Способ разработки сложноструктурных глубокозалегающих россыпей
METHOD FOR DEVELOPMENT OF COMPLEX-STRUCTURED DEEP-LYING DEPOSITS

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для разработки сложноструктурных глубокозалегающих россыпей золота.
Известна конструкция механического расширителя, устанавливаемого на колонне буровых труб, для расширения пробуренных скважин с целью получения проб породы увеличенного объема [1]. Механический расширитель включает корпус и расширительные лопасти с режущими элементами.
Недостатком механического расширителя является сложность извлечения на поверхность отделяемой от массива пробы в процессе расширения скважины.
Известен способ скважинной добычи твердых полезных ископаемых и устройство для его осуществления [2], включающие проходку опережающей скважины, использование рабочего органа в виде расширителя с лопастями армированными резцами для выбуривания пород обратным ходом и извлечение выбуренных пород в виде гидросмеси.
Недостатком способа являются потери крупного самородного золота при транспортировке песков в виде гидросмеси.
Известна конструкция расширителя скважины [3], включающего буровую штангу, плуг, ось качания плуга, кронштейны и бадью. При вращении буровой штанги происходит выдвижение плуга, который расширяет скважину и сбрасывает срезанный грунт в бадью.
Недостатком применения расширителя скважины являются потери части песков над плотиком при расширении скважины в продуктивном пласте из-за криволинейной траектории движения плуга.
Наиболее близким по технологической сущности является способ скважинного выщелачивания золота из сложноструктурных глубокозалегающих россыпей, включающий бурение скважин, выявление богатых зон продуктивного пласта, расширение скважин, локальное извлечение шнеком элемента богатой зоны и гравитационное обогащение минеральной массы из богатых зон, содержащих крупное золото, отработку методами физико-химической геотехнологии продуктивного пласта [5].
Недостатком способа является невозможность механической выемки всего объема минеральной массы из богатых зон, содержащих крупное золото, что впоследствии приводит к потерям золота из-за неполного растворения выщелачивающими растворами крупного золота.
Технический результат заключается в повышении эффективности извлечения золота из глубокозалегающих россыпей, увеличении производительности и надежности выемки, снижении экологической нагрузки на окружающую среду в районе ведения горных работ.
Технический результат достигается тем, что в способе разработки сложноструктурных глубокозалегающих россыпей, включающем бурение скважин, выявление богатых зон продуктивного пласта, расширение скважин, локальное извлечение шнеком элемента богатой зоны и гравитационное обогащение минеральной массы из богатых зон, содержащих крупное золото, отработку методами физико-химической геотехнологии продуктивного пласта, оставшаяся часть богатой зоны - за границей выбуривания шнеком по простиранию продуктивного пласта, извлекается цилиндрическим ковшом, установленным на буровую штангу, при этом после погружения цилиндрического ковша на уровень продуктивного пласта автоматическая система подает сигналы на управление гидромеханизмами поворота расширителей, шарнирно прикрепленных к корпусу цилиндрического ковша, и - на управление гидроцилиндрами позиционирования поворотных режущих кромок под расчетным углом резания, при этом расширители установлены по направлению вращения цилиндрического ковша и раскрываются по мере срезания слоя, а угол поворота расширителей соответствует толщине срезаемого слоя, причем срезанная поворотными режущими кромками минеральная масса направляется расширителями во внутреннюю полость цилиндрического ковша с днищем, а после заполнения цилиндрический ковш через скважину поднимается для контроля минеральной массы на содержание золота и подачи на гравитационное обогащение, причем циклы разработки продуктивного пласта продолжаются до снижения качества извлекаемой минеральной массы в переходной зоне до установленного уровня, а зону продуктивного пласта с низким содержанием золота отрабатывают методами физико-химической геотехнологии.
Возможность формирования требуемой последовательности выполняемых действий предложенными средствами позволяет решить поставленную задачу, определяет новизну, промышленную применимость и изобретательский уровень разработки.
На фиг. 1 - схема разработки сложноструктурной глубокозалегающей россыпи; на фиг. 2 - выносной элемент А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2, цилиндрический ковш с расширителями в исходном положении; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 2, цилиндрический ковш с выдвинутыми расширителями в крайнем положении.
