Способ выщелачивания полезных ископаемых Советский патент 1987 года по МПК E21B43/28 

Изобретение относится к геотехнологии и может быть использовано при выщелачивании полезных ископаемых из слабопроницаемых продуктивных горизонтов.

Цель изобретения - повышение эффективности выщелачивания за счет повышения качества буровзрывных работ при одновременном обеспечении закис- ления пород при взрыве.

На чертеже представлена принципиальная схема, иллюстрирующая реализацию предлагаемого способа.

Способ осуществляют следующим образом.

Продуктивный горизонт, представленный слабопроницаемыми породами 1, вскрывают группами центральных 2 и периферийных 3 скважин. Последние бурят по окружности вокруг центральных. Затем в центральных скважинах 2 взрыванием камуфлетного заряда образуют локальную зону дробления, шлам из которой вымывают с помощью скважинных гидромониторов, при этом образуется предварительная полость 4. Последнюю можно также формировать с помощью высоконапорных струй с выводом пульпы на поверхность. Затем в предвари- тельную полость 4 опускают эластичные оболочки 5, например, из резины, пластиков, прорезиненной ткани и так далее, и под давлением, превышающим гидростатическое давление в полости 4, вводят в указанные оболочки газообразный окислитель, в качестве которого могут быть использованы воздух, азот, кислород, хлор и другие в зависимости от типа полезного ископаемого. При раздутии оболочка должна занимать либо весь, либо большую часть обьема полости 4.

Вслед за этим заряжают периферийные скважины водоустойчивым взрывча- тым веществом и производят взрывание зарядов на оболочки 5.

В известном способе в силу наличия жидкости в полости под значительным гидростатическим давлением качество взрыва весьма невысоко из-за того, что жидкость несжимаема и находится под большим давлением, при этом обье- мы дробления пород ограничены, а качество дробления оставляет желать луч шего. В предлагаемом способе за счет размещения в полости 4 оболочек 5 с газом за счет сжимаемости последнего удается резко увеличить объемы взрывания и качество дробления, т.е. способ позволяет создать своеобразную газовую компенсацию при большой обводненности пород, когда заместить жидкость газом не удается, т.е. не удается откачать жидкость из полости 4.

Одновременно с существенным улучшением качества буровзрывных работ при взрыве оболочка разрушается, и газ распространяется во взорванную горную массу, а так как в качестве газа выбран газообразньш окислитель, одновременно с улучшением качества взрыва удается обеспечить закисление пород.

Для еще большего повышения эффекта закисления в полость перед взрывом можно заливать выщелачивающий раствор, например сернокислотный, карбонатный и другие в зависимости от типа полезного ископаемого. При этом часть объема полости занимают , оболочки 5 с газообразным окислителем, а другую часть - выщелачивающий раствор. При взрыве происходит активное перемешивание этих двух флюидов со взорванной горной массой.

При относительно небольшой мощности продуктивного горизонта оболочки 5 целесообразно размещать в щелевид- ной полости дискообразной формы, которую проводят с помощью скважинного гидромонитора у нижней границы горизонта, а верхнюю пачку продуктивного горизонта взрывать на эту полость с размещенными в ней раздутыми обо-i лочками.

Для предотвращения выброса значительного количества газообразного окислителя при взрыве в центральную скважину пространство этой скважины над полостью 4 можно тампонировать, например, с помощью глинистой пробки или пробки из вспенивающейся пластмассы. Возможна также установка це- ментного моста, который затем разбуривают .

После дробления пород образуются коллекторы 6 с раздробленной горной массой, при этом газообразный окислитель, распространяющийся при взрыв и после него между кусками породы и по трещинам, способствует активному закислению пород коллектора 6, что позволяет значительно увеличить эффективность последующего выщелачивания без дополнительных затрат.

