Фгбоу во «ЗабГУ» Факультет горный Кафедра подземной разработки месторождений полезных ископаемых
|
Скачать 413 Kb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Забайкальский государственный университет» (ФГБОУ ВО «ЗабГУ») Факультет горный Кафедра подземной разработки месторождений полезных ископаемых УЧЕБНЫЕ МАТЕРИАЛЫ для студентов заочной формы обучения по дисциплине «Физико-химическая геотехнология» для специальности 21.05.04 Горное дело специализация "Подземная разработка рудных месторождений" Общая трудоемкость дисциплины (модуля)
Краткое содержание курса
Форма промежуточного контроля Курсовой проект на тему «Проект подземного выщелачивания урановых руд. Получение оптимального размера куска руды буровзрывным способом». Содержание курсового проекта:
Графическая часть проекта - Графическая часть курсового проекта выполняется на одном листе ватмана формата А1 в составе:
При разработке курсового проекта используем учебное пособие «Физико-химическая геотехнология» В.А. Овсейчук, В.В. Медведев, Чита, ЗабГУ, 2014 г. Методические рекомендации к курсовому проекту на тему «Проект подземного выщелачивания урановых руд. Получение оптимального размера куска руды буровзрывным способом». ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Введение Современный этап развития горнодобывающей промышленности характеризуется усложнением условий добычи полезных ископаемых: снижается содержание полезных компонентов, увеличивается глубина залегания руд, усложняются горнотехнические условия, что в конечном итоге приводит к увеличению себестоимости конечной продукции. На этом фоне использование методов кучного и подземного выщелачивания урансодержащих руд позволяет эффективно перерабатывать обедненное сырье. Подземное выщелачивание как новый прогрессивный метод в настоящее время широко применяются в России и за рубежом. В мировой практике имеется значительный положительный опыт добычи урана данным методом из трднопроницаемых руд, в которых проницаемость создается искусственным путем – предварительным дроблением их на месте залегания. Преимущество метода подземного выщелачивания очевидны: отпадает необходимость строительства дорогостоящих рудников или карьеров, гидрометаллургических заводов, значительно снижается расход материалов, сокращается численность. Кроме того, за счет вовлечения в переработку более бедных и некондиционных руд, залегающих в сложных гидрогеологических условиях, увеличивается сырьевая база предприятий. Коренным образом улучшаются условия труда, обеспечивается более полное использования богатств недр, сводятся к минимуму потери урана при добыче и переработке, обеспечивается эффективность охраны окружающей среды. Так на промышленной площадке «ППГХО» в течении более 10 лет был накоплен большой опыт по подготовке и отработке рудных магазинов методом подземного выщелачивания. В связи с ухудшением горнотехнических условий и глубиной залегания руд основными параметрами эффективности применения данного метода стали качественная подготовка рудных магазинов и оптимальная степень дробления руды. Исходные данные к курсовому проекту Тип рудовмещающих пород – трахидацит. Плотность породы - 2,5 т/м3. Расстояние между трещинами – 0,8 м. Предел прочности на сжатие – 85 Мпа. Коэффициент разрыхления - 2,2. Коэффициент Пуасона - 0,18. Мощность рудного тела - 5 м. Угол падения рудного тела - 75 град. Содержание урана в балансовой руде – 0,100 %. Модуль Юнга - 5,7 10-10 Па. Классификация пород - VIII. Длина камеры - 100 м. Высота камеры - 60 м. Мощность потолочины - 6 м. Мощность междукамерного целика - 7 м. Максимальная длина скважин – 12 м. Диаметр скважин - 100 мм. Тип бурового оборудования - БП- 100. Технология подготовки блока к подземному выщелачиванию Технология подземного выщелачивания скальных урановых руд, эффективна при разработке сравнительно бедных урановых руд, отвечающих требованиям данной технологии по содержанию полезного компонента, горнотехническим и горно-геологическим условиям разработки, извлечения урана из руд. Применяются при этом система разработки «блоковое магазинирование со скважинной отбойкой руды и последующим ее выщелачиванием». Подготавливается блок восстающими, расположенном в целике. Подэтажные штреки прорезаются по всей длине камеры. Отрезная щель формируется взрыванием вертикальных скважин на отрезной восстающий на всю ширину камеры. Руда отбивается на отрезную щель скважинами диаметром 80-105 мм из уступов в отступающем порядке. Скважины бурятся восходящими веерами из под этажных штреков. В процессе отбойки проводится частичный выпуск (до 30%) взорванной руды для создания компенсационного пространства через подэтажные штреки и рудоспуски. Выше на 10-15 м проходится выработки оросительного горизонта: штрек (система выработок), из которого (которых) бурятся оросительные скважины диаметром 105 мм. Скважины выбуриваются в камеру с магазинированной горнорудной массой. Схема подготовки блока под систему разработки «блоковым магазинированием с последующим выщелачиванием» показана на рис. 1.  