RU2132952C1

RU2132952C1 - Method for development of mineral placer deposits by combined application of pressure and pressureless water streams

Info

Publication number: RU2132952C1
Application number: RU97119572/03A
Authority: RU
Inventors: В.С. Литвинцев; Ю.А. Мамаев; евский А.М. Пул; А.М. Пуляевский; Г.П. Пономарчук
Original assignee: Институт горного дела Дальневосточного отделения РАН
Priority date: 1997-11-27
Filing date: 1997-11-27
Publication date: 1999-07-10

Abstract

FIELD: mining industry. SUBSTANCE: method can be used for development of placer deposits of high density for example of gold or tin, platinum, etc. According to method, placer deposits are subjected to complex treatment by pressure and pressureless water streams at cyclic performance of suffusion operations in mineral seam including surface washing out of mineral particles by pressureless water stream together with application of pressure water stream ejected by hydraulic giant. This ensures migration of valuable components into more dense area of deposit seam and formation of concentrated layer of seam of small thickness, thus allowing for increasing recovery of useful component together with reduction of expenses for development of deposit and improving ecological safety in area of mining operations. Degree of extracting useful mineral from placer deposit is increased due to maximal utilization of energy produced by pressure and pressureless water streams at extraction of placer deposit sands with simultaneous reduction by 2-3 times of power inputs in all processes. EFFECT: higher efficiency. 1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке россыпных месторождений полезных ископаемых большой плотности, например, золота или олова, платины и др. The invention relates to the mining industry and can be used in the development of alluvial mineral deposits of high density, for example, gold or tin, platinum, etc.

Известен способ разработки россыпей, при которой верхний слой пород удаляется бульдозером за пределы контура полигона до уровня продуктивного пласта, а слой, содержащий полезный компонент, также с помощью бульдозера, подается на промывочный прибор /1/. A known method of developing placers, in which the top layer of rocks is removed by a bulldozer outside the contour of the landfill to the level of the reservoir, and the layer containing the useful component, also using a bulldozer, is fed to the washing device / 1 /.

Недостаток способа состоит в том, что вся порода вскрыши до продуктивного пласта удаляется, хотя в толще рыхлых отложений (пород вскрыши) содержится некоторое количество металла, кроме того, при этом способе с увеличением мощности вскрыши резко возрастает стоимость работ из-за увеличения длины транспортирования горных пород. The disadvantage of this method is that the entire overburden rock to the reservoir is removed, although a certain amount of metal is contained in the bulk of loose deposits (overburden rocks), in addition, with this method, the cost of work increases sharply with an increase in overburden power due to an increase in the length of transportation of mining rocks.

Известен способ разработки россыпей (в основном, техногенных) за счет организации повторной промывки гале-эфельных отвалов, когда вся горная масса подается бульдозером на промприбор по улучшенной схеме обогащения /2/. A known method for the development of placers (mainly man-made) by organizing the re-washing of gale-epile dumps, when the whole rock mass is fed with a bulldozer to the industrial device according to an improved concentration scheme / 2 /.

Недостатком этого способа является применимость только при разработке отвалов и большие потери металла на участке россыпи естественного залегания. Кроме того, производительность способа ограничивается необходимостью пропускать всю горную массу через сложные промывочные приборы. The disadvantage of this method is its applicability only in the development of dumps and large losses of metal in the area of the placer of natural occurrence. In addition, the performance of the method is limited by the need to pass the entire rock mass through complex flushing devices.

Известен также комбинированный способ разработки техногенных россыпей, при котором вначале бульдозером разрабатывают и подают на промывочный прибор отвалы гали и эфелей, затем производят вскрышу остаточных торфов бульдозерами с выталкиванием пород вскрыши за пределы контура полигона (с применением буровзрывного дробления или послойно по мере оттаивания) и дорабатывают (бульдозерами) оставленные целики и незачищенные площади плотика и бортов /3/. There is also a combined method for the development of man-made placers, in which at first a bulldozer develops and delivers dumps of galium and ephelon to the washing device, then overburden the residual peat with bulldozers, pushing overburden rocks beyond the boundaries of the landfill (using drilling and blasting crushing or layer by layer as it thaws) and refine (bulldozers) abandoned pillars and uncleaned areas of the raft and sides / 3 /.

Этот способ характерен высокой стоимостью добычи металла при освоении обедненных техногенных россыпей и применяется только при условии достаточно достоверного прогноза содержания металла в песках, а также обладает недостатками, присущими первым двум способам. This method is characterized by the high cost of metal mining in the development of depleted man-made placers and is used only if there is a sufficiently reliable forecast of the metal content in the sands, and also has the disadvantages inherent in the first two methods.

