RU2514310C1

RU2514310C1 - Method for complex development of structurally-morphologically difficult deposit

Info

Publication number: RU2514310C1
Application number: RU2013104600/03A
Authority: RU
Inventors: Геннадий Валентинович Секисов; Игорь Юрьевич Рассказов; Алексей Анатольевич Соболев; Алексей Алексеевич Якимов
Priority date: 2013-02-04
Filing date: 2013-02-04
Publication date: 2014-04-27

Abstract

FIELD: mining.

SUBSTANCE: according to the method, they perform serial tunnelling of polyfunctional deep adjacent trenches, which make it possible to combine opening of adjacent areas and blocks of the deposit, information geological prospecting and operating mining works - stripping and extraction ones, automated selective separation of good and temporarily off-grade elements from the massif in the form of a granular mineral mass and its separate loading into transport reservoirs. Flow delivery of the mineral mass to the day surface with the help of a portable rope-skip transporting technical system, moved in pipe-shaped guides with the minimum width of the trench, and in the open working space - with maximum width that excludes contact of the moving transport chain with planes of panels formed by boards of adjacent trenches.

EFFECT: increased efficiency of development of morphologically, structurally, parametrically, genetically, location-wise and substantially complex structural-morphological deposits of solid minerals of rock and semi-rock type.

1 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при добыче и переработке руд и других твердых полезных ископаемых наклонных и крутопадающих месторождений.The invention relates to the mining industry and can be used in the extraction and processing of ores and other solid minerals of inclined and steeply dipping deposits.

Известны и получили промышленное применение в горной промышленности открытый, подземный, традиционно комбинированный (сочетания открытого и подземного), а также скважинный способ разработки [1] комплексно-сложных месторождений твердых полезных ископаемых, в частности штокверко-жильных рудных месторождений, например маломасштабных золоторудных месторождений Дальневосточного и Забайкальского регионов.Open, underground, traditionally combined (combinations of open and underground), as well as the borehole method of developing [1] complex-complex deposits of solid minerals, in particular stockwork vein ore deposits, for example, small-scale gold ore deposits of the Far East, are known and have industrial applications in mining. and Transbaikal regions.

Основными недостатками открытого способа разработки месторождений данного типа являются существенные экологические издержки, высокие коэффициенты вскрыши, разубоживание и потери полезных ископаемых при их добыче, эксплуатационные и удельные капитальные затраты, относительно низкие - производительность труда (по товарной продукции) и выход готовой продукции. Главные недостатки подземного способа разработки - опасные условия труда работников основных производственных профессий, низкая производительность труда; высокие - разубоживание и потери полезных ископаемых, эксплуатационные и капитальные затраты. Недостатки комбинированного способа разработки складываются из основных недостатков открытого и подземного способов разработки. Применение скважинного способа разработки данных месторождений технически нерационально и экономически нецелесообразно.The main disadvantages of the open method of developing deposits of this type are significant environmental costs, high stripping ratios, dilution and loss of minerals during their extraction, operational and specific capital costs, relatively low - labor productivity (for marketable products) and the yield of finished products. The main disadvantages of the underground development method are the dangerous working conditions of workers in the main production professions, low labor productivity; high - dilution and loss of minerals, operating and capital costs. The disadvantages of the combined development method are the main disadvantages of the open and underground development methods. The use of the downhole method of developing these deposits is technically irrational and economically impractical.

По своей технической сущности близким к заявляемому является способ разработки маломощных крутопадающих месторождений скального типа, который включает подготовку поверхности месторождения в зоне простирания плоского минерального тела, вскрытие или его непосредственную разработку при его залегании вблизи поверхности отрытым способом, сооружение над ним поверхностного мобильного управленческо-технического комплекса, монтаж подъемно-транспортных и энергообеспечивающих устройств, опережающее оперативное опробование, последовательную отработку плоского минерального тела панелями, а панели блоками, временное поддержание выработанного пространства секционной механизированной крепью, получение горно-геологической экспресс-информации об основных свойствах горных пород, разрушение горных пород, раздельную экскавационную выемку кондиционной минеральной массы, доставку временно некондиционной минеральной массы на временный склад, находящийся на поверхности, размещение некондиционной и породной горной массы в соответствующих секциях выработанного пространства отработанной панели [2].In its technical essence, close to the claimed one is a method of developing low-power steeply dipping deposits of rock type, which includes preparing the surface of the field in the strike zone of a flat mineral body, opening or directly developing it when it lies near the surface using an open method, building a surface mobile administrative and technical complex over it , installation of hoisting-and-transport and power supply devices, advanced operational testing, follow-up mining a flat mineral body with panels, and panels with blocks, temporarily maintaining the worked-out space with a mechanized sectional support, obtaining geological express information about the basic properties of rocks, rock destruction, separate excavation of conditioned mineral mass, delivering temporarily substandard mineral mass to temporary a warehouse located on the surface, the placement of substandard and rock mass in the corresponding sections of the worked out space waste panel [2].

