Способ создания противофильтрационных завес при подземном выщелачивании рудоносных пластов Советский патент 1983 года по МПК E21B43/28 

СП

со

4 Oi Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при добыче полезных ископаемых методе nof seiviHoro выщелачивания, преимущест венно песчано-глинистых руд. Известен способ создания противофильтрационных завес, включающий бурение скважин с поверхности по контуру блока выщелачивания, закачку в скважины под давлением твердеющих растворов, которые растекаются вокруг скважин, соединяются с растворам смежных скважин и после твердения образуют противофильтрационную завесу 1. Недостатком этого способа является низкое качество образуемых завес так как природная анизотропия пород препятствует равномерному растеканию растворов, в результате чего не обес печивается смыкание твердеющих зон, сформированных вокруг скважин, что ведет к большим утечкам выщелачивающих растворов через такие окна Кроме того, радиус растекания растворов не превЕлнает 1-2м,что требует бурения большого количества скважин и удорожает процесс подземного вьлцелачивания, Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ созДания противофильтрационных завес при подземном выщелачивании, включающий вскрытие рудоносного пласта скважинами, формирование полости фильтрационной завесы и нагнетание в нее твердеющих растворов, при этом полость завесы формируют гидравличес ким разрывом в почве и кровле продук тивного горизонта 2. Недостаток известного способа - невысокая надежность фильтрационной завесы, что связано с невозможностью четкого проведения гидроразрыва по выбранному направлению. В процессе гидроразрыва рабочая жидкость разрушает наиболее слабые связи в породе а так как все породы обладают природной анизотропностью, то полость гидроразрьгоа фор ируется чаше всего направлении наименьшего сопротивлени пород. Это приводит к тсялу, что границы фильтрационной завесы принимаю произвольные очертанияг и не обеспечивают надежной гидроизоляции рудног блока от окружанщих пород, в резуль тате чего происходят большие утечки выщелачивающих растворов, что вызыв ет повышенный расход реагента и загрязнение окружающей среды. Целью изобретения является повышение эффективности охраны окружающей среды за счет уменьшения утечек выщелачивающих растворов за пределы блока выщелачивания. Поставленнач цель достигается тем, что согласно способу создания противофильтрационных завес при подземном вы1целачивании рудоносных пластов, включающему вскрытие рудоносного пласта скважинами, формирование полости фильтрационной завесыи нагнетание в нее твердеющих растворов,. полость фильтрационной завесы формируют в виде купола, опирающегося на водонепроницаемые породы, путем самообрушения выщелачиваемого блока на компенсационную выработку, которую образуют в подстилакщих рудный пласт породах гидроразмывом и проходят с уклоном по почве от периферии к центру, при этом площадь обнажения кровли компенсационной выработки доводят до критической. На фиг. 1 показано формирование гидроразрывом компенсационной выра- ботки; на фиг. 2 - заполнение полости фильтрационной завесы твердеющим материалом; на фиг. 3 - процесс выщелачивания из обрушенного блока руды. Способ осуществляют следующим образом. Продуктивный горизонт 1 вскрывают с поверхности месторождения скважиной 2 гидроразмыва, бурение которой осуществляют ниже почвы продуктивного горизонта 1. Скважину 2 гидроразмыва до почвы продуктивного горизонта 1 обсаживс1ют обсадной трубой 3, в которую помещают гидродобычное оборудование 4, и начинБйот формировать круглую в плане ксялпенсационную выработку 5 до водонепроницаемым породам 6.с уклоном по почве от периферии к центру скважины 2. Размыв осуществляют до тех пор, пока площадь обнажения кровли не достигнет критической, в результате чего происходит обрушение части продуктивного Горизонта 1 в выработанное пространство компенсационной выработки 5. Процесс обрушения продуктивного горизонта 1 в выработанное пространство 5 продолжается до тех пор, пока не образуется свод 7,естественного равновесия, имеющий форму купола, опирающего.