RU2788250C1 - Method for re-development of ore deposits - Google Patents

Method for re-development of ore deposits Download PDF

Info

Publication number
RU2788250C1
RU2788250C1 RU2022121537A RU2022121537A RU2788250C1 RU 2788250 C1 RU2788250 C1 RU 2788250C1 RU 2022121537 A RU2022121537 A RU 2022121537A RU 2022121537 A RU2022121537 A RU 2022121537A RU 2788250 C1 RU2788250 C1 RU 2788250C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ore
density
heavy liquid
liquid
rock
Prior art date
Application number
RU2022121537A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вячеслав Хаимович Беркович
Ильдар Газинурович Харисов
Екатерина Сергеевна Владимирова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уральский государственный горный университет"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уральский государственный горный университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уральский государственный горный университет"
Application granted granted Critical
Publication of RU2788250C1 publication Critical patent/RU2788250C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: invention relates to mining and can be used when ore reserves from previously mined blocks are involved in mining. The method for re-development of ore deposits includes delineation of a previously mined-out block with an insulating curtain collapsed rock mass, construction of receiving hoppers for ore and rock, and a storage tank for heavy liquid with a pumping unit. A heavy liquid with a density equal to the density of the rocks and a lower density of the ore is fed into the collapsed rock mass. The release and transportation of the rock mass is carried out in a heavy liquid flow with separate supply of ore and rock to the receiving hoppers. In this case, the heavy liquid consists of the initial liquid and the weighting agent, the required amount of which to obtain a liquid of a given density is determined in accordance with the proposed relationship.
EFFECT: increasing the efficiency of the development of ore deposits by obtaining a sufficiently stable and low-viscosity heavy liquid with a certain grain size; increasing the absolute moisture content of substandard collapsed ore mass, increasing the width of the tapping zone and reducing ore losses in the transport working.
1 cl, 1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при вовлечении в добычу запасов руд из ранее отработанных блоков.The invention relates to mining and can be used when mining ore reserves from previously mined blocks.

Задачей заявленного способа является повышение эффективности разработки рудных месторождений за счет: применения эффективных утяжелителей при изготовлении тяжелых растворов; расчет необходимого количества утяжелителя для получения жидкости заданной плотности; получения достаточно устойчивой и маловязкой тяжелой жидкости с определенной крупностью зерен; увеличения абсолютной влажности некондиционной обрушенной рудной массы тем самым уменьшаем угол внутреннего трения массива, что приводит к увеличению ширины зоны выпуска и снижению потерь руды в транспортной выработке.The objective of the claimed method is to increase the efficiency of the development of ore deposits due to: the use of effective weighting agents in the manufacture of heavy solutions; calculation of the required amount of weighting agent to obtain a liquid of a given density; obtaining a sufficiently stable and low-viscosity heavy liquid with a certain grain size; increasing the absolute moisture content of the substandard collapsed ore mass, thereby reducing the angle of internal friction of the array, which leads to an increase in the width of the outlet zone and a decrease in ore losses in the transport working.

Скорость потока в выработке должна быть минимальной (критической) для обеспечения энергоемкости процесса, но достаточной для взвешивания частиц (кусков) руды. Расход жидкости может быть определен из соотношения:The flow rate in the working should be minimal (critical) to ensure the energy intensity of the process, but sufficient to weigh the particles (pieces) of ore. The fluid flow rate can be determined from the ratio:

Figure 00000001
Figure 00000001

где Q - расход рабочей жидкости, м3/с;where Q is the flow rate of the working fluid, m 3 / s;

Figure 00000002
- сечение выработки в свету, м2;
Figure 00000002
- section of the working in the light, m 2 ;

Figure 00000003
- средняя скорость течения жидкости в слое с высотой, равной диаметру частицы, м/с;
Figure 00000003
is the average fluid flow velocity in a layer with a height equal to the particle diameter, m/s;

f - коэффициент трения частиц о поверхность;f is the friction coefficient of particles on the surface;

Figure 00000004
гидравлическая крупность частиц руды, м/с;
Figure 00000004
hydraulic fineness of ore particles, m/s;

Figure 00000005
- составляющая скорости жидкости по нормали к поверхности.
Figure 00000005
is the component of the fluid velocity along the normal to the surface.

