RU2256075C1 - Method for open extraction of mineral resource deposits - Google Patents
Method for open extraction of mineral resource deposits Download PDFInfo
- Publication number
- RU2256075C1 RU2256075C1 RU2004106870/03A RU2004106870A RU2256075C1 RU 2256075 C1 RU2256075 C1 RU 2256075C1 RU 2004106870/03 A RU2004106870/03 A RU 2004106870/03A RU 2004106870 A RU2004106870 A RU 2004106870A RU 2256075 C1 RU2256075 C1 RU 2256075C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- river
- trench
- water
- trenches
- auxiliary
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке месторождений полезных ископаемых (ПИ), расположенных в прибрежной зоне рек, а также в условиях обводненной местности.The invention relates to the mining industry and can be used in open pit mining of mineral deposits (PI) located in the coastal zone of rivers, as well as in flooded areas.
Известен способ /Способ открытой разработки месторождений полезных ископаемых. Е 21 С 41/26, №1662166, бюл. №8, 20.03.95/, где добычу ПИ в условиях сильного обводнения ведут с помощью дренажных проходок и траншей. После вскрытия ПИ вокруг него выполняют расходящимися ветвями дренажные траншеи, а отработку ПИ ведут от центра к периферии. Недостатком применения такого способа является нарушение токов грунтовых вод, что приводит к обмелению и даже утрате рек, прилегающих к месту разработки ПИ.The known method / Method of open development of mineral deposits. E 21 C 41/26, No. 1662166, bull. No. 8, 03.20.95 /, where mining of PI in conditions of severe flooding is carried out using drainage penetrations and trenches. After opening the PI around it, diverging trenches are carried out by diverging branches, and the PI is mined from the center to the periphery. The disadvantage of using this method is the violation of groundwater currents, which leads to shallowing and even loss of rivers adjacent to the place of development of PI.
Известен способ /Способ вскрытия и разработки неглубоко залегающих пластовых месторождений полезных ископаемых. Е 21 С 41/26, №1675555, бюл. №33, 07.09.91/, в котором с разных сторон месторождения вскрывают две траншеи, основную и вспомогательную. Из траншей ведут горные выработки под месторождение и осуществляют добычу ПИ. Таким способом уменьшают затраты на рекультивацию отработанного месторождения, однако не решают проблему тока грунтовых вод и сохранения рек.The known method / Method of opening and development of shallow-lying stratified mineral deposits. E 21 C 41/26, No. 1675555, bull. No. 33, 09/07/91 /, in which two trenches, the main and the auxiliary, are opened from different sides of the field. From the trenches, the mine workings are being conducted for the deposit and mining is carried out. In this way, the costs of reclamation of the worked-out field are reduced, but they do not solve the problem of groundwater flow and river conservation.
Известен способ /Способ водно-технической рекультивации отработанных нагорных карьеров. Е 21 С 41/32, №2120552, публ. 1998.10.20/; который заключается в послойной засыпке зоны карьера с образованием гидроаккумулирующей полости в нижнем слое. Для подъема уровня грунтовых вод создается дополнительный колодец, соединенный с аккумулирующей полостью. Отсыпку карьера осуществляют так, чтобы обеспечить из него сток вод. Способ не может быть использован в пониженных зонах и поймах рек.The known method / Method of water-technical reclamation of used upland pits. E 21 C 41/32, No. 2120552, publ. 1998.10.20 /; which consists in layer-by-layer filling of the quarry zone with the formation of a hydroaccumulating cavity in the lower layer. To raise the groundwater level, an additional well is created, connected to the storage cavity. The quarry is filled in such a way as to ensure the flow of water from it. The method cannot be used in low zones and floodplains.
