Способ складирования горных пород Советский патент 1993 года по МПК E21C41/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке, главным образом открытой, месторождений полезных ископаемых.

Известен способ выщелачивания руд, предусматривающий орошение отбитой руды через перфорированные трубы, установленные в скважинах-оросителях, пробуренных снизу вверх из выработок горизонта улавливания сквозь временный предохранительный целик по разрыхленной рудной массе.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемым результатам является известный способ совместно раздельного складирования горных пород ярусами, включающий отсыпку в основании отвала слоя дренирующих пород, формирование ряда параллельных пионерных насыпей с образованием между ними емкостей и экранированием их боковых поверхностей породами с высокими антифильтрационными показателями, заполнение емкостей первого яруса карбо- натсодержащими породами, а емкостей второго яруса - некондиционными карбо- натсодержащими рудами и водой, насыщенной диоксидом углерода.

Недостатками данного способа являются отсутствие четкой локализации зоны концентрации полезных компонентов и потери их при миграции в водном растворе, что снижает эффективность складирования.

VJ

00

00

ю

4 О

Цель изобретения заключается в повышение эффективности складирования и последующей переработки горных пород путем направленной миграции и концентрации полезных компонентов в наиболее технологической для последующей отработки приповерхностной части отвала. Положительный эффект изобретения состоит в повышении качества части складируемых горных пород, показателей их отработки и переработки.

Поставленная цель достигается тем, что при осуществлении способа складирования горных пород, включающего формирование основания отвала, укладку разнокачествен- ных горных пород слоями, экранирование боковых поверхностей отвала антифильтра- ционным слоем и обработку массива отвала водой, отвал размещают в выемке на месте выхода грунтовых вод, в основании отвала укладывают дренирующий слой горных пород, затем укладывают слой горных пород с низким содержанием полезных компонентов, обладающих способностью миграции в водном растворе, и слой горных пород с относительно высоким содержанием полезных компонентов, выступающих в качестве геохимического барьера для их миграции, причем отвал формируют высотой, не превышающей уровень грунтовых вод. При этом формируют, в зависимости от вида складируемых горных пород, вида и характера миграции полезных компонентов восстановительный, окислительный, щелочной, кислый, сорбционный и т.п. тех- ногенный геохимический барьер соответствующим выбором горных пород барьерного слоя,

При другом варианте способа в основании отвала размещают антифильтрацион- ный слой, на котором монтируют перфорированный трубопровод и подают через него техническую воду.

Полезные компоненты, содержащиеся в горных породах нижележащего слоя, растворяют и мигрируют главным образом вверх - характер направленной снизу вверх миграции обусловлен действием отвала как гидравлического замка вследствие постоянного поступления в массив отвала в нижней его части грунтовых вод; антифильтрацион- ный экран боковых поверхностей препятствует утечке растворов. Полезные компоненты проходят геохимический барьер и в результате смены геохимической обстановки до и после барьера осаждаются и концентрируются в приповерхностной части отвала, вследствие чего концентрация полезных компонентов в его верхнем слое (что наиболее удобно для последующей отработки отвала) повышается и достигает промышленных значений. Очищенная вода отводится с поверхности отвала по специальным канавкам.

На фиг.1 и 2 представлены основные варианты схем формируемых при осуществлении предложенного способа складирования отвалов.

По варианту 1 (фиг.1) отвал включает

0 уложенные в выемке 1 ниже уровня земной поверхности 2 дренирующий слой 3 в основании, нижний слой 4, сформированный из горных пород с низким содержанием полезных компонентов, обладающих способно5 стью миграции в водном растворе, и верхний, барьерный слой 5, сформированный из горных пород, создающих смену геохимической обстановки и образующих соответственно геохимический барьер 6 для

0 данного конкретного вида мигрирующих полезных компонентов. Боковые поверхности отвала покрыты антифильтрационным слоем 7. Высота отвала не превышает уровня грунтовых вод 8.

5Отличие отвала, формируемого по варианту 2 (фиг.2) заключается в наличии анти- фильтрационного слоя 9 в основании и перфорированного трубопровода 10 для подведения воды и орошения отвала.

0 Примером конкретного выполнения предложенного способа может служить складирование золотосодержащих горных пород.

