RU2568654C1 - Method of development of low-commodity kimberlite pipes - Google Patents

Method of development of low-commodity kimberlite pipes Download PDF

Info

Publication number
RU2568654C1
RU2568654C1 RU2014130649/03A RU2014130649A RU2568654C1 RU 2568654 C1 RU2568654 C1 RU 2568654C1 RU 2014130649/03 A RU2014130649/03 A RU 2014130649/03A RU 2014130649 A RU2014130649 A RU 2014130649A RU 2568654 C1 RU2568654 C1 RU 2568654C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
zone
mining
ore
quarry
kimberlite
Prior art date
Application number
RU2014130649/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Артур Дмитриевич Андросов
Борис Николаевич ЗАРОВЯНЕВ
Артур Артурович Андросов
Ирина Владимировна Гаенкова
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова"
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 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова"
Priority to RU2014130649/03A priority Critical patent/RU2568654C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2568654C1 publication Critical patent/RU2568654C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: method comprises a pit separation into the upper and lower zones, driving of the top zone with removal of the mined rock by a motor transport to the surface of the lower zone by a single high vertical ledge, transportation of diamond-bearing ore in containers according to the vertical layout with transportation to a concentrating plant. The driving of the top zone of the pit is conducted by scrapers with preliminary weakening of semi-rocky kimberlites by rippers, and for driving of the lower zone a deep input trench of external embedding to the bottom level of the top zone of the pit on which the reloading site is created. Ore is excavated by the downward digging excavators with increased cutting force, the extracted ore is loaded into contrailers and transported along the vertical line by the cage elevators down to the reloading site, then by rolling-out they are reloaded into motor transport vehicles with delivery to a diamond extraction factory on tails of which a mini-factory is installed for extraction of small valuable minerals and rare-earth elements.
EFFECT: increase of productivity, decrease of power consumption, increase of well driving speed during drilling of shallow wells in frozen rocks.
3 tbl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и создано применительно к разработке малообъемных кимберлитовых трубок с низким содержанием алмазов, отработка которых ведется открытым способом в условиях криолитозоны и экстремального климата Севера.The invention relates to the mining industry and is created in relation to the development of low-volume kimberlite pipes with a low diamond content, the mining of which is carried out by an open method in conditions of permafrost and extreme climate of the North.

Известен способ послойно-скважинной отработки малых кимберлитовых месторождений, включающий специальное буровое устройство для разрушения кимберлитов со шнековым транспортером и загрузочным устройством, которое в технологической схеме работает в комплексе с бульдозером-рыхлителем (см. Л.Н. Федоров. Послойно-скважинный способ разработки трубкообразных месторождений и доработки глубоких карьеров / Актуальные проблемы разработки кимберлитовых месторождений: современное состояние и перспективы решения: Сб. докл. Международной научн.-практ. конф. «Мирный 2001». - М.: Издательский дом «Руда и металлы», 2002. - 400 с. - С. 352-355).A known method of layer-by-layer mining of small kimberlite deposits, including a special drilling device for the destruction of kimberlites with a screw conveyor and a loading device, which in the technological scheme works in combination with a bulldozer-ripper (see LN Fedorov. Layered-borehole method of developing tube-shaped deposits and deep quarry refinement / Actual problems of the development of kimberlite deposits: current status and prospects of solution: Collection of reports of the International scientific editorial conference “Mirny 2001.” - M.: Publishing House “Ore and Metals”, 2002. - 400 p. - S. 352-355).

Недостатком способа является низкая производительность устройства, ограниченная область применения способа, предназначенного преимущественно при разработке разрушенных полускальных кимберлитов на россыпных месторождениях.The disadvantage of this method is the low productivity of the device, the limited scope of the method, intended primarily for the development of destroyed half-rock kimberlites in placer deposits.

Известен также способ разработки малых кимберлитовых трубок, включающий экскавацию горной массы в забое, перемещение ее на поверхность с многократной перевалкой пород и руды в специальных сосудах кранлайнами через всю высоту рабочей зоны карьера (см. RU №2426882, E21C 41/26, опубл. 20.08.2011).There is also known a method of developing small kimberlite pipes, including excavation of rock mass in the face, moving it to the surface with multiple transshipment of rocks and ore in special vessels by crane lines across the entire height of the open pit area (see RU No. 2426882, E21C 41/26, publ. 20.08 .2011).

Недостатком такого технического решения является значительные затраты на отработку месторождения, вызванные многократной перевалкой горной массы в процессе ее перемещения на поверхность.The disadvantage of this technical solution is the significant cost of developing the field, caused by repeated transshipment of the rock mass during its movement to the surface.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ разработки кимберлитовых трубок малых размеров, включающий отработку верхней зоны карьера с вывозной горной массы на поверхность автосамосвалами по спиральным съездам, а отработку нижней зоны производить высоким уступом с переходом на вертикальную схему транспортирования руды в контейнерах (см. Точилин В.И. Ресурсосберегающие технологии разработки кимберлитовых трубок малых размеров / Актуальные проблемы разработки кимберлитовых месторождений: современное состояние и перспективы решения: Сб. докл. Международной научн.-практ. конф. «Мирный 2001». - М.: Издательский дом «Руда и металлы», 2002. - 400 с. - С. 346-351).Closest to the invention in technical essence is a method for the development of small size kimberlite pipes, including mining the upper quarry zone from the exported rock mass to the surface by dump trucks along spiral ramps, and mining the lower zone by a high ledge with a transition to the vertical ore transportation scheme in containers (see Tochilin V.I. Resource-saving technologies for the development of small size kimberlite pipes / Actual problems of the development of kimberlite deposits: current status The charm and prospects of the solution: Collection of reports of the International Scientific and Practical Conference “Mirny 2001.” - M.: Publishing House “Ore and Metals”, 2002. - 400 pp. - S. 346-351).

