Способ геотехнического опробования месторождений полезных ископаемых Советский патент 1985 года по МПК E21C45/00 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для отбора проб, в частности, при разведке и разработке вечномерзлых россыпей.

Известно устройство для скважинкой гидродобычи полезных ископаемых, включающее водоподводящий став, всасывающий рабочий орган с пульпоприемной камерой ij .

Недостатком данного устройства является то, что при размывке полезного ископаемого с включением крупнообломочного материала свыше 15% эффективность работы всасывающего органа снижается, а при значительном скоплении кругшообломочного материала вокруг приемной камеры полностью прекращается.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ геотех- нологического опробования месторождений полезных ископаемых, включаюищй бурение скважин через подлежащий опробованию пласт, размыв пород пласта струей рабочей жидкости и вьщачу образовавшейся гидросмеси на поверхность 2 .

Однако эффективность работы всасывающего устройства снижается при опробовании полезного ископаемого с включением крупнообломочного материала и в конечном итоге прекращается при большом скоплении крупнообломоч- ного материала в зоне приемной камеры Кроме того, поскольку пластн полезного ископаемого опробывается непосредственно на всю мощность, достоверность геологической документации, связамной с прнуровенностью полезных ископаемых по мощности пласта, практически отсутствует, что недопустимо Таким образом, известное устройство ненадежно в работе и не обеспечивает .достоверности опробования мощных продуктивных пластов, содержащих крупнообломочные материалы.

Цель изобретения - повьпиение достоверности опробования мощных пластов с вхслюченияг-ш крупнообломочного материала.

Поставленная цель достигается тем что согласно способу геотехнологического опробования,включающему бурение через «подлежащий опробованию пластS pasbttJB пород пласта струей рйбочей жидкости и выдачу образованной

гидросмеси на поверхность, размыв пород пласта осуществляют слоями сверху вниз, а размыв пород в каждом слое - последовательными горизонтальными прирезками по направлению снизу вверх с образованием в пределах каждого слоя камеры с наклонным в сторону скважины , при этом размыв пород днища камеры соответствующего слоя ведут после окончания размыва камеры в последующем слое.

На фиг,1 изображено устройство, вертикальный разрез, и последовательность отбора проб из камер; на фиг.2 то же, и последовательность выемки материала, слагающего наклонное днище камеры и фильтрационного материала..

Способ осуществляют следующим образом.

С поверхности в пласт полезного ископаемого 1 бурят скважину 2 с пе- ребуром в подстилающие породы 3. После обсадки скважины 2 колонной 4 на участке от кровли пласти до поверхности в нее опускают снаряд 5, имеющий гидромониторную насадку 6,приемные окна 7, гидроподьемное устройство 8 и макерирующий элемент 9. Затем разделяют пласт на слои 10 и II и осуществляют размыв верхнего слоя 10 последовательными горизонтальными прирезками по направлению снизу вверх с образованием камеры 12 с наклонным в сторону скважины 2 днищем 13. Для этого первоначально располагают насадку 6 на уровне почвы слоя 10, подают в снаряд 5 энергетическую воду, которой через насадку 6 разрушают материал, слагающий нижнюю прирезку верхнего слоя, переводя этот материал в попульпообразное состояние. При этом образованная пульпа содержащая полезный компонент, по днищу 13 самотеком поступает к приемным ркнам 7 снаряда 5, а через них к подъемному устройству 8, которым выдается на поверхность. Затем поднимают насадку 6 и производят размыв следующих прирезок вплоть до полного размыва камеры 12. Образование наклонного днища 13 достигают, например, увеличением времени размыва материала, слагающего последующие прирезки. Герметизацию скважины 2 от проникновения в нее пульпы обеспечивают макерирующим элементом 9.Весь описанный цикл повторяют при выемке камер в нижележащих слоях, обраба-

3I

тывая их последовательно по направлению сверху вниз. Причем после обработки каждой камеры, начиная со сторой, например камеры 1А, поднимают насадку 6 и размывают материал, ела гающий днище 13 камеры 12 в вьппзлежащем слое 10,

В процессе размыва кдмер на их днищах концеитрируется негабаритный материал, не прошедший черех приемные окна 7 снаряда 5, образующий фильтрационные крупноблочные зоны 15 и 16. Пропускная способность каждой из этих зон по мере обработки камеры ухудшается, чго вызвано увеличением их размеров, которые зависят от содержания крупнообломочных пород в материале выемочной камеры и от объема камеры. Объем в свою очередь определяется диаметром камеры d, .принимае- мым в зависимости от эффективной дальности размыва струи, истекающей из насадки 6, и высотой h, равной

05 .4

мощности слоя. Таким образом, разделяя пласт на слои и выбирая необходимую величину мощности отдельного слоя в каждой размываемой камере, обеспечивают оптимальные размеры фильтрационной зоны, достаточные для надежного гидротранспорта через эту зону полезного компонента. Крупнообломочный материала этой зоны после

полной отработки камеры остается на ее днище и не может проникнуть внутрь, камеры, размываемой в нижележащем слое, что обеспечивается принятым направлением обработки камер снизу

вверх и величиной зазора между снарядом 5 и стенками скважины 2, равной диаметру габаритного куска.

Предлагаемая технология позволяет предотвратить потери полезного компонента в фильтрационных зонах выемочных камер и тем самым значительно повысить достоверность опробования .

СПОСОБ ГЕОТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОПРОБОВАНИЯ ИЕСТОРОВДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ, включающий бурение скважины через подлежащий опробыванию пласт, размыв пород пласта струей рабочей жидкости и выдачу образованной гидросмеси на поверхность, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности опробования мощных пластов с включениями крупнообломочного материала, размыв пород пласта осуществляют слоями сверху вниз, а размыв пород в каждом слое - последовательными горизонтальными пpиpeзкa ш по направлению снизу вверх с образованием в пределах каждого слоя камеры с наклонным в сторону скважины, при этом ..I пород днища камеры соответствующего слоя g ведут после окончания разьаша камеры сл в последующем слое. с