RU2506423C1 - Способ подземного блочного выщелачивания полезных ископаемых - Google Patents

Способ подземного блочного выщелачивания полезных ископаемых Download PDF

Info

Publication number
RU2506423C1
RU2506423C1 RU2012139297/03A RU2012139297A RU2506423C1 RU 2506423 C1 RU2506423 C1 RU 2506423C1 RU 2012139297/03 A RU2012139297/03 A RU 2012139297/03A RU 2012139297 A RU2012139297 A RU 2012139297A RU 2506423 C1 RU2506423 C1 RU 2506423C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ore
leaching
horizon
workings
drain
Prior art date
Application number
RU2012139297/03A
Other languages
English (en)
Inventor
Михаил Николаевич Тедеев
Алла Ивановна Гнучева
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Ведущий проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт промышленной технологии" (ОАО "ВНИПИпромтехнологии")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Ведущий проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт промышленной технологии" (ОАО "ВНИПИпромтехнологии") filed Critical Открытое акционерное общество "Ведущий проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт промышленной технологии" (ОАО "ВНИПИпромтехнологии")
Priority to RU2012139297/03A priority Critical patent/RU2506423C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2506423C1 publication Critical patent/RU2506423C1/ru

Links

Images

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

Изобретение относится к горному делу, а именно к добыче полезных ископаемых методом блочного подземного выщелачивания. Способ подземного блочного выщелачивания полезных ископаемых включает в себя проходку в днище блока выработок дренажного горизонта для сбора продуктивных растворов, отбойку и магазинирование руды с оставлением над выработками дренажного горизонта предохранительного целика, бурение восстающих закачных скважин из выработок дренажного горизонта через предохранительный целик, подачу по ним выщелачивающего раствора в замагазинированную руду, сбор продуктивных растворов в выработках дренажного горизонта. Восстающие закачные скважины из выработок дренажного горизонта через предохранительный целик бурят до нижней границы замаганизированной руды, а выщелачивающий раствор в замагазинированную руду подают по восстающим закачным скважинам в смеси с воздухом в режиме гидродинамической кавитации. Изобретение позволяет повысить степень извлечения полезных ископаемых из руд, сократить продолжительность выщелачивания и снизить расход выщелачивающих реагентов. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относится к горному делу, а именно к добыче полезных ископаемых методом блочного подземного выщелачивания.
Известен способ подземного блочного выщелачивания металлов из руд, включающий проходку в нижней и верхней частях эксплуатационного блока горизонтальных выработок, а по флангам - восстающих, бурение вееров взрывных скважин, отбойку и магазинирование руды, орошение замагазинированной руды выщелачивающим раствором из выработок, верхнего горизонта, улавливание и сбор продуктивных растворов (см. Лунев и др. Подземное выщелачивание урановых руд. Атомиздат, 1974, с.37-41).
Недостатком данного способа являются значительные потери полезного ископаемого в междуэтажных целиках в случае многоэтажной схемы отработки запасов.
В практике описан способ, при котором выщелачивающим раствором заполняли камеру с отбитой рудой, для чего на уровне сборного горизонта блок полностью гидроизолировали, формируя перемычку, в которой оборудовали (запорную систему) - трубу с вентилем, для откачки продуктивного раствора (см. Кротков В.В. и др. Горно-химическая технология добычи урана. М. ГЕОС, 2001)
Данный способ также обладает весьма существенным недостатком, заключающийся в том, что при затоплении растворителем камеры с выщелачиваемой рудой удаляется кислород воздуха, который является окислителем, интенсифицирующим скорость растворения. По этой причине значительно замедляется процесс извлечения металла и увеличивается расход реагентов.
Наиболее близким к заявленному по совокупности существенных признаков к заявленному способу является способ блочного подземного выщелачивания при многоэтажной отработке залежей полезных ископаемых, при котором для подачи выщелачивающих растворов бурят восходящие оросительные скважины в верхнюю часть замагазинированной в блоке руды через надштрековый целик, оставляемый над выработками сборного горизонта (см. авт. св. СССР №705819)
