книги / Разработка калийных месторождений

Технологическая схема гидрозакладочной установки рудника СКРУ-2 приведена на рис. 5.3.

Солеотходы от обогатительной фабрики, поступившие в ПУ-2, с помощью делителя потока 1 типа «качающееся ведро» разделяются на два потока. Один поток по течке 2 направляется на закладку, а второй по течке – на солеотвал. Солеотходы, направляемые на закладку, с помощью второго делителя потока «качающееся ведро» одновременно поступают на конвейеры 3, которые разгружаются в смесительные воронки 4. Для сглаживания пульсаций пульпы воронки имеют объем 20 м3. Диаметр поступающих частиц солеотходов 0,47–1,38 мм.

Для образования закладочной пульпы в воронки по рассолопроводам подают рассол из центральной насосной и шламовую пульпу. Подачу рассола в каждую воронку производят отдельным насосом. Для подачи рассола в стволе № 3 проложены три рассолопровода 15, из них – два рабочих и один резервный. Для улавливания посторонних предметов в воронках установлены решетки с размером ячейки 70×70 мм.

Шламы в воронку подают насосом из емкости 9 по шламопроводу 14. В емкость шламы поступают из сгустителя 7 через пульподелитель 8. Вторая часть шламов поступает в шламохранилище через смесительную емкость 5-3.

Для транспортирования шламов к воронке в емкость подают шахтный рассол. Схемой предусмотрены два варианта подачи рассола. По основному варианту рассол на разбавление шламов подают из рассольного бака 11 насосом. Рассол для разбавления шламов подают в рассольный бак из рассолопроводов во время работы гидрозакладки. Подача рассолов на разбавление шламов не оказывает влияния на приготовление пульпы, так как этот объем рассола возвращается в смесительную воронку вместе со шламом. По другому варианту на разбавление шламов рассол подают непосредственно в емкость 9 за счет запаса напора в рассолопроводах.

Впристрое к надшахтному зданию предусмотрены зумпфы 10 с зумпфовыми насосами. Откачку из зумпфов производят в смесительные емко-

сти 5-1, 5-2.

Взависимости от расположения закладываемого участка возможны следующие варианты подачи гидрозакладочной пульпы:

– подача только за счет геодезического перепада высот;

– подача с дополнительным напором за счет насоса 6, установленного на поверхности;

141

– подача с дополнительным напором за счет насоса, установленного на поверхности, и за счет подкачки пульпоперекачными станциями 12.

Из смесительных воронок закладочную пульпу направляют в рудник. Поверхностные насосные размещают в пристрое к стволу № 4. Насосы пульпу подают из смесительных емкостей 5-1 и 5-2, куда пульпа поступает

из смесительных воронок.

Подземные пульпоперекачные станции 12 размещают в руднике на пласте АБ. Из пульпопровода пульпа поступает в мешалку, а из мешалки пульпу откачивают насосом. В аварийных ситуациях пульпа из мешалки по сливной трубе поступает в камеры пласта Красный-II, которые специально оставляют незаложенными. В эти же камеры производят опорожнение участка пульпопровода (от ствола до насосной станции) при аварийных промывках.

Подача пульпы к районам закладочных работ 19 производится по пульпопроводам 15. После закладки камер отделившийся от солеотходов рассол стекает в участковые рассолосборники. Откачка рассолов от участковых насосных станций 17 до рассолосборника центральной насосной станции 18 и далее через коллектор 13 на поверхность производится по рассолопроводам 16.

В случае аварийного прекращения подачи рассола из центральной насосной промывку пульпопроводов производят рассолом из бака 11 с аварийным запасом рассола. Для заполнения бака с аварийным запасом рассола и подачи рассола в емкость 9 смонтированы рассолопроводы.

Ввиду того что в руднике образуются избыточные рассолы, их периодически удаляют. Из центральной насосной станции рассол подают в промежуточную емкость 9, а из нее – в шламохранилище. По другому варианту из бака 11 по рассолопроводу рассол подают в промежуточную емкость и далее в шламохранилище. При откачке рассола из бака 11 следят за тем, чтобы запас рассола в баке был достаточен для аварийной промывки пульпопроводов.

