Спосіб формування хвостосховища у кар’єрі

Спосіб формування хвостосховища у кар'єрі, що включає виймання розкриву в робочій зоні, переробку корисних копалин, складування відходів збагачення, формування дамб обвалування акумулюючих і приймальних ділянок хвостосховища, подачу освітленої води до збагачувального устаткування з плавучої насосної станції, який відрізняється тим, що попередньо за межею кар'єрного поля на схилі поверхні у балці улаштовують акумулюючу ділянку хвостосховища з плавучою насосною станцією, дамби обвалування якої формують з порід розкриву у процесі будівництва й експлуатації кар'єру першої черги, скидають до акумулю ючої ділянки відходи збагачення з послідовним формуванням зон замулювання уздовж дамби обвалування, а насосну станцію пересувають між цими зонами для відкачки освітленої води, після чого починають готувати приймальні ділянки хвостосховища у виробленому просторі кар'єру з нижчими позначками дна, їх дамби обвалування виконують фільтруючими з піскової маси розкриву, причому під час утворення першої приймальної ділянки акумулюючу ділянку залишають тільки для вмісту профільтрованих дренажних вод та атмосферних опадів з підтриманням рівня води в акумулюючій ділянці нижче позначки дна виробленого простору, далі, послідовно з кожної приймальної ділянки, утворюють робочу шляхом замулення її згущеними відходами збагачення у напрямку відробленого тальвегу балки з відкачкою профільтрованої води до акумулюючої ділянки, одночасно продовжуючи готувати наступні приймальні ділянки. Корисна модель відноситься до гірничої справи, зокрема до відкритого способу розробки пологих родовищ, де корисні копалини потребують збагачення, м'які породи розкриву включають прошарки піскової маси, а кар'єрне поле перетинають глибокі балки та яри. Відомий спосіб розробки пологих родовищ, коли м'які породи розкриву розмивають гідромоніторами, а пульпу за допомогою гідротранспорту складують у гідровідвалах (хвостосховищах). їх розміщують за межами кар'єрного поля, дамби обвалування будують водостійкими з порід розкриву, а освітлену воду відкачують до гідромоніторів плавучими насосними станціями, які встановлюють стаціонарно у протилежному від пляжу гідро-відвалу торці [Нурок Г.А., Лутовинов А.Г., Шерстюков А.Д. Гидроотвалы на карьерах. М.: Недра, 1977.311с]. Недоліки такого способу є те, що формування зовнішніх гідровідвалів приводить до суттєвого порушення земної площі, дамби обвалування будують за спеціальною технологією, щоб забезпечити надійність складування пульпи із значним вмістом води та протистояти напору її хвиль під час атмосферних коливань. Стаціонарне розміщення плавучих насосних станцій потребує формування прямолінійних контурів зони замулювання уздовж усієї довжини дамби обвалування гідровідвалу (хвостосховища). Все це супроводжується значними трудоємністю та собівартістю добувних робіт. Найбільш близьким по технологічній суті та досягаемому результату формування хвостосховищ у кар'єрі є спосіб підготовки виробленого простору кар'єру до рекультивації, коли при розробці м'яких порід розкриву у процесі відвалоутворення відвалоутворювачем між суміжними відвальними західками у виробленому просторі формують робочі ділянки хвостосховища, які заповнюють жидкими відходами збагачення з видаленням профільтрованих вод до акумулюючої ділянки хвостосховища, яка теж розміщена у межах виробленого простору кар'єру. Випуск пульпи до неї проводять із розосереджених патрубків, а освітлену воду відкачують стаціонарною станцією [Висновок про видачу деклараційного патенту України по заявці №20031110792 від 28.11.2003р., патент №69744 від 15.09.2004р.]. СО 5Г 10349 Недоліки такого способу є те, що дамби обвалування робочих ділянок гідровідвалу формують з потокових об'ємів розкриву, що не забезпечує надійності фільтрації води із замулюваної ємності. Внаслідок цього води накопичується у тілі хвостосховища і може затоплювати робочу зону кар'єру. Розташування акумулюючої ділянки хвостосховища у межах кар'єрного поля потребує розміщення додаткових об'ємів розкриву у зовнішніх сховищах, що потребує значних витрат на його перевезення та суттєво порушує земну площу. Велика маса води у внутрішньому хвостосховищі сприяє підтопленню робочої зони кар'єру. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення способу формування хвостосховища у кар'єрі, в якому шляхом запровадження нової технологічної схеми досягається можливість безперервного проведення гірничих робіт у кар'єрі без необхідності складування відходів у зовнішніх сховищах та підтоплення робочої зони фільтруючими водами і, за рахунок цього, виключають надмірні порушення земної площі та суттєво знижують трудоємність та вартість добувних робіт. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому способі формування шламосховища у кар'єрі, що включає виймання розкриву в робочій зоні, переробку корисних копалин, складування відходів збагачення, формування дамб обвалування акумулюючих і приймальних ділянок хвостосховища та подачу освітленої води до збагачувального устаткування з плавучої насосної станції, ємності для розміщення відходів збагачення розташовують відповідно з контурами балки, яка пересікає контури кар'єрного поля. Згідно з корисною моделлю, попередньо за межею кар'єрного поля на схилі поверхні у балці улаштовують акумулюючу ділянку хвостосховища з плавучою насосною станцією, дамби обвалування якої формують з порід розкриву у процесі будівництва і експлуатації кар'єру першої черги, скидають до акумулюючої ділянки відходи збагачення з послідовним формуванням зон замулювання уздовж дамби обвалування, а насосну станцію пересувають між цими зонами для відкачки освітленої води, після чого починають готувати приймальні ділянки хвостосховища у виробленому просторі кар'єру з нижчими позначками дна, їх дамби обвалування виконують фільтруючими з піскової маси розкриву, причому під час утворення першої приймальної ділянки акумулюючу ділянку залишають тільки для вмісту профільтрованих дренажних вод та атмосферних опадів з підтриманням рівня води в акумулюючій ділянці нижче позначки дна виробленого простору, далі, послідовно з кожної приймальної ділянки утворюють робочу шляхом замулення її згущеними відходами збагачення у напрямку відробленого тальвегу балки з відкачкою профільтрованої води до акумулюючої ділянки, одночасно продовжуючи готувати наступні приймальні ділянки. Технічний результат можливо здобути тільки при заповненні виробленого простору діючого кар'єру згущеними відходами збагачення та обвалування робочих ділянок хвостосховища фільтруючими дамбами з відкачкою дренажних вод до акумулюючої ділянки хвостосховища. На Фіг. 1 показаний поздовжній переріз кар'єрного поля по тальвегу балки; на Фіг. 2 - технологічна схема формування гідровідвалу у плані. На фігурах позначено: 1 - кар'єрне поле, що відведене для розробки корисних копалин; 2 - балка, яка пересікає кар'єрне поле; 3 - робоча зона кар'єру, де ведеться розробка м'яких порід розкриву і корисних копалин; 4, 5 - вироблений простір кар'єру з нижчими та вищими позначками, де улаштовують внутрішнє хвостосховище і відвал відповідно; 6 - акумулююча ділянка хвостосховища; 7 - пересувна плавуча насосна станція; 8 - дамби обвалування акумулюючої ділянки хвостосховища; 9 - прибортове збагачувальне устаткування; 10 - пульпопровід з торцевим випуском; 11 - зона замулювання акумулюючої ділянки хвостосховища; 12 - траса пересування плавучої насосної станції; 13 - фільтруюча дамба приймальної ділянки хвостосховища; 14 - перша приймальна ділянка хвостосховища; 15 - підготовлені до замулювання приймальні ділянки хвостосховища; 16 - робоча ділянка хвостосховища; 17-напрямок замивання робочих ділянок хвостосховища згущеними відходами збагачення; 18 замулені ділянки хвостосховища; І, II, III...V - послідовність підготовки приймальних ділянок. Спосіб формування хвостосховища у кар'єрі може бути реалізований наступним чином. Кар'єрне поле 1, що виділене для розробки корисних копалин, характеризуються м'якими породами розкриву з вміщенням прошарків піскової маси, похилою поверхнею дна та пересікається балкою 2. Гірничі роботи, ведуть у робочій зоні кар'єру і утворюють вироблений простір, у межах