Недостатком данного способа являются значительные потери полезных ископаемых в переуплотненных участках отбитой руды из-за недостаточного контакта выщелачивающего раствора с замагазинированной рудой в переуплотненных участках, а также отсутствие надежной технологии бурения, обсадки и поддержания в рабочем состоянии дренажных скважин. Что обусловливается необходимостью подавать выщелачивающий раствор в замагазинированную руду сверху путем дождевания в пульсационном режиме.
Задачей изобретения является создание способа подземного блочного выщелачивания полезных ископаемых, обеспечивающего существенное повышение степени извлечения полезных ископаемых из руд, сокращение продолжительности выщелачивания, снижение расхода выщелачивающих реагентов.
Задача решена путем создания способа подземного блочного выщелачивания полезных ископаемых, включающего проходку в днище блока выработок дренажного горизонта для сбора продуктивных растворов, отбойку и магазинирование руды с оставлением над выработками дренажного горизонта предохранительного целика, бурение восстающих закачных скважин из выработок дренажного горизонта через предохранительный целик, подачу через восстающие закачные скважины выщелачивающего раствора в замагазинированную руду, сбор продуктивных растворов в выработках дренажного горизонта, отличием которого, согласно изобретению, является то, что восстающие закачные скважины из выработок дренажного горизонта бурят через предохранительный целик до нижней границы (подошвы) замаганизированной руды, а выщелачивающий раствор подают в замагазинированную руду в смеси с воздухом в режиме гидродинамической кавитации.
Желательно, в смесь выщелачивающего раствора с воздухом добавлять поверхностно активные вещества в виде жидкой присадки, обеспечивая устойчивое пенообразование и снижая одновременно поверхностное натяжение выщелачивающих растворов, вследствие чего растет концентрация металла в продуктивном растворе и сокращается продолжительность периода выщелачивания.
Целесообразно, дополнительно подавать выщелачивающий раствор в замагазинированную руду сверху путем дождевания в пульсационном режиме.
При осуществлении заявленного способа достигается технический результат, заключающийся в максимальном обеспечении контакта выщелачивающего раствора с замагазинираванной рудой, т.е. полное насыщение всего объема замагазинированной руды выщелачивающим раствором, подвод на поверхность растворения кислорода воздуха, ускоряющего скорость растворения, рациональная скорость просачивания раствора при меньшей величине показателя отношения жидкость -растворяемая руда (Ж:Т).
Благодаря достижению указанного технического результата и присутствию в водо-воздушной смеси углеродных радикалов, содержащихся в поверхностно-активном веществе, исключается процесс повторного переотложения ионов металла в процессе движения растворителя до дренажной выработки, повышается концентрация металла в продуктивном растворе, снижается расход растворителя.
Создается водовоздушная смесь, которая заполняет межкусковое пространство, содержащее все необходимые компоненты для растворения полезных компонентов, которое образовано в результате разрыхления выщелачиваемой руды. Рациональное соотношение кислород воздуха -растворитель и скорость просачивания этой смеси в межкусковом пространстве обеспечивается с помощью вихре-кавитационного устройства и дополнительной подачей в нее пенообразователя, например, соответствующим поверхностно-активным веществом.
Таким образом, исключается недостаток, отмеченный в аналоге, касающийся неравномерным насыщением уплотненных участков выщелачиваемым раствором по причине инфильтрационного режима подачи. Полностью исключен также недостаток, описанный во втором аналоге, вследствие которого снижается скорость извлечения металла в продуктивный раствор. Наконец, устраняется и третий недостаток, поскольку отпадает необходимость бурения и управления процессом выщелачивания, изложенный в прототипе.
Указанный технический результат повышает эффективность добычи полезных ископаемых заявленным способом вследствие повышения степени извлечения полезных ископаемых из руд, с одновременным сокращением продолжительности выщелачивания и снижением расхода выщелачивающих реагентов. Причем выдача продуктивных растворов может осуществляться как с нижнего (дренажного) горизонта, так и откачиваться через верхний рабочий горизонт.
