RU2395683C1 - Способ геотехнологической разработки месторождений - Google Patents
Способ геотехнологической разработки месторождений Download PDFInfo
- Publication number
- RU2395683C1 RU2395683C1 RU2009125881/03A RU2009125881A RU2395683C1 RU 2395683 C1 RU2395683 C1 RU 2395683C1 RU 2009125881/03 A RU2009125881/03 A RU 2009125881/03A RU 2009125881 A RU2009125881 A RU 2009125881A RU 2395683 C1 RU2395683 C1 RU 2395683C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solution
- massif
- well
- layer
- array
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области геотехнологии. Способ геотехнологической разработки месторождении включает повышение трещиноватости массива взрывным рыхлением, подачу выщелачивающего раствора в массив, перевод полезного компонента в жидкую фазу и подъем материала на поверхность. После рыхления массива с поверхности удаляют верхний слой породы массива до уровня подземных вод. После чего проходят скважину в нижнюю часть зоны оруденения и через нее производят осушение массива. Укладывают по поверхности гигроскопический материал с гидроизоляцией его поверхности и закачивают выщелачивающий раствор в массив через скважину. После заполнения массива начинают подавать выщелачивающий раствор соразмерно скорости впитывания жидкой фазы гигроскопическим слоем на поверхности. Накапливающийся в гигроскопическом слое продуктивный раствор удаляют и подают на извлечение из него полезного компонента и восстановление свойств самого раствора, после чего восстановленный раствор вновь подают в массив через скважину. Технический результат заключается в повышении эффективности разработки месторождений. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к области разработки коренных месторождений и может быть использовано при кучном выщелачивании.
Известны способы подземного выщелачивания полезных компонентов (Горная энциклопедия в 5 т., т.1, С.465-467), включающие проходку скважины, подачу реагента и его фильтрационный поток в массиве, растворение и перевод в жидкую фазу полезных компонентов и откачку продуктивных растворов на поверхность.
Недостатком известных способов являются высокие затраты на подъем продуктивных растворов на поверхность.
Более близкими аналогами по технической сущности являются технологические решения по подземному выщелачиванию металлов, использующие напорную фильтрацию через массив пород между выработками с подачей и отводом растворов (В.Ж.Аренс. Физико-химическая геотехнология. - М.: Издательство Московского государственного горного университета, 2001. - 656 с.); технологические решения по капиллярному поливу (см., например, пат. 2137354), использующие подачу воды к растениям снизу по капиллярам, также известны и природные законы водообмена подземных вод в недрах с атмосферой через зону аэрации (С.Л.Шварцев. Общая гидрогеология. - М.: Недра, 1996. - 423 с.)
Недостатком этих решений является их неприспособленность для разработки месторождений золота с малыми запасами.
Целью предлагаемого изобретения является повышение эффективности разработки месторождений.
Поставленная цель достигается тем, что после рыхления массива с поверхности удаляют верхний слой пород массива до уровня подземных вод, проходят скважину в нижнюю часть зоны оруденения и через нее производят осушение массива. Разрыхленный трещиноватый массив обеспечивает более высокую скорость перемещения жидкой фазы в недрах. Это обеспечивает более быстрое осушение участка недр, минимально затрагивая прилегающие к нему ненарушенные недра. Осушение участка недр подготовит массив к контакту по поверхностям трещин с выщелачивающим раствором. Закачивают выщелачивающий раствор в массив через скважину и одновременно укладывают по поверхности гигроскопический материал с гидроизоляцией его поверхности. Заполнение массива выщелачивающим раствором сразу после удаления подземных вод снизу позволит заполнить практически всю рудную зону выщелачивающим раствором, не допуская при этом попадания внешних подземных вод в область зоны оруденения. За время заполнения осушенной области недр выщелачивающим раствором по всей поверхности укладывают гигроскопический материал. Слой из гигроскопического материала обеспечит капиллярное впитывание продуктивного раствора по всей площади поверхности участка. Наличие гидроизоляции внешней поверхности гигроскопического слоя предотвратит попадание осадков и впитывание влаги из атмосферы. После заполнения массива начинают подавать выщелачивающий раствор соразмерно скорости впитывания жидкой фазы гигроскопическим слоем на поверхности. Накапливающийся продуктивный раствор из гигроскопического слоя удаляют и подают на извлечение из него полезного компонента и восстановление свойств самого раствора, после чего восстановленный раствор вновь подают в массив через скважину.
