RU2205956C1

RU2205956C1 - Способ разработки хвостохранилища

Info

Publication number: RU2205956C1
Application number: RU2001133196/03A
Authority: RU
Inventors: Д.Ю. Минаев; Ю.Л. Минаев
Original assignee: Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (Технический университет)
Priority date: 2001-12-06
Filing date: 2001-12-06
Publication date: 2003-06-10

Abstract

Изобретение относится к горному делу и, в частности, к разработке хвостохранилищ обогатительных фабрик. Способ характеризуется тем, что производят выщелачивание полезных компонентов из предварительно оконтуренных участков кондиционных песков хвостохранилища, которые разбивают на блоки правильной формы, например шестиугольники, в которых по центру и по периметру бурят скважины до контакта с подстилающими некондиционными песками, создают трещину гидроразрыва под эксплуатационным блоком, заполняют ее твердеющим составом (жидким стеклом, цементом, смолой), создавая гидроизоляцию блока снизу. Затем по периметру блока забивают шпунтовую крепь, обеспечивающую гидроизоляцию блока сбоку по его периметру. Выщелачивание металлов производят нагнетанием в центральную скважину химического или микробиологического раствора, который, продвигаясь по пескам хвостохранилища в пределах блока, вступает в реакцию с минералами, обогащается полезными компонентами, поднимается по периферийным скважинам на поверхность и направляется на переработку на металлургический завод или экстракционную установку. Выщелачивание полезных компонентов из кондиционных песков позволит снизить затраты на производство металлов при разработке хвостохранилища. 2 ил.

Description

Изобретение относится к горному делу, в частности к разработке хвостохралинищ обогатительных фабрик селективным способом, и может быть использовано при их разработке.

Известен гидродинамический способ разработки песков хвостохранилища валовым способом с доставкой их трубопроводным транспортом на обогатительную фабрику (Мамаев Ю.А. Рациональное освоение техногенных россыпей золота в Дальневосточном регионе, "Открытые горные работы, 1, 2000 г.). Его недостатком является валовая выемка песков хвостохранилища, что повышает расход на их переработку на обогатительной фабрике.

Известен способ кучного выщелачивания хвостов обогащения, размещаемых в специально подготовленной зоне и сборе продукционного раствора (патент N 2175386, публ. 20.08.01, кл. Е 21 В 43/28), принятый за прототип.

Недостатками известного способа являются:
1. создание специальной зоны, оборудованной гидроизоляционным основанием;
2. валовая выемка песков хвостохранилища и транспортирование их на специальную площадку;
3. необходимость применения специальных приспособлений в виде вибромодуляторов для повышения извлечения полезных компонентов из некондиционных песков;
4. значительные затраты времени и повышенный расход выщелачивающих растворов на извлечение полезных компонентов из некондиционных песков хвостохранилища.

Все эти недостатки отрицательно сказываются на эффективности добычи полезных компонентов и повышают стоимость конечного продукта.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков, то есть снижение затрат на добычу полезных компонентов.

Задача решается тем, что в способе разработки хвостохранилища, заключающемся в создании зоны выщелачивания, подачи в нее песков из хвостохранилища, выщелачивающего раствора, сборе и выдаче продукционного раствора, зону выщелачивания создают непосредственно в хвостохранилище на предварительно оконтуренных участках с кондиционным содержанием полезных компонентов, разбивают их на блоки правильной формы, в которых бурят центральную и периферийные скважины, после чего проводят гидроизоляцию каждого блока путем создания под ним трещины гидроразрыва, которую заполняют водонепроницаемой химически неактивной твердеющей смесью, а по периметру блока возводят водонепроницаемую шпунтовую крепь, после чего заполняют блок выщелачивающим раствором и полученный продукционный раствор направляют на металлургический завод или экстракционную установку.

Способ поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен вертикальный разрез, на фиг. 2 - план части хвостохранилища с делением его на выемочные блоки, где:
1 - шпунтовая крепь;
2 - скважины для выдачи продукционного раствора;
3 - продукционный раствор;
4 - участки с некондиционным содержанием полезных компонентов;
5 - труба для подачи химически активного раствора;
6 - химически активный раствор;
7 - вода для гидроразрыва;
8 - труба для создания трещины гидроразрыва;
9 - пески с кондиционным содержанием полезных компонентов;
10 - трещина гидроразрыва.

Способ осуществляется следующим образом.

Предварительно оконтуривают участки 9 с кондиционным содержанием полезных компонентов, которые разбивают на выемочные блоки правильной формы (например, шестиугольник). По центру и по периметру выделенного блока бурят скважины до контакта с некондиционными песками 4. Периферийные скважины 2 обсаживают перфорированными полиэтиленовыми трубами. В центральной скважине устанавливают соосно 2 трубы: внутреннюю 8, имеющую щелевую перфорацию в нижней части, и наружную 5, имеющую дырчатую перфорацию по всей высоте кондиционных песков. Внутренняя труба служит для создания трещины гидроразрыва 10 на границе кондиционного и некондиционного участков путем нагнетания в нее воды 7, после чего в нее нагнетают водонепроницаемый химически неактивный твердеющий раствор (жидкое стекло, цементный раствор, смолу). В результате этой операции снизу продукционного пласта будет создан водоупор, не позволяющий уходить продукционным растворам в подстилающие некондиционные пески, т. е. предотвращает их утечку. После создания водоупора снизу по периметру блока с помощью виброустановки забивают шпунтовые сваи 1 (Чупрунов Г.Д. Проведение и крепление горных выработок. М.: Госгортехиздат, 1960 г., стр. 460), которые предотвратят утечку продукционных растворов 3 в окружающие боковые некондиционные пески 4. После обеспечения гидроизоляции эксплуатационного блока приступают к выщелачиванию полезных компонентов из кондиционных песков путем нагнетания через центральную перфорированную трубу 5 химически или микробиологически активных растворов 6, которые, продвигаясь по продукционным пескам 9 к периферийным скважинам 2, вступают в реакцию с полезными компонентами, обогащаются ими и поднимаются по скважинам 2 на поверхность. Полученный продукционный раствор 3, обогащенный полезным компонентом, направляют на обогатительную установку или металлургический завод для извлечения металла. Для улучшения процесса выщелачивания производят ротацию химически активных растворов с выдачей продукционного раствора через центральную скважину 8,
Применение данного способа разработки хвостохранилищ позволит сократить затраты на добычу полезных компонентов. После окончания работ по выщелачиванию песков в блоке шпунтовая крепь и трубы извлекают для последующего использования в других блоках. В результате осуществления предлагаемого способа производят селективную разработку песков хвостохранилища с сохранением его сплошности.

Claims

Способ разработки хвостохранилища, заключающийся в создании зоны кучного выщелачивания, подачи в нее песков из хвостохранилища, выщелачивающего раствора, сборе и выдаче продукционного раствора, отличающийся тем, что зону выщелачивания создают непосредственно в хвостохранилище на предварительно оконтуренных участках с кондиционным содержанием полезных компонентов, разбивают их на блоки правильной формы, в которых бурят центральную и периферийные скважины, после чего проводят гидроизоляцию каждого блока путем создания под ним трещины гидроразрыва, которую заполняют водонепроницаемой химически неактивной твердеющей смесью, а по периметру блока возводят водонепроницаемую шпунтовую крепь, затем заполняют блок выщелачивающим раствором и полученный продукционный раствор направляют на металлургический завод или экстракционную установку.