Способ разработки месторождений руд подземным выщелачиванием Советский патент 1991 года по МПК E21B43/28 

ИзоЬретение относится к горному делу а именно к добыче полезных ископаемых выщелачиванием на месте их залегания

Цель изобретения - расширение области применения за счет обеспечения выщелачивания серосодержащих руд

На фиг 1 2 3 показана последовательность работ по выщелачиванию рудного плас.а, на фиг 4 - разрез А-А на фиг 1 на 7И1 5 6 различные варианты формирования системы фильтрации

Способ осуществляется следующим образом

Бурят вертикальные Счвахины I (1a 1G 1в 1д) опускают обпцчую 2 покров ли рудного пласта Ч гор тет ППР ioi г LS u ны

Формирование cncic iu филь i осуидествлято разл IHI ми nornl ки гидроразрывом nnooih с|1льтр ш и трещинь1 г 1црорнчрь с- гидроразмывом (полости фильтр тц i а ерь огле%тора фильтрационные чанали сч ) nvHI вой перфорацией . рр Выбор cnocoSj зависит от комкретньк инженерно геоло гических условий месторохдения и экономической целесообразное i

Формируют систему фильтрации, например, способом гидроразрыва.

Осуществляют гидроразрыв аскажинах 1а, 16, 1 в одновременно. В процессе гидроразрыва,развивающиеся от скважины трещины 4 смыкаются между собой, в результате чего происходит снижение давления разрыва. С этого момента в жидкость разрыва начинают подавать фильтрующий материал 5 - катализатор процесса окисления как серных соединений серосодержащих руд, так и слабо окисленного полезного компонента, например смешанные с песком гранулы, ванадиевый песок.

Производительность подачи гидросмеси (расход) поддерживают такой, чтобы она была больше приемистости скважины. В этом случае забойная часть скважины находится под постоянным давлением, превышающим давление разрыва, что приводит к образованию новых трещин. В таком режиме ведут закладку одновременно из скважин 1а, 16, 1 в, что обеспечивает равномерную закладку всех полостей массива фильтрующим материалом- катализатором и создает условия автотермального протекания реакции окисления по всему пласту.

При формировании системы фильтрации форму, размеры и количество щелей или камер задают из условия пересечения зон фильтрации 6 газа, смежных скважин между собой и в зависимости от физических свойств пород, скорости окисления руды, глубины залегания рудного пласта.

Формирование системы фильтрации можно осуществить и способом скважиной гидродобычи (СГД) (фиг. 6), используя в качестве полостей фильтрации камеры 7 СГД и каналы фильтрации между ними.

По окончании закладки подают в скважины кисл Лоодсодержащий газ, предварительно подогрев и увлажнив его, под давлением Р 0,0125 (Нр + т). МПа, где Нр -- глубина залегания рудного пласта, м; m - мощное.ь рудного пласта, м, и выдерживают ei о до установления фильтрации газа по пласту, что создает условия для облегченного движения воздуха через рудный пласт.

Проходящий по системе фильтрации газ окисляет слабоокисленный базовый компонент и серные соединения серосодержащих

РУД

Так, в пиритсодержащих рудах реакция окисления идет следующим образом

2 РеЗг н 5/2 02 - РеаОз + 4 S02 (1),

SO-, 1/202- 50з

(2)

На устье скважин установлены термодатчики, которые показывают температуру в пласте. Температуру поддерживают не выше температуры автотермального протекания

процесса окисления, определенную предварительно на эталонном образце.

В противном случае, поскольку реакция является экзотермической, может произойти спонтанный рост температуры, в результате чего происходит оплавление руды и образование труднорастворимых окислов, что снижает способность руд к выщелачиванию, а при автотермальном протекании реакции происходит равномерное и полное

окисление руды. В результате температурной обработки рудного пласта происходит его высыхание и растрескивание, что приводит к еще более значительному увеличению проницаемости.

После завершения окисления рудного пласта между скважинами 1а, 16, 1в в рудный пласт подают выщелачивающий раствор, например через скважину 16, через которую можно осуществлять отвод продуктов сгорания при окислении пласта, и ведут выщелачивание руды в хорошо проницаемом и окисленном рудном пласте, откачку продуктивного раствора и выдачу его на поверхность осуществляют из скважин 1а,

16, 1в.

В случае отработки ряда серосодержащих руд, например пиритсодержащих, выщелачивающий раствор может быть образован непосредственно в рудном пласте реакцией взаимодействия выделившихся в результате реакции окисления газов с подаваемой технической водой, в соответствии с реакцией

50з + Н20 - Н2304(3).

Через скважину 1д (фиг, 3, 4) подают

техническую воду, осуществляют выщелачивание в рудном пласте серной кислоты, полученной согласно реакции (3), и выдают продуктивный раствор на поверхность через скважины 1а, 16, 1в с последующей переработкой и извлечением полезного компонента Таким образом отрабатывают всю площадь месторождения.

50

Формула изобретения

1. Способ разработки месторождений руд подземным выщелачиванием, включающий вскрытие рудной залежи скважинами, их обсадку и герметизацию, окисление рудного пласта подачей в него подогретого кислородсодержащего газа через предварительно сформированную систему фильтрации с полостями, последующую обработку окисленной зоны выщелачиваюфиг.1

Изобретение относите горному делу а именно к добыче полезных ископаемых выщелачиванием на месте их залегания Цель - расширение области применения способа за счет обеспечения выщелаимваиич i4 ру тс иачп ь обсаживают их и rep нет 1 i up ЮТ СИСТР iy фИЛ1т| аииИ С I ОС S МП НЧ ,J-a СКОЛЬКИХ СК Рх Ь ч i 4F4VГо м M 1Dj i пересечен че с i Лил1 и т i . /Сл i оГ и Образованные nincci i ч n LT i MI 1 иатором ок ic ICH с ст VL ЛЭХНЯ1Л ЮрОДСОДеГ nini I 14 1 подают гго в сквах im i i дан ien не меньшим Р - О J12511 г Чр ijt- Hi на м in h-.oa1 imuia Jtatt ние выдерживают д с знозпе uiq tfin 1ьт ции газ по inaci Lnoej,pii; ioi HC эталонном обра е pvi i Э1 я е1 пз Н01ЛЛЗ ЭГТлвр 1 u О Г upiaClC окисления руды и п цпер41 ире ч юг т уру s пласте не ыше зт i о Pd ie i in Кри че того вышепччмва ennui nc. on of)tj.H oi непосоедственно в п т° еачцмеи аыде лившихся npii окисле нпи pvi пзов с по даваемой р пмаст технпчес ои зодоь 1 з п ф лы 6 ил L I--

Ц6Щ&Э

s/ /s/ s/s /// s/s /// / ///

Фиг.2.

cpifprc(oJ3//у /// //7

/

/

ЬОи и, . nwMi воде