К недостаткам данного способа следует отнести ограниченность возможности выемки минеральных тел, например рудных, по их мощности (не менее нескольких десятков сантиметров) и ее выдержанности, по углам их падения, применяемых технических средств и методов выемки.The disadvantages of this method include the limited possibility of excavation of mineral bodies, for example, ore bodies, by their power (at least several tens of centimeters) and their maturity, by their incidence angles, used technical means and methods of excavation.

Технический результат предлагаемого способа заключается в повышении эффективности освоения морфологически, структурно, параметрически, генетически, локализационно и вещественно сложных структурно-морфологических месторождений твердых полезных ископаемых скального и полускального типа, каковыми являются, например, маломасштабные золоторудные месторождения Восточно-российского большого региона (Забайкальского и Дальневосточного регионов).The technical result of the proposed method is to increase the efficiency of development of morphologically, structurally, parametrically, genetically, localization and materially complex structural and morphological deposits of solid minerals of rocky and semi-rock type, which, for example, are small-scale gold deposits of the East Russian large region (Trans-Baikal and Far Eastern regions).

Технический результат достигается тем, что в способе комплексного освоения структурно-морфологически сложного месторождения, включающем предварительное установление карьерного (рудничного, шахтного) поля, проходку полифункциональных траншей в пределах участков отработки с учетом разнотипных эксплуатационных блоков, автоматизированное получение оперативной экспресс-информации о качественно-количественном составе компонентов полезного ископаемого в обнажении плоскости массива горных пород, слагающих крутые борта траншеи, автоматизированное отделение компонентов полезного ископаемого, производят последовательно проходку полифункциональных глубоких смежных траншей, позволяющих совместить вскрытие смежных участков и блоков месторождения, информационные геологоразведочные и эксплуатационные горные работы - вскрышные и добычные, автоматизированное селективное отделение кондиционных и временно некондиционных элементов от массива в виде мелкокусковой минеральной массы и ее раздельную погрузку в транспортные емкости; поточную доставку минеральной массы на дневную поверхность с помощью портативной канатно-скиповой транспортирующей технической системы, перемещаемой в трубообразных направляющих при минимальной ширине траншеи, и в открытом рабочем пространстве - при максимальной ширине, исключающей соприкосновение движущейся транспортной цепочки с плоскостями панелей, образуемых бортами смежных траншей.The technical result is achieved by the fact that in a method for the integrated development of a structurally morphologically complex field, including the preliminary establishment of a career (mine, mine) field, the sinking of multifunctional trenches within the mining areas, taking into account heterogeneous operating blocks, the automated receipt of operational express information on qualitative and quantitative the composition of the mineral components in the exposure of the plane of the rock mass, composing the steep sides of the trench, the separated mineral components, sequentially digging of multifunctional deep adjacent trenches, allowing combining the opening of adjacent sections and blocks of the field, information exploration and production mining operations - overburden and mining, automated selective separation of conditioned and temporarily substandard elements from the array in the form of small-sized mineral mass and its separate loading into transport containers; in-line delivery of mineral mass to the day surface using a portable cable-skip transporting technical system, moved in tube-shaped guides with a minimum trench width, and in the open work space with a maximum width, which excludes the contact of a moving transport chain with the planes of panels formed by the sides of adjacent trenches.

Возможность формирования предлагаемой последовательности выполняемых действий предложенными средствами позволяет решить поставленную задачу, определяет новизну, промышленную применимость и изобретательский уровень разработки.The possibility of forming the proposed sequence of actions performed by the proposed means allows us to solve the problem, determines the novelty, industrial applicability and inventive step of development.

На фиг.1 - разрез месторождения для отработки по новой технологии.Figure 1 is a section of a field for development by new technology.

Способ включает следующие составляющие: комплексный объект освоения - природные ресурсы месторождения и его смежных зон (фиг.1), включая, главным образом, - минеральные объекты - минеральные тела, т.е. тела полезного ископаемого (полезных ископаемых) породные тела, прежде всего, рудные тела, различные по генетическим, морфологическим, структурным типам, вещественному составу, параметрам, условиям залегания и размещению, количеству и качеству самих руд и их полезных и вредных компонентов, прогрессивные геофизические средства, включая лазерные.The method includes the following components: a comprehensive development object — the natural resources of the deposit and its adjacent zones (FIG. 1), including mainly mineral objects — mineral bodies, i.e. bodies of minerals (minerals) rock bodies, primarily ore bodies, different in genetic, morphological, structural types, material composition, parameters, occurrence conditions and location, quantity and quality of the ores themselves and their useful and harmful components, progressive geophysical means including laser.