Первоначально производится плани5 ровка участка выемки 1 на месте выхода грунтовых вод для размещения отвала и его покрытие слоем 3 горных пород с фильтра- ционными свойствами, например, песчаных, мощностью 0,5-1 м (фиг.1). Затем

0 формируют слой 4, состоящий из золотосодержащих горных пород, относимых по содержанию полезного компонента (например, менее 1 усл.ед.) к пустым породам, в смеси с пиритом. Мощность данного

5 слоя составляет, например, 8-10 м. После этого производят укладку слоя 5 горных пород, относимых по содержанию золота (например, 1,5-2 усл.ед.) к некондиционным рудам, играющих роль геохимического

0 барьера для мигрирующего в растворе золота и включающего, например, окислы железа (мощностью, например, 4-6 м). Верхняя отметка отвала не должна превышать при этом уровня грунтовых вод 8.

5 Отсыпку пород производят, например, автосамосвалами, планировку - бульдозерами. Боковые поверхности отвала (или, соответственно, выемки) экранируют слоем 7 породсантифильтрационными свойствами, например, глинистых, обработанных дополнительно поверхностно-активными веществами, мощностью, например, 0,5 м.

В массиве отвала через дренирующий слой 3 поступают грунтовые воды с содержащимися в них, в частности, органически- ми кислотами. При этом в горных породах нижнего слоя 4 золото образует с пиритом легкорастворимые соединения NaAu$2 и NaaAuSa, в их составе мигрирует в водном растворе вверх (поступающие снизу вверх грунтовые воды определяют данный характер миграции), антифильтрационный слой 7 препятствует утечке. Золото в растворе проходит через геохимический барьер 6, где происходит разложение образованных сое- динений окислами железа с образованием самородного золота и освобождением выносимых щелочей. В результате полезный компонент - золото концентрируется в при- поверхностном слое отвала, где его содер- жание достигает промышленных значений (например, более 2 усл.ед.), что обусловливает целесообразность и эффективность последующей раздельной отработки отвала с вовлечением горных пород верхнего - барь- ерного слоя 5 в переработку. Следует-отме- тить, что концентрация полезного компонента в приповерхностной части отвала наиболее благоприятна с позиций технологии отработки отвала.

При другом варианте осуществления способа (также для золотосодержащих горных пород) в основание отвала помещают антифильтрационный слой 9, например, глинистых пород, мощностью 0,5-1 м(фиг.2), затем монтируют поверх него перфорированный трубопровод 10 и подают под давлением техническую воду (искусственно обогащенную, например, органическими

кислотами). Механизм осуществления способа в остальном аналогичен вышеописанному, за исключением того, что анти- фильтрационный слой 9 в основании препятствует утечке растворов и потерям полезных компонентов.

Формула изобретения

1. Способ складирования горных пород, включающий формирование основания отвала, укладку разнокачественных горных пород слоями, экранирование боковых поверхностей отвала антифильтрационным слоем и обработку массива отвала водой с растворенными в ней активными агентами, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности складирования и последующей переработки горных пород путем направленной миграции и концентрации полезных компонентов в наиболее технологичной для последующей отработки приповерхностной части отвала, отвал размещают в выемке на месте выхода грунтовых вод, в основание отвала укладывают дренирующий слой горных пород, затем укладывают слой горних пород с низким содержанием полезных компонентов, обладающих способностью миграции в водном растворе, и слой горных пород с относительно высоким содержанием полезных компонентов, являющихся геохимическим барьером для их миграции, причем отвал формируют высотой, не превышающей уровень грунтовых вод.

2. Способ поп.1 .отличающийся тем, что в основании отвала укладывают антифильтрационный слой и размещают на нем перфорированный трубопровод, через который подают снизу техническую воду.

Использование: при разработке месторождений полезных ископаемых. Сущность изобретения: способ позволяет повысить качество складируемых горных пород (ГП). В основании отвал.а (О) укладывают в выемке 1 ниже уровня земной поверхности 2 дренирующий слой (С) 3. Затем формируют нижний С 4 из ГП с низким содержанием полезных компонентов (ПК) и верхний, барьерный С 5 из ГП, образующих геохимический барьер. Боковые поверхности О экранируют антифильтрационным С 7. О формируют высотой, не превышающей уровень грунтовых вод 8. Отличие О по другому варианту заключается в том, что О формируют на плоскости и в его основании укладывают антифильтрационный С 9 и перфорированный трубопровод 10. При обработке массива 0 водой, содержащей активные агенты, ПК С 4 растворяются и мигрируют вверх, поступая в барьерный С 5, где происходит их осаждение и концентрация. 1 з.п.ф-лы, 2 ил. fe

Фиг. /

Фиг. 2