Удаляют верхний слой породы массива выше уровня подземных вод, а в слое гигроскопического материала обеспечивают уровень давления ниже атмосферного. Силы капиллярного смачивания обеспечивают подъем жидкой фазы над уровнем поверхности подземных вод в массиве. Используя это свойство, слой гигроскопического материала может быть размещен выше уровня подземных вод в зоне высоты капиллярного подъема. При этом если капиллярные свойства гигроскопического материала выше свойств массива в зоне капиллярного подъема, то процесс подъема продуктивного раствора и его накапливания в слое гигроскопического материала будет осуществлен уверенно, хотя со скоростью, которую способен обеспечить массив в зоне капиллярного подъема. Кроме того, наличие слоя гигроскопического материала, обладающего более высокой энергией капиллярного подъема по сравнению со свойствами материала массива, обеспечивает понижение давления в зоне капиллярного подъема (над уровнем подземных вод), что, в свою очередь, обеспечит поднятие самого уровня подземных вод до уровня слоя гигроскопического материала.
При удалении верхнего слоя пород массива осуществляют планировку поверхности с уклоном к месту сбора продуктивного раствора, а из гигроскопического материала продуктивный раствор удаляют самотеком в зумпф, откуда его подают на извлечение. Удаление продуктивного раствора самотеком снижает затраты на извлечение продуктивного раствора и обеспечивает поточность технологии.
В массив подают выщелачивающий раствор под избыточным давлением. Избыточное давление при подаче в скважину обеспечивает сдерживание от смешивания подземных вод с выщелачивающим раствором и сохраняет постоянное вертикальное направление движения раствора снизу вверх к поверхности. Также избыточное давление в скважине позволяет обеспечить гарантированное поднятие уровня подземных вод вне зависимости от исходной или меняющейся гидрогеологической ситуации в локальном участке недр и тем самым повысить надежность протекания процесса выщелачивания по всей зоне участка.
В заполненной выщелачивающим раствором скважине при подаче периодически формируют гидроудары. Проведение периодических гидроударов при подаче раствора в скважину позволяет снизить сопутствующую кальматацию пор массива в области выхода раствора из скважины.
Рассмотрим способ на примере конкретного исполнения.
На фиг.1 показана схема осушения участка недр перед разработкой, на фиг.2 - схема разработки месторождения, где 1 - зона оруденения, 2 - уровень подземных вод, 3 - скважина, 4 - депрессионная воронка, 5 - гигроскопический материал, 6 - зумпф.
Перед началом работ область рудной зоны оруденения 1 подвергают взрывному рыхлению. Это повышает пористость массива и обеспечивает сокращение времени осушения участка с минимальным захватом смежных областей недр, повышает доступ выщелачивающего реагента к полезным компонентам в массиве и увеличивает скорость движения выщелачивающих и продуктивных растворов в недрах. Затем удаляют поверхностный слой горной породы до уровня подземных руд 2. По разрыхленному участку недр осуществляют проходку скважин 3 до нижней зоны оруденения 1. Через скважины 2 проводят осушение участка недр с зоной оруденения 1. Благодаря предварительному рыхлению массива область действия депрессионной воронки 4 не выходит далеко за пределы зоны оруденения 1 и не затрагивает экологическую обстановку за пределами участка работ. После проходки скважины 3 по всей поверхности участка укладывают в слой гигроскопический материал 5. Сразу после завершения осушения через скважины 3 в массив начинают подавать выщелачивающий раствор. Выщелачивающий раствор заполняет массив в зоне оруденения 1, препятствуя по мере заполнения попаданию в эту зону внешних подземных вод. После заполнения выщелачивающим раствором зоны оруденения до уровня подземных вод 2 гигроскопический материал 5 начинает впитывать продуктивный раствор по всей поверхности и накапливать его внутри слоя. По мере заполнения гигроскопического слоя 5 продуктивный раствор удаляют либо принудительно методом отжима, либо самотеком по сформированным уклонам поверхности к месту сбора в зумпф 6. Из зумпфа 6 продуктивный раствор откачивают на извлечение из него полезных компонентов и восстановление выщелачивающих свойств. Восстановленный выщелачивающий раствор вновь подают в массив через скважину 3.
Представленный способ геотехнологической разработки месторождений позволяет:
- перемещения горной массы и нарушения геологических условий в недрах;
- повысить эффективность добычи за счет использования природных механизмов и ресурсов недр;
- расширить минерально-сырьевую базу за счет вовлечения в разработку месторождений с низким содержанием и малыми запасами.