Наиболее близким к заявленному является способ разработки разрыхленных пород, заключающийся в том, что разрыхленную потоком воды (например, гидромониторной струей) породу подают в передвижную землесосную установку, которую погружают по мере выработки породы таким образом, чтобы приемный бункер располагался ниже уровня разрабатываемого грунта /4/. Closest to the claimed is a method of developing loosened rocks, which consists in the fact that the loosened water stream (for example, a jet stream) feed the rock into a mobile dredging plant, which is immersed as the rock is developed so that the receiving hopper is located below the level of the developed soil / 4 /.

Недостаток способа состоит в необходимости проведения большого объема подготовительных работ (оборудование приемного бункера, устройство кессонной камеры, прокладки и переукладки до 6 - 7 раз жесткой системы труб подвода воды и отвода пульпы и столько же раз углублений приемного бункера), а также применения дорогостоящего и энергоемкого оборудования (землесосной установки). Кроме того, землесосная установка не может транспортировать валуны размером более 100 - 120 мм, для их удаления приходится применять другое энергоемкое оборудование. К недостаткам способа следует отнести и то, что для обеспечения подачи горной массы со всего полигона в приемный бункер гидромонитор должен непрерывно перемещаться вдоль контура полигона, чтобы направлять струю в сторону приемного бункера. The disadvantage of this method is the need for a large amount of preparatory work (equipment of the receiving hopper, the device of the caisson chamber, laying and re-laying up to 6 to 7 times a rigid system of pipes for supplying water and removing pulp and the same number of times the recesses of the receiving hopper), as well as the use of expensive and energy-intensive equipment (dredging plant). In addition, the dredging unit cannot transport boulders larger than 100 - 120 mm in size; other energy-intensive equipment must be used to remove them. The disadvantages of the method include the fact that to ensure the supply of rock mass from the entire landfill to the receiving hopper, the hydraulic monitor must continuously move along the contour of the landfill in order to direct the jet towards the receiving hopper.

Целью предлагаемого изобретения является повышение степени извлечения полезного компонента из россыпи путем максимального использования энергии напорных и безнапорных потоков воды при выемке песков россыпного месторождения с одновременным существенным (в 2-3 раза) снижением энергоемкости всех процессов и улучшением экологических условий в районе горных работ. The aim of the invention is to increase the degree of extraction of the useful component from the placer by maximizing the use of energy of pressure and pressureless water flows when excavating the sands of the placer deposit with a simultaneous significant (2–3 times) reduction in the energy intensity of all processes and improvement of environmental conditions in the mining area.

Поставленная цель достигается тем, что в способе разработки россыпных месторождений полезных ископаемых комплексным воздействием напорных и безнапорных потоков воды, включающем планировку поверхности полигона с заданным уклоном в направлении падения пласта месторождения, проходку вверху по простиранию россыпи водозаводной траншеи, а через 80-150 м параллельно - аккумулирующую траншею с уклоном 0,001 - 0,003 в сторону промывочного прибора, укладку перфорированных труб или труб с продольной щелью вдоль водозаводной траншеи над ее откосом, образующим верхнюю границу (контур) разрабатываемого полигона, подачей в водозаводную траншею воды в пласте полезного ископаемого создается безнапорный фильтрационный поток со скоростью, обеспечивающей механическую суффозию и увеличение пористости пород пласта месторождения, а затем через перфорационные отверстия или продольную щель водозаводной трубы, установленной над водозаводной траншеей, подается на полигон вода, формирующая поверхностный поток со скоростью, превышающей неразмывающую скорость для заданных размеров частиц пустой породы, при этом часть поверхностного слоя пород месторождения смывается в аккумулирующую траншею, а частицы ценного компонента высокой плотности мигрируют в нижележащие слои пласта месторождения, затем поверхностный слой пород, представленный более крупными фракциями, смывается напорной струей гидромониторной установки в аккумулирующую траншею, откуда крупные фракции пустой породы удаляются бульдозером в отвал в направлении контруклона траншеи, а мелкие частицы пустой породы и ценного компонента самотеком в направлении по уклону траншей направляются на промывочную установку, при этом цикличное выполнение указанных операций обеспечивает миграцию ценных компонентов в приплотиковую область пласта месторождения и формирование обогащенного слоя пласта небольшой мощности, который затем бульдозером направляется на промывочный прибор для обогащения ценного компонента. This goal is achieved by the fact that in the method of developing alluvial mineral deposits by the combined action of pressure and non-pressure water flows, including the planning of the surface of the landfill with a given slope in the direction of the fall of the field, the penetration of the placer trench upstream along the strike, and after 80-150 m in parallel accumulating trench with a slope of 0.001 - 0.003 towards the flushing device, laying perforated pipes or pipes with a longitudinal slot along the water trench above its slope, By applying the upper boundary (contour) of the developed landfill, applying water to the water trench in the mineral layer, a non-pressure filtration flow is created at a rate that provides mechanical suffusion and increase the porosity of the rocks in the field, and then through perforations or a longitudinal slit of the water pipe installed above the water trench , water is fed to the landfill, forming a surface stream with a speed exceeding the non-washing speed for given particle sizes empty rocks, while part of the surface layer of the rocks of the deposit is washed off into the accumulation trench, and particles of a valuable component of high density migrate to the underlying layers of the reservoir, then the surface layer of rocks, represented by larger fractions, is washed off by the pressure jet of the installation in the accumulation trench, from where the large fractions are empty rocks are removed by a bulldozer to the dump in the direction of the counterclone of the trench, and small particles of waste rock and valuable component by gravity in the direction of the slope trenches are sent to the flushing unit, while the cyclical performance of these operations ensures the migration of valuable components to the near-platonic region of the field and the formation of an enriched layer of the low-power layer, which is then sent to the flushing device with a bulldozer to enrich the valuable component.