Основным недостатком такого способа является низкая эффективность отработки беднотоварной кимберлитовой трубки, обусловленная трудоемкостью сооружения вертикальной схемы транспортирования руды, удалением значительных объемов вскрышных пород для обеспечения плановой добычи руды и отсутствием комплексности переработки беднотоварных кимберлитов, содержащих наряду с алмазами другие минералы, которые необходимы для ювелирного, металлургического, сварочного и др. производств.The main disadvantage of this method is the low efficiency of working out a poor commodity kimberlite pipe, due to the laboriousness of constructing a vertical ore transportation scheme, the removal of significant volumes of overburden rocks to ensure planned ore mining, and the lack of complexity in processing poor commodity kimberlites containing, in addition to diamonds, other minerals that are necessary for jewelry and metallurgical welding and other industries.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, выражается в повышении эффективности разработки беднотоварных кимберлитовых трубок.The problem to which the claimed invention is directed, is expressed in increasing the efficiency of the development of poor commodity kimberlite pipes.

Технический эффект, получаемый при решении поставленной задачи, выражается в повышении производительности, снижении энергоемкости, увеличении скорости проходки скважины при бурении неглубоких скважин в мерзлых породах.The technical effect obtained when solving the problem is expressed in increasing productivity, reducing energy intensity, increasing the rate of well sinking when drilling shallow wells in frozen rocks.

Для решения поставленной задачи способ разработки беднотоварных кимберлитовых трубок включает отработку верхней зоны карьера с помощью скреперов с предварительным разупрочнением полускальных кимберлитов рыхлителями, для отработки нижней зоны - проходку глубокой въездной траншеи внешнего заложения до отметки дна верхней зоны карьера, на которой создают перегрузочную площадку, выемку руды экскаваторами нижнего черпания с повышенным усилением резания, при этом добытую руду грузят в контрейлеры и транспортируют их по вертикали кльетьевыми подъемниками до перегрузочной площадки, затем контрейлеры выкатом перегружают в автотранспорт с доставкой их на алмазоизвлекательную фабрику, на хвостах которой устанавливают мини-фабрику для извлечения мелких ценных минералов и редкоземельных элементов.To solve this problem, a method for developing poor-quality kimberlite pipes involves working out the upper pit zone using scrapers with preliminary softening of half-rock kimberlites with rippers, and for working out the lower zone, driving a deep entrance trench of an external laying to the bottom mark of the upper pit zone, on which an loading area is created, ore excavation excavators with lower digging with increased cutting reinforcement, while mined ore is loaded into contrailers and transported vertically Vym overload pad lifts up, and then rolled out contrailers transferred into delivery vehicles almazoizvlekatelnuyu them to the factory, which is set on the tails of the mini-factory for the extraction of valuable minerals small and rare earth elements.

Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна», в том числе:A comparative analysis of the features of the claimed solution with the signs of the prototype and analogues indicates the conformity of the claimed solution to the criterion of "novelty", including:

- использование нового принципа отработки кимберлитовой трубки комбинацией скреперной и экскаваторной выемки горной массы по глубине карьера;- the use of the new principle of mining a kimberlite pipe by a combination of scraper and excavator excavation of the rock mass along the depth of the quarry;

- применение для транспортирования кимберлитов от забоя экскаватора до бункера обогатительной фабрики новых транспортных сосудов-контрейлеров, ускоряющих перегрузочные работы на всех этапах следования груза;- the application for the transportation of kimberlites from the bottom of the excavator to the bunker of the processing plant of new transport vessels-contrailers, accelerating reloading at all stages of the cargo;

- создание новой вертикальной схемы транспортирования горной массы в составе: контрейлер на роликах клетьевой подъемник - перегрузочная площадка - глубокая траншея внешнего заложения - автосамосвал.- the creation of a new vertical scheme for transporting rock mass in the composition: a piggyback roller on a roller stand - a loading dock - a deep external trench - a dump truck.

Совокупность признаков заявляемого изобретения обеспечивает решение заявленной технической задачи, а именно:The set of features of the claimed invention provides a solution to the claimed technical problem, namely:

- комбинация скреперной и экскаваторной выемки горной массы снижает капитальные и эксплуатационные затраты на отработку кимберлитовой трубки;- the combination of scraper and excavator excavation of the rock mass reduces the capital and operating costs for mining the kimberlite pipe;

- применение контрейлеров на роликовом ходу обеспечивает оперативность перегрузочных работ и сокращает простои работы транспорта;- the use of contrailers on a roller course ensures the efficiency of reloading operations and reduces the downtime of transport;

- использование вертикальной схемы транспортирования горной массы с высокими уступами не требует выполнения специальных горнокапитальных работ;- the use of a vertical scheme for transporting rock mass with high ledges does not require special mining operations;

- способствует снижению вредных выбросов в окружающую среду благодаря исключению автомобильного транспорта и их технологической цепи при отработке глубоких горизонтов карьера.- contributes to the reduction of harmful emissions into the environment due to the exclusion of road transport and their technological chain when working out the deep horizons of the quarry.

