Способ извлечения горной массы из подземных формаций Советский патент 1989 года по МПК E21C45/00 

I

Изобретение относится к горному делу и геологии и может быть использовано при скважинной гидродобыче полезных ископаемых, а также при валовом опробовании продуктивных горизонтов .

Цель изобретения - повьшение эффективности извлечения путем обеспечения надежности работы агрегата и снижения потерь горной массы.

На фиг, 1 представлена схема раз- .мьша пород при сформированном слое плавучих шарообразных тел на фиг.2-- схема рыхления слоя; на фиг. 3 - схема вывода плавучих тел из камеры.

Способ осуществляют следующим образом.

Подземную формацию вскрывают скважиной 1, в которую вводят скважин- ный гидромониторный агрегат 2 с при3U

емной камерой 3 гидроэлсватора. После ввода агрегата 2 с помощью струи при круговом вращении агрегата 2 формируют начальную камеру у нижней границы извлечения с наклоном днища камеры в сторону скважины 1. При размыве камеры формируют раздел газ-жидкость, который располагают ниже дей

СТВИЯ гидромониторной струи, но выше

всаса агрегата 2. После этого вводят в камеру шарообразные тела с положительной плавучестью с формированием слоя 4 из этих тел у раздела газ- жидкость по всей площади камеры. В качестве шарообразных тел с положительной плавучестью могут быть использованы полые резиновые или пластмассовые шары, целлулоидные шары и т.д. Размеры шаров принимают исходя из условия, чтобы полости между ними в пределах слоя 4 по своим размерам бьши не более размера габаритного по условиям гидроподъема куска горной массы. Толщину слоя 4 принимают в каждом конкретном случае на основе проведения опытных экспериментов. Указанная толщина должна быть небольшой для достаточно свободного пропуска габаритных фракций и уменьшения вероятности забивки полостей между шарами, но слой должен быть достаточно устойчивым, чтобы воспринимать нагрузку обрушаюшдхся кусков породы и удерживать на своей поверхности негабаритные фракции.

После фop шpoвaния слоя 4 приступают к размыву пород слоями 5 в восходящем порядке с обрушением размытой горно массы на слой 4. Для уменьшения ударных нагрузок на слой 4 от падающих кусков горной массы верхнюю поверхность слоя постоянно поддерживают неного ниже уровня размьша путем постепенного Подъема уровня раздела газ жидкость в камере за счет долива воды через скважину 1.

При размыве габаритные фракции прникают через слой 4 под него и далее по днищу камеру транспортируются к всасу агрегата 2, при этом приемную камеру всаса располагают под слоем 4 на расстоянии от его нижней границы, устраняющем возможность вовлечения нижних шаров во всасываемую горную массу. Указанное расстояние определяют эмпирическим путем (на основе проведения опытных эксперимен- тон).

5

0

25

30

Q

35

40

50

55

За счет подвижности шаров в слое 4 и подвижности самого слоя его заштыбовка практически исключена, однако при этом негабаритные фракции пород и негабаритные включения не могут проникнуть через него в силу заданной слоя и его размещения по всей площади камеры. По мере скопления негабаритных фракций на поверхности слоя 4 гидромониторной струей производят их дополнительную дезинтеграцию на более мелкие фракции, которые могут проникнуть через слой 4 к приемной камере 3 агрегата 2, а негабаритные включения, которые не могут быть дезинтегрированы струей, например галька и мелкие валуны, остаются на поверхности слоя или в его верхней части.

В соответствии с указанными въше операциями производят полную отработку интервала извлечения при соблюдении одновременности размыва пород и гидроподъема горной массы, что обеспечивает ускоренную отработку камеры при временной устойчивости стенок и кровли камеры.

После отработки интервала извлечения гидромониторной струей осуществляют рыхление слоя 4 от его нижней границы к верхней. Такая последовательность необходима в силу того, что в нижней части слоя 4 могут застрять только мелкие фракции, которые всасываются и выдаются на поверхность, а в верхней части слоя 4 уже появляются более крупные фракции. При такой последовательности рыхления максимально отдаляется момент завала крупными,фракциями всаса агрегата 2. После рыхления слоя 4 последний очищается от всех фракций. Вслед за этим извлекают из скважины 1 агрегат 2 и производят затопление камеры и скважины. За счет положительной плавучести шары поднимаются на поверхность, где собираются для последующего использования. Для сокращения потерь шаров в камере кровле последней по окончании размыва следует придавать куполообразнун форму, чтобы самые крайн ие шары могли беспрепятственно приблизиться к скважине и вьйти из нее.

Формула изобретения

1. Способ извлечения горной массы из подземных формаций, включающий

вскрытие подземной формации скважиной, размещение в ней скважинного гидромониторного агрегата, размыв пород с образованием первоначальной камеры, последующий послойный в восходящем порядке размыв пород с их обрушением и магазинированием, дезинтеграцию замагазинированных пород и подъем гидросмеси горной массы, габаритной по условиям гидроподъема, на поверхность, отличающий- с я тем. что, с целью повышения .эффективности извлечения путем обеспечения надежности работы агрегата и снижения потерь горной массы, после образования первоначальной камеры в ней формируют устойчивый слой шарообразных тел плотностью меньше плотности гидросмеси и сечением каналов между телами, равным размеру горной массы, габаритной по условиям гидроподъема, магазинируют горную массу негабаритньк размеров на устойчивом слое шарообразных тел, а гидроподъем гидросмеси осуществляют из-под указанного слоя.

10

2. Способ ПОП.1, отличающийся тем, что, с целью многократного использования шарообразных плавучих тел, после окончания размы- ва пород рыхлят слой шарообразных тел струей гидромонитора снизу вверх, заполняют камеру и скважину жидкостью и извлекают шарообразные тела на поверхность.

Изобретение относится к горному делу и геологии и м,б.. использовано при скзажинной гидродобыче полезных ископаемых или валовом опрб-- бовании продуктивных горизонтов. Цель - повышение эффективности извлечения за счет обеспечения наделонос- ти работы агрегата и снижения потерь горной массы, Горизонт вскрывают скважиной (С) с расположением ее за- ;боя ниже интервала извлечения. Размещают в С гидродобычньй агрегат. Формируют выемочную камеру у нижней границы интервала извлечения с наклоном днища камеры-в сторону С. При i размьше в камере поддерживают уровень раздела газ-жидкость шзже гидромониторной насадки, но выше всаса выдач- ного устройства гидродобычного агрегата. Затем в камеру вводят плавучие шарообразные тела. Формируют из них слой у раздела газ-жидкость с разме;. ром зазоров между шарами не более габаритной фракции. После формирования слоя раамвшают породь в интервале извлечения в восходящем порядке. Обрушают породы на слой шарообразных тел. Габаритные фракции проникают через слой к всасу агрегата и поднимаются на поверхность.Негабаритные фракции, : скапливающиеся.на поверхности слоя, периодически дезинтегрируют струей гидромонитора. После отработки интер - вала извлечения осуществляют рыхление- слоя в восходящем порядке. Заполняют камеру и С водой. Извлекаю шарообразные тела на поверхность. Толщина слоя и размеры шарообразных тел зависят от характеристик пород. 1 з.й,.ф-лы, 3 ил. Ш сл

Фиг. 1