Предлагаемый способ изображен на чертеже, общий вид способа разработки россыпного месторождения комплексным воздействием напорных и безнапорных потоков воды. The proposed method is shown in the drawing, a General view of the method of developing a placer deposit by the combined impact of pressure and pressureless water flows.

На разрабатываемом полигоне 1 проходим водозаводную траншею 2, над которой укладывается водовод 3 с перфорационными отверстиями или с продольной щелью, а через 80 - 150 м проходим аккумулирующую траншею 4, в которые подается вода 5. В пласте формируется безнапорный фильтрационный поток 6, а при истечении воды из водовода 3 образуется поверхностный поток 7. Напорной струей гидромонитора 8 поверхностный слой породы пласта смывается в аккумулирующую траншею 4, из которой пустая порода крупных фракций удаляется по направлению 9 контруклона в отвал, а пульпа подается самотеком в направлении 10 на промывочный прибор. At the developed landfill 1, we pass a water trench 2, over which a water pipe 3 with perforations or a longitudinal slit is laid, and after 80 - 150 m we pass an accumulating trench 4 into which water 5 is supplied. A pressureless filtration stream 6 is formed in the formation, and when it expires of water from the conduit 3, a surface stream 7 is formed. With a pressure jet of a hydraulic monitor 8, the surface layer of the formation rock is washed off into the accumulation trench 4, from which the large-scale waste rock is removed in the direction 9 of the counterclone into the dump, and the pulp is fed by gravity in the direction of 10 to the flushing device.

Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.

На отрабатываемом полигоне 1 выполняется планировка поверхности с уклоном, обеспечивающим вынос поверхностным водным потоком частиц пустой породы заданного размера. Планировка производится бульдозером при минимальном зарезании в грунт в направлении сверху вниз. Размеры полигона в плане определяются расчетом, исходя из уравнений траектории гидромониторной струи, полученных специально для этой технологии, и имеющего насосного оборудования. At the working landfill 1, the surface is laid out with a slope that ensures the removal of particles of waste rock of a given size by the surface water flow. The layout is made with a bulldozer with minimal killing in the soil in the direction from top to bottom. The dimensions of the landfill in the plan are determined by calculation, based on the equations of the trajectory of the jet stream, obtained specifically for this technology, and having pumping equipment.

По верхней и нижней границам полигона (по простиранию пласта) проходятся поперечные траншеи - водозаводная 2 и аккумулирующая 4. При этом глубина траншеи назначается из условия обеспечения безнапорного фильтрационного потока 6 с кривой депрессии, формирующейся на небольшой глубине (5 - 10 см) под спланированной поверхностью полигона, а размеры в плане аккумулирующей траншеи 4 должны определяться ее аккумулирующим объемом и цикличностью удаления пустой породы. Аккумулирующая траншея 4 имеет небольшой продольный уклон, обеспечивающий поступление пульпы и золота мелких классов на промывочный прибор. The upper and lower boundaries of the landfill (along the strike of the formation) are transverse trenches - water 2 and accumulating 4. At the same time, the depth of the trench is assigned from the condition of providing pressureless flow 6 with a depression curve forming at a shallow depth (5 - 10 cm) under the planned surface landfill, and the dimensions in terms of the accumulating trench 4 should be determined by its accumulating volume and cyclical removal of waste rock. The accumulating trench 4 has a small longitudinal slope, providing pulp and gold of small classes to the flushing device.

