RU2815126C1 - Method of ore layer preparation for release in cryolithozone conditions - Google Patents
Method of ore layer preparation for release in cryolithozone conditions Download PDFInfo
- Publication number
- RU2815126C1 RU2815126C1 RU2023117650A RU2023117650A RU2815126C1 RU 2815126 C1 RU2815126 C1 RU 2815126C1 RU 2023117650 A RU2023117650 A RU 2023117650A RU 2023117650 A RU2023117650 A RU 2023117650A RU 2815126 C1 RU2815126 C1 RU 2815126C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ore
- reagent
- freezing
- release
- volume
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims abstract description 36
- 238000007710 freezing Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000008014 freezing Effects 0.000 claims abstract description 16
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 10
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 5
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000002775 capsule Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 4
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 claims description 6
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 4
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 8
- 238000004880 explosion Methods 0.000 abstract description 3
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 abstract description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 abstract description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 abstract description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 3
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 2
- 101000595669 Homo sapiens Pituitary homeobox 2 Proteins 0.000 description 1
- 102100036090 Pituitary homeobox 2 Human genes 0.000 description 1
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 201000008633 iridogoniodysgenesis syndrome Diseases 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
Способ подготовки слоя руды к выпуску в условиях криолитозоны. Изобретение относится к горнодобывающей промышленности в частности к отбойке руды, с целью снижения потерь отбитой руды в очистном пространстве при подземной разработке рудных месторождений системами с обрушением и выпуском в условиях криолитозоныA method for preparing an ore layer for production in cryolithozone conditions. The invention relates to the mining industry, in particular to ore breaking, in order to reduce losses of broken ore in the treatment space during underground mining of ore deposits by systems with caving and release in cryolithozone conditions
Одним из факторов, снижающих эффективность применения систем подэтажного обрушения с торцевым выпуском при подземной разработке рудных месторождений криолитозоны, является смерзание отбитой рудной массы в очистном пространстве, что приводит к существенному (в 1,5-2 раза) увеличению показателей потерь при ее выпуске из блока.One of the factors that reduces the efficiency of using sublevel caving systems with end release in the underground development of permafrost ore deposits is the freezing of the broken ore mass in the treatment space, which leads to a significant (1.5-2 times) increase in loss rates when it is released from the block .
Известны способы снижения смерзаемости отбитой горной массы на открытых горных работах, при погрузке, хранении и транспортировке, основанные на обработке различными реагентами, препятствующими смерзание. Известен способ реализованный в устройстве для предотвращения смерзания горных пород после взрыва при открытой разработке полезных ископаемых, основанный на применении реагентов [1] (прототип). Сущность технического решения заключается в бурении взрывных скважин, в устьевой части которых устанавливают картонные емкости из герметичной оболочки с реагентом (раствор HCl в концентрации 15-75%). После взрывного разрушения массива горных пород раствор HCl проникает во взорванный массив и предотвращает его повторное смерзание.There are known methods for reducing the freezing of broken rock mass in open-pit mining, during loading, storage and transportation, based on treatment with various reagents that prevent freezing. There is a known method implemented in a device to prevent freezing of rocks after an explosion during open-pit mining, based on the use of reagents [1] (prototype). The essence of the technical solution is to drill blast holes, at the mouth of which they install cardboard containers made of a sealed shell with a reagent (HCl solution at a concentration of 15-75%). After explosive destruction of a rock mass, the HCl solution penetrates into the blasted mass and prevents its re-freezing.
Недостатком прототипа является невозможность распределения реагента, препятствующего смерзанию отбитой руды в восстающих скважинах в условиях подземной разработки и потери руды при его выпускеThe disadvantage of the prototype is the impossibility of distributing a reagent that prevents the freezing of broken ore in raise wells in conditions of underground mining and the loss of ore during its release
Технической задачей данного изобретения является обеспечение сохранения сыпучих свойств отбитой руды от влияния низкой температуры и влажности с целью снижения потерь при выпуске в условиях криолитозоны.The technical objective of this invention is to ensure the preservation of the bulk properties of broken ore from the influence of low temperature and humidity in order to reduce losses during production in cryolithozone conditions.