Заявленное решение иллюстрируется чертежом, где на фигуре 1 показана схема отработки верхней зоны кимберлитовой трубки скреперами; на фигуре 2 - схема выемки кимберлитов из нижней зоны карьера экскаваторами с погрузкой руды в контрейлеры; на фигуре 3 - схема размещения оборудования при вертикальной схеме подъема горной массы; на фигуре 4 - расчетная схема определения основных горно-геометрических параметров карьера.The claimed solution is illustrated in the drawing, where figure 1 shows a diagram of the mining of the upper zone of the kimberlite pipe by scrapers; figure 2 is a diagram of the extraction of kimberlites from the lower zone of the quarry by excavators with ore loading into contrailers; figure 3 is a diagram of the placement of equipment in a vertical scheme of lifting rock mass; figure 4 is a design scheme for determining the basic mining and geometrical parameters of the quarry.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

Отработку верхней зоны беднотоварной кимберлитовой трубки 1 ведут скреперами 2 с предварительным разупрочнением полускальных кимберлитов буровзрывным способом или рыхлителями. Добытая при этом руда транспортируется на обогатительную фабрику, а вскрышные породы складируются во внешних отвалах 3. В процессе отработки верхней зоны формируется крутой борт карьера 4 с бермой безопасности 5 (фиг. 1). К моменту доработки верхней зоны карьера до проектной отметки на данную отметку проходят глубокую траншею внешнего заложения 6. Затем на отработанном пространстве сооружают перегрузочную площадку 7. На создаваемом вертикальном высоком уступе устанавливают клетьевой подъемник 8. Контрейлеры 9 с алмазосодержащей рудой загружают экскаватором нижнего черпания 10 с повышенным усилением резания (фиг. 2). На перегрузочной площадке 7 контрейлеры 9 самокатом перегружаются в автосамосвалы 11, которые доставляют руду в контрейлерах на обогатительную фабрику 12. Отработанные отходы обогатительной фабрики (хвосты) складируют в хвостохранилище 13 алмазоизвлекательной фабрики, где размещают мини-фабрику 14 для извлечения мелких ценных минералов (фиг. 3). Таким образом, благодаря попутному извлечению из кимберлитов таких мелких ценных минералов, как гранаты, пироны, платиноиды, минералы титана, тонкое золото, кварц, пирит, магнетит, хромдиопсид, редкоземельные элементы и др., достигается комплексность переработки беднотоварных кимберлитов. То есть попутное извлечение мелких ценных минералов обеспечивает дополнительную прибыль алмазодобывающему предприятию, повышая эффективность его функционирования за счет вовлечения к отработке некондиционных запасов кимберлитовых трубок, находящихся на разведанных территориях и стоящих на балансе запасов алмазосодержащих руд.The mining of the upper zone of the poor commodity kimberlite pipe 1 is carried out by scrapers 2 with preliminary softening of half-rock kimberlites using a blasting method or cultivators. The ore mined in this case is transported to the processing plant, and overburden is stored in the external dumps 3. In the process of mining the upper zone, a steep flank of the quarry 4 with a safety berm 5 is formed (Fig. 1). By the time the upper zone of the quarry is finalized to the design elevation, a deep external trench is laid at this elevation 6. Then, a transshipment platform 7 is built on the waste space. A cage hoist is installed on the vertical high ledge 8. Contrailers 9 with diamond-containing ore are loaded with a lower digger 10 with an increased cutting reinforcement (Fig. 2). At the reloading site 7, the contrailers 9 are scooted overloaded to dump trucks 11, which deliver the ore in contrailers to the processing plant 12. Waste waste from the processing plant (tailings) are stored in the tailing dump 13 of the diamond recovery plant, where a mini-factory 14 is located for the extraction of small valuable minerals (Fig. 3). Thus, due to the simultaneous extraction of small valuable minerals from kimberlites such as garnets, pyrons, platinoids, titanium minerals, thin gold, quartz, pyrite, magnetite, chrome diopside, rare earth elements, etc., the complexity of processing poor-grade kimberlites is achieved. That is, the incidental extraction of small valuable minerals provides additional profit to the diamond mining enterprise, increasing the efficiency of its operation by involving in the development of substandard reserves of kimberlite pipes located in explored territories and standing on the balance of diamond ore reserves.

Техническая сущность и преимущества нового технического решения раскрыты на примере отработки беднотоварной трубки при комплексном извлечении из кимберлитов, присутствующих в них мелких ценных минералов рекомендуемым способом.The technical essence and advantages of the new technical solution are disclosed by the example of working out a poor product pipe during the complex extraction from kimberlites of small valuable minerals present in them by the recommended method.