Рис. 1 Схема подготовки эксплуатационного блока под систему отработки « блоковое магазинирование с последующим выщелачиванием» 1 – оросительный штрек; 2 – оросительный орт; 3 – оросительные скважины; 4 - восстающий; 5 – рудоспуск; 6 – отрезной восстающий; 7 – буровой орт; 8 – буровой штрек; 9 – контур рудного тела; 10 – дренажный орт; 11 – дренажный штрек; 12 – откаточный штрек; 13 - откаточный орт Ниже камеры с магазинированной рудой проходится дренажный горизонт и оборудуется приемный зумпф для улавливания продуктивных растворов. Важнейшим показателем, определяющим успех подземного выщелачивания при разработке скальных пород, является обеспечение заданной крупности дробления массива. Специфика определения параметров буровзрывных работ при подготовке руды к подземному и кучному выщелачиванию состоит том, что гранулометрический состав выщелачиваемой руды должен обеспечивать рациональные геотехнологические параметры, включая полноту извлечения урана, за весь период выщелачивания. Другой способ повышения извлечения при подземном выщелачивании урановых руд связан с додрабливанием руды после отбойки. Техническим результатом данной технологии является увеличение скорости выщелачивания и эффективности извлечения полезного компонента, обеспечен безопасных условий труда, снижение себестоимости выщелачивания. Результат достигается тем, что в способе подземного выщелачивания крепких руд, включающем проходку подготовительно-нарезных выработок, скважинную отбойку камеры на компенсационное пространство отрезной щели. Отбитую руду из камеры выдают на горизонт откатки, дробят и подают через горизонт орошения назад или перепускают в ниже расположенную камеру, руду выщелачивают и осуществляют частичный выпуск выщелачиваемой руды с последующим возвратом. Опыт применения кучного выщелачивания показывает, что эффективность существенно повышается при формировании штабелей из дробленой до заданного размера руды. При этом извлечение достигает 80-85% с одновременным сокращением времени выщелачивания кучи. В предлагаемой технологии подземного выщелачивания замагазинированная руда выпускается из камеры, додрабливается на передвижной дробильной установке, размещенной на горизонте откатки в районе блока на исходящей струе. Затем руда снова подается обратно в камеру выщелачивания через горизонт орошения, или в ниже расположенную одновременно отрабатываемую с данной камеру. В ходе процесса выщелачивания периодически осуществляют частичный выпуск SO выщелачиваемой руды из камеры с последующим возвратом, в результате чего уменьшается возникновение каналов тока растворов, что способствуют более полному извлечению полезного компонента из выщелачиваемой камеры. Внедрение способа позволяет существенно увеличить скорость протекания процесса выщелачивания, полноту извлечения полезного компонента, уменьшить вне камеры, себестоимость извлечения металла и отрабатывать более бедные дробления отбитой руды на передвижном дробильном комплексе до необходимой кондиции. Способ подземного выщелачивания осуществляется следующим образом. Для подготовки камеры к выщелачиванию проводят подготовительно-нарезные выработки (рис. 2), включающие полевые штреки 1, буро-дренажный штрек 2, буровой штрек 3, пройденный выше основного горизонта, формирование дучек 4, проходки заездов 5 с уклоном, рудоперепуска 6. Далее формируют отрезную щель. Отбойку камерных запасов производят комплектами веерных скважин на компенсационное пространство отрезной щели. Гарантом качественного дробления руды в камерах и последующего выщелачивания в них отбитой руды являются буровые работы. Поэтому к бурению скважин для магазинирования руды в камерах предъявляется особые требования: глубина и угол наклона, перпендикулярность забуренных вееров скважин к оси выработки и др. Главным условием качественного бурения является: - точность установки бурового станка для бурения веерных глубоких скважин; - выбор режима бурения; - выбор бурового инструмента (коронки, пневмоударники) для каждого вида пород. Все пробуренные скважины для отбойки магазинирования руды в камерах проверяются маркшейдерской службой (проектная глубина, угол наклона, чистота скважин, перпендикулярность к оси выработки). Нисходящие скважины, особенно в начале бурения обсаживаются кондукторами, а после окончания бурения закрываются