способ размещения отходов обогащения калийных производств

Формула изобретения

1. Способ размещения отходов обогащения калийных производств, включающий вскрытие, подготовку и отработку участка камер, приготовление закладочной смеси из отходов обогащения калийных производств и закладку камер, отличающийся тем, что вскрытие отрабатываемого участка осуществляют уклонами с вышележащего пласта, отработанные очистные камеры заполняют закладочной смесью с добавлением хлорида кальция, которую подают по уклонам с вышележащего пласта, а после заполнения камер возводят непроницаемые перемычки в начале уклонов.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что закладочную смесь подают по уклонам самотеком.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что закладочную смесь подают в каждую камеру или группу камер с вышележащего пласта по скважинам, с последующим их тампонированием.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при размещении отходов обогащения калийных производств.

Известен способ подземного складирования солешламовых отходов, включающий проходку камер с оставлением между ними целиков, проходку вентиляционного, транспортного и дренажных штреков, гидравлическую доставку шламов от обогатительных фабрик, отбор рассолов и подачу их на обогатительные фабрики, при котором камеры проходят во вмещающих рабочие горизонты устойчивых водонепроницаемых породах (А.с. 1058836 СССР, МПК B65G 5/00, E21F 15/00. Способ подземного складирования солешламовых отходов; заявл. 04.03.82; опубл. 07.12.83, Бюл. № 45).

Недостатком этого способа является то, что для размещения шлама требуется проходить специальные шламовые камеры в каменной соли.

Также известен способ закладки шлама, позволяющий оставлять в закладываемой камере в твердом виде и твердую и жидкую части шлама, включающий приготовление закладочной смеси из шлама, образующегося при производстве хлористого калия и хлористого кальция (Пат. 2459086 РФ, МПК E21F 15/00. Способ закладки шлама; заявл. 21.03.2011; опубл. 20.08.2012).

Недостатком этого способа является то, что для его осуществления требуется устанавливать непроницаемые перемычки в каждой камере для удержания закладочной смеси.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ закладки солеотходов, включающий вскрытие, подготовку и отработку участка камер, их последующую закладку через скважины с вышележащего пласта (Методическое руководство по ведению горных работ на рудниках Верхнекамского калийного месторождения // УФ ВНИИГ. - Недра. - Москва, 1992. - С.153-155).

Недостатком этого способа является то, что требуются значительные затраты на удаление из камер осветленного рассола.

Технический результат изобретения заключается в уменьшении объемов размещения отходов обогащения калийных производств в поверхностных хвостохранилищах за счет их размещения отработанных очистных камерах, а также в уменьшении объемов горных работ.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе размещения отходов обогащения калийных производств, включающем вскрытие, подготовку и отработку участка камер, приготовление закладочной смеси из отходов обогащения калийных производств и закладку камер, вскрытие отрабатываемого участка осуществляют уклонами с вышележащего пласта. Отработанные очистные камеры заполняют закладочной смесью с добавлением хлорида кальция, которую подают по уклонам с вышележащего пласта. Закладочную смесь по уклонам подают самотеком. После заполнения камер возводят непроницаемые перемычки в начале уклонов. Закладочную смесь подают в каждую камеру или группу камер с вышележащего пласта по скважинам, с последующим их тампонированием.

Сущность способа поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена общая схема размещения отходов в камерах, на фиг.2 - разрез по А-А.

На чертежах обозначены: 1 - выработки вышележащего пласта; 2 - конвейерный уклон; 3 - вентиляционный уклон; 4 - выемочный штрек; 5 - вентиляционный штрек; 6 - очистные камеры; 7 - закладочный трубопровод; 8 - непроницаемая перемычка; 9 - закладочный массив.

Способ размещения отходов обогащения калийных производств в отработанных камерах осуществляют следующим образом.

Первоначально с выработок вышележащего пласта 1 по границам предполагаемого к отработке участка проходят конвейерный 2 и вентиляционный 3 уклоны на нижележащий сильвинитовый пласт (фиг.1).

Затем с уклонов 2, 3 на нижележащем пласте проходят выемочный 4 и вентиляционный 5 штреки. На подготовленном участке производят очистные работы камерной системой, при этом руда от проходки очистных камер 6 поступает на обогатительную фабрику.

После отработки очистных камер 6 в них размещают отходы обогащения калийных производств гидравлическим способом.

Закладочную смесь готовят на поверхности, а к закладываемым камерам ее подают в горячем виде. Это обусловлено тем, что в закладочную смесь из отходов обогащения калийных производств добавляют хлорид кальция, который при остывании твердеет. Закладочную смесь по закладочным трубопроводам 7, проложенным по выработкам вышележащего пласта, транспортируют до участка размещения отходов.

Закладочную смесь для заполнения группы камер смесью отходов подают с конвейерного 2 и/или вентиляционного 3 уклона самотеком, далее закладочная смесь поступает на выемочный штрек 4, растекается и заполняет очистные камеры 6. После заполнения камер 6 сильвинитового пласта, т.е. после выхода пульпы на уклоны, подачу закладочной смеси прекращают и возводят непроницаемые перемычки 8 в начале уклонов, тем самым изолируя участок размещения отходов (фиг.2).

После остывания закладочной смеси она представляет прочный закладочный массив 9, так как рассол, вступая в химическую реакцию с хлоридом кальция, образует твердое вещество - кристаллогидрат хлористого кальция.

Таким образом, размещение отходов (солеотходов и глинисто-солевых шламов) осуществляют в очистные камеры на обособленном участке сильвинитового пласта, имеющем 2-4 наклонных выхода на вышележащий пласт.

В зависимости от горно-геологических условий закладочную смесь могут подавать в каждую камеру или группу камер сильвинитового пласта по скважинам, пробуренным с выработок вышележащего пласта. После чего скважины должны быть затампонированы.

Преимуществом предлагаемого способа является то, что для размещения отходов не требуется:

- проходить специальные камеры по каменной соли, так как размещение отходов производят на участке отработки очистных камер сильвинитового пласта;

- выполнять изоляцию каждой камеры для удержания в ней закладочной смеси, так как подачу пульпы производят по наклонным выработкам с вышележащего пласта;

- откачивать рассол, так как рассол, содержащийся в закладочной смеси, вступает в химическую реакцию с хлоридом кальция с образованием твердого вещества - кристаллогидрата хлористого кальция.

Полнота заполнения камер закладочной смесью при этом составит более 95%.

Предлагаемый способ позволяет размещать значительные объемы отходов обогащения калийных производств в отработанных очистных камерах, тем самым уменьшив объемы их размещения в поверхностных хвостохранилищах.