Способ скважинной гидравлической добычи полезных ископаемых Советский патент 1983 года по МПК E21C45/00 

(54) СПОСОБ СКВАЖИННОЙ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ДОБЫЧИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

1

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при скважинкой гидравлической добыче мощных янтареносных отложений.

Известен способ скважинной гидродобычи полезных ископаемых, включающий вскрытие продуктивного горизонта скважинами, их обсадку, установку гидродобычного оборудования с выдачным устройством, в качестве которого используется гидроэлеватор, сбойку между скважинами, оформление целиков, гидравлический размыв полезного ископаемого и выдачу его в виде пульпы на поверхность 1.

Однако указанный способ при зработке янтареносных отложений вызывает повышенный выход некондиционных кусков, появляющихся в результате разрушения янтаря струями высокого давления, а также при соударении янтареносных пород с почвой камеры, так как способ предполагает ведение гидроразмыва в осушенном забое.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ скважинной пшравлической

добычи полезных ископаемых, включающий вскрытие продуктивного горизонта периферийными скважинами, пробуренными по контуру добычной камеры, их обсадку, установку в них гидродобычного оборудования с вьщачным устройством, сбоку между скважинами по подстилающим породам продуктивного горизонта, подрезку последнего, заполнение подрезной выработки водой, обрушение пород продуктивного горизонта в подрезную щель,

10 гидроразрыв обрушенных пород продуктивное горизонта в затопленном забое и подъем пульпы на поверхность по скважине самоизливом за счет постоянного поступления жидкости размыва в рабочую зону 2.

15

Недостатком известного способа является низкая эффективность при разработке мощ ных янтареносных отложений из-за потерь янтаря в обрушенных породах.