Известны способы рекультивации ландшафтов, нарушенных открытыми разработками /Моторина Л.В., Забелина Н.М. Рекультивация земель, нарушенных горнодобывающей промышленностью. Обзор. M., 1968/. На месте бывших карьеров в СССР, Германии, США, Канаде создавались водоемы для отдыха людей и хозяйственных нужд. Отличительной особенностью горных работ является их долговременность. Сроки разработки карьеров исчисляются десятками лет. Относительно строгие законы о природоохране появились также несколько десятилетий назад. В связи с этим в технологию разработки месторождений строительных материалов, угля, о которых идет речь в указанном обзоре, не были включены мероприятия по рекультивации карьеров в водоемы. По окончании добычи ПИ карьеры, заполненные водой, очистили, берега рекультивировали под лесонасаждения и луга. Недостатком такой добычи ПИ является то, что природа не сберегается, а восстанавливается.Known methods of reclamation of landscapes disturbed by open cast mining / Motorina L.V., Zabelina N.M. Reclamation of land disturbed by the mining industry. Overview. M., 1968 /. On the site of former quarries in the USSR, Germany, USA, Canada, ponds were created for recreation of people and household needs. A distinctive feature of mining is their durability. Duration of quarries is tens of years. Relatively strict environmental laws also appeared several decades ago. In this regard, the technology for developing deposits of building materials, coal, referred to in this review, did not include measures for the rehabilitation of quarries in water bodies. At the end of the mining, PI the quarries filled with water were cleaned, the banks were rehabilitated under forest stands and meadows. The disadvantage of such a mining of PI is that nature is not saved, but restored.
Ближайшим прототипом предлагаемому способу из числа известных технических решений является способ добычи строительных материалов и рекультивации карьера под водоем в районе г. Жуковский Московской области /Лазарева И.В. Восстановление нарушенных территорий для градостроительства. Издательство литературы по строительству. M., 1972 (с.38-39)/. Способ заключается в том, что вскрытие месторождения песчано-гравийной смеси осуществляется на расстоянии в 150 м от реки. При этом создается естественная фильтрующая перемычка между рекой и траншеей. В процессе разработки такого карьера, находящегося вблизи реки, откачивают воду, как правило, в реку. После извлечения ПИ производится рекультивация отвалов путем лесонасаждения и заполнения траншеи водой во время паводков и грунтовым притоком через фильтрующую перемычку. Выполняется благоустройство образованного водоема.The closest prototype of the proposed method from among the known technical solutions is the method of extraction of building materials and reclamation of a quarry under a pond in the area of Zhukovsky, Moscow Region / I. Lazareva. Restoration of disturbed areas for urban development. Publishing house of construction literature. M., 1972 (p. 38-39) /. The method consists in the fact that the opening of the sand-gravel mixture is carried out at a distance of 150 m from the river. This creates a natural filter jumper between the river and the trench. In the process of developing such a quarry, located near the river, water is pumped, as a rule, into the river. After extracting the PI, dumps are reclaimed by afforestation and filling the trench with water during floods and ground inflow through the filtering jumper. Improvement of the formed reservoir is carried out.
Недостатком способа является возможность его эффективного применения лишь при разработке строительных материалов. Например, при добыче неглубоко залегающего угля будет недоставать грунта для рекультивации отвалов, отсыпки бортов и дна создаваемого водоема. Применение способа при разработке нескольких карьеров, в том числе и на разных сторонах реки, приведет к изменению водного режима реки, ее обмелению, вплоть до исчезновения, засорению откачиваемой из траншей водой в смеси с угольной пылью.The disadvantage of this method is the possibility of its effective application only in the development of building materials. For example, in the extraction of shallow coal, there will be a lack of soil for reclamation of dumps, dumping of the sides and bottom of the created reservoir. The application of the method in the development of several quarries, including on different sides of the river, will lead to a change in the water regime of the river, its shallowing, up to the disappearance, clogging of water pumped from the trenches in a mixture with coal dust.
Предлагаемый способ направлен на устранение отмеченных недостатков, и от его использования может быть получен следующий результат: при более полной добыче ПИ ускорится возврат земель в хозяйственное пользование.The proposed method is aimed at eliminating the noted drawbacks, and the following result can be obtained from its use: with more complete extraction of PI, the return of land for economic use will accelerate.