5.3. Технологические схемы размещения шлама в рудник

5.3.1. Общие сведения о шламах

Глинисто-солевые шламы представляют собой гидросмесь с массовым соотношением жидкого к твердому 3:1…2:1. Жидкая фаза смеси – насыщенный калием и натрием рассол, твердая содержит от 15 до 70 % нераст-

143

144

5.3.2.Технологии размещения шлама

Взависимости от типа выработок, в которые размещают шлам, различают способы размещения шлама в очистные выработки и в специальные выработки, пройденные для размещения шлама.

Размещение шлама в очистные выработки проводят в случае, если эти выработки подлежат закладке солеотходами. Используют две технологии размещения шлама. По одной из них шламы просто добавляют в гидрозакладочную пульпу и производят закладку этой смесью.

Компрессионные испытания образцов закладочного массива с различным содержанием Н.О. показали, что компрессионная характеристика массива с содержанием Н.О. от 0,7 до 4,0 % отличается незначительно.

Вторая технология – так называемая «послойная закладка» – заключается в том, что в камеру вначале подают шлам, а после его отстаивания – гидрозакладочную пульпу. Послойную закладку применяют в камерах, почва которых находится ниже почвы выемочного и вентиляционного штреков.

Шлам подают до тех пор, пока его уровень приблизится к уровню почвы нижнего из штреков. С целью исключения возможного перелива шлама уровень шлама в камере выдерживают ниже почвы штрека на 0,2– 0,3 м. После осветления рассола (примерно через сутки) в камеру подают гидрозакладочную пульпу. При подаче пульпы осветленный рассол вытекает из камеры, а поверх осадка шлама образуется закладочный массив. Под весом солеотходов шлам уплотняется, вследствие чего образуется нижний слой закладочного массива с высоким содержанием Н.О.; схема послойной закладки приведена на рис. 5.6.

5

Рис. 5.6. Схема послойной закладки шламов и солеотходов: 1 – выемочный штрек; 2 – вентиляционный штрек; 3 – порог; 4 – перемычка; 5 – фильтрующий порог; 6 – первоначальный уровень шлама; 7 – уплотненный осадок шлама; 8 – гидрозакладочный массив

145

сом в составе: комбайн «Урал-20Р» («Урал-20А»), бункер-перегружатель БП-15, самоходный вагон 5ВС-15М. Камеры отрабатываются слоями сверху вниз. Число ходов в слое 4–5, число слоев 8–10. Порода от проходки всех выработок вывозится самоходным вагоном по уклону и закладывается в отработанные очистные камеры.

Технологическая схема размещения шлама в специальные камеры показана на рис. 5.8. Шламовую пульпу подают по шламопроводу. В камере частицы шлама осаждаются, а рассол осветляется. Осветленный рассол из камеры откачивают на обогатительную фабрику. Часть этого рассола используют для разбавления шлама, поступающего из шламового сгустителя, а избыточный рассол удаляют в шламохранилище. Откачку рассола в камере начинают производить при образовании его слоя толщиной 3 м.

В шламохранилище

1 Шлам

1 – сгуститель; 2 – мешалка; 3 – шламопровод; 4 – рассолопровод; 5 – шламовая камера; 6 – слой осадка шлама; 7 – слой рассола; 8 – передвижной насос; 9 – центральный рассолосборник

146

По мере заполнения камеры осадком шлама продолжают откачку рассола, постепенно передвигая насосную установку. Такой прием позволяет избежать возможное выщелачивание стенок камеры.

5.4. Технология складирования солеотходов в солеотвал

На предприятиях ОАО «Уралкалий» для закладки камер используют до 50 % солеотходов. Остальные солеотходы складируют на солеотвалах. Складирование производят по двум технологиям: путем сухой отсыпки и гидронамывом. Технологическая схема сухой отсыпки приведена на рис. 5.9.

4

3

зователь ПЛТ-1200; 5 – рассолосборник; 6 – насос; 7 – рассолопровод

Солеотходы на солеотвал доставляют конвейерами. В конце конвейерной линии устанавливают отвалообразующий комплекс, состоящий из отвалообразователя ПЛТ-1000 и перегружателя ПК-1500. Отсыпку ведут циклами. Вначале под разгрузочную головку конвейера устанавливают ПЛТ-1000, а затем по мере отсыпки ПЛТ-1000 передвигают и устанавливают перегружатель ПК-1500. Далее производят наращивание конвейера и цикл повторяют.

