RU2392054C1 - Method for softening and disintegration of shallow deposit clay sands - Google Patents
Method for softening and disintegration of shallow deposit clay sands Download PDFInfo
- Publication number
- RU2392054C1 RU2392054C1 RU2009115747/03A RU2009115747A RU2392054C1 RU 2392054 C1 RU2392054 C1 RU 2392054C1 RU 2009115747/03 A RU2009115747/03 A RU 2009115747/03A RU 2009115747 A RU2009115747 A RU 2009115747A RU 2392054 C1 RU2392054 C1 RU 2392054C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- installation
- sands
- ultrasonic
- trench
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Physical Water Treatments (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к горнодобывающей отрасли и может быть использовано при освоении природных и техногенных высокоглинистых россыпных месторождений полезных ископаемых с повышенным содержанием мелкого и тонкого золота.The invention relates to the mining industry and can be used in the development of natural and industrial high-clay alluvial mineral deposits with a high content of fine and fine gold.
Известен способ разрушения горного массива, согласно которому на массив воздействуют породоразрушающим инструментом и ультразвуковыми колебаниями в месте контакта последнего с массивом, предварительно определяют направление максимального сжимающего напряжения в массиве, причем направление ультразвуковых колебаний ориентируют перпендикулярно направленности максимального сжимающего напряжения с опережением относительно воздействия породоразрушающим инструментом [1].There is a method of destruction of a rock massif, according to which the rock is subjected to rock-cutting tool and ultrasonic vibrations at the point of contact of the latter with the mass, preliminary determine the direction of maximum compressive stress in the mass, and the direction of ultrasonic vibrations is oriented perpendicular to the direction of maximum compressive stress ahead of the rock-cutting tool [1 ].
Способ предназначен для разрушения горных пород рудного типа и не может быть использован для разрушения средне- и высокопластичных глинистых песков россыпей.The method is intended for the destruction of rocks of the ore type and cannot be used for the destruction of medium and high plasticity clay sands of placers.
Известен способ управления процессом трансформации золотосодержащей породы, включающий разупрочнение породы механическим воздействием с последующим периодическим инициированием упругих колебаний в ультразвуковом диапазоне с постоянной частотой в системе песчано-глинистая порода-вода, инициирование упругих колебаний ведут при постоянном внешнем давлении, различных временных интервалах и мощностях, и при предварительном выборе контролируемого диапазона размеров частиц определяют оптимальное время воздействия, при котором обеспечивается стабильность осадка глинистых частиц в системе с постоянным объемом, затем рассчитывают условные коэффициенты трансформации, строят график изменения указанных коэффициентов трансформации от времени, из которого определяют увеличение контролируемой исходной величины удельной поверхности разупрочняемых частиц на порядок, при которой понижают мощность ультразвукового излучения вдвое [2].A known method of controlling the process of transformation of gold-bearing rock, including softening the rock by mechanical action, followed by periodic initiation of elastic vibrations in the ultrasonic range with a constant frequency in the sand-clay rock-water system, the initiation of elastic vibrations is carried out at constant external pressure, various time intervals and capacities, and upon preliminary selection of a controlled range of particle sizes, the optimal exposure time is determined at which stability of the clay particles precipitate in a system with a constant volume is studied, then conditional transformation coefficients are calculated, a graph of the variation of the indicated transformation coefficients versus time is built, from which an increase in the controlled initial value of the specific surface of softened particles is determined by an order of magnitude, which reduces the ultrasonic radiation power by half [2] .
Данный способ не включает интенсификацию объемных участков уплотненных и водонасыщенных песков и может применяться для активизации гидросмеси и ее контроля.This method does not include the intensification of volumetric areas of compacted and water-saturated sands and can be used to activate the hydraulic mixture and its control.
