Способ разработки месторождений полезных ископаемых Советский патент 1983 года по МПК E21C45/00 

Изобретение относится к roptiOMV делу II может б|)1ть использовано преимущественно при разработке но.тезных ископаемых со сложной структурой, представляющей собой чередование пронластков диснер1ируемых и недиснергируемых жидкостью иород, например глин с до;1омитами. Известен способ разработки месторождений полезных ископаемых, жлючающий вскрытие продуктивного пласта скважинами, гндравлический размыв 1олезных исконаеМ1)1х в н|1еделах доТычных каме) с оставлением целиков между камерами и, нодъем но.тучаемой нулып па поверхность |1. Ь1едосгатком спосс)ба является низкая )ективность вследствие потерь Юлезных иеко11ае 11з1х в недиснергируемых жидкостью породах при от)аботке месторожжений со с.южной ст|)уктурой, а гакже потерь нолезiHjix иско аемых в .междукамерных целиках. Наибо;1ее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является снособ разработки месторож.КПий полезных ископаемых, жлючаю1ци11 вскрьггпе продуктивного пласта екважипами, it Pnpo i добычных камер и ос1авле11ие между ними временных 1еликов с их последующим разрушение.м, гидравлический размыв полезных HCKoiiaeMi ix, выдачу диснерсионной смеси на поверхность и нос.тедующее выщелачивание оставн ихся запасов полезных иеконаемых 2. Недостатком извеетпогч) ()6a является низкая эффективность из-за потерь полезных ископаемых в недис 1ергируемых породах в расс атриваем1)1х условиях. Ие.ль изобретения noBiinneiuie эффективности способа путем с1П1же11ия потерь полезных ископаемых в недис 1ер1ируемьгх породах. Поставленная цель достигается тем, что coijiacHo способу )азраб()тки месторождений полезных ископаемых, включающему векрытие продуктивного пласта скважинами, формирование добычных камер и оставление между ними временных целиков с их носледуюп1им разруп1ением, гидравлический раз.мыБ полезпьгх ископаемых, выдачу дис 1ерсиопюй смеси па поверхн()С1ь и носле;1.ующее вып1елачивание оставипхся запасов по.лезн1)1х иско 1аемых, 1 одукгивный пласт 15 пре.хелах добычных ка.мер разрушают путем самообруН1ения пород на заранее образованное компенсационное прострапство, noc,ie чего разм151вают раздробленные дисперг11) полезные ископаемые через нредварителык) Г1)обуре}|ные г преде,тах д(.1быч1П1Г камер центра,)1е и периферийные скважины, при этом одповре.менно разм1 вают диспергируемые полезные ископаемые во временных целиках до их разрущепия. Кроме Ioro, размьп диснергируемых по.чезньгч ископаемых ос лцествляют путем реверсирования потока воды через центральные и периферийные скважины. На фиг. 1 показана схема вскрытия и подготовки месторождения к очиетной выемке, вертикальный разрез; на фиг. 2 - схема вскрытия и подготовки месторождения в плане; на фиг. 3 -- вые.мка диспергируемых пород из камер и масеива целиков; на фиг. 4 - состояние горных работ при извлечении полезных иеконаемых выщелачивающими раствора.ми. Отработку .месторождения осуществляют следующим образо.м. Месторождение разделяют на блоки, соссостоящие из добычных ка.мер 1, расположенных между ни.ми временных целиков 2. Блоки между собой по простиранию .месторождения разделяют .междублоковыми целика.ми 3, рассчитанными на долговре.менную устойчивость, отработку которых осуществляют во вторую очередь предложенным способо.м. С дневной поверхности, через налегающие породы 4, продуктивный пласт, сложенный чередующимися между собой диспергируемыми 5 и недиспергируемыми породами 6, вскрывают периферийными скважинами 7, причем последние бурят до поверхности подстилающих пород 8. Скважины 7 обсаживают на всю длину. Нижнюю часть обсадной колонны 9 по длине, равной .моцл.ности пласта полезного ископаемого, оборудуют встроенными гидромониторными насадками 10, расположенными радиально. Устье обсадной колонны герметизируют цементным раствором 11, В подстилающих породах 8 проходят горные выработки 12 и 13, из которых в центральную часть добычных ка.мер 1 бурят скважины 14. которые оборудуют добычными 1идромониторами 15. В зависи.мости от принятой технологии разработки добычных камер, расположение скважин может быть видоизменено. Например, с поверхности можно пробурить центральные скважины (при это.м они оборудуются, как сважины 14), а периферийные - из горных выработок. Из скважины 14 гидравлически.м размывом образуют компенсационное пространство 16 прямоугольного сечения в подстилающих породах 8 на границе с продуктивным пластом. Полученную пульпу выдают на горные выработки с последующей ее транспортировкой на дневную поверхность. Площадь обнажения компенсационного пространства 16 выбирают из условия самообрущения продуктивного пласта в пределах добычной ка.меры 1. Размеры междукамерных целиков 2 устанавливают исходя из услоЕшя их временной устойчивости. Одним из вариантов самообрущения продуктивного пласта в пределах добычной