Исходные данные для расчетов приняты следующие:The initial data for the calculations are as follows:

- глубина отработки беднотоварной кимберлитовой трубки, Н0=100 м;- the depth of mining poor commodity kimberlite pipe, N 0 = 100 m;

- глубина верхней зоны отработки карьера, Н1=30 м;- the depth of the upper mining zone of the quarry, N 1 = 30 m;

- глубина нижней зоны отработки карьера, Н2=70 м;- the depth of the lower mining zone of the quarry, N 2 = 70 m;

- высота рабочего уступа, hy=15 м;- the height of the working ledge, h y = 15 m;

- угол откоса уступа, ∝=70°;- the slope angle of the ledge, ∝ = 70 °;

- ширина предохранительной бермы, ШБ=5 м;- width of the safety berm, W B = 5 m;

- диаметр кимберлитовой трубки, d=100 м;- the diameter of the kimberlite pipe, d = 100 m;

- угол откоса забоя скрепера, β=10°;- angle of slope of the bottom of the scraper, β = 10 °;

- ширина дна въездной траншеи, Штр=30 м;- the width of the bottom of the entrance trench, W Tr = 30 m;

- угол наклона въездной траншеи, i=5°.- the angle of the entrance trench, i = 5 °.

На фиг. 4 приведена расчетная схема определения основных горногеометрических параметров отработки карьера. Расчеты выполнены в следующей последовательности:In FIG. Figure 4 shows the design scheme for determining the main geometrical parameters of a quarry mining. The calculations are performed in the following sequence:

1. Расчет объемов горной массы по отработке верхней зоны карьера скреперами - V,1. The calculation of the volume of rock mass for mining the upper zone of the quarry with scrapers - V ,

VВЗ=VАВС+VВДЕС+VДFE,V ВЗ = V АВС + V ВДЕС + V ДFE ,

где VABC, VВДЕС, VДFE - соответственно объемы горных работ в контурах ABC, ВДЕС, ДFE (фиг. 4), слагающие объем верхней зоны карьера.where V ABC , V VDES , V DFE - respectively, the volume of mining in the circuits ABC, VDES, DFE (Fig. 4), composing the volume of the upper zone of the quarry.

Данные объемы рассчитываются по следующим формулам:These volumes are calculated using the following formulas:

V А В С = d + ( d + 2 × H 1 × c t g γ ) 4 × A B

Figure 00000001
; V BUT AT FROM = d + ( d + 2 × H one × c t g γ ) four × A B
Figure 00000001
;

АВ=H1×ctgβ=30×ctg10°=170 м;AB = H 1 × ctgβ = 30 × ctg10 ° = 170 m;

c t g γ = 2 h y × c t g α + Ш Б H 1

Figure 00000002
; c t g γ = 2 h y × c t g α + W B H one
Figure 00000002
;

c t g γ = 2 × 15 × 0,364 + 5 30 = 0,53

Figure 00000003
. c t g γ = 2 × fifteen × 0.364 + 5 thirty = 0.53
Figure 00000003
.

Подставляя исходные данные получим:Substituting the source data we get:

V A B C = 100 + ( 100 + 2 × 30 × 0,53 ) 4 × 30 × 170 = 295,5 т ы с . м 3

Figure 00000004
V A B C = one hundred + ( one hundred + 2 × thirty × 0.53 ) four × thirty × 170 = 295.5 t s from . m 3
Figure 00000004

VДFЕ=VABC=295,5 тыс. м3,V DFE = V ABC = 295.5 thousand m 3 ,

V В Д Е С = d + ( d + 2 H 1 × c t g γ ) 2 × H 1 × d = 100 + ( 100 + 2 × 30 × 0,53 ) 2 × 30 × 100 = 347,7 т ы с . м 3

Figure 00000005
V AT D E FROM = d + ( d + 2 H one × c t g γ ) 2 × H one × d = one hundred + ( one hundred + 2 × thirty × 0.53 ) 2 × thirty × one hundred = 347.7 t s from . m 3
Figure 00000005

V=295,5+347,7+295,5=938,7 тыс. м3 V BZ = 295.5 + 347.7 + 295.5 = 938.7 thousand m 3

2. Расчет объемов въездной траншеи, проходимой в нижнюю зону карьера - Vтр,2. The calculation of the volumes of the entry trench, passed into the lower zone of the quarry - V Tr ,

V т р = Ш т р + ( Ш т р + 2 × H 1 × c t g γ ) 2 × H 1 × L т р

Figure 00000006
, V t R = W t R + ( W t R + 2 × H one × c t g γ ) 2 × H one × L t R
Figure 00000006
,

где Lтp - длина въездной траншеи, м.where L tp is the length of the entrance trench, m

Lтр1×ctgi=30×11,43=343 м,L mp = H 1 × ctgi = 30 × 11.43 = 343 m,

V т р = 30 + ( 30 + 2 × 30 × 0,53 ) 2 × 30 × 343 = 472,3 т ы с . м 3

Figure 00000007
. V t R = thirty + ( thirty + 2 × thirty × 0.53 ) 2 × thirty × 343 = 472.3 t s from . m 3
Figure 00000007
.