Наиболее близким по технической сущности является способ разупрочнения и дезинтеграции глинистых песков россыпных месторождений, включающий вскрытие россыпи, проходку водозаводной траншеи с уклоном по направлению падения пласта месторождения и водосборной траншеи глубиной с разностью отметок дна в траншеях от 1,5 до 3 м, заполнение водой водозаводной траншеи с одновременным заполнением разрабатываемого участка россыпи водой на глубину, обеспечивающую монтаж и установку оборудования в плавучем состоянии, и поддержанием этого уровня в последующем для первичного разупрочнения глинистых песков с помощью подачи воды через регулируемый затвор, процесс естественной фильтрации воды в массив, монтаж установки напорного гидротранспортирования. В конце напорного пульпровода устанавливают вихреобразователь и гидродинамический кавитатор [3].The closest in technical essence is a method of softening and disintegrating clay sands of alluvial deposits, including opening the placer, digging a water trench with a slope in the direction of falling of the field and a catchment trench with a depth of the bottom marks in trenches from 1.5 to 3 m, filling the water with water trenches with simultaneous filling of the developed placer section with water to a depth that provides installation and installation of equipment in a floating state, and maintaining this level in subsequently for primary softening of clay sands by means of water supply through an adjustable shutter, the process of natural filtration of water into the massif, installation of a pressure hydrotransport installation. At the end of the pressure pulp line, a vortex generator and hydrodynamic cavitator are installed [3].
Недостатком способа является то, что основной процесс дезинтеграции осуществляется путем воздействия на гидросмесь. Однако на первой стадии естественной фильтрации воды в массив процесс не инициируется и поэтому развивается достаточно медленно, так как коэффициент фильтрации глины составляет величину от четвертого до шестого порядка малости - 0,0005-0,000005 см/с.The disadvantage of this method is that the main process of disintegration is carried out by acting on the hydraulic mixture. However, at the first stage of natural filtration of water into the massif, the process is not initiated and therefore develops rather slowly, since the clay filtration coefficient is from the fourth to sixth order of smallness - 0.0005-0.000005 cm / s.
Технический результат предлагаемого способа заключается в повышении эффективности разрушения и дезинтеграции глинистых песков россыпей путем интенсификации естественного процесса фильтрации воды в уплотненные и водонасыщенные слои и дезинтеграции гидросмеси с глинистыми частицами.The technical result of the proposed method is to increase the efficiency of destruction and disintegration of clay sands of placers by intensifying the natural process of filtering water into compacted and water-saturated layers and disintegration of hydraulic mixtures with clay particles.
Технический результат достигается за счет того, что в способе разупрочнения и дезинтеграции глинистых песков мелкозалегающих россыпей, включающем вскрытие россыпи, проходку водозаводной траншеи с уклоном по направлению падения пласта месторождения и водосборной траншеи глубиной с разностью отметок дна в траншеях от 1,5 до 3 м, заполнение водой водозаводной траншеи с одновременным заполнением разрабатываемого участка россыпи водой на глубину, обеспечивающую монтаж и установку оборудования в плавучем состоянии, и поддержанием этого уровня в последующем для первичного разупрочнения глинистых песков с помощью подачи воды через регулируемый затвор, монтаж установки напорного гидротранспортирования, процесс естественной фильтрации воды в массив, производят монтаж ультразвуковой установки и механической установки, последовательно интенсифицируют фильтрацию воды в уплотненные слои песков посредством ультразвукового воздействия на пески по поверхности разрабатываемого участка излучением в интервале низких ультразвуковых частот, обеспечивающих максимальную амплитуду смещения частиц уплотненных песков и параметрами интенсивности излучения, создающими напряжения сжатия-растяжения, сопротивления разрыву и сдвигу, превышающими нормативные данные прочности мерзлых песков россыпей, осуществляют интенсификацию дезинтеграции водонасыщенных поверхностей песков ультразвуком с той же частотой излучения, но пониженными параметрами интенсивности ультразвукового излучения, соответствующими усредненной равновесной плотности и сжимаемости водонасыщенных песков, затем производят гидродинамическую активацию перемешиванием гидросмеси элементом механической установки и подачу гидросмеси посредством установки напорного гидротранспортирования на обогатительную установку.The technical result is achieved due to the fact that in the method of softening and disintegrating clay sands of fine-grained placers, including opening the placer, driving a water trench with a slope in the direction of falling of the field and a drainage trench with a depth with a difference of bottom marks in trenches from 1.5 to 3 m, filling the water trench with water while filling the developed placer section with water to a depth that provides installation and installation of the equipment in a floating state, and maintaining this level subsequently, for the initial softening of clay sands by means of water supply through an adjustable shutter, installation of a pressure hydrotransport installation, the process of natural filtration of water into an array, the installation of an ultrasonic installation and a mechanical installation is carried out, and the water is filtered into the compacted sand layers by ultrasonic exposure to sand the surface of the developed area by radiation in the range of low ultrasonic frequencies, providing maximum amplitude In order to displace particles of compacted sands and radiation intensity parameters that create compressive-tensile stresses, tensile and shear stresses that exceed the normative strength data of frozen placer sands, they intensify the disintegration of water-saturated sand surfaces with ultrasound with the same radiation frequency, but with lower ultrasonic radiation intensity parameters corresponding to averaged equilibrium density and compressibility of water-saturated sands, then produce a hydrodynamic act the initiation by mixing the slurry with an element of a mechanical installation and the flow of slurry through the installation of pressure hydrotransport to the concentration plant.
