Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ЗАКЛАДКИ ВЫРАБОТАННОГО ПРОСТРАНСТВА
СПОСОБ ЗАКЛАДКИ ВЫРАБОТАННОГО ПРОСТРАНСТВА

СПОСОБ ЗАКЛАДКИ ВЫРАБОТАННОГО ПРОСТРАНСТВА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Способ закладки выработанного пространства относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке месторождений водорастворимых полезных ископаемых с закладкой выработанных пространств. Сущность способа: в выработанное пространство подают пульпу с растворимыми горными породами в две стадии, причем в пульпу, подаваемую во вторую стадию, вводят хлориды магния и/или кальция. 3 з.п. ф-лы, 1 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2029877
Класс(ы) патента: E21F15/00
Номер заявки: 5008962/03
Дата подачи заявки: 16.07.1991
Дата публикации: 27.02.1995
Заявитель(и): Акционерное общество "Уралкалий"; Пермский политехнический институт
Автор(ы): Папулов Л.М.; Пойлов В.З.
Патентообладатель(и): Акционерное общество "Уралкалий"
Описание изобретения: Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке месторождений водорастворимых полезных ископаемых с закладкой выработанных пространств.
Известен способ закладки выработанного горного пространства при разработке солевых месторождений, включающий ограждение отработанной камеры перемычками и заполнение ее пульпой в две стадии с дозакладкой во второй стадии до кровли пульпой, концентрация твердого в которой ниже, чем в пульпе первой стадии, причем заполнение камеры во второй стадии производят пульпой, содержащей растворимые горные породы с соотношением твердой и жидкой фаз в процессе пульпообразования в интервале (1:2) - (1:4), которую нагревают до 20-40оС.
Недостатками способа являются повышенные энергозатраты, идущие на нагревание пульпы, а также повышенная растворимость закладочного материала, что ведет к образованию пустот в закладочном массиве и снижению его прочностных характеристик.
Цель изобретения - снижение энергозатрат при закладочных работах и снижение растворимости закладочного массива.
Для этого в способе закладки выработанного пространства, включающем ограждение отработанной камеры перемычками и заполнение ее пульпой, содержащей растворимые горные породы, в две стадии с дозакладкой во второй стадии до кровли пульпой, в закладочную пульпу, подаваемую на вторую стадию, вводят хорошо растворимые в воде вещества, например хлориды магния и/или кальция, причем в количестве, составляющем избыток не менее 5% против количества, необходимого для образования в пульпе раствора насыщенного состава при температуре подземной выработки. В качестве источника хлорида магния используют глинисто-солевой шлам, образующийся при переработке карналлитовой руды, а в качестве источника хлорида кальция - дистиллярную жидкость производства кальцинированной соды.
Существенными отличительными признаками предлагаемого решения являются введение в закладочную пульпу, подаваемую на вторую стадию, хорошо растворимых в воде веществ типа хлоридов магния и/или кальция, причем в 5%-ном избытке от необходимого количества для образования в пульпе насыщенного раствора и использование в качестве источника MgCl2 и CaCl2 глинисто-солевого шлама, образующегося при переработке карналлитовой руды и дистиллярной жидкости производства кальцинированной соды.
Эти признаки обеспечивают предлагаемому изобретению соответствие критерию "существенные отличия".
Введение в закладочную пульпу хлорида магния и/или хлорида кальция приводит к снижению растворимости остальных компонентов солевой пульпы: хлоридов калия и натрия. В результате этого происходит частичная кристаллизация этих компонентов в закладочном массиве, которая ведет к образованию солевых мостиков, повышению прочности массива и исключению его растворения жидкой фазой пульпы. При этом отпадает необходимость подогрева пульпы до 20-40оС, который проводится для увеличения содержания KCl в жидкой ее фазе, чтобы затем при охлаждении пульпы до температуры подземного горизонта 8оС произошла кристаллизация KCl из раствора пульпы. Следовательно исключаются энергозатраты на подогрев пульпы.
При введении в закладочную пульпу хлоридов магния или кальция в меньшем количестве, чем 5%-й избыток против количества, необходимого для образования в пульпе раствора насыщенного состава, растворимость закладочного массива (за счет сезонных колебаний температур пульпы) составляет недостаточно низкую величину, что приводит к локальным размывам массива и снижению его прочности. Повышенный избыток (более 5%) хлоридов магния или кальция не влияет на снижение растворимости закладочного массива и нецелесообразен. Применение в качестве источника хлорида магния глинисто-солевого шлама, образующегося при переработке карналлитовой руды, а в качестве источника хлорида кальция - дистиллярной жидкости производства кальцинированной соды позволяет удешевить закладочные работы и одновременно складировать промышленные отходы производства обогащенного карналлита и кальцинированной соды.