При достижении места складирования и снижения скорости потока, за счет увеличения сечения транспортной выработки, горная масса выпадает в приемные бункера для руды и для породы. Раствор из вертикального восстающего перекачивают в отрабатываемое пространство и цикл повторяют.Upon reaching the place of storage and reducing the flow rate, due to an increase in the cross section of the transport working, the rock mass falls into the receiving bunkers for ore and rock. The solution from the vertical riser is pumped into the working space and the cycle is repeated.

Последовательность операций при реализации предложенного способа осуществляется в следующем порядке и поясняется чертежом, где на фиг. 1 показан способ выпуска отбитой горной массы в тяжелых суспензиях.The sequence of operations in the implementation of the proposed method is carried out in the following order and is illustrated by the drawing, where in Fig. 1 shows a method for discharging broken rock mass in heavy slurries.

Выемочный блок, заполненный некондиционной рудной массой, подготавливается к очистным работам восстановлением транспортной выработки 1, сооружением из нее изоляционных завес 2, оборудованием приемных бункеров 3 и 4 для приема кондиционной руды 5 и пустой породы 6, проходкой восстающего 7 с аккумулирующей емкостью, оборудование в ней насосной установки 8 и бурение из нее скважины 9 для подачи раствора тяжелой жидкости в выработанное пространство 10.The excavation block filled with substandard ore mass is prepared for cleaning work by restoring the transport working 1, constructing insulating curtains 2 from it, equipping receiving hoppers 3 and 4 for receiving conditioned ore 5 and waste rock 6, driving a rising 7 with an accumulation tank, equipment in it pumping unit 8 and drilling a well 9 from it to supply a solution of heavy liquid into the goaf 10.

При изготовлении тяжелых растворов в качестве утяжелителя используют следующие вещества: пирит (5 г/см3), магнетит (5,2 г/см3), ферросилиций (6,8 г/см3) и галенит (7,5 г/см3). Взвешенные твердые частицы увеличивают плотность жидкости пропорционально их весу.In the manufacture of heavy solutions, the following substances are used as a weighting agent: pyrite (5 g / cm 3 ), magnetite (5.2 g / cm 3 ), ferrosilicon (6.8 g / cm 3 ) and galena (7.5 g / cm 3 ). Suspended solids increase the density of a liquid in proportion to their weight.

Для расчета количества утяжелителя, необходимого для получения жидкости заданной плотности, пользуются формулой:To calculate the amount of weighting agent required to obtain a liquid of a given density, use the formula:

Figure 00000006
Figure 00000006

где V - объем жидкости, см3;where V is the volume of liquid, cm 3 ;

Figure 00000007
- плотность утяжелителя, г/см3;
Figure 00000007
- weighting agent density, g/cm 3 ;

Figure 00000008
- плотность тяжелой жидкости, г/см3.
Figure 00000008
- density of the heavy liquid, g/cm 3 .

Для тяжелой жидкости существует показатель, характеризующий ее транспортные способности - условная кинетическая вязкость (

Figure 00000009
). B лаборатории опытным путем определяют скорость вытекания определенного объема воды (из капилляра)
Figure 00000010
и тяжелой суспензии
Figure 00000011
и находят их отношение
Figure 00000012
, а затем вычисляют условную кинетическую вязкость по формуле:For a heavy liquid, there is an indicator that characterizes its transport ability - the conditional kinetic viscosity (
Figure 00000009
). In the laboratory, empirically determine the rate of outflow of a certain volume of water (from the capillary )
Figure 00000010
and heavy suspension
Figure 00000011
and find their relationship
Figure 00000012
, and then calculate the conditional kinetic viscosity according to the formula:

Figure 00000013
Figure 00000013

Значение показателя Е берут из таблицы 1.The value of the indicator E is taken from table 1.