Совокупность новых существенных признаков позволяет решить новую техническую задачу - активизировать процесс добычи путем интенсификации естественного процесса фильтрации воды в уплотненные и водонасыщенные слои глинистых песков и дезинтеграции гидросмеси с глинистыми частицами.The combination of new essential features allows us to solve a new technical problem - to intensify the production process by intensifying the natural process of filtering water into compacted and water-saturated layers of clay sands and disintegration of hydraulic mixtures with clay particles.
На фиг.1 - общий вид системы разработки россыпи, обеспечивающий выполнение способа; на фиг.2 - полученные расчетным путем графические зависимости амплитуды смещения |u| частиц в звуковой волне от частоты f ультразвукового излучения при деформации песков |S|=10-5 м, кривые 1, 2, 3 получены для слабопластичных, среднепластичных и высокопластичных песков россыпей Приамурья соответственно. График дает наглядное представление, доказывающие предпочтение более низкой частоты 25 кГц излучения при воздействии на пески с разной степенью пластичности, при которой амплитуда смещения частиц максимальная.Figure 1 - General view of the development system of the placer, ensuring the implementation of the method; figure 2 - obtained by calculation, the graphical dependence of the amplitude of the bias | u | particles in the sound wave from the frequency f of ultrasonic radiation during the deformation of the sand | S | = 10 -5 m,
Реализация способа осуществляется следующим образом. Производят вскрытие россыпи, проходку водозаводной траншеи 1 с уклоном 2 по направлению 3 падения пласта месторождения и водосборной траншеи 4 глубиной с разностью отметок дна 5 в траншеях 1 и 4 от 1,5 до 3 м. Заполняют водой водозаводную траншею 1 с одновременным заполнением разрабатываемого участка 6 россыпи водой на глубину 7, обеспечивающую монтаж и установку оборудования 8 в плавучем состоянии. Поддержание уровня в последующем для первичного разупрочнения глинистых песков с помощью подачи воды осуществляют с помощью регулируемого затвора 9. Осуществляют монтаж установки напорного гидротранспортирования 10. После поступления воды на разрабатываемый участок 6 происходит процесс естественной фильтрации воды в массив. Производят монтаж ультразвуковой установки 11 и механической установки 12. Последовательно интенсифицируют фильтрацию воды в уплотненные слои песков посредством ультразвукового воздействия на пески по поверхности разрабатываемого участка 6 излучением в интервале низких ультразвуковых частот, обеспечивающих максимальную амплитуду смещения частиц уплотненных песков, фиг.2. Задаваясь величиной деформации |S| по формуламThe implementation of the method is as follows. The placer is opened, the
, ,
, ,
, ,
где u - смещение частиц в звуковой волне (абсолютная величина вектора смещения частиц), м; Λ - длина волны, м; Vp - скорость продольной волны в изотропном твердом пространстве, м/с; λ и µ - упругие постоянные, константы Ламе, рассчитываются параметры интенсивности излучения, создающие напряжения сжатия-растяжения, сопротивления разрыву и сдвигу, превышающие нормативные данные прочности мерзлых песков россыпей, табл. 1. Начальные параметры интенсивности звука при деформации |S|=10-4 м создают напряжения сжатия-растяжения, сопротивления разрыву и сдвигу, превышающие нормативные данные прочности мерзлых песков россыпей (Инструкция по разработке многомерзлых россыпей подземным способом РД 06-326-99, утв. Постановлением Госгортехнадзора России от 18.11.99, №84, введена с 01.06.2000 г.).where u is the particle displacement in the sound wave (the absolute value of the particle displacement vector), m; Λ is the wavelength, m; V p is the velocity of the longitudinal wave in isotropic solid space, m / s; λ and µ are elastic constants, Lamé constants, radiation intensity parameters are calculated that create compressive-tensile stresses, tensile and shear strengths that exceed the standard strength data for frozen sand placers, table. 1. The initial parameters of sound intensity during deformation | S | = 10 -4 m create compressive-tensile stresses, tensile and shear resistances that exceed the normative data on the strength of frozen placer sands (Instruction for the development of frozen permafrost underground method RD 06-326-99, approved By the resolution of the Gosgortekhnadzor of Russia dated November 18, 1999, No. 84, introduced from June 1, 2000).
