Способ повторной разработки рудных месторождений
METHOD FOR RE-DEVELOPMENT OF ORE DEPOSITS

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при вовлечении в добычу запасов руд из ранее отработанных блоков.
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.
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:
3
где Q - расход рабочей жидкости, м/с;
2
- сечение выработки в свету, м;
- средняя скорость течения жидкости в слое с высотой, равной диаметру частицы, м/с;
f - коэффициент трения частиц о поверхность;
гидравлическая крупность частиц руды, м/с;
- составляющая скорости жидкости по нормали к поверхности.
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.
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.
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.
3
3
3
3
При изготовлении тяжелых растворов в качестве утяжелителя используют следующие вещества: пирит (5 г/см), магнетит (5,2 г/см), ферросилиций (6,8 г/см) и галенит (7,5 г/см). Взвешенные твердые частицы увеличивают плотность жидкости пропорционально их весу.
Для расчета количества утяжелителя, необходимого для получения жидкости заданной плотности, пользуются формулой:
3
где V - объем жидкости, см;
3
- плотность утяжелителя, г/см;
3
- плотность тяжелой жидкости, г/см.
)
Для тяжелой жидкости существует показатель, характеризующий ее транспортные способности - условная кинетическая вязкость (). B лаборатории опытным путем определяют скорость вытекания определенного объема воды (из капилляра и тяжелой суспензии  и находят их отношение , а затем вычисляют условную кинетическую вязкость по формуле:
Значение показателя Е берут из таблицы 1.
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.
С использованием известных формул из практики обогащения руд в тяжелых средах расход жидкости, перекачиваемой насосом, определяется по формуле:
3
где: Q - расход рабочей жидкости, м/с;
2
- сечение выработки в свету, м;
- средняя скорость течения жидкости в слое с высотой, равной диаметру частицы, м/с;
- гидравлическая крупность частиц руды, м/с;
- составляющая скорости жидкости по нормали к поверхности.