3. Расчет объемов добываемых кимберлитовых руд:3. Calculation of the volumes of mined kimberlite ores:

- объемы добычи кимберлитов от верхней зоны карьера - Q - production volumes of kimberlites from the upper zone of the quarry - Q

Q В З = π ( d 2 ) × H 1 = 3,14 × 50 2 × 30 = 235,5 т ы с . м 3

Figure 00000008
Q AT 3 = π ( d 2 ) × H one = 3.14 × fifty 2 × thirty = 235.5 t s from . m 3
Figure 00000008

- объемы добычи кимберлитов от нижней зоны карьера - Q - kimberlite production volumes from the lower pit zone - Q

Q Н З = π ( d 2 ) × H 2 = 3,14 × 50 2 × 70 = 549,5 т ы с . м 3

Figure 00000009
Q N 3 = π ( d 2 ) × H 2 = 3.14 × fifty 2 × 70 = 549.5 t s from . m 3
Figure 00000009

- всего объемов добычи по отработке беднотоварной кимберлитовой трубки (запасы) - QД - total production volumes for the development of a poor-commodity kimberlite pipe (reserves) - Q D

QД=QВЗ+QНЗ=235,5+549,5=785 тыс. м3 Q Д = Q ВЗ + Q НЗ = 235.5 + 549.5 = 785 thousand m 3

- объемы складируемых в отвал пустых пород - Vп,- the volume of stockpiled waste rock - V p ,

Vп=VВЗ-QВЗ=938,7-235,5=703,2 тыс. м3 V p = V OT -Q OT = 938.7-235.5 = 703.2 thousand m 3

4. Затраты на отработку верхней зоны карьера скрепером Зскр определяется по формуле:4. The costs of mining the upper zone of the quarry with a scraper Z scr is determined by the formula:

Зскр=VВЗ×Сскр,Z SCR = V OT × S SCR ,

где Сскр - себестоимость разработки 1 м3 горных пород скрепером, д о л л м 3

Figure 00000010
.where C scr - the cost of developing 1 m 3 of rocks with a scraper, d about l l m 3
Figure 00000010
.

В расчетах стоимостные параметры взяты из литературы (см. Технология разработки глубоких карьеров Якутии / А.Д. Андросов, - Новосибирск: Наука. Сибирская издательская фирма РАН, 1996. - 215 с).In the calculations, the cost parameters are taken from the literature (see. Technology for the Development of Deep Quarries in Yakutia / AD Androsov, Novosibirsk: Nauka. Siberian Publishing Company RAS, 1996. - 215 s).

Сскр=1,3×Ст,With scr = 1.3 × C t

где Ст - себестоимость разработки 1 м3 горной массы при эксплуатации экскаваторно-автомобильных комплексов, C т = 3,41 д о л л м 3

Figure 00000011
(средняя себестоимость разработки по АК «АЛРОСА»).where C t - the cost of developing 1 m 3 of rock mass during the operation of excavator-car complexes, C t = 3.41 d about l l m 3
Figure 00000011
(average cost of development for AK ALROSA).

С с к р = 1,3 × 3,41 = 4,43 д о л л м 3

Figure 00000012
, FROM from to R = 1.3 × 3.41 = 4.43 d about l l m 3
Figure 00000012
,

где 1,3 - коэффициент удорожания себестоимости разработки 1 м3 горных пород в криолитозоне при скреперной отработке.where 1.3 is the cost increase coefficient of the development cost of 1 m 3 of rocks in the permafrost zone during scraper mining.

Тогда, Зскр=938,7×4,43=4,158 млн. долл.Then, H TFR = 938,7 × 4,43 = US $ 4.158 million..

5. Затраты на отработку нижней зоны карьера при рекомендуемой вертикальной схеме подъема горной массы - Зн3 5. The cost of mining the lower zone of the quarry with the recommended vertical pattern of lifting rock mass - Z n3

Зн3=Qн3×Свc,З н3 = Q н3 × С vc ,

где Свс - себестоимость разработки 1 м3 горных пород при вертикальной схеме подъема горной массы, д о л л м 3

Figure 00000013
where C vs - the cost of developing 1 m 3 rocks with a vertical rock mass lifting scheme, d about l l m 3
Figure 00000013

С в с = 1,2 × С т = 1,2 × 3,41 = 4,1 д о л л м 3

Figure 00000014
, FROM at from = 1,2 × FROM t = 1,2 × 3.41 = 4.1 d about l l m 3
Figure 00000014
,

где 1,2 - коэффициент удорожания себестоимости разработки 1 м3 горных пород при вертикальной схеме подъема.where 1,2 is the cost increase coefficient of development costs of 1 m 3 of rocks with a vertical lifting pattern.

Зн3=549,5×4,1=2,253 млн. долл.H n3 = 549.5 × 4.1 = 2.253 million dollars.

6. Суммарные затраты на отработку беднотоварной кимберлитовой трубки при рекомендуемой технологии - Зрек 6. The total cost of developing a poor-quality kimberlite pipe with the recommended technology - 3 rivers

Зрекскрн3=4,158+2,253=6,41 млн. долл.Z rivers = Z scr + Z n3 = 4.158 + 2.253 = 6.41 million dollars

7. Затраты на разработку беднотоварной кимберлитовой трубки при традиционной технологии - Зт:7. The cost of developing a poor-quality kimberlite pipe with traditional technology - W t :

Зт=Vгм×Ст,Z t = V gm × S t ,

где Vгм - объем горной массы в контуре карьера при традиционной технологии отработки карьера, тыс. м3. Данные объемы рассчитываются по формуле усеченного конусаwhere V GM - the volume of rock mass in the contour of the quarry with the traditional technology of mining the quarry, thousand m 3 . These volumes are calculated using the truncated cone formula.