На фиг.1 показан вертикальный разрез блока подземного выщелачивания, подготовленный к выщелачиванию, на фиг.2 - закачная скважина и расположение в них вихре-кавитационного устройства.
Способ реализуется следующим образом.
Месторождение или рудная залежь отрабатывается сверху вниз этажами, после вскрытия этажными штреками 1. Затем производится разделение на эксплуатационные блоки подземного выщелачивания фланговыми восстающими 2. На нижнем горизонте под блоком подземного выщелачивания проходят дренажные выработки 3. Выше нее по рудному телу проходят подэтажные выработки (на чертеже не показаны) на определенном расстоянии одна от другой, из которых производят отбойку и магазинирование выщелачиваемой руды. Между выработками 3 дренажного горизонта и нижней подэтажной выработкой (на чертеже отсутствует) оставляют предохранительный целик 4 толщиной около 5 м, через который бурят дренажные скважины 5 и восстающие закачные скважины 6 до замагазинированной выщелачиваемой руды 7. В выработках 3 дренажного горизонта с помощью бетонных перемычек, образуемых по границам блока, формируют растворосборник 8 продуктивных растворов. В нижней части бетонная гидроизоляционная перемычка снабжается патрубком с запорной системой (на чертеже не показана) для периодического выпуска продуктивных растворов из блока.
Подачу выщелачивающего раствора в замагазинированную выщелачиваемую руду 7 производят снизу вверх по восстающим закачным скважинам 6, в которые устанавливают вихре-кавитационные устройства 9 и гибкие нагнетательные шланги 10. Пространство между вихре-кавитационным устройством 9 и стенкой восстающей закачной скважины 6 заполняют бетоном. Вихре-кавитационные устройства 9 подключают с помощью гибких нагнетательных шлангов 10 к распределительным емкостям, расположенным за пределами блока.
Приготовленный выщелачивающий раствор в смеси с воздухом и жидкой присадкой поверхностно-активного вещества из установки для переработки растворов (на чертеже не показана) подается в насосную камеру (на чертеже не показана), а оттуда - в распределительные емкости, расположенные под каждым блоком подземного выщелачивания. Из каждой такой распределительной емкости может быть запитано одно или больше вихре-кавитационное устройство 9, с помощью которых по гибким нагнетательным шлангам 10, герметично забетонированным в восстающих закачных скважинах 6, полностью до верху в кавитационном режиме заполняют (подтапливают) замагазинированную руду 7 смесью выщелачивающего раствора с воздухом и поверхностно-активным веществом в виде жидкой присадки. В результате затопления замагазинированной руды 7 смесью выщелачивающего раствора с воздухом и пенообразующим поверхностно-активным веществом обеспечивается полное заполнение открытых трещин и всего свободного пространства между кусками замагазинированной руды 7 с заданной скоростью и соотношением жидкого и воздуха. Нагнетание вместе с выщелачивающим раствором поверхностно-активного вещества, обладающего способностью солюбилизации, понижения поверхностного натяжения выщелачивающего раствора, пенообразования и предотвращения переосаждения металла, обеспечивает интенсификацию процесса выщелачивания. Причем необходимый объем воздуха и пены в закачиваемой смеси устанавливается экспериментально, по нашим данным, этот объем должен составлять не менее 50% от объема пустот замагазинированной руды.
Предлагаемый способ не исключает дополнительную подачу выщелачивающего раствора сверху вниз путем дождевания по пульсационной схеме.
В случае если за время «подтапливания» раствор не успел набрать необходимую концентрацию, он может выстаиваться внутри замагазинированной руды 7 до набора необходимой концентрации, тогда на следующей стадии следует увеличить скорость подтапливания при меньшем расходе растворителя либо повышать концентрацию реагента в выщелачивающем растворе.
После окончания процесса выщелачивания и демонтажа вихре-кавитационных устройств 9 дренажные скважины 5 используют в качестве взрывных для погашения надштрекового предохранительного целика 4.
Предлагаемый способ блочного подземного выщелачивания позволяет повысить степень извлечения полезных ископаемых из руд, сократить время выщелачивания в 5-6 раз и продолжительность орошения до 3-4 месяцев, при этом скорость понижения горных работ увеличивается в 2-3 раза, повысится в несколько раз производительность труда на подземных работах и безопасность рудоподготовки.

