Способ подземного выщелачивания полезного ископаемого из трещиноватого массива Советский патент 1988 года по МПК E21B43/28 

Изобретение относится к области горнодобывающей промышленности и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых, приуроченных к трещиноватым скальным породам, способом подземного выщелачивания.

Цель изобретения - повышение эффективности подземного выщелачивания за счет увеличения площади контакта выщелачивающего раствора с рудным телом..

Изобретение основано на следующих гидродинамических явлениях. Повьше- ние давления в системе, находящейся в стационарном насыщенном состоянии, приводит к проникновению жидкости в ,тупиковые поры и трещины, составляю- щие до 60%, общего числа трещин в массиве ropHbix пород Это позволяет BOB™ лечь в процесс вьш елачивания значительную, дополнительную поверхность рудного минерала и повысить тем са- мым ,степень извлечения полезного компонента из недр.. Кроме того, повьшге- ние давления в статической системе может привести к локальным гидрораз-, рывам в наиболее узких частях фильтрационных каналов, а также росту тупиковых трещин до их пересечения с путями фильтрации,, и, следовательно, включению их в систему сквозных проницаемых трещин. Это позволит увеличить скорость извлечения продуктивного раствора и сократить сроки отработки блока подземного вьпцелачивания.

На фиг,1 представлен блок эьщела- чивания; на фиг, 2 - разрез А-А на фиг,1,

Способ реализуется следующим образом.

Продуктивный рудный плает 1, преде :тавленный балансовым 2 и забалансовым 13 оруденением, вскрывают подземной горной выработкой - штреком 4. Из штрека через каждь:е 5 или Юм (в зависимости от фильтрационных свойств рудного пласта) бурят веера 5 скважин и герметизируют устья скважин для подачи вьщелачивающих растворов под дав лением, например, с помощью нагнетателей поршневого типа,

Закисление рудного пласта производят по обычной схеме: подача выщелачивающих растворов в / веера закачнык скважин 6 и отбор; продуктивных раство ров веерами откачных скважин 7. При стабилизации дебитов откачных сква0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

жин, что соответствует включению в фильтрационный процесс всех сквозных систем трещин и заполнению их выщела-i чивающими растворами, откачку продуктивных растворов из откачных вееров прекращают и начинают подавать выщелачивающий раствор во все веера как откачные, так и закачные. При зтом выщелачивающий раствор подают в скважины под давлением, превьшаю щим гидростатическое на величину jP, в течение времени Т,

Если в каких-либо конкретных условиях оказывается более удобным использование другого типа оборудования, нагнетание раствора в пласт может производиться не при постоянном превьщ1ении давления ЛР, а в импульсном режиме с амплитудой давления i и произвольной частотой к/ , После этого вновь возвращаются к ставшей уже традиционной схеме отработки способом подземного вьщелачивания; один ряд (веер) скважин работают в наг нетательном режиме, следующий в от- -качном и т.д. В случае большого рас хода выщелачивающего раствора в про цессе нагнетания его в пласт по периметру рудного массива создают гидрозавесу.

Время подачи выщелачивающего вора под давлением определяют по формуле

20fx 2 йР

-

где р - вязкость выщелачивающего раствора. Па с;

г - характерное раскрытие трещин, м;

1 характерная длина тупиковых трещин, м;

РЧ- Р.;

р

ц ё гидростатргческое давление на глубине. Па; Л Р - величина превьшения давления раствора над гидростатическим;

р - плотность раствора, кг/м ; g - ускорение свободного падения, 9,8

Р (, 2 ycosS/r - капиллярное давление, Па; j- - поверхностное натяжение на

границе жидкость - газ, Н/м; б - угол смачивания на контакте жидкость - твердое тело, рад.

3139

Формула изобретения

Способ подземного вьпделачивания полезного ископаемого из трещиноватого массива, включающий вскрытие рудного тела горными выработками, бурение из горных выработок вееров откач- ных и нагнетательных скважин, подачу выщелачивающего раствора в нагнетательные скважины под давлением, от качку продуктивных растворов через откачные скважины, от личаю- щ и и с я тем, что, с целью повышения зффективности подземного выщелачивания за счет увеличения площади контакта вьщелачивающего раствора с рудным телом, одновременно с подачей вьпцелачивающего раствора прекращают откачку продуктивных растворов после достижения полного насьщения раствором трещиноватого массива при стабиг лизации дебитов откачных скважин, после чего в течение времени Т подают выщелачивающий раствор в откачные и нагнетательные скважины под давлеки- ем, превышающим гидростатическое, при этом время Т определяют по формуле

где |t( - вязкость выщелачивающего раствора, Па-cj

г - характерное раскрытие трещин, м; 1 - характерная длина тупиковых

0

5

0

,г

трещин, м;

Р РЧ - Р,;

Pif f gh - гидростатическое давление на глубине. Па; jP - величина превышения давления

раствора над гидростатическим; р - плотность раствора, кг/M j g - ускорение свободного падения,

9,8 :

Р, 2 cos б/Г - капиллярное давление. Па; У - поверхностное натяжение на

границе жвдкость - газ, Н/м; б - угол смачивания на контакта

жидкость - твердое тело, рад, затем возобновляют откачку продуктивных растворов через веера откачных скважин.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и м.б. использовано при разработке месторождений полезных ископаемых, приуроченных к трещиноватым скальным породам, способом подземного выщелачивания. Цель - повышение эффективности подземного выщелачивания за счет увеличения площади контакта выщелачивающего раствора, () с руднь1м телом. Продуктивный рудный пласт вскрывают подземной горной вьфаботкой - штреком, из которого бурят вееры скважин (с). В нагнетательные С подают вьачелачивающий Р. Одновременно . с его подачей прекращают откачку продуктивных Р после достижения полного насыщения Р трещиноватого массива при стабилизации дебитов откачных С. Затем в течение времени подают выщелачивающий Р в нагнетательные и откач- ные С под давлением, превышающим гидростатическое. Определяют время по формуле Т 20 (P + Р} где Т - время; /х - вязкость вьщела- чивающего Р, Па с; г -. характерное раскрытие трещин, м; 1 - характерная длина тупиковых трещин, чм; Р Р(д + Р-,,, где РЧ Р gh - гидростатическое давление на глубине h, (Па); йР величина превышения давления раствора над гидростатическим. Па; р - плотность Р, g - ускорение свободного падения 9,8 Р 2 cos в h - капиллярное давление на глубине h, (Па), где j- - поверхностное натяжение на границе жидкость - газ Н/м; 9 - угол смачива- ния на контакте жидкость - твердое тело, рад. Затем возобновляют откач- .ку продуктивных Р через веера откачных С. 2 ил. СП «йА СО СО О со 4 4:-ь

1

/ vy / W V/yyi yy X v XXy5#S vyZAidiuu

-УХ/ХХ

iuu

-УХ/ХХ/УУ/ХХХ/ХУХУУ

фиг.. 1

ФиЗ. 2.,