Способ извлечения горной массы из мощных подземных формаций Советский патент 1988 года по МПК E21C45/00 

Изобретение относится к геотехно- логии и может быть использовано при гидравлическом опробовании мощных продуктивных горизонтов, а также при скважинной гидродобыче полезных ископаемых.

Цель изобретения - повьшение эффективности и безопасности извлечения горной массы путем предотвраще- ния обрушений кровли размываемой камеры и прихвата скважинного гидромонитора.

На фиг. 1 представлена схема разута верхнего слоя; на фиг. 2 - схема ввода твердеющего материала; на фиг. 3 - схема отработки нижележащег слоя.

Способ осуществляют следз(нцим об- разом.

Подземную формацию, представл н- ную неустойчивыми суглинками с наличем валунов и гали, вскрывают скважиной 1, которую до верхней отметки извлечения обсаживают колонной 2 и цементируют. Затем до нижней отметки верхнего слоя 3 скважину заполняют сьтучим материалом 4, например крупнозернистым песком, полиэтиленовой или резиновой крошкой, гранулами полимеров и т.д. Данный материал не должен впитывать влагу и набухать.

Вслед за этим в скважину вводят скважинный гвдромоккторный агрегат

5,с помощью которого производят круговой размьш пород слоя 3 с гидроподъемом образовавшейся при размьгое горной массы на поверхность, например, с помощью гидроэлеватора агре- гата 5. При размыве пород верхнего слоя 3 образуется выемочная камера

6.Размеры выемочной камеры, т.е.

ее радиус и высоту, принимают исходя из обеспечения временной устойчивое ти пород, при этом размеры должны быть максимально возможными, а время сохранения устойчивости кровли и стенок камеры 6 должно обеспечить возможность ее размыва и последующих двух операций. Размеры камеры в каждом конкретном случае принимают на основании проведения опытных экспери 1 1ентальных работ.

При размьгое за счет того, что нижняя часть скважины 1 заполнена сыпучим материалом 4, практически исключгиотся потери полезного компонента .

После формирования камеры 6 в скважину концентрично колонне 2 вводят вторую обсадную колонну 7 меньшего диаметра, при этом торец этой колонны заглубляют в сыпучий материал 4, например, на 0,5 м, а затем по межтрубному пространству между колоннами 2 и 7 нагнетают твердеющий материал, например цемент, полимерные смолы и т.п. При этом необходимо, чтобы твердеющий материал 8 перекрыл зону примыкания колонны 7 к днищу камеры 6 и к скважине 1. Это необходимо для того, чтобы в случае обрушения пород в камере 6 последние не могли выйти в скважину 1 и далее в зону размыва нижележащего уровня, т.е. пространство камеры 6 практически изолируется от скважины 1 и нижележащих горизонтов.

При необходимости весь объем камеры 6 .может быть заполнен закладочным материалом 9, который полностью устраняет возможность обрушения пород «ри этом после закладки сохраняется канал в колонне 7 для размещения скважинного гидромониторного агрегата 5«

Закончив все указанные операции, ; производят извлечение сыпучего материала 4 из скважины 1 до нижней отметки следующего нижележащего слоя 10. Это можно осуществлять с помощью шарошки на торце агрегата 5, которая дезинтегрирует сыпучий материал, а его гидроподъем осуществляется с помощью гидроэлеватора.

После этого производят размыв пород нижележащего слоя 10 агрегатом 5 с гвдроподъемом горной массы, при этом между камерой 6 и вновь образуемой при размыве камерой 11 оставляют предохранительный целик 12, который служит для предотвращения перепуска обрушенных пород или закладочного материала из вышележащей камеры 6 в нижележащую.

При размыве нижнего слоя tO прихват скважинного агрегата 5 вьш1ележащи ми породами исключен, так как агрегат защи1цен дополнительной обсадной колонной 7. При необходимости размьта нижележащих слоев указанные операции повторяют.

Фо.рмула изобретения

Способ извлечения горной массы из мощных подземных формаций включающий

Изобретение относится к геотехнологии и м.б. использовано при скважинной гидродобыче полезных ископаемых и гидравлическом опробовании мощных продуктивных горизонтов. Цель- повышение безопасности и эффективности гидродобычных работ. Продуктивный горизонт вскрывают скважиной (С) до нижней границы извлечения. Обсаживают С до верхней границы извлечения обсадной колонной (К). Заполняют С сыпучим материалом до подощвы первого от верхней границы извлечения размываемого слоя. Размещают в С гидромо- торный агрегат и производят размыв пород слоя с образованием выемочной камеры и вьщачей пульпы на поверхность. После отработки камеры в С соосно с обсадкой К размещают дополнительную К. Заглубляют нижний торец. К в сыпучий материал. Затем по межтрубному пространству в С подают твердеющий материал до полного заполнения выемочной камеры. После схватьгоания твердеющего материала из С гидравлическим путем извлекают сьшучий материал до подошвы следующего 1размьтае- мого слоя. Меяаду подошвой первого слоя и кровлей следующего слоя формируют охранный целик. Размеры размываемых камер и высота охранных целиков зависит от характеристик пород продуктивного горизонта. З.кп. б Р : О5 00 tc