V г м = π × H o 3 [ ( Д 2 ) 2 + ( d 2 ) 2 + Д × d 2 ]

Figure 00000015
, V g m = π × H o 3 [ ( D 2 ) 2 + ( d 2 ) 2 + D × d 2 ]
Figure 00000015
,

где Д - диаметр карьера по дневной поверхности, мwhere D is the diameter of the quarry on the surface, m

Д=(d×2×Ho×ctgγ)+а,D = (d × 2 × H o × ctgγ) + a ,

где γ - угол откоса борта карьера при погашении (в расчетах принята, γ=45°);where γ is the slope angle of the pit side at maturity (accepted in calculations, γ = 45 °);

а - размер рабочей площадки на дне карьера для размещения погрузочно-транспортного оборудования, м (а=30 м). and - the size of the working platform at the bottom of the quarry for the placement of handling equipment, m ( a = 30 m).

Тогда диаметр карьера по дневной поверхности будет равен,Then the diameter of the quarry on the surface will be equal to

Д=(100+2×200×1)+30=330 м.D = (100 + 2 × 200 × 1) + 30 = 330 m.

Соответственно,Respectively,

V г м = 3,14 × 100 3 [ ( 330 2 ) 2 + 50 2 + 165 × ( 50 + 30 ) ] = 4,494 м л н . м 3

Figure 00000016
V g m = 3.14 × one hundred 3 [ ( 330 2 ) 2 + fifty 2 + 165 × ( fifty + thirty ) ] = 4,494 m l n . m 3
Figure 00000016

Откуда, затраты при традиционной технологии отработки беднотоварной кимберлитовой трубки будут равныFrom where, the costs with the traditional technology of working out a poor commodity kimberlite pipe will be equal

Зт=4,494×3,41=15,3 млн. долл.W t = 4.494 × 3.41 = 15.3 million dollars.

Следовательно, снижение затрат от внедрения рекомендуемой технологии при отработке одной беднотоварной кимберлитовой трубки глубиной 100 м составит,Consequently, the reduction in costs from the introduction of the recommended technology during the development of one poor-quality kimberlite pipe with a depth of 100 m will be,

ЭЗтр=15,3-6,41=8,89 млн. долл.Э З = З tр = 15.3-6.41 = 8.89 million dollars

8. Дополнительный эффект от внедрения нового способа отработки будет обеспечен, благодаря попутному извлечению мелких ценных минералов из беднотоварной кимберлитовой трубки, таких как гранаты, пиропы, тонкое золото, гематит, пироп и др.8. An additional effect of the introduction of a new mining method will be ensured through the associated extraction of small valuable minerals from poor-commodity kimberlite pipes, such as garnets, pyropes, thin gold, hematite, pyrope, etc.

В таблице 1 приведены стоимостные показатели содержащихся в кимберлитах мелких минералов.Table 1 shows the cost indicators contained in kimberlites of small minerals.

В расчетах, из-за отсутствия достоверных геологических данных, приняты следующие значения содержащихся в одной тонне мелких ценных минералов, показанные в таблице 2, в которой видно, что при пороговых значениях продуктивности 1 т беднотоварной кимберлитовой трубки по алмазному сырью, равных 50 долл., общая продуктивность составила 130 долл. То есть, за счет попутного извлечения мелких ценных минералов, таких как гранаты, пиропы, мелкие алмазы, тонкое золото и т.д., продуктивность 1 т кимберлитов из беднотоварных трубок можно повысить до 130 долл. или в 2,3 раза. Тогда дополнительный доход от реализации на рынке мелких ценных минералов составит:In the calculations, due to the lack of reliable geological data, the following values of small valuable minerals contained in one ton were taken, shown in Table 2, which shows that at threshold productivity values of 1 ton of poor commodity kimberlite pipe for rough diamonds equal to $ 50, the total productivity amounted to $ 130. That is, due to the associated extraction of small valuable minerals, such as garnets, pyropes, small diamonds, fine gold, etc., the productivity of 1 ton of kimberlites from poor commodity pipes can be increased to $ 130. or 2.3 times. Then the additional income from the sale of small valuable minerals on the market will be:

Д=(130-50)×QД=80×0,785=62,8 млн. долл.,D = (130-50) × Q D = 80 × 0.785 = 62.8 million dollars,

где 130 - продуктивность 1 т кимберлитов с учетом попутного извлечения мелких ценных минералов, долл.;where 130 is the productivity of 1 ton of kimberlites, taking into account the associated extraction of small valuable minerals, dollars;

50 - продуктивность 1 т кимберлитов по алмазному сырью, долл.50 - productivity of 1 ton of kimberlites for rough diamonds, $

Следовательно, ожидаемый эффект от внедрения рекомендуемого способа при отработке одной беднотоварной кимберлитовой трубки будет равен:Therefore, the expected effect of the introduction of the recommended method when working out one poor-quality kimberlite pipe will be equal to:

Э=ЭЗ+Д=8,89+62,8=71,7 млн. долл.E = E Z + D = 8.89 + 62.8 = 71.7 million dollars.

В таблице 3 приведены результаты расчетов технико-экономических показателей от внедрения рекомендуемого способа отработки беднотоварной кимберлитовой трубки.Table 3 shows the results of calculations of technical and economic indicators from the introduction of the recommended method for working out a poor-quality kimberlite pipe.

Таким образом, рекомендуемый способ позволит существенно повысить эффективность отработки беднотоварных кимберлитовых трубок благодаря комплексной переработке бедных алмазосодержащих руд, обеспечивая дополнительную прибыль.Thus, the recommended method will significantly improve the efficiency of mining poor commodity kimberlite pipes due to the integrated processing of poor diamond-containing ores, providing additional profit.