Сущность предлагаемого технического решения заключается в способе подготовки слоя руды к выпуску в условиях криолитозоны включающем веерное бурение восходящих взрывных скважин и размещение реагентов, снижающих смерзание руды, отличающегося тем, что между веерными рядами взрывных скважин бурят дополнительные вееры коротких восходящих скважин, длину и количество которых определяют в зависимости от объема реагента, размещенного в забойке в виде в капсул из полиэтилентерефталата,, при этом для обеспечения сыпучих свойств отбитой руды объем взрываемой руды Vpp, в которой распределяется реагент определяют из соотношенияThe essence of the proposed technical solution lies in the method of preparing a layer of ore for production in cryolithozone conditions, including fan-shaped drilling of ascending blast holes and the placement of reagents that reduce the freezing of ore, characterized in that additional fans of short ascending wells are drilled between the fan-shaped rows of blast holes, the length and number of which are determined depending on the volume of the reagent placed in the stope in the form of polyethylene terephthalate capsules, while to ensure the free-flowing properties of the broken ore, the volume of blasted ore Vpp in which the reagent is distributed is determined from the ratio
где Асл - ширина слоя, м;where A sl is the width of the layer, m;
Нрр - высота слоя, в которой распределяется реагент, м; H pp is the height of the layer in which the reagent is distributed, m;
hвыр - высота выработки, м; h ext - excavation height, m;
bвыр - ширина выработки, м; b exp - working width, m;
bсл - мощность слоя, м;b sl - layer thickness, m;
α - угол между нижним контуром фигуры выпуска руды и подошвой выработки, град.α - angle between the lower contour of the ore release figure and the bottom of the mine, degrees.
а массу взрываемой руды на которую⋅ распространяется реагент из соотношения mpp=Vpp⋅p⋅10-3 (т),and the mass of the blasted ore to which the reagent is applied from the ratio m pp =Vpp ⋅ p ⋅ 10 -3 (t),
где р - удельный вес взрываемой руды, кг/м3.where p is the specific gravity of the ore being blasted, kg/ m3 .
В качестве реагентов используют 10% раствор хлорида кальция или 15%) хлорида натрия.The reagents used are 10% calcium chloride solution or 15%) sodium chloride solution.
Сущность изобретения поясняется графическим материалом, где на фигуре 1 изображена общая схема расположения взрывных скважин и скважин с реагентом при отбойке слоя руды, на фиг 2 - схема расположения взрывных скважин, на фиг 3- схема расположения скважин с реагентами, на фиг 4 - влияние изменения минерализации поровой влаги на потери руды от смерзания при выпуске.The essence of the invention is illustrated by graphic material, where figure 1 shows the general layout of blasting wells and wells with a reagent when breaking off an ore layer, figure 2 - layout of blasting wells, figure 3 - layout of wells with reagents, figure 4 - effect of changes mineralization of pore moisture on ore loss from freezing during release.
Способ реализуется следующим образом.The method is implemented as follows.
В отбиваемом слое руды 1 производится бурение вееров взрывных скважин 2 на всю высоту буровым станком, затем между веерами пробуренных скважин бурятся короткие скважины 3в которых в качестве забойки размещают капсулы из полиэтилентерефталата, заполненные реагентамиизрастворахлорида кальция (CaCl2)) или раствора хлорида натрия (NaCl).In the beaten layer of ore 1, fans of blast holes 2 are drilled to the full height with a drilling rig, then short holes 3 are drilled between the fans of drilled holes, in which polyethylene terephthalate capsules filled with reagents from calcium chloride solutions (CaCl 2 )) or sodium chloride solution (NaCl) are placed as a stopper. .
Общее количество скважин, их длина и расположение определяют графическим способом.The total number of wells, their length and location are determined graphically.
Необходимую концентрацию раствора определяют исходя из данных таблицы зависимости температуры замерзания от концентрации растворов.The required concentration of the solution is determined based on the data in the table of the dependence of the freezing temperature on the concentration of solutions.
В процессе взрывной отбойки происходит перемешивание реагента с рудной массой в пределах объема возможного смерзанияDuring the process of explosive breaking, the reagent is mixed with the ore mass within the limits of the volume of possible freezing
Объем взрываемой руды, в которой распределяется реагент Vpp определяется по формуле:The volume of blasted ore in which the reagent V pp is distributed is determined by the formula:
где Асл - ширина слоя, м; Нрр - высота слоя, в которой распределяется реагент, м; hвыр - высота выработки, м; bвыр - ширина выработки, м; bсл - мощность слоя, м; α - угол между нижним контуром фигуры выпуска руды и подошвой выработки, град.where A sl is the width of the layer, m; H pp is the height of the layer in which the reagent is distributed, m; h ext - excavation height, m; b exp - working width, m; b sl - layer thickness, m; α - angle between the lower contour of the ore release figure and the bottom of the mine, degrees.
Масса руды mpp, в которой во время взрывного дробления распределяется реагент, определяется по формуле:The mass of ore m pp in which the reagent is distributed during explosive crushing is determined by the formula:
где р- удельный вес взрываемой руды, кг/м3.where p is the specific gravity of the ore being blasted, kg/ m3 .
