимся катодом в нарезном восстающем 10 в крайнем верхнем положении включаются высокотемпера-/ турные устройства рабочего органа 14 плазмотроны и ведется осуществление отработки рудного тела 23 высокотемпературным испарением под воздействием струи плазмотронов рабочего органа 14. Тяговой установкой 15. выполненной на базе лебедок ЛСЭ-55. рабочий орган 14 перемещают по груди забоя 20. Прд воздействием струи рабочего органа 14 руда испаряется оксиды металлов частично или полностью диссоциируют на металл и газообразные продукты. Пары металлов и оксидов металлов конденсируют охлаждением их в камере рабочего органа 14. Вода для охлаждения рабочего органа 14 и орошения обрушенного пространства 21 по общешахтной водяной системе подается из водосборника 18. Для сбора воды из горных выработок служит главный водосборник 19, оборудованный насосами Slgma-300, из которого вода откачивается в водосборник 18. Полученный после конденсации порошок аккумулируют на подэтажном штреке 9 и средствами шахтного транспорта, например пневматическим, по восстающему 10 доставляют на вентиляционную выработку 4 и транспортером подают к грузолюдскому стволу 1 и в скипах выдают на поверхность. Образующиеся приватом газы и пыль общешахтной вентиляционной струей протягивают через обрушейное пространство 21, заполненное орошаемыми водой из водосборника 18 пустыми породами, через вентиляционную выработку 3 и ствол 2 выдают в атморферу вентилятором главного проветривания 80RD - 2.4. При зтом пыль оседает на смоченной поверхности пустых пород, а газы (сернистый газ. окислы азота, фосфора, газообразные хлориды и дрО растворяются в воде.

Для устойчивой вентиляции вентиляционные перемычки 5, 11, 12 и б в процессе работы забоя должны быть закрыты, а перемычка 13 открыта.

Пустые породы, присекаемые в процессе отработки рудного тела 23, перемещают пневмотранспортом в выработанное пространство 22.

Предлагаемый способ обеспечивает по сравнению с известным снижение расходов на добычу металлов и оксидов металлов за счет комплексной их выемки из рудных запасов. ,

Предлагаемый способ обеспечивает устранение загрязнений окружающей среды пылью и токсичными газами. Исключаются вообще применение растворителя, служащего причиной заражения воздуха парами и поверхностного слоя земли насыщенными

растворами металлов, что имеет место в известном способе.

Формула изобретения Способ разработки месторождений полезных ископаемых, включающий вскрытие месторождения, подготовку рудного тела с нарезкой последнего и закладку выработанного пространства пустыми породами, отличающий с ятем, что, с целью повышения полноты извлечения металлов и их оксидов и устранения загрязнения окружающей среды пылью и токсичными газами, отработку рудного тела ведут высокотемпературным воздействием на горные породы до их испарения, затем образовавшиеся пары конденсируют, полученный продукт в виде порошков металлов и их оксидов выдают на поверхность, а загрязненный газообразным продуктами и пылью воздух очищают пропусканием его через обрушенные орошаемые .водой горные породы.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности. Цель - повышениеполноты извлечения металлов и их оксидов и устранение загрязнения окружающей среды пылью и токсичными газами. Разрабаты- ваемоа месторождение вскрывают системой шахт и подготавливают рудное тело (РТ) к отработке нарезкой его системой штреков (Ш). Монтируют рабочий орган (РО) на базе плазмотрона или лазера и размещают его в одном из нарезных Ш. Отработку РТ ведут вь4сокотемпературным испарением, воздействуя на его РО. Образующиеся пары конденсируют, получают порошок металлов и их оксидов и поднимают их на поверхность. Обрушенные породы орошают водой и с помощью вентиляции пропускают через них воздух, загрязненный пылью и газообразными продуктами, образовавшимися в процессе отработки. 1 ил.слс