Таблица 1Table 1 Стоимость минерального сырья (в долл.)The cost of mineral raw materials (in dollars) Мелкие ценные минералыFine minerals Пакет 10 г10 g packet Банка 100 г.Bank of 100 g. Банка 75 мл.Jar of 75 ml. Банка 500 г.Bank of 500 g. Пакет 1 кг.Package 1 kg. ЗолотоGold 500500 -- -- -- -- ГематитHematite -- -- 1,31.3 88 15,015.0 Глауконит светло-зеленыйGreen earth light green -- -- 22 -- 21,721.7 Глауконит темно-зеленыйGreen earth dark green -- -- 2,72.7 14,714.7 28,328.3 ЛимонитLimonite -- 2,32,3 -- 10,510.5 20,020,0 СидеритSiderite -- -- 4four 20,520.5 40,040,0 ШунгитShungite -- -- 1,71.7 88 15,015.0

Таблица 2table 2 Продуктивность 1 т кимберлитов с учетом мелких ценных минералов (в долл.)Productivity of 1 ton of kimberlites taking into account small valuable minerals (in dollars) № п/пNo. p / p Наименование мелких ценных минералов, в т.ч. мелких алмазовName of small valuable minerals, incl. small diamonds ПродуктивностьProductivity 1one Мелкие алмазы*Small diamonds * 50,050,0 22 ЗолотоGold 10,010.0 33 ГематитHematite 9,09.0 4four Глауконит светло-зеленыйGreen earth light green 8,08.0 55 Глауконит темно-зеленыйGreen earth dark green 9,09.0 66 ЛимонитLimonite 7,07.0 77 СидеритSiderite 4,04.0 88 ШунгитShungite 3,03.0 99 Другие минералы, в т.ч. гранаты, пироны, пирит и т.д.Other minerals, including grenades, pyrons, pyrite, etc. 30thirty 1010 Итого продуктивность в 1 тонны кимберлитов, долл.Total productivity of 1 ton of kimberlites, dollars 130130 Примечание: * - пороговое значение стоимости алмазов в беднотоварной кимберлитовой трубкеNote: * - the threshold value of the value of diamonds in a poor commodity kimberlite pipe

Таблица 3Table 3 Ожидаемое улучшение технико-экономических показателей от внедрения рекомендуемого способаThe expected improvement of technical and economic indicators from the introduction of the recommended method № п/пNo. p / p Наименование показателейThe name of indicators Традиционная технологияTraditional technology Рекомендуемая технологияRecommended Technology 1one Глубина карьера беднотоварной кимберлитовой трубки, мPit depth of a poor-quality kimberlite pipe, m 100,0100.0 100,0100.0 22 Угол откоса борта карьера, град.Slope angle of the quarry side, city. 45°45 ° 90°90 ° 33 Объемы добычи руды, тыс. м3 Ore production volumes, thousand m 3 785,0785.0 785,0785.0 4four Объемы горной массы в контуре отработки карьера, млн. м3 The volume of rock mass in the circuit mining quarry, million m 3 4,4944,494 1,961.96 55 Объемы извлекаемых вскрышных пород из карьера, млн. м3 The volume of recoverable overburden from the quarry, million m 3 3,713.71 1,1751,175 66 Затраты на отработку беднотоварной кимберлитовой трубки, млн. долл.Expenditures on the development of a poor-commodity kimberlite pipe, million dollars 15,315.3 6,416.41 77 Снижение затрат на разработку беднотоварной кимберлитовой трубки, млн. долл.Reducing the cost of developing a poor-quality kimberlite pipe, mln. Dollars -- 8,898.89 88 Продуктивность 1 т беднотоварной кимберлитовой трубки, долл.Productivity of 1 ton of poor-quality kimberlite pipe, USD 50,fifty, 130,0130.0 99 Дополнительный доход от реализации мелких ценных минералов: Д=Q3(130-50), млн. долл.Additional income from the sale of small valuable minerals: D = Q 3 (130-50), million dollars -- 62,862.8 1010 Суммарный экономический эффект от снижения затрат на разработку и реализации на рынке мелких ценных минералов, млн. долл.The total economic effect of reducing the cost of developing and selling small valuable minerals on the market, mln. Dollars -- 71,771.7

Claims (1)