Способ закладки выработанного пространства осуществляют согласно примеру.
П р и м е р. В лабораторную модель отработанной камеры калийной шахты объемом 3 л, помещенную в холодильник при 8оС (температурный режим калийной шахты), подают солевую пульпу, состоящую из галитовых отходов калийной обогатительной фабрики и рассола шламохранилища той же фабрики при соотношении Т:Ж = 1:1.
Пульпа равномерно заполняет емкость камеры, постепенно уплотняясь. Через 5 сут скопившийся рассол отводят из камеры. К образовавшемуся основному закладочному массиву производят дополнительную гидрозакладку при соотношении Т: Ж = 1:2. В качестве твердой фазы используют глинисто-солевой шлам, образующийся при переработке карналлитовой руды и содержащий, %: KCl 9,5; NaCl 16,4; MgCl2 7,8; нерастворимый остаток 46,3. Н2О остальное. В качестве жидкой фазы используют дистиллярную жидкость производства кальцинированной соды, содержащую, %: CaCl2 11,2; NaCl 4,1; CaSO4 0,1; вода остальное. Дистиллярную жидкость предварительно смешивают с глинисто-солевым шламом в аппарате с мешалкой в течение 15 мин. При этом с жидкой фазой дозакладываемой пульпы поступает 26,7 кг на 1 м3 пульпы MgCl2 и 49,1 кг CaCl2. Жидкая фаза пульпы приобретает состав пересыщенного при 8оС раствора, %: KCl 6,4; NaCl 12,3; MgCl2 3,30; CaCl2 6,07; H2O остальное. (Составу насыщенного при 8оС раствора соответствует состав, %: KCl 6,4; NaCl 12,3; MgCl2 3,14; CaCl2 5,78; H2O остальное). Избыток компонентов MgCl2 и CаCl2 составляет 5% против количества этих компонентов, необходимого для образования в пульпе насыщенного раствора при 8оС. Твердую фазу закладочного массива фильтруют и взвешивают, затем фильтрат добавляют к твердой фазе и закладочную массу выдерживают при 8оС в течение 47 сут. После этого указанную операцию повторяют, таким путем определяют растворимость закладочного массива. Для приведенного примера она составила 0%.
Другие примеры осуществления способа закладки выработанного пространства приведены в таблице. В примере 2 избыток компонентов MgCl2 и CaCl2 составлял менее 5%. При этом растворимость закладочного массива составила 0,8%. В примере 3 избыток компонентов MgCl2 и CaCl2 составлял более 5%, что обеспечило снижение растворимости закладочного массива до 0%. В примерах 4-5 вводили в закладочную пульпу только MgCl2 или только CaCl2, а не сумму этих компонентов как в примерах 1-3. Это не отразилось на величине растворимости закладочного массива. В примере 6 приведены данные осуществления способа закладки по прототипу (без ввода компонентов MgCl2 и CaCl2 и подогревом пульпы до 40оС), что привело к росту растворимости закладочного массива до 3,5%.
Таким образом, из данных таблицы следует, что осуществление закладки по данному способу позволяет снизить растворимость закладочного массива и исключить энергозатраты на подогрев закладываемой пульпы.
Формула изобретения: 1. СПОСОБ ЗАКЛАДКИ ВЫРАБОТАННОГО ПРОСТРАНСТВА, включающий ограждение отработанной камеры перемычками и подачу в нее пульпы с растворимыми горными породами в две стадии с дозакладкой во второй стадии до кровли, отличающийся тем, что в пульпу, подаваемую во вторую стадию, вводят хлориды магния и/или кальция.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что хлориды магния и/или кальция вводят в пульпу в избытке не менее 5% от количества, образующего в пульпе насыщенный раствор при температуре подземной выработки.
3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что в пульпу, подаваемую во вторую стадию, вводят хлорид магния в виде глинисто-солевого шлама, образующегося при переработке карналлитовой руды.
4. Способ по пп. 1 - 3, отличающийся тем, что в пульпу, подаваемую во вторую стадию, вводят хлорид кальция в виде дистиллярной жидкости производства кальцинированной соды.