Claims (3)

1. Способ подземного блочного выщелачивания полезных ископаемых, включающий проходку в днище блока выработок дренажного горизонта для сбора продуктивных растворов, отбойку и магазинирование руды с оставлением над выработками дренажного горизонта предохранительного целика, бурение восстающих закачных скважин из выработок дренажного горизонта через предохранительный целик, подачу через восстающие закачные скважины выщелачивающего раствора в замагазинированную руду, сбор продуктивных растворов в выработках дренажного горизонта, отличающийся тем, что восстающие закачные скважины из выработок дренажного горизонта через предохранительный целик бурят до нижней границы замаганизированной руды, а выщелачивающий раствор в замагазинированную руду подают по восстающим закачным скважинам в смеси с воздухом в режиме гидродинамической кавитации.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в смесь выщелачивающего раствора с воздухом добавляют поверхностно-активные вещества в виде жидкой присадки.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно выщелачивающий раствор в замагазинированную руду подают сверху путем дождевания в пульсационном режиме.
RU2012139297/03A 2012-09-13 2012-09-13 Способ подземного блочного выщелачивания полезных ископаемых RU2506423C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012139297/03A RU2506423C1 (ru) 2012-09-13 2012-09-13 Способ подземного блочного выщелачивания полезных ископаемых

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012139297/03A RU2506423C1 (ru) 2012-09-13 2012-09-13 Способ подземного блочного выщелачивания полезных ископаемых

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2506423C1 true RU2506423C1 (ru) 2014-02-10

Family

ID=50032274

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012139297/03A RU2506423C1 (ru) 2012-09-13 2012-09-13 Способ подземного блочного выщелачивания полезных ископаемых

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2506423C1 (ru)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2536541C1 (ru) * 2013-10-04 2014-12-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ НЕДР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИПКОН РАН) Способ подземной разработки пологих и наклонных жил
CN105736009A (zh) * 2016-02-04 2016-07-06 武汉科技大学 用于急倾斜薄矿体的留矿堆浸嗣后充填采矿方法
CN108104817A (zh) * 2017-11-27 2018-06-01 西北矿冶研究院 一种上盘破碎倾斜薄-中厚矿体的开采方法
RU2685520C1 (ru) * 2018-05-23 2019-04-19 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Забайкальский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ЗабГУ") Способ ликвидации кольматаций при блочном подземном выщелачивании
CN110469330A (zh) * 2018-05-09 2019-11-19 中冶北方(大连)工程技术有限公司 一种无间柱无底部结构的分段空场法
RU2740281C1 (ru) * 2020-06-26 2021-01-12 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Хабаровский Дальневосточный исследовательский центр Дальневосточного отделения Российской академии наук Способ подземного выщелачивания руд с взрывоинъекционной подготовкой

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU819311A1 (ru) * 1979-05-08 1981-04-07 Московский Ордена Трудового Красногознамени Геологоразведочный Институтим.C.Орджоникидзе Способ подземного выщелачивани пОлЕзНыХ иСКОпАЕМыХ
SU1071003A1 (ru) * 1981-11-13 1985-02-28 Предприятие П/Я М-5703 Способ подземного выщелачивани полезных ископаемых из рудных блоков
SU1203235A1 (ru) * 1983-12-19 1986-01-07 Московский Ордена Трудового Красного Знамени Геологоразведочный Институт Им.Серго Орджоникидзе Способ подземного выщелачивани полезных ископаемых
SU1120749A1 (ru) * 1983-04-07 1992-01-23 Предприятие П/Я М-5175 Способ подземного выщелачивани полезных ископаемых
RU2059810C1 (ru) * 1994-08-01 1996-05-10 Фирма "Просистем ГмбХ" Способ разработки крутопадающих месторождений
US7360595B2 (en) * 2002-05-08 2008-04-22 Cdx Gas, Llc Method and system for underground treatment of materials