Водозаводная траншея 2 заполняется водой 5 до расчетного уровня, при котором в толще россыпи создается фильтрационный поток 6 со скоростями фильтрации, обеспечивающими механическую суффозию (вынос мелких частиц пустой породы) в аккумулирующую траншею 4. При этом увеличивается пористость продуктивного пласта, повышается его способность для аккумуляции мигрирующих сверху тяжелых частиц полезного компонента, что приводит к обогащению приплотикового слоя пласта. The water trench 2 is filled with water 5 to the calculated level at which a filtration stream 6 is created in the thickness of the placer with filtration rates providing mechanical suffusion (removal of small particles of gangue rock) into the accumulating trench 4. At the same time, the porosity of the reservoir increases, its ability to accumulate increases heavy particles of the beneficial component migrating from above, which leads to the enrichment of the near-platonic layer of the formation.

Вдоль водозаводной траншеи 2 прокладывается водовод 3 с перфорацией или продольной щелью, по которым подается вода, создающая поверхностный поток 7 со скоростями, превышающими неразмывающие скорости для вмещающей породы. Этим поверхностным потоком 7 частицы пустой породы крупностью до 1 мм, а также мелкие фракции уплощенной формы полезного компонента выносятся в аккумулирующую траншею 4, а далее в направлении 10 на промывочную установку. По мере заполнения аккумулирующей траншеи 4 твердым материалом, он выталкивается в отвал бульдозером в направлении контруклона 9. После указанных выше операций по обработке полигона 1 поверхностный слой (0,1 - 0,2 м) смывается струей гидромонитора 8, установленного за водозаводной 2 или за аккумулирующей траншеей 4 на постоянной позиции (как правило, на половине ширины полигона) в предварительно освобожденную нижнюю траншею, а затем выталкивается бульдозером в отвал в направлении 9. При большой мощности продуктивного пласта процесс повторяется до тех пор, пока на полигоне не останется обогащенный приплотиковый слой (0,5 - 0,8 м). Для обеспечения большей непрерывности процесса обогащения продуктивного пласта на полигоне разрабатывают не менее двух расположенных рядом блоков. В то время как на одном блоке идет, например, процесс разуплотнения и вынос частиц пустой породы, на другом - производится смыв породы гидромониторной струей. Along the water trench 2, a water conduit 3 is laid with perforation or a longitudinal slit, through which water is supplied, creating a surface stream 7 with speeds exceeding the non-washable velocities for the enclosing rock. By this surface flow 7, gangue particles with a particle size of up to 1 mm, as well as small fractions of a flattened shape of the useful component, are transported into the storage trench 4, and then in the direction 10 to the washing unit. As the accumulating trench 4 is filled with solid material, it is pushed into the dump with a bulldozer in the direction of counterclone 9. After the above operations for processing landfill 1, the surface layer (0.1 - 0.2 m) is washed off by a jet of hydraulic monitor 8 installed behind waterworks 2 or behind accumulating trench 4 at a constant position (usually at half the width of the landfill) in a previously vacated lower trench, and then pushed into the dump in the direction of a bulldozer 9. With a large capacity of the reservoir, the process is repeated as long as the range does not remain on priplotikovy enriched layer (0.5 - 0.8 m). To ensure greater continuity of the process of enrichment of the reservoir at least two blocks adjacent to each other are developed. While on one block there is, for example, a process of decompression and removal of particles of waste rock, on the other, the rock is washed off with a jet of water.

Способ позволяет улавливать и направлять на дальнейшее обогащение как крупные, так и мелкие частицы полезного компонента (летучих форм). Выполняется меньший объем подготовительных работ, применяется менее дорогостоящее и энергоемкое оборудование. The method allows to capture and direct for further enrichment both large and small particles of the useful component (volatile forms). A smaller amount of preparatory work is being carried out, less expensive and energy-intensive equipment is used.