Способ разработки сложноструктурных глубокозалегающих россыпей включает бурение скважин 1, выявление богатых зон 2 продуктивного пласта 3, расширение скважин 4, локальное извлечение шнеком 5 элемента 6 богатой зоны 2 и гравитационное обогащение минеральной массы из богатых зон 2. Оставшаяся часть 7 богатой зоны 2 - за границей 8 выбуривания шнеком 5, извлекается цилиндрическим ковшом 9, установленным на буровую штангу 10 и погружаемым на уровень 11 продуктивного пласта 3. Цилиндрический ковш 9 управляется автоматической системой 12, которая подает сигналы на управление гидромеханизмами 13, 14 поворота расширителей 15, 16, шарнирно 17, 18 прикрепленных к корпусу 19 цилиндрического ковша 9, и - на управление гидроцилиндрами 20, 21 позиционирования поворотных режущих кромок 22, 23 под расчетным углом резания 24. Расширители 15, 16 установлены по направлению вращения 25 цилиндрического ковша 9 и раскрываются по мере срезания слоя 26, угол поворота 27 расширителей 15, 16 соответствует толщине 28 постепенно срезаемого слоя 26. Срезанная минеральная масса собирается во внутренней полости 29 цилиндрического ковша 9 на днище 30. Циклы разработки продуктивного пласта 3 продолжаются до снижения качества извлекаемой минеральной массы в переходной зоне 31. Зона 32 продуктивного пласта 3 с низким содержанием золота отрабатывается методами физико-химической геотехнологии.
Способ разработки сложноструктурных глубокозалегающих россыпей осуществляется следующим образом.
Ведется бурение скважин 1, выявление богатых зон 2 продуктивного пласта 3, расширение скважин 4, локальное извлечение шнеком 5 элемента 6 богатой зоны 2 и гравитационное обогащение минеральной массы из богатых зон 2, содержащих крупное золото, отработка методами физико-химической геотехнологии продуктивного пласта 3. Оставшаяся часть 7 богатой зоны 2 - за границей 8 выбуривания шнеком 5 по простиранию продуктивного пласта 3, извлекается цилиндрическим ковшом 9, установленным на буровую штангу 10. После погружения цилиндрического ковша 9 на уровень 11 продуктивного пласта 3 автоматическая система 12 подает сигналы на управление гидромеханизмами 13, 14 поворота расширителей 15, 16, шарнирно 17, 18 прикрепленных к корпусу 19 цилиндрического ковша 9, и - на управление гидроцилиндрами 20, 21 позиционирования поворотных режущих кромок 22, 23 под расчетным углом резания 24. Расширители 15, 16 установлены по направлению вращения 25 цилиндрического ковша 9 и раскрываются по мере срезания слоя 26, а угол поворота 27 расширителей 15, 16 соответствует толщине 28 срезаемого слоя 26. Срезанная поворотными режущими кромками 22, 23 минеральная масса направляется расширителями 15, 16 во внутреннюю полость 29 цилиндрического ковша 9 с днищем 30. После заполнения цилиндрический ковш 9 через скважину 4 поднимается для контроля минеральной массы на содержание золота и подачи на гравитационное обогащение. Циклы разработки продуктивного пласта 3 продолжаются до снижения качества извлекаемой минеральной массы в переходной зоне 31 до установленного уровня. Зону 32 продуктивного пласта 3 с низким содержанием золота отрабатывают методами физико-химической геотехнологии.
Способ обеспечивает повышение эффективности извлечения золота из глубокозалегающих россыпей, увеличение производительности и надежности выемки, снижение экологической нагрузки на окружающую среду в районе ведения горных работ.
Источники информации:
1. Патент РФ №2183249 от 10.06.2002. Механический расширитель.
2. Патент РФ №2236537 от 20.09.2004. Способ скважинной добычи твердых полезных ископаемых и устройство для его осуществления.
3. Полезная модель к патенту РФ №124299 от 20.01.2013. Расширитель скважины.
4. Патент РФ №2716536 от 12.03.2020. Способ скважинного выщелачивания золота из сложноструктурных глубокозалегающих россыпей.