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU819311A1 (ru) * 1979-05-08 1981-04-07 Московский Ордена Трудового Красногознамени Геологоразведочный Институтим.C.Орджоникидзе Способ подземного выщелачивани пОлЕзНыХ иСКОпАЕМыХ
SU1071003A1 (ru) * 1981-11-13 1985-02-28 Предприятие П/Я М-5703 Способ подземного выщелачивани полезных ископаемых из рудных блоков
SU1120749A1 (ru) * 1983-04-07 1992-01-23 Предприятие П/Я М-5175 Способ подземного выщелачивани полезных ископаемых
SU1203235A1 (ru) * 1983-12-19 1986-01-07 Московский Ордена Трудового Красного Знамени Геологоразведочный Институт Им.Серго Орджоникидзе Способ подземного выщелачивани полезных ископаемых
RU2059810C1 (ru) * 1994-08-01 1996-05-10 Фирма "Просистем ГмбХ" Способ разработки крутопадающих месторождений
US7360595B2 (en) * 2002-05-08 2008-04-22 Cdx Gas, Llc Method and system for underground treatment of materials

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2536541C1 (ru) * 2013-10-04 2014-12-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ НЕДР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИПКОН РАН) Способ подземной разработки пологих и наклонных жил
CN105736009A (zh) * 2016-02-04 2016-07-06 武汉科技大学 用于急倾斜薄矿体的留矿堆浸嗣后充填采矿方法
CN105736009B (zh) * 2016-02-04 2017-12-15 武汉科技大学 用于急倾斜薄矿体的留矿堆浸嗣后充填采矿方法
CN108104817A (zh) * 2017-11-27 2018-06-01 西北矿冶研究院 一种上盘破碎倾斜薄-中厚矿体的开采方法
CN110469330A (zh) * 2018-05-09 2019-11-19 中冶北方(大连)工程技术有限公司 一种无间柱无底部结构的分段空场法
RU2685520C1 (ru) * 2018-05-23 2019-04-19 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Забайкальский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ЗабГУ") Способ ликвидации кольматаций при блочном подземном выщелачивании
RU2740281C1 (ru) * 2020-06-26 2021-01-12 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Хабаровский Дальневосточный исследовательский центр Дальневосточного отделения Российской академии наук Способ подземного выщелачивания руд с взрывоинъекционной подготовкой

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2506423C1 (ru) Способ подземного блочного выщелачивания полезных ископаемых
CN103195467B (zh) 一种水力压裂与注浆固化相结合的石门揭煤方法
CN107701189B (zh) 高杂质盐矿大型储气库双井建造方法
CN104711420B (zh) 一种风化壳淋积型稀土矿原地浸出收液方法
CN102425421B (zh) 适用于矿山竖井的防治水方法
CN113503150B (zh) 一种铝土矿原位溶浸开采方法
CN104727795A (zh) 低透性软煤层极薄分层水射流开采增透方法
CN207526480U (zh) 一种大口径变径式填砾抽液井
CN110359913A (zh) 一种提高低渗透砂岩型铀矿层渗透性的安全高效采矿方法
CN102518412A (zh) 水力旋喷冲刷采煤采气方法
CN113374440B (zh) 一种隐伏陷落柱突水通道的快速封堵方法及施工方法
CN111622269B (zh) 一种离子型稀土浅层地下水污染防控方法
RU2341658C1 (ru) Способ предотвращения затопления калийных рудников и опасных деформаций земной поверхности при прорывах в рудники подземных вод
US3439953A (en) Apparatus for and method of mining a subterranean ore deposit
CN116004199B (zh) 一种采铀注液井防膨剂、一种提高采铀注液井注液量的方法
CN102913274A (zh) 一种用于瓦斯抽采钻井增产的系统及其方法
JP2010031556A (ja) 大深度高水圧下におけるトンネルの施工方法
RU2447290C1 (ru) Способ дегазации угольных пластов
RU2597305C1 (ru) Способ разработки нефтяной залежи в карбонатных коллекторах
CN113756857B (zh) 地面高效抽采多层位老空区煤层气的防灭火抽采方法
RU2664281C1 (ru) Способ разработки кимберлитовых месторождений
CN103291307B (zh) 一种富水岩层钻孔超前疏干方法
CN105177282B (zh) 一种防止离子型稀土矿山体滑移的注液装置
Bairu et al. Research on one borehole hydraulic coal mining system
CN104074539B (zh) 一种截留瓦斯抽放结构及其实施方法

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner