Способ гидравлического извлечения полезных ископаемых через скважины Советский патент 1992 года по МПК E21C45/00 

Изобретение относится к геотехнологическим методам добычи и может быть использовано для разработки морских рассыпных месторождений расположенных в зоне недоступности для плавсредств по глубине осадки

Ближайшим по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ гидравлического извлечения материалов из подземных формаций, включающий вскрытие месторождения добычной и выдачной скважинами с размещением в них добычного гидромонитора и скважин- ного агрегата соответственно, сбойку скважин и размыв полезного ископаемого слоями с выдачей пульпы на поверхность скважинным агрегатом

Недостатком известного способа является низкая его эффективность из-за потерь полезного компонента на днище выемочной камеры и значительных затрат времени на спуско-подъемные операции

Цель изобретения - повышение эффективности извлечения при разработке морских россыпных месторождений в зоне недоступности

На фиг 1 показано вскрытие месторождения и направления отработки выемочных камер в блоке (стрелками); на фиг. 2 - схема выемки полезного ископаемого из камеры; на фиг 3 - схема частичного обрушения кровли камеры, на фиг. 4 - схема, иллюстрирующая технологические процессы способа

Способ поясняется на примере разработки пластового месторождения. Месторождение до грант/щ ьГзоньТйедоступности 1 от контура 2 балансовых запасов из разрезной траншеи 3 вскрывается добычными 4 и выдачными скважинами 5. Скважины 4 и 5 как правило наклонные исходя из необходимости расположения основания разрезной траншеи 3 выше зеркала акватории моря 6 для предупреждения ее затопления. Проходка скважин 4 и 5 производится по контакту полезного ископаемого 7 с подстилающими породами 8. В скважине 4 размещают добычной гидромонитор 9, а в выдачной скважине 5 - скважинный агрегат

(Л

С

3 со

10. Отработка глесторождения производится блоками, включающими две смежные камеры. Выемку ископаемого из первой камеры 11. контуры которой примыкают к границе контура балансовых запасов 2,производят в направлении от линии 12 раздела подводных и открытых горных работ до границы зоны недоступности 1.

Гидроотбой полезного ископаемого осуществляют газожидкостными струями добычного гидромонитора 9 и скважинного агрегата 10, при этом струя добычного гидромонитора производит зачистку днища выемочной камеры 11 и принудительную доставку полезного ископаемого к всасу скважинного агрегата 10. При отработке второй смежной камеры первого блока 13 и последующих блоков смежными камерами 11 и 13 возможны потери отбитого полезного ископаемого в выработанном пространстве первой камеры 11 за счет выгонки полезного ископаемого струей добычного гидромонитора, расположенного по контуру блока второй камеры 3 за пределы зоны всасывания скважинного агрегата 10, а также за счет самотечного гидротранспортирования пульпы в выработанное пространство камеры 11 при сложном микрорельефе подстилающих пород 8 скважинного агрегата 10.

Аналогичная закономерность - при отработке первых камер 11 второго и последующих блоков, где выгонка полезного ископаемого во вторую камеру 13 предыдущего блока может быть осуществлена гидромониторной струей скважинного агрегата 10, а также за счет самотечного гидротранспортирования пульпы по днищу выемочной камеры 11 в выработанное пространство.

Для снижения возможных потерь полезного ископаемого производят частичное обрушение пород кровли 14 выемочных камер 11 и 13 с образованием призмы 15 в выработанном пространстве камер 11 и 13, являющейся преградой потоку пульпы из смежных камер последующих отрабатываемых блоков. Шаг частичного обрушения кровли Ш принимают минимальным исходя из незначительного превышения размеров зоны всасывания скважинного агрегата 10, Обрушение производят путем дискретной обратной подачи добычного гидромонитора 9 и скважинного агрегата 10 на величину шага Ш с последующих возвращением их в забой выемочной камеры.

Сквэжинный агрегат 10 размещают в выдачной скважине 5, пройденной по линии соприкосновения 16 смежных камер 11 и 13 отрабатываемых блоков для сокращения времени на спуско-подьемные операции, а также предупреждение его завала налегающими породами 14 при потере устойчивости пород кровли выработанного пространства отработанных блоков с плавной посадкой от контура балансовых запасов 2,

После отработки камеры 11 добычной

гидромонитор извлекают и размещают в скважине 4, пройденной по контуру блока с размещением насадки на границе зоны недоступности 1, при этом выемку полезного

0 ископаемого производят в направлении ли-, нии раздела подводных и открытых горных работ.

По описанной последовательности осуществления технологических процессов

5 производят отработку следующего блока, состоящего из двух смежных камер с установкой скважинного агрегата 10 в скважине, пройденной по линии соприкосновения контуров смежных камер, при этом выемка

0 полезного ископаемого из первой камеры 11 производится струей добычного гидромонитора 9, направленной в сторону всаса скважинного агрегата 10. Направление отработки камеры - от границы раздела под5 водных и открытых горных работ 12 к границе зоны недоступности 1.

Использование изобретения позволит значительно расширить россыпную сырьевую базу за счет вовлечения в эксплуатацию

0 месторождений, расположенных в зоне недоступности для добычных судов. Кроме того, предложенное решение позволяет производить комплексную отработку месторождений с использованием вмещающих

5 полезный компонент пород.

Формула изобретения

1,Способ гидравлического извлечения полезных ископаемых через скважины, включающий проведение добычной и выдачной

0 скважин, размещение в них добычного гидромонитора и скважинного агрегата соответственно, сбойку скважин и размыв пород полезного ископаемого слоями с выдачей пульпы на поверхность, отличающийся

5 тем, что, с целью повышения эффективности извлечения при разработке морских россыпных месторождений в зоне недоступности, отработку россыпи производят блоками, оконтуренными добычными скважинами и

0 разделенными на две смежные камеры выдачной скважиной, при этом скважины проводят наклонными на границе подстилающих пород, размыв пород полезного ископаемого первой камеры блока осуществляют в направ5 лении к границе зоны недоступности, а во второй камере блока - в противоположном.

2.Способ по п. 1,отличающийся тем, что в процессе отработки производят частичное обрушение пород кровли на днище камеры.

Первый олок

Третий блок

Сущность отрабатывают месторождения, расположенные в зоне недоступности, блоками, которые оконтуривают добычными скважинами и разделяют на две смежные камеры выданной скважиной Скважины проводят наклонными на границе подстилающих пород. В первой камере породы размывают в направлении к границе зоны недоступности, а во второй камере блока - в противоположном. В процессе отработки частично об- рушают породы кровли на днище°камеры 1 з п ф-лы, 4 ил

to.2

- - --I .