Недостатки схемы: отсыпаемый массив имеет небольшую начальную плотность, из-за чего происходит интенсивная усадка отсыпаемого массива, что влечет за собой необходимость повторной дозасыпки и, как следст-

147

вие, передвижку отвального оборудования. Необходимость частых передвижек требует наличия нескольких дополнительных точек отсыпки и в результате – разветвленной сети конвейерных линий на солеотвале.

Эти недостатки устранены при гидронамыве солеотвала (рис. 5.10).

Рис. 5.10. Технологическая схема гидронамыва солеотходов на солеотвал: 1 – конвейер; 2 – конвейерные весы; 3 – перегружатель ПК-1500; 4 – отвалообразователь ПЛТ-1200; 5 – рассолопровод; 6 – бульдозер; 7 – намывной массив; 8 – обваловка; 9 – рассолосборник; 10 – насос

Гидронамыв происходит следующим образом. В место отсыпки солеотходов с разгрузочной головки отвалообразователя подают рассол. Удельный расход рассола – 0,2–0,3 м3 на тонну солеотходов. Образовавшаяся пульпа растекается по большой площади. Расстояние растекания пульпы от точки образования пульпы до верхней бровки солеотвала, как показывает опыт, должно быть не менее 100 м. Максимальное расстояние не ограничивается. Минимальное расстояние позволяет обеспечить инфильтрацию рассола и сформировать на верхней бровке оконтуривающие валы.

При гидронамыве первоначальная плотность намыва на 10 % больше, чем при сухой отсыпке, а годовой намываемый слой в 10–5 раз меньше отсыпаемого слоя. Эти показатели резко сокращают усадку солеотвала, из-за чего утрачивается необходимость повторной отсыпки. Большая плотность намыва из одной точки позволяет сократить количество отвальных конвейерных линий, что уменьшает капитальные и эксплуатационные затраты.

Для сбора рассола по периметру солеотвала проходят канаву, а в самом низком месте оборудуют рассолосборник. Из рассолосборника при

148

сухой отсыпке рассол подают на фабрику, а при гидронамыве часть рассола направляют на солеотвал для образования пульпы, а оставшуюся часть – на фабрику.

5.5. Технология размещения шлама на солеотвале

Шлам на солеотвале размещают двумя способами. Первый способ аналогичен способу, используемому при гидрозакладке, – подмешивание шлама в гидрозакладочную пульпу. На солеотвале шлам добавляют в рассол, используемый для гидронамыва. Ввиду того что добавление шлама уменьшает коэффициент фильтрации намываемого массива, количество шлама ограничивают. Максимальное содержание Н.О. в намываемом массиве не должно превышать 2 %. Кроме того, добавление шлама ограничено и по времени года. При отрицательных температурах шлам не добавляют, так как при этом добавление шлама в несколько раз снижает коэффициент фильтрации, что вызывает значительные трудности по возведению контурных обваловок.

Рис. 5.11. Способ размещения отходов обогатительных фабрик калийных предприятий способом гидронамыва: 1 – внешняя обваловка; 2 – внутренняя обваловка; 3 – солеотходы; 4 – шламы

Второй способ размещения шлама состоит в том, что на солеотвале формируют небольшие емкости путем возведения валов. В емкости подают шлам. После фильтрации рассола производят гидронамыв солеотходов. Толщина слоя гидронамыва солеотходов 2–3 м. Затем цикл повторяют. Схема размещения шлама показана на рис. 5.11. С целью обеспечения устойчивости откосов солеотвала емкости формируют за пределами возможной призмы обрушения откоса солеотвала при максимальной высоте.

149

Контрольные вопросы по главе 5

1.Технология механической закладки солеотходов в очистные ка-

меры.

2.Объяснить работу технологической схемы гидрозакладочного комплекса рудника СКРУ-1.

3.Объяснить работу технологической схемы гидрозакладочного комплекса рудника СКРУ-2.

4.Объяснить работу технологической схемы гидрозакладочного комплекса рудника СКРУ-3.

5.Способы размещения шламов в горных выработках и на солеотвалах.

6.Способы размещения солеотходов на солеотвалах.

150