Тогда объем реагента Vp, размещаемого в скважинах, определяется по формуле:Then the volume of reagent V p placed in the wells is determined by the formula:
В случае размещения части реагента во взрывных скважинах в виде забойки (Vзаб) объем реагента Vp, размещаемого в скважинах, определяется по формуле:In the case of placing part of the reagent in blast holes in the form of a stopper ( Vzab ), the volume of the reagent V p placed in the wells is determined by the formula:
Общая длина скважин Lскв, в которые размещается реагент, определяется по формуле:The total length of wells L wells into which the reagent is placed is determined by the formula:
где Dскв - диаметр скважины, м.where D well is the diameter of the well, m.
Количество скважин Nскв, в которые размещается реагент, определяется по формуле:The number of wells N wells into which the reagent is placed is determined by the formula:
где lP - длина единичной скважины с реагентом, м.where l P is the length of a single well with a reagent, m.
Исследования, проведенные в ИГДС им. Н. В. Черского СО РАН, показали, что применение 10-процентного раствора хлорида кальция (CaCl2) в количестве 2,5 литра на тонну при выпуске отбитой руды с влажностью 1,0% в условиях отрицательных температур очистного пространства (-5 С°), положительно сказывается на сохранении ее сыпучих свойств и позволяет снизить потери от смерзания руды на 20% (Фиг. 4). Дальнейшее увеличение расхода раствора (до 10 л/т) приводит к снижению сыпучих свойств руды и возрастанию ее потерь в блоке.Research conducted at the IGDS named after. N.V. Chersky SB RAS, showed that the use of a 10% solution of calcium chloride (CaCl 2 ) in the amount of 2.5 liters per ton when releasing broken ore with a moisture content of 1.0% in conditions of negative temperatures of the treatment space (-5 C °), has a positive effect on maintaining its free-flowing properties and allows reducing losses from ore freezing by 20% (Fig. 4). A further increase in solution consumption (up to 10 l/t) leads to a decrease in the free-flowing properties of ore and an increase in its losses in the block.
Пример. Средняя длина единичной скважины с реагентом lP=5 м. Диаметр скважины Dскв=0,105 м. Удельный вес взрываемой руды р=2600 кг/м3. Высота области слоя распределения реагента Нрр=7 м. Ширина слоя Асл=10 м, мощность слоя bсл=4 м. Высота выработки hвыр=3 м, ширина выработки bвыр=3 м. Угол α=55°. Тогда объем Vpp≈182 м3, объем реагента Vp=1,18 м3, общаядлина скважин Lскв=136 м.Example. The average length of a single well with a reagent is l P = 5 m. The diameter of the well is D well = 0.105 m. The specific gravity of the blasted ore is p = 2600 kg/m 3 . The height of the area of the reagent distribution layer H pp = 7 m. The width of the layer A sl = 10 m, the thickness of the layer b sl = 4 m. The height of the excavation h exp = 3 m, the width of the excavation b exp = 3 m. Angle α = 55°. Then the volume V pp ≈182 m 3 , the volume of the reagent V p = 1.18 m 3 , the total length of the wells L well = 136 m.
Общее количество скважин, их длина и расположение определяется графическим способом. Полученные данные приведены в таблице 1.The total number of wells, their length and location are determined graphically. The obtained data are shown in Table 1.
Способ позволит предотвратить смерзание отбитой руды в блоке избежать льдонакопления за счет конденсации и замерзания влаги при проветривании после взрыва и обеспечить ее надежный выпуск. Преимуществами предлагаемого способа являются:The method will prevent freezing of broken ore in the block, avoid ice accumulation due to condensation and freezing of moisture during ventilation after the explosion, and ensure its reliable release. The advantages of the proposed method are:
- возможность применения в условиях подземной разработки;- possibility of application in underground mining conditions;
- сохранение сыпучих свойств отбитой руды в очистном пространстве, что позволит избежать потерь при выпуске;- preservation of the free-flowing properties of broken ore in the treatment space, which will avoid losses during release;
- повышение эффективности и безопасности процесса выпуска руды при подземной разработке рудных месторождений криолитозоны.- increasing the efficiency and safety of the ore release process during underground development of permafrost ore deposits.
Источники информации, отобранные в процессе поискаSources of information selected during the search process
1. Патент №155251, РФ. Устройство для предотвращения смерзания, опубл.1. Patent No. 155251, Russian Federation. Anti-freezing device, publ.
27.092015, Бюл. №27 (прототип).09/27/2015, Bull. No. 27 (prototype).