Способ разработки беднотоварных кимберлитовых трубок, включающий разделение карьера на верхнюю и нижнюю зоны, отработку верхней зоны с вывозкой горной массы автотранспортом на поверхность, нижней зоны одним высоким вертикальным уступом, транспортированием алмазосодержащей руды в контейнерах по вертикальной схеме с вывозкой на обогатительную фабрику, отличающийся тем, что отработку верхней зоны карьера ведут скреперами с предварительным разупрочнением полускальных кимберлитов рыхлителями, а для отработки нижней зоны проходят глубокую въездную траншею внешнего заложения до отметки дна верхней зоны карьера, на которой создают перегрузочную площадку, при этом выемку руды производят экскаваторами нижнего черпания с повышенным усилием резания, добытую руду грузят в контрейлеры и транспортируют их по вертикали клетьевыми подъемниками до перегрузочной площадки, далее выкатом перегружают в автотранспорт с доставкой на алмазоизвлекательную фабрику, на хвостах которой устанавливают мини-фабрику для извлечения мелких ценных минералов и редкоземельных элементов. A method for developing poor-quality kimberlite pipes, including dividing a quarry into upper and lower zones, mining the upper zone with transporting rock to the surface, the lower zone with one high vertical ledge, transporting diamond-containing ore in containers according to the vertical scheme and transporting it to the processing plant, characterized in that the mining of the upper zone of the quarry is carried out by scrapers with preliminary softening of half-rock kimberlites by cultivators, and for mining the lower zone they are deep external entrance trench to the bottom mark of the upper pit zone, where a transshipment platform is created, while ore excavation is carried out by lower digging excavators with increased cutting force, mined ore is loaded into contrailers and transported vertically by hoists to the transshipment platform, then reloaded by rolling to motor vehicles with delivery to a diamond extraction factory, at the tail of which a mini-factory is installed to extract small valuable minerals and rare earth elements.
RU2014130649/03A 2014-07-24 2014-07-24 Method of development of low-commodity kimberlite pipes RU2568654C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014130649/03A RU2568654C1 (en) 2014-07-24 2014-07-24 Method of development of low-commodity kimberlite pipes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014130649/03A RU2568654C1 (en) 2014-07-24 2014-07-24 Method of development of low-commodity kimberlite pipes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2568654C1 true RU2568654C1 (en) 2015-11-20

Family

ID=54598083

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014130649/03A RU2568654C1 (en) 2014-07-24 2014-07-24 Method of development of low-commodity kimberlite pipes

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2568654C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU95119072A (en) * 1995-11-13 1997-10-27 Ю.П. Самородов METHOD FOR OPEN DEVELOPMENT OF DEVICES OF INCLINED AND STEELY FALLING LAYERS OF USEFUL FOSSIL
WO2003044322A1 (en) * 2001-11-19 2003-05-30 Valentina Ossadchaya Open-cut mining method for developing mineral resources and device for carrying out said method
RU2426882C2 (en) * 2008-04-28 2011-08-20 Федеральное государственное научное учреждение "Институт региональной экономики Севера" Development method of kimberlite tubes

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU95119072A (en) * 1995-11-13 1997-10-27 Ю.П. Самородов METHOD FOR OPEN DEVELOPMENT OF DEVICES OF INCLINED AND STEELY FALLING LAYERS OF USEFUL FOSSIL
WO2003044322A1 (en) * 2001-11-19 2003-05-30 Valentina Ossadchaya Open-cut mining method for developing mineral resources and device for carrying out said method
RU2426882C2 (en) * 2008-04-28 2011-08-20 Федеральное государственное научное учреждение "Институт региональной экономики Севера" Development method of kimberlite tubes

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ТОЧИЛИН В.И., Ресурсосберегающие технологии разработки кимберлитовых трубок малых размеров. Актуальные проблемы разработки кимберлитовых месторождений: современное состояние и перспективы решения: Сб. докл. Международной научн.-практ. конф. "Мирный 2001", Москва, Издательский дом "Руда и металлы", 2002, с. 346-351. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hustrulid et al. Underground mining methods: Engineering fundamentals and international case studies
CA2745066C (en) Continuous mining
CN109458181A (en) A kind of filling mining method of metallic ore across pitch full-seam mining
Pysmennyi et al. Iron ore underground mining under the internal overburden dump at the PJSC “Northern GZK”
Shvaher et al. Annual production enhancement at deep mining
RU2559262C1 (en) Method of open development of deposits with use of combined transport
Lozhnikov et al. Technological Solutions for Increasing the Efficiency of Beneficiation Processes at the Mining of Titanium-Zirconium Deposits
Babii et al. Features of using equipment for in-pit crushing and conveying technology on the open pit walls with complex structure.
RU2661769C1 (en) Method of refinement of deep kimberlite quarries
RU2698750C1 (en) Method for development of deep horizons of diamond-mining pits in cryolithozone conditions
RU2568654C1 (en) Method of development of low-commodity kimberlite pipes
RU2521987C1 (en) Selecting working of unworked edge of upland mineral deposit quarry working zone
RU2011149407A (en) METHOD FOR OPEN DEVELOPMENT OF MINERAL DEPOSITS DEPOSITS WITH CREATION OF DUMP OF LARGE CAPACITY AND HEIGHT IN DIFFICULT CONDITIONS
Melnikova Increasing the boundaries of open pit depths by applying effective methods of opening and transportation systems of mined rock from deep horizons
RU2553672C2 (en) Method of opened development of long steep dipping fields with internal dumping
Begalinov et al. Extraction technology of fine vein gold ores.
Adamchuk et al. Research of land-saving schemes of mining the horizontal sedimentary mineral deposits
Eltoshkina et al. Mining production negative impacts on the environment in Baikal natural territory
Kolesnikov Methods and schemes of opening-up the quarry fields at various bedding conditions of deposits
RU2294433C1 (en) Method for closely located ore bodies cutting with separate pits
Abzalov et al. Mining methods
Kuznetsov et al. Influence of depth of ore open-cut mine on parameters of mining and transport equipment complexes
RU2314420C1 (en) Reconstruction method for pit having two ore bodies arranged one near another
Cheban Technology of extraction and primary processing of low-grade and off-balance ores
SU1756567A1 (en) Method for mineral opencast mining

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170725

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20190410