Указанный результат достигается за счет того, что последовательно вскрывают и добывают ПИ из двух траншей: вспомогательной, которая рекультивируется под водоем, и основной, расположенной на противоположной стороне реки. При этом в основной траншее вдоль всего нерабочего борта со стороны реки сразу за горными работами ведут отсыпку внутреннего отвала шириной не менее 250 м и высотой на уровне земной поверхности. Расчетно-экспериментальным путем доказано, что такая толщина перемычки является препятствием для тока грунтовых вод. Грунт от вскрывши основной траншеи используют для рекультивации вспомогательной траншеи. Воду из траншей откачивают в реку и водоем (после окончания добычи ПИ) через промежуточные отстойники, выполненные в виде емкостей. При этом после создания водоема добиваются баланса тока грунтовых вод между траншеями и рекой, о чем судят по уровням воды в реке и водоеме.The specified result is achieved due to the fact that PIs are opened and mined from two trenches in succession: the auxiliary, which is being restored under the reservoir, and the main one, located on the opposite side of the river. At the same time, in the main trench along the entire non-working side from the river side, immediately after mining, dumping of the internal dump is carried out at least 250 m wide and at the level of the earth's surface. It is proved by calculation and experimental methods that such a thickness of the bridge is an obstacle to the flow of groundwater. The soil from the opening of the main trench is used for the restoration of the auxiliary trench. Water from the trenches is pumped into the river and the reservoir (after the end of the extraction of PI) through intermediate sumps made in the form of tanks. In this case, after the creation of the reservoir, the flow of groundwater between the trenches and the river is achieved, as judged by the water levels in the river and the reservoir.
Следует отметить, что способ применим и для частного случая, когда траншеи располагаются на одной стороне реки. При этом также предусматриваются естественные перемычки, согласно способу создаются отвалы и откачивающие системы.It should be noted that the method is also applicable to the special case when trenches are located on one side of the river. At the same time, natural jumpers are also provided, according to the method dumps and pumping systems are created.
Пример исполнения способа может быть показан на развитии Балахтинского угольного разреза в Красноярском крае (“Заключение...”, Приложение 1).An example of the method can be shown on the development of the Balakhta coal mine in the Krasnoyarsk Territory (“Conclusion ...”, Appendix 1).
На чертеже позиции обозначают: 1 - вспомогательная траншея, 2 - естественная фильтрующая перемычка, 3 - река, 4 - внутренний отвал основной траншеи, 5 - основная траншея, 6 - контур развития основной траншеи, 7 - водовод из траншеи в отстойник, 8 - отстойник вспомогательной траншеи, 9 - водовод из отстойника в реку, 10 - затвор-распределитель, 11 - отстойник основной траншеи.In the drawing, the positions indicate: 1 - auxiliary trench, 2 - natural filtering bridge, 3 - river, 4 - internal dump of the main trench, 5 - main trench, 6 - contour of the main trench development, 7 - water conduit from the trench to the sump, 8 - sump auxiliary trench, 9 - water conduit from the sump to the river, 10 - the gate-distributor, 11 - the sump of the main trench.
Разведкой указано месторождение угля, в районе реки 3 (ширина реки под названием Сыр до 10 м, средняя глубина - 1 м, водятся ценные породы рыб). Уголь залегает по обе стороны реки на глубине от поверхности в 4-10 м. Высота пласта до 18-36 м, запасы оцениваются в 200 млн.т.Exploration indicates a coal deposit in the area of river 3 (the width of the river called Cheese is up to 10 m, the average depth is 1 m, valuable fish species are found). Coal lies on both sides of the river at a depth of 4-10 m from the surface. The formation height is up to 18-36 m, reserves are estimated at 200 million tons.