Claims (12)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2815126C1 true RU2815126C1 (en) | 2024-03-11 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3815957A (en) * | 1972-09-11 | 1974-06-11 | Kennecott Copper Corp | Controlled in-situ leaching of mineral values |
| SU1029677A1 (en) * | 1981-07-20 | 1985-08-07 | Предприятие П/Я В-2683 | Rock breaking method and device for effecting same |
| SU1684497A1 (en) * | 1989-01-16 | 1991-10-15 | Институт Горного Дела Ан Казсср | Method for working ore bodies |
| RU155251U1 (en) * | 2015-04-28 | 2015-09-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела Севера им. Н.В. Черского Сибирского отделения Российской академии наук | DEVICE FOR PREVENTION OF FREEZING |
| RU173661U1 (en) * | 2017-03-20 | 2017-09-05 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела Севера им. Н.В. Черского Сибирского отделения Российской академии наук | COMPLEX FOR PREVENTION OF FREEZING OF EXPLODED ROCKS AT CAREER INSTALLATIONS |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3815957A (en) * | 1972-09-11 | 1974-06-11 | Kennecott Copper Corp | Controlled in-situ leaching of mineral values |
| SU1029677A1 (en) * | 1981-07-20 | 1985-08-07 | Предприятие П/Я В-2683 | Rock breaking method and device for effecting same |
| SU1684497A1 (en) * | 1989-01-16 | 1991-10-15 | Институт Горного Дела Ан Казсср | Method for working ore bodies |
| RU155251U1 (en) * | 2015-04-28 | 2015-09-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела Севера им. Н.В. Черского Сибирского отделения Российской академии наук | DEVICE FOR PREVENTION OF FREEZING |
| RU173661U1 (en) * | 2017-03-20 | 2017-09-05 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела Севера им. Н.В. Черского Сибирского отделения Российской академии наук | COMPLEX FOR PREVENTION OF FREEZING OF EXPLODED ROCKS AT CAREER INSTALLATIONS |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ВИНОКУРОВ А.П. Экспериментальные исследования процесса вторичного смерзания горных пород в условиях минерализации поровой влаги. Горн. информ.-аналит. бюллетень. 2008. Якутск, с. 188-193. ЗУБКОВ В.П. и др. Повышение полноты извлечения руды, склонной к смерзанию, при торцевом выпуске в условиях подземной разработки месторождений криолитозоны. Горн. информ.-аналит. бюллетень. ИГДС СО РАН. 2020, с.16-23. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US2080875A (en) | Method of and means for treating wells | |
| US3437148A (en) | Method and article for increasing the permeability of earth formations | |
| US5531274A (en) | Lightweight proppants and their use in hydraulic fracturing | |
| CA2644213C (en) | Method of treating subterranean formations using mixed density proppants or sequential proppant stages | |
| US4423907A (en) | In situ recovery of shale oil | |
| Tutak et al. | Determination of particular endogenous fires hazard zones in goaf with caving of longwall | |
| US20030025381A1 (en) | Sulfur storage method and system | |
| CN106437670A (en) | Method for improving coal seam permeability based on acidification means | |
| CN106560671A (en) | Explosion method for tundra of high-and-cold surface mine | |
| RU2815126C1 (en) | Method of ore layer preparation for release in cryolithozone conditions | |
| Rustan et al. | Mining and rock construction technology desk reference: Rock mechanics, drilling & blasting | |
| Szlązak et al. | Comparison of methane drainage methods used in Polish coal mines | |
| US3083778A (en) | Rotary drilling of wells using explosives | |
| US7896443B2 (en) | Ore extraction using combined blast and thermal fragmentation | |
| US4002119A (en) | Method for in situ assembly of charge for controlled shooting of wells | |
| US3630283A (en) | Method of producing particles of rock in a subterranean situs | |
| RU155251U1 (en) | DEVICE FOR PREVENTION OF FREEZING | |
| RU221470U1 (en) | Device for continuous preliminary softening of frozen rocks around a well | |
| RU146134U1 (en) | DEVICE FOR CREATING AN INTERMEDIATE IN A WELL | |
| SU1461930A1 (en) | Method of combined mining of mineral deposits | |
| RU2168627C1 (en) | Method of underground mining of deposits in cryolitic zone | |
| RU2215144C2 (en) | Method of filling of room worked-out space in mineral underground mining | |
| RU173661U1 (en) | COMPLEX FOR PREVENTION OF FREEZING OF EXPLODED ROCKS AT CAREER INSTALLATIONS | |
| Vasilyev et al. | Justification of underground gold placer development parameters for the Konevinsky deposit | |
| US3763781A (en) | Method and apparatus for shooting wells |