Claims (5)
1. Способ геотехнологической разработки месторождений, включающий повышение трещиноватости массива взрывным рыхлением, подачу выщелачивающего раствора в массив, перевод полезного компонента в жидкую фазу и подъем материала на поверхность, отличающийся тем, что после рыхления массива с поверхности удаляют верхний слой породы массива до уровня подземных вод, проходят скважину в нижнюю часть зоны оруденения и через нее производят осушение массива, затем укладывают по поверхности гигроскопический материал с гидроизоляцией его поверхности и закачивают выщелачивающий раствор в массив через скважину, после заполнения массива начинают подавать выщелачивающий раствор соразмерно скорости впитывания жидкой фазы гигроскопическим слоем на поверхности, а накапливающийся в гигроскопическом слое продуктивный раствор удаляют и подают на извлечение из него полезного компонента и восстановление свойств самого раствора, после чего восстановленный раствор вновь подают в массив через скважину.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что удаляют верхний слой породы массива выше уровня подземных вод, а в слое гигроскопического материала обеспечивают уровень давления ниже атмосферного.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при удалении верхнего слоя пород массива осуществляют планировку поверхности с уклоном к месту сбора продуктивного раствора, а из гигроскопического материала продуктивный раствор удаляют самотеком в зумпф, откуда его подают на извлечение.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в массив подают выщелачивающий раствор под избыточным давлением.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в скважине при подаче выщелачивающего раствора периодически формируют гидроудары.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009125881/03A RU2395683C1 (ru) | 2009-07-06 | 2009-07-06 | Способ геотехнологической разработки месторождений |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009125881/03A RU2395683C1 (ru) | 2009-07-06 | 2009-07-06 | Способ геотехнологической разработки месторождений |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2395683C1 true RU2395683C1 (ru) | 2010-07-27 |
Family
ID=42698102
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009125881/03A RU2395683C1 (ru) | 2009-07-06 | 2009-07-06 | Способ геотехнологической разработки месторождений |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2395683C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2678277C1 (ru) * | 2017-08-24 | 2019-01-24 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела Севера им. Н.В. Черского Сибирского отделения Российской академии наук | Экогеотехнологический способ вторичной подземной обработки остаточно-целиковых глубокопогребенных золотороссыпных месторождений криолитозоны |
-
2009
- 2009-07-06 RU RU2009125881/03A patent/RU2395683C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2678277C1 (ru) * | 2017-08-24 | 2019-01-24 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела Севера им. Н.В. Черского Сибирского отделения Российской академии наук | Экогеотехнологический способ вторичной подземной обработки остаточно-целиковых глубокопогребенных золотороссыпных месторождений криолитозоны |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102678121B (zh) | 无盘区中深孔留矿分层控顶嗣后充填采矿法 | |
CN105626071B (zh) | 一种缓倾斜薄矿体采矿方法 | |
CN104711420B (zh) | 一种风化壳淋积型稀土矿原地浸出收液方法 | |
CN105422170A (zh) | 一种建筑基础下中深采空区注浆加固处理方法 | |
CN106507866B (zh) | 原地松动浸出采铀方法 | |
CN106702182B (zh) | 一种稀土浸出液的回收系统 | |
CN113503150B (zh) | 一种铝土矿原位溶浸开采方法 | |
Lara et al. | Geotechnical-geochemical and operational considerations for the application of dry stacking tailings deposits–state-of-the-art | |
CN215520873U (zh) | 一种煤矸石粉覆岩压实注浆充填开采系统 | |
RU2395683C1 (ru) | Способ геотехнологической разработки месторождений | |
CN105256132B (zh) | 一种稀土矿原地浸矿辅助渗漏装置及其使用方法 | |
CN109973095A (zh) | 一种煤矿固体充填开采再造地下储水空间的方法 | |
CN205170944U (zh) | 一种稀土矿原地浸矿辅助渗漏装置 | |
Williams | Some mining applications of unsaturated soil mechanics | |
CN112921192B (zh) | 一种离子吸附型稀土矿开采与环境治理一体化方法 | |
US5645322A (en) | In-situ chemical reactor for recovery of metals and salts | |
Erg | CHANGES IN GROUNDWATER SULPHATE CONTENT IN ESTONIAN OIL SHALE MINING AREA. | |
CALAFORRA et al. | The guano holes: a new corrosion form from Natuturingam Cave (Palawan, Philippines) | |
Kicińska et al. | Geological Basis of Changes in Water Conditions and Methods of Their Determination | |
Lara et al. | Design and operational experience of the Cerro Lindo filtered tailings deposit | |
RU2543232C2 (ru) | Способ выщелачивания полезных ископаемых из продуктивного пласта | |
CN118345774A (zh) | 一种含金属硫化物风化层的治理方法 | |
RU2067169C1 (ru) | Способ подземного выщелачивания скальных руд на месте их залегания | |
RU2299982C2 (ru) | Способ выщелачивания металлов из руд в бортах карьера | |
SU1071003A1 (ru) | Способ подземного выщелачивани полезных ископаемых из рудных блоков |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130707 |