Способ герметизации устья скважин из подземных горных выработок преимущественно при подземном выщелачивании полезных ископаемых Советский патент 1983 года по МПК E21B43/28 

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано преимущественно при разработке месторождений полезных ископаемых способом подземного выщелачивания. Известен способ герметизации -скважин, который может быть использован для герметизации скважин подземного выделачивания, при котором в скважину опускают две колонны обсадных труб: обсадную и бурильную. При первом этапе герметизации по колонне бурильных труб в скважину подают цемент. По дост.ижении расчетного объем подачу цемента прекращают и начинают закачку воды до полного вытекания цементного раствора из бурильных тру и заполнения 7им пространства между обсадной колонной и скважииой. Затем опустив обсадную колонну на забой, в ней при помощи насоса создают избыточ ное давление, которое выдерживают до полного затвердения цемента, после чего скважину бурят до проектноЗ дли ны коронкой меньшего диаметра и посл навинчивания сальниковой головки на обсадную трубу- используют для пода- чи выщелачивающих растворов в горный массив под давлением С1. Однако при использовании этого способа -для герметизации скважин, пр буренных из подземных горных выработок, поперечное сечение последних ограничивает длину осадных труб, что уменьшает область применения способа При этом в качестве обсаляых приме няются дорогостоящие и-дефицитные трубы из нержавекяцей стали, так как сальниковые головки, используемые при регшизации этого способа, не могут I обеспечить качественного соединения между колонной обсадных труб, выполненных, например, из полиэтилена, и высоконапорным трубопроводом для подачи вывделачиваююего агента в скважины под большим давлением. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемо му результату является способ герметизации устья скважин из подземных горных .выработок, включающий уставов ,-ку полиэтиленовой трубы, центрирование ее относительно оси скважины и цементацию затрубного пространства 2 Однако для известного способа характерна недостаточная эффективность герметизации, особенно при подземном вьвделачйвании, так как сог ласно способу не учитывают напряженное состояние массива, обусловленное действующими тектоническими и гравитационными силами. Целью изобретения является повыше ние эффективности герметизации скважин. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу герметизации, включающему установку полиэтиленовой трубы, центрирование ее относительно оси скважины и цементацию затрубного пространства, полиэтиленовую трубу у ;танавливают на глубину не меньше расстояния от устья скважины до пересечения с зоной опорного давления, образованной при проведении выработки, а после цементации затрубного пространства внутри трубы фрезеруют кольцевой паз, в котором устанавливают уплотнительный элемент. Известно,что рудная зона,как и весь массив , находите я в. равновесном напряженном состоянии, обусловленном действугацими тектоническими и гравитаЦионньш ш силами. Проведение горной выработки вносит изменение в напряженное состояние массива, приводя к фо1Л1ированию зоны чеупругих деформаций, зоны опорного давления и зоны упругих деформаций . Зрна неупругих деформаций характеризуется мийимальными значениями действукядих напряжений И, как следствие, максимальным раскрытием трещин. Эона опорного давления, формируемая вокруг зоны неупругих деформаций, характеризуется максимальной концентрацией напряжений и., как следствие, мзаиимальным раскрытиа« трещин. Поскольку проницаемость троцинного массива пропорциональна кубу раскрытия трещин., зона неупругих деформаций является ЗОН9Й повьЕаенноЙ .циркуляции растворов,. что обуславливает необходимость этой зоны при нагнетаний вьвделачивающих растворов в массив через скважины. Размеры зоны неупругих деформаций достаточно просто устанавливаются экспериментальным способом, например, геофизическими методами. ria фиг. 1 показано распределение напряжений вокруг подземндй горной выработки и конструкция нагнетательной скважины, посредстве которой осуществляется подача выщелачивающих растворов в горный массив; на фиг.2 скважина проектных диаметра-и длины с отцентрированной относительно оси скважины трубой, внутри которой выфрезерован кольцевой паз; на фиг.З проектная конструкция скважины с ,зацентрированной трубой, в кольцевом пазу которой установлен уплотнительный элемент. Способ осуществляется следующим образом. Опреще ляют размеры зоны 1 неупругих дефоЕ)маций и положение зоны 2 опорного давления после проведения выработки 3. Установив границы зоны 1 иеупругих деформаций, из подземной горной выработки бурят скважину 4

СПОСОБ ГЕРМЕТИЗАЦИИ УСТЬЯ СКВАЖИН ИЗ ПОДЗЕМНЫХ ГОРНЫХ ШРАБОТОК ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ПРИ ПОДЗЕМНОМ ВЫЩЕЛАЧИВАНИИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПА1ЭФ1Х, включгиощий установку полиэтиленовой трубы, центрирование ее относительно оси скважины и цементацию затрубного пространства, отличаю щи йс я тем, что, с целью повьиаения эффективности герметизации, полиэтиленовую труву устанавливают на глубину не меньше расстояния от устья скважины до пересечения с зоной опорного давления, образованной при проведе-, НИИ выработки, а после цементации затрубного пространства внутри трубы. фрезеруют кольцевой паз, в котором устанавливают уплотнительный элемент. (Л ел со 4i 4;