Способ осуществляется с помощью манипуляторов, оборудованных портативными универсальными и высокопроизводительными электроперфораторами, специальной конструкции рабочими органами - головками, с автоматизированной заменой их в зависимости от горно-геологических особенностей массива панелей, позволяющими осуществлять глубокую селективную минивыемку. Используется портативное, облегченного типа миниустройство для приема отделенной от массива минеральной массы и отгрузки ее в специальное транспортирующее устройство, а также и транспортный технический блок, состоящий из двух параллельных полустационарных вмещаемо-направляющих трубчатой или коробчатой конструкции, либо, при достаточной мощности отрабатываемых рудных тел (порядка 1...1,5 м) - открытых транспортных ветвей с закрепленными на них «гирляндами» емкостей для поточного перемещения в них полезной минеральной, в частности грудной, массы на дневную поверхность. Погрузочно-передаточные устройства используются для приема доставленной на поверхность минеральной массы в целях ее первичной переработки (кондиционной) и сохранения (временно некондиционной); используется и мобильный компактный подготовительно-обогатительный агрегат облегченного типа, состоящий из подготовительного блока, включающего динамичный грохот, универсальное устройство для отбора зерен самородных металлов и минералов, мельницу для измельчения, блока первичной переработки, включающего узлы гравитационного, флотацинного и комбинированного обогащения, а также ускоренного и безопасного выщелачивания.The method is carried out using manipulators equipped with portable universal and high-performance electric perforators, a special design of the working bodies - heads, with their automatic replacement depending on the mining and geological features of the array of panels, allowing for deep selective mini-excavation. A portable, lightweight mini-device is used to receive the mineral mass separated from the array and ship it to a special conveying device, as well as a transport technical unit, consisting of two parallel semi-stationary enclosed-guides of a tubular or box-like structure, or, with sufficient ore ore bodies being processed ( about 1 ... 1.5 m) - open transport branches with “garlands” of containers attached to them for in-line movement of useful mineral, in particular chest second, the mass on the surface. Loading and transmission devices are used to receive the mineral mass delivered to the surface for the purpose of its primary processing (conditional) and preservation (temporarily substandard); lightweight mobile compact preparation and beneficiation unit is also used, consisting of a preparatory unit, including a dynamic screen, a universal device for selecting grains of native metals and minerals, a grinding mill, a primary processing unit, which includes units of gravity, flotation and combined enrichment, as well as accelerated and safe leaching.

Способ комплексного освоения структурно-морфологически сложного месторождения осуществляется следующим образом.The method of integrated development of structurally morphologically complex deposits is as follows.

Предварительно устанавливают карьерное (рудничное, шахтное) поле. Осуществляют проходку полифункциональных траншей в пределах участков отработки с учетом разнотипных эксплуатационных блоков. Проходку полифункциональных глубоких смежных траншей, позволяющих совместить вскрытие смежных участков и блоков месторождения, осуществляют последовательно, при этом вскрышные породы временно размещают на внешнем (стационарном) борту траншеи. Производят геологоразведочные и эксплуатационные горные работы - вскрышные и добычные. Получают автоматизированную оперативную экспресс информацию о качественно количественном составе компонентов полезного ископаемого в обнажении плоскости массива горных пород, слагающих крутые борта траншеи.Pre-installed career (mine, mine) field. They carry out sinking of multifunctional trenches within the mining sites, taking into account heterogeneous operational blocks. The passage of multifunctional deep adjacent trenches, allowing combining the opening of adjacent sections and blocks of the field, is carried out sequentially, while overburden is temporarily placed on the outer (stationary) side of the trench. They carry out exploration and production mining operations - overburden and mining. An automated operational express information is obtained on the qualitatively quantitative composition of mineral components in the exposure of the plane of the rock mass that composes the steep sides of the trench.

Производят автоматизировано глубокодифференцированное селективное извлечение из массива горных пород бортов траншеи микроэлементов кондиционного и временно некондиционного полезного ископаемого, главным образом руды, а при возможности и отдельных зерен самородных металлов, в частности золота и платины, а также и ценных кристаллов, избегая прихвата породы, некондиционного и убогого минерального вещества, сводя тем самым разубоживание и потери полезного ископаемого к нулю или к минимально возможным величинам.Automatically deeply differentiated selective extraction is carried out from the rock mass of the sides of the trench of microelements of conditioned and temporarily substandard minerals, mainly ore, and, if possible, individual grains of native metals, in particular gold and platinum, as well as valuable crystals, avoiding entrainment of the rock, substandard and wretched mineral substance, thereby reducing dilution and loss of mineral to zero or to the minimum possible values.