камеры может быть гидромониторный размыв эквивалентного объема диспергируемых пород 5. В этом случае отпадает необходимость в образовании компенсационного пространства 16.

Объем компенсационного пространства 16, определяют с учетом обеспечения устойчивости налегающих пород 4 после разрушения продуктивного пласта в пределах добычных камер.

В период разрушения продуктивного пласга добычные гидромониторы 15 извлекаются из скважин 14. По окончании разрушения продуктивного пласта в пределах добычных камер 1 через скважины 14 до контакта налегаюш.их пород и продуктивного пласта, через толш,у продуктивного пласта бурят восстающиескважины, которые обсаживают перфорированными трубами 17, затрубное пространство 18 которых герметизируют. Затем осуществляют монтаж трубопроводов 19 и 22 для подачи энергетической воды в раздробленный продуктивный пласт и сбора образовавшейся пульпы.

Для регулирования процесса размыва, на трубопроводах 19 и 20 устанавливают задвижки 20, 21, 23, 24 и 25.

Энергетическая вода при открытых задвижках 21, 23 и 25 и закрытых 21 и 23 по трубопроводам 19 через обсадные трубы 9 поступает на встроенные гидромониторные насадки 10, которые формируют струю, посредством которой производят размыв диспергируемь1х пород в добычной камере 11 и в междукамерных целиках 2. Образовавшаяся пульпа самотоком через перфорированные трубы 17 поступает в пульповод 20, по которому выдается на поверхность для обогащения.

Для интенсификации процесса размыва диспергируемых пород, их выноса из камер, предупреждения закупорки каналов, по которым происходит самотечный гидротранспорт пульпы, производят реверсирование потока энергетической воды в автоматическом режиме при открытых задвижках 22, 24 и 25 и закрытых 21 и 23 через центральные и периферийные скважины до полного размыва диспергируемых полезных ископаемых и выноса их из камер.

Междукамерные целики 5 при вымывке из них диспергируемых пород 5 теряют свою несущую способность и разрушаются. На этом процесс разработки блоков (камер и целиков) водой прекращают. Оставщиеся

5 запасы полезных ископаемых в недисперги. руемых породах извлекают путем воздействия на них выщелачивающим реагентом, который подают в блоки через существующие трубопроводы 19 при закрытых задвижках

0 22, 23, 24 и 25 и открытой 21. Сбор продуктивных растворов осуществляют при открытых задвижках 25 в трубопроводы 20 с последующей выдачей на поверхность.

Процесс воздействия выщелачивающим раствором на недиспергируемые породы может происходить как в статическом, так и в динамическом режимах.

Интенсификацию процесса выщелачивания осуществляют путем реверсирования потока выщелачивающего реагента.

Предложенный способ позволяет разрабатывать месторождения со сложной структурой, представляющей собой чередование пропластков диспергируемых и недиспергируемых жидкостью пород с максимальными потерями полезных ископаемых Х bO D3hnUJdZd3H

1. СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ, включаюншй вскрытие продуктивного пласта скважинами, формирование добычных камер и оставление между ними временных целиков с их последующим разрушением, гидравлический размыв полезных ископаемых, выдачу дисперсионной смеси на поверхность и последующее вьпцелачивание оставшихся запасов полезных ископае.мых, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности способа путем снижения потерь полезных ископаемых в педиспергируемых породах, продуктивный пласт в пределах добычных камер разрушают путем самообрушения пород на заранее образованное компенсационное пространство, после чего размывают раздробленные диспергируемые полезные ископаемые через предварительно пробуренные в пре.аелах добычных камер центральные и перифе1)ийные скважины, при этом одновременно размывают диспергируемые полезные ископаемые во временных целиках до их разруи1енпя. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, (О что размыв диспергируемых полезных иско(Л паемых осуществляют путем реверсирования потока воды через центральные и периферийные скважины. со Oi со ю