якого з нижчими позначками дна 4 планують розміщувати внутрішнє хвостосховище, а у межах з вищими позначками дна - внутрішній відвал 5. Кар'єрне поле розкривають і готують до експлуатації проведенням виробок розкриття по тальвегу балки 2. Хвостосховище 4 утворюють з декількох різновидів ділянок. Попередньо, на початку освоєння родовища, за межею кар'єрного поля 1 на схилі поверхні у балці 2 улаштовують акумулюючу ділянку 6 хвостосховища 4 з плавучою насосною станцією 7. Дамби обвалування 8 акумулюючої ділянки 6 формують з порід розкриву, що видобувають у робочій зоні з кар'єру. Після спорудження дамб обвалування 8 до акумулюючої ділянки 6 хвостосховища 4 скидають жидкі відходи збагачення корисних копалин, які перероблюють на прибортовому збагачувальному устаткуванні 9 та транспортують по пульпроводу 10 з торцевим випуском на дамбі обвалування 8. При цьому уздовж дамби обвалування 8 утворюють зону замулювання 11 зі хвилястою конфігурацією урізу пляжу, яка залежить від кроку переміщення та часу роботи торцевого випуску пульпроводу 10 на одному місці. Освітлену воду з акумулюючої ділянки 6 подають до прибортового збагачувального устаткування 9 з плавучої насосної станції 7, яку послідовно переміщують по трасі 12 у залежності від розвитку зони замулювання 11. Породи розкриву і відходи збагачення розміщують у дамбах обвалування 8 та акумулюючій ділянці 6 хвостосховища 4 на про 10349 тязі усього процесу будівництва і експлуатації ка18 хвостосховища 4, при потребі, замивають згур'єру першої черги. щеними відходами збагачення до потрібної висоти. Заповнення повністю внутрішнє хвостосховище При достатньому розмірі виробленого просторекультивують шляхом покриття його поверхні ру з піскової маси, яку роздільно виймають з порід шаром родючих порід. Таким чином формують розкриву формують фільтруючу дамбу 13 першої внутрішнє хвостосховище 4 із послідовних ділянок, приймальної ділянки 14. При цьому рівень води у що виключає порушення земельної площі зовнішакумулюючій ділянці хвостосховища 4 підтримунім хвостосховищем. ють нижче позначки дна внутрішнього хвостосховища 4 за допомогою плавучої насосної станції 7, Заявляємо технічне рішення буде введено до внаслідок чого дренажні води самопливом відвопроекту розробки Мотронівського кар'єру Вільнодяться за межі робочої зони кар'єру 3 і тіла внутгірського гірничо-металургійного комбінату по вирішнього хвостосховища 4. Після цього акумулююдобуванню титановміщуючих пісків та аналогічних ча ділянка 6 виконує функції тільки для приймання розсипних родовищ руд чорних та кольорових мепрофільтрованих дренажних вод та атмосферних талів. опадів. Далі, при переміщенні робочої зони 3 поРеалізація наведеної технології на Мотронівслідовно з кожної приймальної ділянки 16 утворюському кар'єрі дозволяє зберегти від порушення ють робочу 16 шляхом замулення згущеними відзовнішнім хвостосховищем понад 1200га земної ходами збагачення. площі та отримати економічний ефект у розмірі, який розраховано по формулі: Відходи збагачення згущають у відомих фільтрах і складують з торцевим намивом послідовно E=S х (Кр-Кв-Ср)=1200 х (82,87-20,64при формуванні робочої ділянки 16 хвостосховища 5,7)=67836тис.грн, 4. Оскільки балка 2 є природним водостоком, наде S - площа рекультивованих земель, га; мив згущених відходів збагачення ведуть у напряКр, Кв - вартість 1 га земель під ріллею і вигомку 17 до відробленої частини її тальвегу. Однонами, грн; часно виключається затоплення С р - собівартість рекультивації 1 га порушених профільтрованими водами робочої зони 3 кар'єру земель, грн. попереджувальним формуванням послідовних Наведені показники підготовки виробленого приймальних ділянок 15 під час посування фронту простору Мотронівського кар'єру до рекультивації гірничих робіт, які використовують також і для доза новою технологією, підтверджують високу ефедаткового дренажу розроблюваного родовища ктивність заявленого технічного рішення. корисних копалин. Відроблені раніш робочі ділянки 1 -1 З Комп'ютерна верстка Н. Лисенко Підписне 70 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ - 4 2 , 01601