Осуществляют автоматизированное селективное отделение кондиционных и временно некондиционных элементов от массива в виде мелкокусковой минеральной массы, используя портативные манипуляторы, оборудованные специальными электроперфораторами (со сменными рабочими головками), и автоматизированным управлением их работой на основе полученной экспресс-информации с автоматически настраиваемой компьютерной программой.They carry out automated selective separation of conditioned and temporarily substandard elements from the array in the form of small-sized mineral mass using portable manipulators equipped with special electric perforators (with interchangeable working heads) and automated control of their work based on the received express information with an automatically configured computer program.

Производят раздельную погрузку минеральной массы в транспортные емкости и ее поточную доставку на дневную поверхность для переработки, а временно некондиционной минеральной массы -для временного складирования, с помощью портативной канатно-скиповой транспортирующей технической системы, перемещаемой в трубообразных направляющих при минимальной ширине траншеи, и в открытом рабочем пространстве - при максимальной ширине, исключающей соприкосновение движущейся транспортной цепочки с плоскостями панелей, образуемых бортами смежных траншей.Separate loading of the mineral mass into transport containers and its in-line delivery to the day surface for processing, and temporarily substandard mineral mass for temporary storage, using a portable cable-skip transporting technical system, moved in tube-shaped guides with a minimum width of the trench, and in the open working space - with a maximum width that excludes the contact of a moving transport chain with the planes of panels formed by the sides of adjacent pipes nshey.

Подготовку и переработку мелкокусковой минеральной массы осуществляют в зависимости от ее типа и сорта в мобильном агрегате, оборудованном динамичным грохотом, мельницей избирательного измельчения и включающем секции для реализации гравитационных, физических, физико-химических и собственно химических технологий ускоренного обогащения.The preparation and processing of small-sized mineral mass is carried out depending on its type and grade in a mobile unit equipped with a dynamic screen, a selective grinding mill and including sections for the implementation of gravitational, physical, physico-chemical and proper chemical technologies of accelerated enrichment.

Способ позволяет обеспечить эффективную отработку минеральных тел, сложных по морфологии, значительно изменяющейся как по падению, так и по простиранию, и условиям залегания, включая изменяющиеся углы падения и простирания. Способ обеспечивает возможность отработки весьма маломощных минеральных тел и тонких прожилков (до первых сантиметров), что позволяет повысить полноту использования минеральных ресурсов месторождений и качество добываемой и перерабатываемой минеральной массы, а также более глубокую дифференциацию минерального (главным образом рудного) массива по полезному ископаемому и полезным компонентам как выемочных элементов, так и отличающихся по составу, физико-механическим свойствам и характеру их распределения. Способ позволяет роботизировано осуществлять все технологические процессы и операции, связанные с отработкой месторождения в целом и с добычей полезного ископаемого, в частности, оперативно-автоматизированно получать, обрабатывать и использовать горно-геологическую информацию непосредственно в процессе отработки месторождения, и прежде всего в процессе ведения добычных работ. Позволяет снизить экономические, экологические и социальные издержки производства, повысить производительность, безопасность и комфортность труда, а также повысить количество получаемой минеральной продукции с единицы погашаемых запасов.The method allows for the efficient development of mineral bodies that are complex in morphology, which varies significantly both in dip and in strike and in bedding conditions, including varying dip and strike angles. The method provides the possibility of mining very low-power mineral bodies and thin veins (up to a few centimeters), which improves the completeness of the use of mineral resources of deposits and the quality of the extracted and processed mineral mass, as well as a deeper differentiation of the mineral (mainly ore) massif by mineral and useful components of both excavation elements, and differing in composition, physico-mechanical properties and the nature of their distribution. The method allows to robotically carry out all technological processes and operations associated with the development of the field as a whole and with the extraction of minerals, in particular, operatively-automatically receive, process and use mining and geological information directly in the process of developing the field, and especially in the process of mining works. It allows reducing economic, environmental and social costs of production, increasing productivity, safety and comfort of work, as well as increasing the amount of mineral products received from a unit of redeemable reserves.

Claims

A method for the integrated development of a structurally morphologically complex deposit, including the preliminary establishment of a quarry (mine, mine) field, the excavation of multifunctional trenches within the mining sections, taking into account heterogeneous operational blocks, the automated receipt of operational express information on the qualitatively quantitative composition of mineral components in the exposure of the plane of a mountain massif rocks composing the steep sides of the trench; automated separation of useful components digging, characterized in that they perform sequentially sinking of multifunctional deep adjacent trenches, which allow combining the opening of adjacent sections and blocks of the field, information exploration and development mining operations - overburden and mining, automated selective separation of conditioned and temporarily substandard elements from the array in the form of small-sized mineral mass and its separate loading into transport containers; in-line delivery of mineral mass to the day surface using a portable cable-skip transporting technical system, moved in tube-shaped guides with a minimum trench width, and in the open work space with a maximum width, which excludes the contact of a moving transport chain with the planes of panels formed by the sides of adjacent trenches.