На расстоянии 150 м от реки разрабатывается вспомогательная траншея 1, т.е. выемка, размером 900×300 м по поверхности и 30 м глубиной. Через естественную фильтрующую перемычку 2 вода из реки поступает в траншею 1. Из траншеи 1 вода по водоводу 7 откачивается в прилегающий к траншее отстойник 8. Отстойников может быть несколько, это водоемы с гидроизолированной внутренней поверхностью. После отстоя взвешенных частиц и, если необходимо, дополнительной очистки вода по водоводу 9 возвращается в реку 3. Из осушаемой траншеи 1 извлекается уголь. Исходя из темпов освоения вспомогательной траншеи 1, устанавливается время начала разработки основной траншеи 5, вскрышные породы которой используются в качестве материала отсыпки отработанного пространства вспомогательной траншеи 1 для будущего водоема.At a distance of 150 m from the river, an auxiliary trench 1 is being developed, i.e. a recess, measuring 900 × 300 m over the surface and 30 m deep. Through a natural filtering jumper 2, water from the river enters trench 1. From trench 1, water is pumped through conduit 7 to a settling tank adjacent to the trench 8. There may be several sedimentation tanks, these are ponds with a waterproofed inner surface. After sedimentation of suspended particles and, if necessary, additional purification, the water is returned to the river 3 through the water conduit 3. Coal is extracted from the drained trench 1. Based on the pace of development of the auxiliary trench 1, the start time of the development of the main trench 5 is established, the overburden of which is used as material for filling the spent space of the auxiliary trench 1 for the future reservoir.
Разработку основной траншеи 5 со стороны реки осуществляют таким образом, что сразу за выемкой угля создают внутренний отвал 4 шириной 250-300 м и высотой на уровне земной поверхности. Это мероприятие значительно уменьшает отток воды из реки в траншею через соответствующую перемычку. Осушение основной траншеи 5 производится путем откачки воды в реку через прилегающий отстойник 11 по водоводам, снабженным затвором-распределителем 10. Затвор-распределитель позволяет направлять воду из отстойника 11 либо в реку 3, либо во вспомогательную траншею 1. После завершения добычи угля из вспомогательной траншеи 1 и ее подготовки в качестве ложа водохранилища прекращается откачка воды в реку. Через 10-15 месяцев водохранилище заполнится водой из реки через перемычку 2, грунтовыми водами через всю поверхность ложа, атмосферными паводками и водой, откачиваемой из основной траншеи через отстойник 11 и затвор-распределитель 10. С заполнением траншеи необходимо соблюдать баланс водоперетоков и следить за уровнем воды в реке и созданном водоеме. Уровень должен соответствовать проектным значениям, которые зависят от темпов фильтрации воды через перемычки, атмосферных осадков, степени испарения, хозяйственных водозаборов. Указанное условие соблюдается с помощью отсыпки внутреннего отвала 4 и откачивающей системой через устройства 10, 11.The development of the main trench 5 from the river side is carried out in such a way that immediately behind the coal excavation an internal dump 4 is created with a width of 250-300 m and a height at the level of the earth's surface. This event significantly reduces the outflow of water from the river into the trench through the corresponding jumper. The main trench 5 is drained by pumping water into the river through the adjoining sump 11 through water conduits equipped with a gate-distributor 10. The gate-distributor allows water to be directed from the sump 11 either to river 3 or to the auxiliary trench 1. After coal mining from the auxiliary trench is completed 1 and its preparation as a reservoir bed, the pumping of water into the river is stopped. After 10-15 months, the reservoir will be filled with water from the river through jumper 2, groundwater through the entire surface of the bed, atmospheric floods and water pumped out of the main trench through the sump 11 and the shutter-distributor 10. With the filling of the trench, it is necessary to observe the balance of water flows and monitor the level water in the river and created pond. The level should correspond to design values, which depend on the rate of water filtration through jumpers, atmospheric precipitation, degree of evaporation, and household water intakes. The specified condition is met by dumping the inner blade 4 and the pumping system through the device 10, 11.
По мере удаления борта основной траншеи от реки в сторону контура развития 6 уменьшается водоприток через перемычку из реки, и основная траншея может стать вспомогательной для следующего цикла работ по ее рекультивации в водоем. А созданный водоем представляет собой единую гидросистему с рекой. Поверхность отвала 4 рекультивируется под лесонасаждения и поля.As the side of the main trench moves away from the river towards the development contour 6, the water inflow through the bridge from the river decreases, and the main trench can become auxiliary for the next cycle of work on its restoration into the reservoir. And the created reservoir is a single hydraulic system with a river. The surface of the blade 4 is reclaimed under forest stands and fields.
Таким образом, с помощью предложенного способа обеспечивается практически полное извлечение угля, сохранение реки и ее биоресурсов, а также постоянный возврат отработанных земель в хозяйственное использование в виде чистых водоемов и благоустроенной территории.Thus, using the proposed method provides almost complete extraction of coal, preservation of the river and its biological resources, as well as the constant return of the worked land to economic use in the form of clean reservoirs and a landscaped area.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004106870/03A RU2256075C1 (en) | 2004-03-09 | 2004-03-09 | Method for open extraction of mineral resource deposits |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004106870/03A RU2256075C1 (en) | 2004-03-09 | 2004-03-09 | Method for open extraction of mineral resource deposits |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2256075C1 true RU2256075C1 (en) | 2005-07-10 |
Family
ID=35838421
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004106870/03A RU2256075C1 (en) | 2004-03-09 | 2004-03-09 | Method for open extraction of mineral resource deposits |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2256075C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2750445C1 (en) * | 2020-11-20 | 2021-06-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" (ФГБОУ ВО "ИРНИТУ") | Method for watered mineral deposits development |
-
2004
- 2004-03-09 RU RU2004106870/03A patent/RU2256075C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ЛАЗАРЕВА И.В. Восстановление нарушенных территорий для градостроительства. М.: 1972, с. 38-39. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2750445C1 (en) * | 2020-11-20 | 2021-06-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" (ФГБОУ ВО "ИРНИТУ") | Method for watered mineral deposits development |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Sobko et al. | Substantiation of rational mining method at the Motronivskyi titanium-zirconium ore deposit exploration | |
RU2165018C2 (en) | Method of combined mining of flooded mineral deposits | |
Apostu et al. | Artificial lakes in former lignite open-pits and their utility in agriculture and economy. | |
RU2256075C1 (en) | Method for open extraction of mineral resource deposits | |
RU2291932C1 (en) | Device for shore protection against erosion in the case of variable water level in water body | |
James | Tailings fans and valley‐spur cutoffs created by hydraulic mining | |
RU2622971C1 (en) | Mine drainage during development of anticlinal coal deposits by combined method | |
RU2416692C1 (en) | Water engineering system on permafrost soils | |
RU2627504C1 (en) | Mine drainage in flat and pitching mining of coal deposits with combined method | |
Stachowski et al. | Water reservoirs as an element of shaping water resources of post-mining areas | |
RU2569145C1 (en) | Set of mechanical and hydraulic recultivation of disturbed lands | |
Wilson | Hydraulic and placer mining | |
RU2469191C1 (en) | Open development method of water-bearing mineral deposits | |
MANEA et al. | Anthropogenic Changes on Landforms in the Upper and Middle Sectors of Strei basin | |
RU2261331C2 (en) | Open-cast mining method | |
RU2569146C1 (en) | Method of mechanical and hydraulic recultivation of lands | |
RU2604492C1 (en) | Method of cleaning water bodies from alluviums | |
SU937720A1 (en) | Method of open-cast mining of salts below the soil water level in humid climate | |
RU2330143C1 (en) | Method of protection of open pits against ground waters | |
RU2798370C1 (en) | Method for reconstruction of a flooded mine mined by open-underground method | |
Golomeov et al. | Some hazardous appearances in flotation tailings dumps in domestic mines | |
RU2737300C1 (en) | Method of accelerated mechanohydraulic recultivation of mined space of open mine workings | |
Abulnaga et al. | De-silting lake Nasser with slurry pipelines | |
RU2524828C2 (en) | Water supply for dredging | |
Lazăr et al. | A new classification of open pits and their remaining gaps in terms of hydrogeological conditions |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20110823 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120310 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20130410 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140310 |