Figure 00000014
Figure 00000014

Для получения достаточно устойчивой и, по возможности, маловязкой тяжелой жидкости в практике применяют утяжелитель с определенной крупностью зерен. Кроме того, известно, что чем меньше угол внутреннего трения массива отбитой горной массы, тем больше зоны выпуска, а определяющей характеристикой величины угла внутреннего трения массива является показатель влажности этого массива. Нагнетая в массив жидкость, мы увеличиваем его абсолютную влажность и тем самым уменьшаем угол внутреннего трения массива, что приводит к увеличению ширины зоны выпуска отбитой горной массы. В этом случае в зону выпуска попадают гребни между дучками, что и приводит к снижению потерь руды в транспортной выработке. Скорость потока в выработке должна быть минимальной (критической) для обеспечения наименьшей энергоемкости процесса, но достаточной для взвешивания частиц (кусков) руды.To obtain a sufficiently stable and, if possible, low-viscosity heavy liquid, a weighting agent with a certain grain size is used in practice. In addition, it is known that the smaller the angle of internal friction of the broken rock mass, the larger the outlet zone, and the determining characteristic of the angle of internal friction of the massif is the moisture content of this massif. By injecting liquid into the massif, we increase its absolute humidity and thereby reduce the angle of internal friction of the massif, which leads to an increase in the width of the cut-off rock mass release zone. In this case, the ridges between the ducts get into the release zone, which leads to a decrease in ore losses in the transport working. The flow rate in the working should be minimal (critical) to ensure the lowest energy intensity of the process, but sufficient to weigh the particles (pieces) of ore.

С использованием известных формул из практики обогащения руд в тяжелых средах расход жидкости, перекачиваемой насосом, определяется по формуле:Using well-known formulas from the practice of ore dressing in heavy media, the flow rate of the liquid pumped by the pump is determined by the formula:

Figure 00000015
Figure 00000015

где: Q - расход рабочей жидкости, м3/с;where: Q is the flow rate of the working fluid, m 3 / s;

Figure 00000016
- сечение выработки в свету, м2;
Figure 00000016
- section of the working in the light, m 2 ;

Figure 00000003
- средняя скорость течения жидкости в слое с высотой, равной диаметру частицы, м/с;
Figure 00000003
is the average fluid flow velocity in a layer with a height equal to the particle diameter, m/s;

Figure 00000017
- гидравлическая крупность частиц руды, м/с;
Figure 00000017
- hydraulic fineness of ore particles, m/s;

Figure 00000005
- составляющая скорости жидкости по нормали к поверхности.
Figure 00000005
is the component of the fluid velocity along the normal to the surface.

Claims (5)

Способ повторной разработки рудных месторождений, включающий оконтуривание ранее отработанного блока с обрушенной горной массой изолирующей завесой, сооружение приемных бункеров для руды и породы и аккумулирующей емкости для тяжелой жидкости с насосной установкой, после чего в обрушенную горную массу подают тяжелую жидкость с плотностью, равной плотности пород и меньшей плотности руды, а выпуск и транспортировку горной массы ведут в потоке тяжелой жидкости с раздельной подачей руды и породы в приемные бункеры, отличающийся тем, что тяжелая жидкость состоит из исходной жидкости и утяжелителя, необходимое количество которого для получения жидкости заданной плотности определяют по формуле:A method for re-development of ore deposits, which includes contouring a previously mined block with an insulating curtain of collapsed rock mass, construction of receiving bins for ore and rock and an accumulating tank for heavy liquid with a pumping unit, after which a heavy liquid with a density equal to the rock density is fed into the collapsed rock mass and a lower density of the ore, and the release and transportation of the rock mass is carried out in a heavy liquid flow with separate supply of ore and rock to the receiving hoppers, characterized in that the heavy liquid consists of the initial liquid and a weighting agent, the required amount of which to obtain a liquid of a given density is determined by the formula :
Figure 00000018
, г,
Figure 00000018
, G, где V - объем жидкости, см3;where V is the volume of liquid, cm 3 ;
Figure 00000019
- плотность утяжелителя, г/см3;
Figure 00000019
- weighting agent density, g/cm 3 ;
Figure 00000020
- плотность тяжелой жидкости, г/см3.
Figure 00000020
- density of the heavy liquid, g/cm 3 .
RU2022121537A 2022-08-09 Method for re-development of ore deposits RU2788250C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2788250C1 true RU2788250C1 (en) 2023-01-17

