Спосіб розробки сховищ відходів гірничорудної сировини

Спосіб розробки сховищ відходів гірничорудної сировини, при якому за допомогою плавучого земснаряда розпушують техногенні ґрунти і утворену пульпу транспортують трубопроводом до місця її переробки, який відрізняється тим, що пульпу розміщують у 3 вихідною базою даних для створення комплексу машинобудівних виробів, які складають технологічну основу пропонованої корисної моделі. Відомі способи використання плавучих земснарядів для добування розсипних корисних копалин, у тому числі залізомарганцевих конкрецій [1, 2, 3], алмазів (4], сапропелю [5, 6], намиву хвостосховищ, енергетичного і транспортного будівництва, тощо [7, 8, 9, 10, 11], якими вирішують питання добування корисних копалин з виконанням локальних цілей, а саме: розпушення покладів, підвищення продуктивності земснаряда, складування відходів, утилізації технологічної води, її освітлення та багаторазове введення в робочий процес, зневоднення добутого продукту, будівництва, забезпечення рекультивації земельних площ. Наведені технічні комплекси не вирішують питань суміщення гідромеханізації і процесів утилізації корисних копалин з техногенних родовищ та селективного вийняття окремих технологічно різне збагачуваних компонентів. В свою чергу, більш близькими до заявляємої корисної моделі по виконуваним операціям та складовим елементам забезпечуючого комплексу в частині відокремлення одного із компонентів з масиву корисних копалин е способи згідно [12, 13, 14], але і дані рішення не мають своєї технологічної закінченості для виконання розробки техногенних родовищ, також відсутні рішення технологічного суміщення земснаряда, гідромеханізованого транспортування розпушеної породи та засобів відділення з пульпи залізомістких компонентів різного принципу збагачення. Найближчим з відомих технічних рішень, взятого за прототип заявляємому способу, по цільовому використанню, операціям реалізації, енергетичним потокам, модульній конструкції комплексу, показникам призначення, складовим частинам, функціональним можливостям, близькості сфери використання відповідає спосіб розробки техногенних гірничорудних родовищ [15], згідно якому, розробку вказаних родовищ ведуть із задією гідромеханізованих засобів, якими розпушують техногенну породу з використанням багатосоплового гідромонітора і при цьому забезпечують комплексу підвищення продуктивності і надійності, безгідроударне транспортування та сезонну незалежність розробки, включаючи обмеження заважаючого впливу на роботу землесосу плаваючих предметів не мінерального походження. Як свідчить аналіз операцій способу-прототипу і технічних засобів його реалізації, залишаються невирішеними питання селективного вий-няття з пульпи залізомістких компонентів, підвищення економічних показників за рахунок опосередкованого зменшення енерговитрат, технологічного суміщення елементів комплексу. Задача способу, що заявляється - розширення області гідромеханізованого видобутку корисних копалин та підвищення економічних показників при вторинному добуванні і переробці залізомістких 29248 4 компонентів з накопичених відходів руд чорних металів. Поставлену задачу вирішують за рахунок того, що в способі розробки хвостосховищ відходів гірничорудної сировини, при якому із задією плавучого земснаряду розпушують техногенні ґрунти і утворену пульпу транспортують трубопроводом до місця її попередньої переробки, де додатково пульпу розміщують у демпфіруючому накопи-чувачі та піддають постійно змішуючій дії, чим не допускають її осадження і подають на первинне збагачення до гравітаційного засобу, збагачену гравітаційним способом породу знову ж гідромеханізовано направляють до суміруючого накопичувача, а відходи пульпи із вказаного засобу піддають подальшій переробці у магнітному сепараторі, магнітне збагачену породу також направляють до суміруючого накопичувача, звідки первинно збагачений продукт гідромеханізовано транспортують до основного виробництва збагачувальної фабрики, де виробляють залізний концентрат, а відходи збагачення повертають до хвостосховища. При цьому, як варіант, можлива подача пульпи первинне з демпфіруючого накопичувача до магнітного сепаратора, а потім до гравітаційного збагачувального засобу з послідуючим виконанням (збереженням) інших операцій пропонованого способу, або транзитного використання в технологічній лінії одного з елементів первинного збагачення. Завдяки новим операціям досягнуто виконання поставленої задачі, в першу чергу підвищення економічних показників за рахунок підняття продуктивності комплексу через більш глибоке вийняття з відходів корисних копалин. Порівняльний аналіз запропонованого способу з відомим рівнем техніки у відповідності наведеним джерелам інформації не виявив його (рівня) впливу на досягнення позитивного результату згідно поставленої задачі. Таким чином, пропоноване технічне рішення відповідає вимогам корисності, новизни і винахідницького рівня, призначене для використання у промисловості, а саме - у гірничорудній галузі, здійснене за допомогою існуючих комплектуючих виробів, промислове освоєних суднобудівною, металургійною, електротехнічною та машинобудівною