Цель изобретения - повьпиение эффектив20ности разработки мощных янтареносных отложений путем снижения потерь янтаря.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему вскрытие 1 j : nyi ТИВИОГО горизонта периферийными сквалчШ.ами, пробуренными по контуру добьрпюй камеры, их обсадку, установку в них гидродобычного оборудования с выданным устройством, сбойку между скважинами по подстилающим породам продуктивного горизонта, подрезку последнего, заполнение подрезной выработки водой, обрушение пород продуктивного горизонта в подрезную щель, гидроразмьш обрущенных пород продуктивного горизонта в затопленном забое и подъем пульпы на поверхность по скважине самоизливом за счет постоянного поступления жидкости размыва в рабочую зону, в центре добычной камеры, одновременно с периферийными, .бурят дополнительную выдачную скважину до почвы продуктивного горизонта ,ч устанавливают в ней обсадные трубы, после чего осуществляют подрезку продуктивного горизонта наклонными слоями с прямым уклоном в сторону дополнительной вьщачной скважины, при этом по лослед ней производят подъем пульпы на поверхность, а после обрушения каждого слоя об: садные трубы дополнительной вьщачной скважины поднимают на уровень очередного подрезаемого слоя. На фиг. 1 показан этап сбойки между периферийными скважинами по подстилающим породам; на фиг. 2 - формирование наклонной подреэной щели; на фиг. 3 - размыв очередного обрушенного слоя продуктивного горизонта; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг.2 Способ осуществляют следующим образом. С поверхности месторождения по контуру добьгаюй камеры бурят периферийные скважины 1 ниже почвы 2 продуктивного горизонта 3. Диаметр периферийных скважин 1 выбирают минимальным только из условия размещения в них гидродобычного оборудова ния. Периферийные скважины 1 обсаживают кровли 4 продуктивного г )ризонта 3. Оддовременно с сооружением скважин 1 в центре добычной камеры бурят дополнительную вьщ ную скважину 5 диаметром, обеспечивающим условие свободного прохождения по ней мак симального куска янтаря. Вьщачную скважину 5 обсаживают обсадными трубами 6 до почвы продуктивного горизонта 3. Внутренний диаметр обсадных труб 6 определяют из условия D / 2d, максимальный размер куска янтаря см. Затем в периферийных скважинах 1 разме щают гидродобычное оборудование, состоящее из гидромонитора 7 и вьщачного устройства 74 8. Гидромонитор 7 выводят на уровень кровли подстК).ающих пород 9 и начинают размывать их, формируя горизонтальную подрезную выработку 10 на контакте с продуктивным горизонтом 3. Вращением гидромонитора 7 в горизонтальной плоскости создают сектор размыва, который обуславливает границы 11 добычной камеры. Для снижения времени формирования выработки 10 размьш ведуг в осушенном забое. При размыве подстилающих пород 9 вьщачу пульпы на поверхность производят выдачным устройством 8. После образования подрезной выработки гидромонитор 7 выводдт на уровень первого подрезаемого слоя 12 продуктивного горизонта 3. Гидромониторами 7 формируют подрезную щель 13 с прямым уклоном в сторону дополнительной вьщачной скважины 5, а нижний торец 14 обсадных труб 6 поднимают до верхней точки кровли первого подрезаемого слоя 12. В процессе формирования наклонной подрезной щели 13 горизонтальную подрезную выработку 10 заполняют водой до уровня вьщачного устройства 8. По мере углубления наклонной подрезной щели 13 происходит обрушение слоя 12 продуктивного горизонта 3 в выработанное пространство подрезной выработки 10. Так как выработка 10 заполнена водой, то она гасит соударение обрушенной массы с почвой выработки. После сбойки подрезной щели 13 с верхним торцом 14 обсадных труб 6 прекрашают подъем пульпы на поверхность выдачным устройством 8 и начинают размыв в затоьленном забое обруше1шого слоя 12 продуктивного горизонта 3. Осуществляя гидроразмыв в затопленном забое, снижают разрушающее действие струи на полезное ископаемое и обеспечивают перемешивание обрушенного слоя 12 продуктивного горизонта 3. При этом происходит его дезинтеграция, в результате чего куски янтаря освобождаются от связи с вмещивающей породой. Глинистая фракция вмещающей породы переходит в пульпу, удельный вес которой достигает 1,2 т/см. Песчаная фракция, как более тяжелая, выпадает в осадок на почву добычной камеры. Так как удельный вес янатря колеблется в пределах 1,00-1,11 г/см, то янтарь, освободившись от связей с вмещающей породой в результате размыва, поднимается вверх под действием выталкивающей силы и силой потока пульпы увлекается к нижнему торцу 14 обсадных труб 6. Ориентация наклона отбиваемых слоев в сторонудополнительной вьщачной скважины 5 обеспечивает направленное движение пульпы к Topiy и обсадных труб 6. Так как все внутреннее пространство обсадных труб 6 свободно от каких-либо механизмов, то пол ностью исключают дробление янтаря в обсадной трубе. После размыва первого обрушенного слоя 12 продуктивного горизонта 3 гидромонитор 7 выводят на уровень вторюго подрезаемо го слоя 15, а обсадные трубы 6 поднимают до верхней точки кровли второго подрезаеМО го слоя 15, формируют подрезную щель 16 и повторяют операцию по размыву для второго слоя продуктивного горизонта. Обрушение очередного слоя продуктивного горизонта 3 производят на выпавшую в осадок песчаную фракцию 17. После размыва очередного обрушенного слоя продуктивного горизонта 3 новая порция песчаной фракции выпадает в осадок на пустую породу, тем самым снижают завал пустой породой очередного обрушаемого слоя продуктивного горизонта и потери янтаря под пустыми породами. Предложенную последовательность операций осуществляют до тех пор, пока не будет отработан весь продуктивный горизонт 3 Применение предложенного способа позволяет снизить затраты на буровые работы за счет уменьщения диаметра периферийных скважин, уменьшить потери янтаря и повысить выход янтаря кондиционных размеров. Формула изобретения Способ скважинной гидравлической добычи полезных ископаемых, включающий вскры тие продуктивного горизонта периферийными скважинами, пробуренными по контуру добычной камеры, их обсадку, установку в них пщробычного оборудования с выданным устройством, сбойку между скважинами по подстилающим породам прюдуктивного горизонта, подрезку последнего, заполнение подрезной вь1работки водой, обрушение пород продуктивного горизонта в подрезную щель, гидроразмыв обрушенных пород продуктивного горизонта в затопленном забое и подъем пульпы на поверхность по скважине самоизливом за счет постоянного поступления жидкости размыва в рабочую зону, от ли чающийся тем, что, с целью повьщ1ения зффективности разработки мощных янтареносных отложений, путем снижения потерь янтаря, в ucHtpe добычной камеры, одновременно с периферийными, бурят дополнительную выдачную скважину до почвы продуктивного горизонта и устанавливают в ней обсадные трубы, после чего осуществляют подрезку продуктивного горизонта наклонными слоями с прямьгм уклоном в сторону дополнительной выдачной скважины, при этом по последней производят подъем пульпы на поверхность, а после обрушения каждого слоя обсадные трубы дополнительной выдачной скважины поднимают на уровень очередного подрезаемого слоя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 611001, кл. Е 21 С 41/04, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР № 904407, кл. Е 21 С 41/04, 1980 (прототип).

//affO//f/(rjr

j /7 6/rff

. . . .

ff/fO Miff