деревянными пробками. После маркшейдерской проверки составляется акт на выполнение буровых работ в соответствии с проектом. Один веер скважин обуревается только с одного бурового станка. Бурение веерных скважин в камерах следует начинать с торцов к центру камер блока. Последние два веера непосредственно примыкающие с обеих сторон к компенсационному пространству обуревается только после полной его подготовки и бурятся от стенок компенсационного пространства на расстояние более чем проектная ЛНС (3,5-4,0 м). Желательно эти веера пробурить двойными, чтобы надежно гарантировать отбойку первого ряда скважин на компенсационное пространство. Выпускают замагазинированную руду из камеры через дучки на горизонт. Руду доставляют погрузодоставочными машинами до передвижного дробильного расположенного в районе блока на исходящей струе воздуха, где додрабливается до определенной величины куска и снова подают в камеру выщелачивания через горизонт орошения или перепускают в расположенную ниже выщелачиваемую камеру. После этого руду орошают раствором реагента и периодически по мере необходимости производят частичный выпуск выщелачиваемой руды с размещением ее в этой же или ниже выщелачиваемой камере.  Рис. 2 Проекция камеры на вертикальную плоскость По окончанию подготовки, производится «обкатка» блока на воде с целью определения фильтрационных характеристик массива, а также мест возможных утечек растворов. После проведения водобалансовых исследований блок закисляется. Применяемые реагенты: раствор серной кислоты концентрацией 3-5 г/л, интенсивность орошения 45-50 л/ч.м2. Выщелачивание руды ведется в фильтрационно-динамическом режиме и при достижении концентрации урана в растворе 20-30 мг/л доукрепление рабочих растворов прекращается. Блок в течении 3-4 суток промывается маточниками сорбции при подаче растворов с производительностью в 30-35 м3/ч. После этого раствор из блока выпускается, блок заполняется шахтной водой и выстаивается в течении 15-20 суток. Фронтальный разрез камеры показан на рис. 3.  Рис. 3 Разрез камеры Продуктивные растворы из зумпфа по трубопроводу насосами подаются на поверхность и направляется на переработку. Переработка продуктивных растворов: - сорбция урана из растворов на ионообменной смоле (анионите) ВП-IAи; АМП; «Россион»; - твердофазная регенерация насыщенного сорбента; - получение кристаллов АУТК (аммоний-уранил-трикарбоната) – конечный продукции подземного выщелачивания; - конверсия анионита; Далее, готовая продукция транспортируется на гидрометаллургический завод. Затаренные в герметичные спецконтейнеры кристаллы АУТК завозятся на ГМЗ автотранспортом и передаются на окончательную переработку с получением закиси-окиси урана. Оформление отрезной щели. Очистные работы по отбойке и магазинированию руды начинается с оформления отрезной щели. Отрезная щель располагается в центре камеры и образуется путем расширения отрезного восстающего с помощью взрывных скважин. Взрывные работы осуществляются после обуривания всех скважин, задействованных в оформлении отрезной щели. Заряжание и взрывание скважин производится в несколько стадий поочередно на отрезной восстающий. После каждой стадии отбойки серии скважин и подвыпуска отбитой горнорудной массы, на подэтаже проверяется состояние последующих скважин и производится съемка фактического состояния отрезной щели. Для исключения разрушения устьевых частей скважин и заброса выработки горной массой предусмотреть величину недозаряда или величину забойки для скважин не менее 1,5-3,0 м в зависимости от глубины скважин. Во время заряжания параллельных скважин необходимо следить за тем, чтобы ВВ во всех скважинах находилось на одном уровне. Если это условие не соблюдается, то возможно пережатие последующих скважин, что затруднит их заряжание. Расчет системы разработки с подэтажным магазинированием Основные параметры камерной системы разработки:
Подсчет запасов руды в блоке Распределение запасов руды в блоке по выработкам и видам работ, показатели извлечения руды при выемке приведены в таблице 3,2. Показатели извлечения руды по отдельным видам работ приняты нормативные. Рассчитываем следующие показатели:
Расчет отбойки руды При камерной системе разработки очистной блок разбивается на емеры, располагаемые вкрест простирания рудных тел большой мощности, или по простиранию жилообразных рудных тел мощностью от 3,2м до 7,5м. В случае отработки отдельно (локально) залегающих рудных тел жилообразной формы располагаемые в их пределах камеры являются очистными блоками. Выемка руды в блоке осуществляется камерами, с отбойкой руды в «зажиме». Отбойка руды в камерах ведется восходящими веерами скважин. Скважины диаметром 105мм пробуриваются из подэтажных выработок (штреков, ортов), высота подэтажа 12м. Коэффициент крепости руды f =12-15. В качестве основного ВВ принят гранулит АС4. Зарядка скважин производится переносными пневмозарядчиками. Для бурения скважин предусматривается использовать высокопроизводительные самоходные буровые установки НКР – 100М. Первый слой в камере отбивается на отрезную щель, остальные слои отбиваются на замагазинированную руду. Сущность отбойки руды «в зажиме» заключается в отбойке руды при отсутствии свободного компенсационного пространства или при незначительном его объеме. Руда при отбойке разрыхляется за счет уплотнения зажимающего материала (разрыхленной руды). При взрыве зарядов ВВ граница массива руды с зажимающим материалом смещается в сторону этого материала примерно на 3 м, в зоне длиной до 20 м смещение прекращается. При правильно выбранных параметрах качество дробления руды при отбойке «в зажиме» по сравнению с отбойкой на свободное пространство заметно улучшается. Это результат более длительного воздействия ударных взрывных волн на массив и расход большей доли энергии прямой волны (до 90 %) на дробление руды. Лучшего качества дробления руды добиваются при коэффициенте разрыхления зажимающего материала 1,2—1,4. Такое разрыхление создается при выпуске до 20 % руды из пограничной зоны непосредственно перед взрывом. Толщина одновременно отбиваемого слоя (количество рядов скважин) зависит от свойств руды, толщины и степени разрыхления зажимающего материала. Количество одновременно взрываемых рядов изменяется от 2 (толщина слоя 4—6 м) до 7 (толщина слоя на 20 м). В большинстве случаев при рудах средней крепости оптимальная толщина слоя по условию дробления — 9—12 м, что соответствует 3—4 рядам скважин. Удельный расход ВВ на отбойку в «зажиме» на 15—40 % больше, чем при отбойке на свободное пространство. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Похожие:
 |
Федеральный горный и промышленный надзор россии постановление Утвердить Единые правила безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом |
 |
Методические рекомендации по сопоставлению данных разведки и разработки... Разработаны Федеральным государственным учреждением «Государственной комиссией по запасам полезных ископаемых» (фгу «гкз») за счет... |
|
Фгбоу во «ЗабГУ» Факультет юридический Кафедра международного права и международных связей Студенты номера зачетных книжек, которых, оканчиваются на цифры 0, 1, 2, 3 выполняют |
|
Фгбоу во «ЗабГУ» Факультет юридический Кафедра международного права и международных связей Студенты номера зачетных книжек, которых, оканчиваются на цифры 0, 1, 2, 3 выполняют |
|
И рассыпных месторождений полезных ископаемых подземным способом пб 03-553-03 Единые Правила безопасности при разработке рудных, нерудных и россыпных месторождений полезных ископаемых подземным способом (далее... |
|
Фгбоу во «ЗабГУ» Факультет юридический Кафедра гражданского права и гражданского процесса Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования |
|
Фгбоу во «ЗабГУ» Факультет юридический Кафедра гражданского права и гражданского процесса Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования |
|
Фгбоу во «ЗабГУ» Факультет юридический Кафедра международного права и международных связей Глаголы to be, to have в Present, Past, Future Simple. Оборот there + be. Модальные глаголы |
|
Об утверждении единых правил безопасности при разработке месторождений... Утвердить Единые правила безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом |
|
Фгбоу во «ЗабГУ» Факультет филологии и массовых коммуникаций Кафедра... Форма промежуточного контроля в семестре –1,2,3, семестр зачет/ 4 семестр экзамен |
|
Фгбоу во «ЗабГУ» Факультет филологии и массовых коммуникаций Кафедра... Форма промежуточного контроля в семестре –1,2,3, семестр зачет/ 4 семестр экзамен |
|
Аннотация образовательной программы спо по специальности 21. 02.... Аннотация образовательной программы спо по специальности 21. 02. 17 Подземная разработка месторождений полезных ископаемых |
|
Фгбоу во «ЗабГУ» Факультет экономики и управления Кафедра управления персоналом Льготы и компенсации по условиям труда этим категориям работающих. Затраты на обеспечение работников теплой спецодеждой и обувью... |
|
Фонд оценочных средств Рекомендован к утверждению на заседании кафедры месторождений полезных ископаемых |
|
Рабочая программа дисциплины Специализации: Геологическая съемка, поиски и разведка месторождений полезных ископаемых |
|
Заседания секции твердых полезных ископаемых Экспертно-технического совета Федерального бюджетного учреждения «Государственная комиссия по запасам полезных ископаемых» (фбу «гкз») |