10-4 м, Вт/см2
The initial intervals of sound intensity I y during deformation | S | =
10 -4 m, W / cm 2
10-3 м, Вт/см2
The initial intervals of sound intensity I y · 10 2 during deformation | S | =
10 -3 m, W / cm 2
Осуществляют интенсификацию дезинтеграции ультразвуковой установкой 11 водонасыщенных поверхностей песков ультразвуком с той же частотой излучения, например 25 кГц, но пониженными параметрами интенсивности ультразвукового излучения, соответствующими усредненной равновесной плотности и сжимаемости водонасыщенных слоев песков, табл. 2.The disintegration is intensified by ultrasonic installation of 11 water-saturated sand surfaces with ultrasound with the same radiation frequency, for example 25 kHz, but with reduced parameters of ultrasonic radiation intensity corresponding to the averaged equilibrium density and compressibility of water-saturated sand layers, tab. 2.
при деформации
|S|=10-5 м,amplitude of particle vibrational velocity m / s
during deformation
| S | = 10 -5 m,
10-5 м, Вт/см2
sound intensity I e · 10 -2 under deformation | S | =
10 -5 m, W / cm 2
Путем сравнения численных значений напряжения сжатия-растяжения водонасыщенных песков, при частоте ультразвука 25 кГц и интенсивности излучения звука от 0,372 до 2,786 Вт/см2, с нормативным предельным сопротивлением сжатию-разрыву для россыпей (Инструкция РД 06-326-99 №84 от 18.11.99 г.) аналитическим путем установлено, что нормальная составляющая напряжения будет превышать предельное сопротивление разрыву от 3 до 14 раз в зависимости от глубины слоя и водосодержания, а предельное сопротивление сдвигу при давлении поверхностей смерзания при температуре - 4°С (2,5 кгс/см2 по СН и П II-Б. 6-66, табл. В 3 Приложения В) - от 2 до 9 раз. Это обеспечит активизацию процесса фильтрации и разрушение связей в водонасыщенных слоях глинистых песков. Затем производят гидродинамическую активацию перемешиванием гидросмеси элементом 13 механической установки 12 и подачу гидросмеси посредством установки напорного гидротранспортирования 10 на обогатительную установку 14.By comparing the numerical values of the compressive-tensile stress of water-saturated sands, at an ultrasound frequency of 25 kHz and sound emission intensity from 0.372 to 2.786 W / cm 2 , with the standard ultimate compressive-tensile strength for placers (Instruction RD 06-326-99 No. 84 of 18.11 .99 g) it has been analytically established that the normal component of stress will exceed the ultimate tensile strength by 3 to 14 times depending on the layer depth and water content, and the ultimate shear resistance under pressure of freezing surfaces at temperature D - 4 ° C (2.5 kgf / cm 2 for CH and n II-6-66 B, Table 3 in Appendix B..) - from 2 to 9 times. This will ensure the activation of the filtration process and the destruction of bonds in the water-saturated layers of clay sands. Then hydrodynamic activation is made by mixing the hydraulic mixture with the
Решение поставленной задачи в условиях нестабильности содержания ценного компонента, высокоглинистости и повышенного содержания мелкого золота усложненных форм и типов (уплощенного и в сростках) на объектах позволит на стадии выемки песков россыпей с разным типом пластичности осуществить эффективную трансформацию структурно-механических связей глинистой составляющей и последующее ее разрушение без потерь золота, в том числе мелких его частиц размером от 0,5 до 0,002 мм экологически чистым способом, снизит разрушающее воздействие горного производства на экосистему, позволит сохранить уникальные природные комплексы региона.The solution of this problem in conditions of instability of the valuable component content, high clay content and an increased content of fine gold of complicated forms and types (flattened and spliced) at the objects will allow at the stage of excavation of placer sands with different types of plasticity to effectively transform the structural and mechanical bonds of the clay component and its subsequent destruction without loss of gold, including its small particles with sizes from 0.5 to 0.002 mm in an environmentally friendly way, will reduce the destructive effect of mining of production on the ecosystem, will preserve the unique natural complexes of the region.