Предлагаемый способ приводит к получению промпродукта двух видов: того, что получается в результате смыва поверхностным потоком воды и содержащим золото мелких фракций и уплощенной формы, обогащаемых на установках, специально предназначенных для улавливания таких фракций; другой вид промпродукта образуется при формировании обогащенного приплотикового слоя пласта, который содержит более крупное золото неплоских форм. Это позволяет применить для его обогащения другие промприборы, специально предназначенные для этих целей. Получение промпродуктов двух видов, разделенное во времени, позволяет организовать процесс обогащения ценных компонентов в оптимальных режимах и при существенном снижении энергозатрат. The proposed method leads to the production of an intermediate product of two types: that which is obtained as a result of flushing with a surface water stream and containing gold of fine fractions and a flattened form, enriched in plants specially designed to capture such fractions; another type of intermediate is formed during the formation of an enriched near-flat layer of the reservoir, which contains larger gold of non-planar forms. This makes it possible to use other industrial devices specially designed for this purpose to enrich it. Obtaining intermediate products of two types, divided in time, allows you to organize the process of enrichment of valuable components in optimal conditions and with a significant reduction in energy consumption.

Способ допускает организовать на полигоне оборотную систему водоснабжения, что важно с точки зрения сохранения водных ресурсов и улучшения экологии района горных работ. The method allows you to organize at the landfill a reverse water supply system, which is important from the point of view of preserving water resources and improving the ecology of the mining area.

Отработанные по предлагаемой технологии месторождения легче поддаются рекультивации, поскольку землеройная техника находится на полигоне только в самом начале технологического процесса, а применение специальных промывочных установок для раздельного обогащения ценных компонентов различной крупности, включающих центробежные концентраторы, обезвоживатели и другое оборудование, снижает загрязнения эфельными отвалами. Deposits worked out using the proposed technology are easier to reclaim, since earthmoving equipment is located at the landfill only at the very beginning of the technological process, and the use of special washing plants for separate enrichment of valuable components of various sizes, including centrifugal concentrators, dehydrators and other equipment, reduces pollution by waste dumps.

Источники информации. Sources of information.

1. Емельянов В.И. Технология бульдозерной разработки вечномерзлых россыпей. - М.: Недра, 1976, с. 109-208. 1. Emelyanov V.I. The technology of bulldozer mining of permafrost placers. - M .: Nedra, 1976, p. 109-208.

2. Рябов Л.И., Бажбеук-Меликов Н.К. Технология обогащения золотосодержащих песков на промывочных приборах ПББ-1-1000, ПГБ-75, ПЗБ-60. Труды ВНИИ-1, N 43, Магадан, 1980. 2. Ryabov L.I., Bazhbeuk-Melikov N.K. The technology of enrichment of gold-containing sands on washing devices ПББ-1-1000, ПГБ-75, ПЗБ-60. Proceedings of VNII-1, N 43, Magadan, 1980.

3. Власов А. С. , Емельянов В.И. и др. К вопросу повторной разработки многолетнемерзлых россыпных месторождений. Труды ВНИИ-1, вып. 40, Магадан, 1979, с. 13-21. 3. Vlasov A. S., Emelyanov V.I. and others. On the issue of re-development of permafrost alluvial deposits. Proceedings of VNII-1, vol. 40, Magadan, 1979, p. 13-21.

4. Лешков В.Г. Разработка россыпных месторождений, М.: Недра, 1985, с. 269-272, 282-287, 309-328. 4. Leshkov V.G. Development of placer deposits, M .: Nedra, 1985, p. 269-272, 282-287, 309-328.

Claims

A method for developing alluvial mineral deposits by the combined action of pressure and non-pressure water flows, including planning the surface of the landfill with a given slope in the direction of the field's dip, driving a trench upstream along the strike of the placer, and after 80 to 150 m in parallel, an accumulating trench with a slope of 0.001 - 0.003 towards the flushing device, laying perforated pipes or pipes with a longitudinal slot along the water trench above its slope, forming the upper boundary (contour) a landfill, characterized in that by supplying a free flow of water to the water trench in the mineral reservoir, a pressure free filtration flow is created at a rate that provides mechanical suffusion and an increase in the porosity of the rocks of the field through the perforations or longitudinal slit of the water pipe installed above the water trench to the landfill water, forming a surface stream with a speed exceeding the non-washable speed for a given particle size of waste rock s, while part of the surface layer of the rocks of the deposit is washed off into the accumulation trench, and particles of a valuable high-density component migrate to the underlying layers of the deposit of the field, then the surface layer of rocks, represented by larger fractions, is washed off by the pressure jet of the installation in the accumulation trench, from where the large fractions are empty rocks are removed by a bulldozer to a dump in the direction of the counterclone of the trench, and small particles of waste rock and valuable component by gravity in the direction along the slope of the trench and sent to the washing installation, wherein the cyclic execution of these operations provides migration of components in the region priplotikovuyu deposit formation and the formation of the enriched layer formation of small capacity, which is then sent to the bulldozer flushing device for enrichment of valuable component.