ся на водонепроницаемые подстилакщие породы б. Обрушенная часть продуктивного горизонта 1 образует разрыхленную руду 8 в аделачи ваемого блока, которая в результате разрыхления имеет повышенную проницаемость . . В зависимости от прочностных характеристик продуктивного горизонта 1 критическую величину площади обнажения кровли круглой в плане выработки определяют по известным формулам. После прекращения обрушения части продуктивного горизонта 1 в выработанное пространство компенсационной выработки 5 с поверхности месторождения бурят нагнетательные скважины 9 до пересечения с куполообразной поверхностью свода 7 естественного равноВёсия, между которой и разрыхленной рудой 8 выщелачиваемого блока остается полость фильтрационной завесы 10, повторяющая купо пообразный свод 7 естественного равновесия. Через нагнетательные скважины 9 в куполооб разную полость фильтрационной завесы 10 подают твердеющий раствор, которы заполняет полость фильтрационной завесы 10.и, соединяясь по периферии компенсационной выработки 5 с подсти лающими породами б, изолирует разрых ленную руду 8 выщелачиваалого. блока от окружающих пород продуктивного горизонта 1. Одновременно забойная часть скважины 2 гидроразмыва оборудуется фильтром 11. После твердения изолирующего раст вора забойную часть 12 нагнетательных скважин 9 разбуривают до верхней части разрыхленной руды 8 выщелачиваемого блока. Затем в скважины 9 подают выщелачивающий раствор реаген та, который фильтруется через разрых ленную руду выщелачиваемого блока 8, обогащается полезным компонентом и, попадая на наклонное днище ксмпенсгщ онной выработки 5, самотеком поступает к фильтру 11, затем через скважину 2 гидроразмыва выдается на поверхность. Фильтрация раствора реагента происходит только через разрыхленную РУДУ 8, так как заполненная твердеющим материалом полость фильтрационной завесы 10 надежно изолирует хорошо проницаемую руду 8 От остальной части продуктивного горизонта 1. Кроме того, полость фильтрационной завесы 10, заполненная твердеющим раствором,.в нижней части опирается на наклонное днище водонепроницаемых подстилающих пород 6, поэтс 1у весь обогащенный раствор реагента, собирающийся на почве компенсационной выработки 5 выделачиваемого блока, самотеком непременно попадает к фильтРУ 11. Куполообразная полость фильтрационной завесы 10 может четкомконтролироватьая с поверхности, так как свод 7 естественного равновесия образуется по параболическому закону и размеры его известны. Это позволяет рассчитать с необходимой т.очностью объем разрыхленной 8 и количество раствора реагента. При псиаче через скважины 9 твердеющий раствор заполняет только свободное пространство, что обеспечивает равномерное распределе;1ие твердиощего раствора по куполообразной полости фильтрационной завесы и исключает образование окон, через которые может осуществляться связь разрыхленной руды 8 вьпцелачиваемого блока с продуктивным горизонтом 1. Применение предлагаемого изобретения обеспечивает улучшение доступа раствора реагента к полезному компоненту, повышение эффективности процесса подземного вшцелачивания и охраны окружающей среды и вовлече- . ние в разработку рудных тел, залегающих в сложных горно-геологических условиях.

Пульпа

. ..

Напорной б9дс(

СПСХ:ОБ СОЗДАНИЯ ПРОТИБОФИЛЬТРАДИОННЬШ ЗАВЕС ПРИ ПОДЗЕМНСЖ ВЫЦЕЛАЧИВАНИИ РУДОНОСНЫХ ПЛАСТОВ, ограниченных по почве водонепроницаемыми породалда, вкшочаниций вскрытие рудоносного пласта скважинами, формирование полости фильтрационной завесы и 1нагнетание в нее твердеющих растворов, отличающийс я тем, что, с целью повышения эффективности охраны окружающей среды за счет уменьшения утечек выщелачивающих растворов за пределы блока выщелачивания, полость фильтрационной завесы формируют в виде купола, опирающегося на водонепроницаемые породы, путем самообрушения выщелачива«лого блока на компенсационную выработку, которую оёразуют в подст илающих рудный пласт породах гидроразмавом и проходят с уклоном по почве д от периферии к центру, при этом5Э площадь обнажения кровли компенсаци(Л онной выработки доводят до критической.

ТберЗеющии материал

Tdepdetmtfuu материал