Источники информацииInformation sources
1. А.С. 1666707, РФ. Способ разрушения горного массива / Л.М.Цинкер и др. - 30.07.1991 - Бюл. № 28.1. A.S. 1666707, Russian Federation. The method of destruction of the mountain range / L.M. Zinker et al. - 30.07.1991 - Bull. Number 28.
2. Пат. 2276727, РФ. Способ управления процессом трансформации золотосодержащей породы / Н.П.Хрунина, Ю.А.Мамаев. - 20.05.2006 - Бюл. №14.2. Pat. 2276727, Russian Federation. The method of controlling the process of transformation of gold-bearing rocks / N.P. Khrunina, Yu.A. Mamaev. 05/20/2006 - Bull.
3. Пат. 2288361, РФ. Способ разупрочнения и дезинтеграции глинистых песков россыпных месторождений / A.M.Пуляевский и др. - 27.11.2006 - [Электронный ресурс]. - Режим доступа: www.fips.ru.3. Pat. 2288361, Russian Federation. The method of softening and disintegration of clay sands of placer deposits / A.M. Pulyaevsky et al. - 11/27/2006 - [Electronic resource]. - Access mode: www.fips.ru.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009115747/03A RU2392054C1 (en) | 2009-04-24 | 2009-04-24 | Method for softening and disintegration of shallow deposit clay sands |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009115747/03A RU2392054C1 (en) | 2009-04-24 | 2009-04-24 | Method for softening and disintegration of shallow deposit clay sands |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2392054C1 true RU2392054C1 (en) | 2010-06-20 |
Family
ID=42682585
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009115747/03A RU2392054C1 (en) | 2009-04-24 | 2009-04-24 | Method for softening and disintegration of shallow deposit clay sands |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2392054C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2537460C1 (en) * | 2013-10-24 | 2015-01-10 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Горного Дела Дальневосточного Отделения Российской Академии Наук (Игд Дво Ран) | Clay mineral deposits development method |
-
2009
- 2009-04-24 RU RU2009115747/03A patent/RU2392054C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2537460C1 (en) * | 2013-10-24 | 2015-01-10 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Горного Дела Дальневосточного Отделения Российской Академии Наук (Игд Дво Ран) | Clay mineral deposits development method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2017204735B2 (en) | Fracture water treatment method and system | |
US8464971B1 (en) | Fracture water treatment method and system | |
US1511067A (en) | Process of and apparatus for extracting oil from oil-bearing strata | |
RU2392054C1 (en) | Method for softening and disintegration of shallow deposit clay sands | |
RU2426595C1 (en) | Method of cavitation-acoustic weakening and disintegration of placers' clay sands | |
RU2422209C1 (en) | Method of extracting noble metal from technogenic waste banks by various-origin waves | |
CA2559833C (en) | Method for the in place recovery of heavy oil from a subterranean deposit | |
US20070295500A1 (en) | Method of treating bottom-hole formation zone | |
RU2288361C1 (en) | Method for softening and disintegration of argillaceous sands of gravel deposits | |
RU2433867C1 (en) | Method of acoustic and hydraulic pulse softening and disintegration of highly plastic clay sands of gold-bearing placers | |
CA2520223C (en) | Method for the in place recovery of heavy oil from a subterranean deposit | |
RU2455613C1 (en) | Method for explosion of rocks with solid inclusions | |
SU1240112A1 (en) | Method of increasing rock permeability | |
RU2718539C1 (en) | Method of reagentless purification of saponite-containing water and seal of saponite-containing sediment | |
RU2607209C1 (en) | Method of reagentless treatment of industrial water from saponite-containing particles in depositing map | |
RU96108876A (en) | METHOD FOR LAYERED EXPLORATION OF ORE BODIES OF HYDRO-MINING | |
RU2106495C1 (en) | Method for development of placer deposits | |
RU2514073C1 (en) | Method to blast rocks with solid inclusions | |
RU2200629C1 (en) | Screen-disintegrator at intensified cavitation by combined action of ultrasound | |
SU1240909A1 (en) | Method of consolidating fissured rock | |
RU2381438C1 (en) | Method for breaking of rock unit by explosion | |
SU1537810A1 (en) | Method of producing artificial roof | |
RU2200833C2 (en) | Technique of wave attack on oil deposit | |
SU1680979A1 (en) | Method for non-explosive destruction of hard seamy rocks | |
SU920213A1 (en) | Method of excavating coal beds |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160425 |