Затем по скважинам в коллектор подают вьщелачивающий раствор, в частности сернокислотный, а по други скважинам откачивают этот раствор из коллектора, при этом имеет место выщелачивание полезного ископаемого из раздробленной горной массы.

В силу того, что концентрация газообразного окислителя в раздробленной породе в .зоне, примыкающей к центральной скважине, больше, чем в периферийных зонах, наиболее целесообразным представляется осуществлять нагнетание вьпцелачивающего раствора в центральную скважину, а выводить раствор через периферийные скважины.

Все параметры буровзрывных работ определяются на основе расчетов по известным методикам, а также на основа- НИИ опытных экспериментов, которые позволяют получить в каждом конкретно случае в зависимости от свойств пород и горно-геологических условий оптимальные технологические режимы.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет существенно повысить эффективность выщелачивания в сложных горно-геологических условиях, т.е. на значительных глубинах при существен- ной обводненности продуктивного горизонта.

Формула изобретения

1. Способ выщелачивания полезных ископаемых из слабопроницаемых продуктивных горизонтов, включающий вскрытие горизонта центральными и пробуренными вокруг центральных периферийными Q гнетание раствора производят в центскважинами, образование из каждой центральной скважины предварительной

-5

10

15

20м 25

30

8487

в пределах продуктивного горизонта, размещение в периферийных скважинах зарядов взрывчатого вещества и их взрывание на образованную полость с дроблением пород, нагнетание в сформированный коллектор со взорванной породой выщелачивающего раствора и откачку из этого коллектора продуктивного раствора, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности выщелачивания за счет повышения качества буровзрыв-, ных работ при одновременном обеспечении закисления пород при взрыве, пе-- ред взрыванием зарядов в периферийных скважинах в объеме предварительной полости размещают эластичные оболочки и вводят в них газообразный окислитель под давлением, превьш1ающим гидростатическое давление в полости, а нагнетание и откачку раствора осуществляют после закисления разрушенных пород.

2.Способ ПОП.1, отлича ю- щ и и с я тем, что в полость перед взрывом заливают вьш1елачивающий раствор.

3.Способ ПОП.1, отличающийся тем, что оболочки размещают в щелевидной полости, пройденной у нижней границы продуктивного горизонта.

4.Способ ПОП.1, отличающийся тем, что после ввода газообразного окислителя в оболочки скважину над ними тампонируют,

5.Способ ПОП.1, отлича ю35

щ и и с я тем, что после взрыва наральную скважину, периферийные.

а откачку - через

.Изобретение относится к области геотехнологии и повышает эффективность выщелачивания за счет повышения качества буровзрывньрс работ при одновременном обеспечении закисления пород при взрыве. Продуктивный горизонт вскрывают центральньми и пробуренными вокруг них периферийными скважинами (С). Взрыванием камуфлет- ного заряда или высоконапориой струей в центральных С образуют предварительную полость. Затем в нее опускают эластичные оболочки, например из резины j пластиков, прорезиненной ткани. В них под давлением, превышающим гидростатическое давление в полости, вводят газообразный окислитель, в качестве которого м.б. использован воздух, азот, кислород, хлор и т.п. в зависимости от типа полезного ископаемого. При заполнении эластичной оболочки газообразным окислителем она должна занимать либо весь, либо большую часть объема полости. Заряжают периферийные С водоустойчивым взрывчатым веществом и производят взрывание зарядов на эластичные оболочки. Последние разрушаются, и газ распространяется во взорванную горную массу, что обеспечивает закисление пород. Для большего повышения эффекта закисления в полость перед взрывом можно заливать выщелачивающий раствор. После дробления пород образуются коллекторы, в которые по С подают выщела,чивающий раствор. Продуктивный раствор откачивается из коллекторов. 4 з.п. ф-лы, 1 ил. (Л

Редактор И. Горная

Составитель Н. РуденкоТехред М.Моргентал Корректор Л. Пилипенко

Заказ 3461/34 Тираж 532 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4