галузями, також визнаних науково обґрунтованих методів і при його реалізації в умовах криворізьких гірничозбагачувальних комбінатів забезпечується промислове освоєння сотень млн тон відходів руд чорних металів та досягнення величини вийняття вказаних руд з 12 до 30%, чим виконуються вимоги промислової придатності, які вбачали автори. Суть корисної моделі пояснюється кресленням (Фіг.) та описом взаємодії її складових елементів. До складу комплексу входять плавучий земснаряд 1, розміщений на хвостосховищі 2. Останнє (2) створене в природній балці, яку перекрито греблею 3. Земснаряд 1 з'єднаний трубопроводом 5 з демпфіруючим иакопичувачем 4 пульпи. Накопичувач 4 облаштований барботажним засобом 6 та шламонасосом 7, який своїм 5 напірним виходом з'єднаний з гідроциклоном 8. Первинно збагачена порода з елемента 8 поступає до суміруючого накопичувача 9, а залишки пульпи - до магнітного сепаратора 10. Сепаратор 10 своїми виходами роздільно з'єднано з накопичувачем 9 та через шламонасос 11 і трубопровід 12 з хвостосховищем 2. В свою чергу, вихід елемента 9 насосом 13 та відповідним трубопроводом з'єднано із збагачувальною фабрикою, остання з'єднана з ставкомвідстойником хвостос-ховища 2 відповідними лотками (позиції трубопроводу, збагачувальної фабрики, лотків та ставка на малюнку не позначено); напрямки потоків показано стрілками. Взаємодію складових частин корисної моделі реалізують наступним чином. В підготовчий період виконують організаційно-технічні заходи: зняття за допомогою допобіжних засобів механізації грунтово-рослинного покриття хвостосховища, очищення поверхні водоймища від плаваючих предметів та їх утилізацію; опресування транспортного трубопроводу; виконання необхідних заходів по техніці безпеки; підключення комплексу до енергомережі. Далі вводять в роботу земснаряд 1, одержану пульпу з хвостосховища 2 трубопроводом 5 з напірним зусиллям, достатнім для подолання опору, зв'язаного з різницею рівня поверхні водоймища, греблі 3 і власне опору самого трубопроводу 5, подають до демпфіруючого накопичувача 4. Наповнюючи накопичувач 4 пульпою, для виключення впливу осадності, вводять в процес барботажний засіб 6. Останнім досягають змішуючої дії на пульпу. По факту наповнення пульпою накопичувача 4 включають шламовий насос 7 і направляють пульпу до гідроциклону 8 - відбувається розподіл фракцій гірничих порід по крупності. Найбільш мілкі фракції направляють до суміруючого накопичувача 9, чим досягають первинного збагачення, а залишок пульпи (більш крупні фракції) транспортують напірною енергією насосу 7 до магнітного сепаратора 10. Далі магніт-но збагачена пульпа надходить до накопичувача 9, звідки породу, збагачену з гідроциклону 8, (вийняття до 18% залізомістких компонентів - від загальної маси) та магнітно збагачену з сепаратора 10 (вийняття до 12% залізомістких компонентів - також від загальної маси) разом за допомогою шламонасосу 13 транспортують до збагачувальної фабрики, де доводять частку залізомістких компонентів у вигляді концентрату до 65,8%. Залишки пустої породи із сепаратора 10 за допомогою насоса 11 та трубопроводу 12 транспортують до хвостосховища 2; розміщують там окремою площею. Сюди ж по лоткам із збагачувальної фабрики скидають пусту породу і мінералізовану воду досягаючи балансу у використанні останньої. Таким чином, пропонований комплекс дозволяє ввести в корисну експлуатацію існуючі техногенні гірничорудні родовища, досягти повного вийняття залізомістких компонентів, зберегти сільськогосподарські поля за рахунок зменшення роз-кривів під діючі картери та ввести повторне використання хвостосховищ, ввести нові 29248 6 технології вторинної переробки відходів руд чорних металів, розширити сферу використання гідромеханізованого способу добування корисних копалин, досягти енергозбереження і в цілому підвищити економічні показники гірничорудної галузі. Джерела інформації 1. SU 177 6298 E21В43,00,15.11.1992, Бюл. №42. 2. Б.С. Маковиков. Комплексы оборудования для подводной разработки розсыпей на шельфе. Горный журнал, 1997, №11, с.26-28. 3. В.Б. Добрецов и др. Разработка и комплексное использование материалов залежей ЖМК Финского залива. Горный журнал, 2002, №8, с.63-65. 4. К.Б. Королёв. Перспективы применения средств гидромеханизации для разработки приповерхностных участков месторождений алмазов в Архангельской области на примере трубки Архангельская месторождения алмазов им. М.В. Ломоносова. Гидромеханизация - 2003. По материалам Третьего съезда гидромеханизаторов России. М., МГТУ, 2004, с.72-77. 5. С.М. Штин. Новое в гидромеханизированном способе добычи сапропелей. Горный журнал, 1998, №6, с.71-72. 6. С.М. Штин. Опыт и перспективы разработки сапропеля. Горный журнал, 1997, №3, с.21-23. 7. SU 1629375 Е02В7/06, 23.02.1991, Бюл. №7. 8. SU 1650859 Е02В7/06, 23.05.1991, Бюл. №19. 9. SU 1656040 Е02В7/06,15.06.1991, Бюл. №22. 10. SU 1652576 Е21С49/00, 30.05.1991, Бюл. №20. 11. SU 1682442 Е02В1/00, 07.10.1991, Бюл. №37. 12. SU 1664959 Е02В7/06, 23.07.1991, Бюл. №27. 13. SU 1665867 В01D19/00, 23.07.1991, Бюл. №27. 14. SU 1701384 В03С1/00, 30.12.1991, Бюл. №48. 15. UA 15923 Е02F1/00, E21B43/00, 17.07.2006, Бюл №7.