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU73564A1 (en) * 1948-01-03 1948-11-30 М.А. Фишман The method of preparation of yellow media for the enrichment of ores
SU823579A2 (en) * 1979-07-04 1981-04-23 Читинский политехнический институт Method of remining sloping ore deposits
SU1165466A1 (en) * 1983-07-21 1985-07-07 Белорусский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института галургии Method of gravity concentration of ores
RU2149997C1 (en) * 1999-03-24 2000-05-27 Институт горного дела СО РАН Method of remining thick ore deposits

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU73564A1 (en) * 1948-01-03 1948-11-30 М.А. Фишман The method of preparation of yellow media for the enrichment of ores
SU823579A2 (en) * 1979-07-04 1981-04-23 Читинский политехнический институт Method of remining sloping ore deposits
SU1165466A1 (en) * 1983-07-21 1985-07-07 Белорусский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института галургии Method of gravity concentration of ores
RU2149997C1 (en) * 1999-03-24 2000-05-27 Институт горного дела СО РАН Method of remining thick ore deposits

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Теоретические основы обогащения руд в тяжелых средах 27.11.2019, найдено в интернет 12.12.2022: https://fccland.ru/obogaschenie-rud/7975-teoreticheskie-osnovy-obogascheniya-rud-v-tyazhelyh-sredah.html. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Belem et al. An overview on the use of paste backfill technology as a ground support method in cut-and-fill mines
US9404033B2 (en) Environmentally beneficial recycling of brines in the process of reducing friction resulting from turbulent flow
CN104088616A (en) Coal bed methane hydrofracture method
CN114033483B (en) Construction method suitable for collapse pit tailing filling process
CA1161084A (en) Method of disposal or temporary storage of waste material
CN113339056A (en) Fluidized gangue layer surface subsequent filling system and method
RU2788250C1 (en) Method for re-development of ore deposits
CA2827111C (en) Submerged void filling
JP6878721B2 (en) Seafloor valuable material landing method and landing equipment
Emad et al. Backfill practices for sublevel stoping system
JP6570000B2 (en) Carrier material, mining method and equipment for submarine valuable material using the same
RU2698346C1 (en) Container for inhibitor supply into well
Sladkowski et al. Innovative designs of pumping deep-water hydrolifts based on progressive multiphase non-equilibrium models
Tomac et al. Experimental evaluation of turbulent flow and proppant transport in a narrow fracture
RU2496980C2 (en) Method for obtaining and using products of hydraulic borehole mining, and device for its implementation
POPCzyk Optimization of the composition of fly ashwater mixture in terms of minimizing seepage water and the possibility of gravitational hydrotransport into the underground workings
Li-an et al. Influence of coal slurry particle composition on pipeline hydraulic transportation behavior
CN102296988A (en) Paste gravity filling simulation test device
Popczyk et al. Impact of ash and water mixture density on the process of gob grouting in view of laboratory tests
Engman et al. Users perspective on the design of high density base metal tailings handling systems
Wennberg et al. Pumping evaluations with paste tailings thickened close to the surface disposal area
CN217354470U (en) Paste filling mining full-flow test system
US1750090A (en) Method and apparatus for separating materials of different specific gravities
RU2694666C1 (en) Method of high-efficiency extraction of solid heavy minerals
RU2698442C2 (en) Explosive mixture