Способ скважинной гидродобычи полезных ископаемых Советский патент 1992 года по МПК E21C45/00 

Изобретение относится к подземному строительству в сложных горно-геологических условиях и может быть использовано при переводе рудоминерального сырья в пульпообразное состояние, удобное для выдачи руды на поверхность.

Известен способ скважинной гидродобычи полезных ископаемых, включающий разделение рудного пласта на панели, вскрытие его рядами скважин, выемку полезного ископаемого камерами с оставлением междукамерных целиков и выдачу полезного ископаемого на поверхность,

Недостатком известного способа явля- ется то, что при его применении в слабых рыхлых рудах образуются значительные потери полезного ископаемого за счет создания больших междукамерных целиков.

Наиболее близким к заявляемому является способ скважинной гидродобычи полезных ископаемых, включающий разделение рудного пласта на панели, вскрытие его скважинами, сбойку смежных скважин секторами размыва, выемку полезного ископаемого ромбическими камерами с оставлением междукамерных целиков и выдачу полезного ископаемого на поверхность. Для снижения потерь полезного ископаемого при отработке наклонных рудных пластов каждую панель разделяют на столбы, располагаемые по простиранию пласта, отработку ромбических камер в пределах столба осуществляют по падению пласта, а после сбойки смежных по падению скважин осуществляют расширение камер по простиранию пласта, при этом оставшуюся после расширения камер часть столба

ч VJ К о

со

отрабатывают камерами из смежных по простиранию скважин, расположенных ниже по падению пласта.

Недостатком этого способа является то, что при его применении получают низкий блоковый коэффициент извлечения полезного ископаемого ввиду значительных размеров междукамерных целиков в рыхлых рудах.

Цель изобретения - повышение извлечения полезных ископаемых при отработке мощных месторождений малопрочных

РУД.

Цель достигается тем, что по способу скважинной гидродобычи полезных ископаемых, включающему разделение рудного пласта на блоки, бурение в блоках рядов вскрывающих пласт скважин, выемку полезного ископаемого камерами с оставлением междукамерных целиков и выдачу полезного ископаемого на поверхность, отработку камер первого ряда осуществляют до начала бурения скважин двух последующих рядов, после отработки камер первого ряда в створе последнего формируют экран из раздробленных пород обрушением камер, а бурение скважин второго и третьего рядов осуществляют соответственно по обе стороны первого ряда после стабилизации сдвижения пород, вызванного формированием указанного экрана, при этом в начальный период отработки камер выдачу полезного ископаемого осуществляют чередованием гидроэлеваторного и эрлифтного подъема, а обрушение камер осуществляют путем использования на заключительной стадии отработки камер первого ряда только эрлифтного подъема.

На заключительной стадии отработки камер второго и третьего рядов выдачу полезного ископаемого осуществляют гидроэлеваторным подъемом.

При отработке камер третьего ряда в отработанных камерах второго ряда поддерживают давление, достигнутое на заключительной стадии их отработки.

Скважины второго и третьего рядов бурят в вершинах равнобедренного треугольника, середины равных сторон которого лежат на оси первого ряда скважин.

На фиг.1 изображена схема расположения добычных скважин и камер первого ряда в плане; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 показана схема расположения добычных камер второго ряда в плане; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.З; на фиг.5 показана схема расположения добычных камер второго и третьего рядов в плане; на фиг.б - разрез В-В на фиг.5; на фиг.7 показана схема расположения камер второго и

третьего рядов в вершинах равнобедренного треугольника в плане.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

В массиве горных пород, представленных слоем 1 осадочных пород, известняка 2, рыхлой руды 3 (фиг. 1,2) бурят первый ряд 4 скважин 5. Оборудуют скважины 5 гидромонитором 6 гидроэлеваторного подъема и эр0 лифтом 7 для эрлифтного пульпоподъема. Осуществляют размыв руды 3 гидромонитором 6 и создают камеры 8 ряда 4, последовательно чередуя в начальном периоде создания камер 8 гидроэлеваторный с эр5 лифтным режимом подъема переведенной в пульпообразное состояние руды. Для ускорения создания экрана из раздробленных пород обрушением камер 8 первого ряда скважин на заключительной стадии отра0 ботки камер первого ряда используют только эрлифтный подъем, способствующий самообрушению руды, так как при эрлифт- ном подъеме происходит локальное снижение порового давления вблизи скважин, а

5 при гидроэлеваторном подъеме - локальный рост порового давления.

После самообрушения камер 8 и стабилизации сдвижения пород с формированием указанного экрана осуществляют

0 бурение второго ряда 9 (фиг.3,4) под защитой этого экрана, так как сдвижение в случае эрлифтного подъема на заключительной стадии отработки камер первого ряда происходит локально в местах формирования

5 камер и практически вертикально, что обеспечивает предохранение скважин второго ряда от искривления в процессе их эксплуатации, если их располагать в пределах зоны плато получаемой при физическом модели0 ровании скважинной гидродобычи. Одновременно с бурением скважин второго ряда из скважин 5 первого ряда 4 извлекают гидромониторные 6 и пульпоподъемные приспособления, оснащая ими скважины

5 второго ряда 9, и цикл работ по размыву и подъему руды повторяют как для первого ряда, формируя камеры 8 второго ряда. При этом на заключительной стадии отработки камер второго ряда выдачу полезно0 го ископаемого можно осуществлять гидроэлеваторным подъемом, придающим устойчивость камерам второго ряда, так как вблизи камер при этом образуется зона локально повышенного гидростатического

5 давления.

Затем приступают к бурению скважин третьего ряда, располагая скважины второго и третьего рядов соответственно по обе стороны первого ряда, и цикл работ по размыву и подъему руды повторяют как для

второго ряда. При отработке камер третьего ряда в отработанных камерах второго ряда можно поддерживать давление, достигнутое на заключительной стадии их отработки, что придает длительную устойчивость массиву пород. Для этого после создания камер второго ряда гидромониторное и пульпо- подъемное устройство скважин второго ряда не извлекают в течение всего периода формирования камер третьего ряда 10 (фиг.5).

Скважины второго и третьего рядом можно бурить в вершинах равнобедренного треугольника а, б, с (фиг.7), середины 11 равных сторон которого (аб и бс) лежат на оси первого ряда 4 скважин. Это позволяет более равномерно нагружать экрана из обрушенных пород первого ряда скважин.

Таким образом, при применении пред- лрженного способа уменьшается опасность искривления скважин в процессе их эксплуатации, что позволяет соответственно уменьшить размеры междукамерных целиков и за счет этого достичь возрастания бло- кового коэффициента извлечения полезного ископаемого.

Формула изобретения

1. Способ скважинной гидродобычи полезных ископаемых, включающий разделение рудного пласта на блоки, бурение в блоках рядов, вскрывающих пласт скважин, выемку полезного ископаемого камерами с оставлением междукамерных целиков и выдачу полезного ископаемого на поверхВ

/

я

, Т-

&-

9иг./

ность, отличающийся тем, что, с целью повышения извлечения полезных ископаемых при отработке мощных месторождений малопрочных руд, отработку камер первого

ряда осуществляют до начала бурения скважин двух последующих рядов, после отработки камер первого ряда в створе последнего формируют экран из раздробленных пород обрушением камер, а бурение

скважин второго и третьего ряда осуществляют соответственно по обе стороны первого ряда после стабилизации сдвижения пород, вызванного формированием указанного экрана, при этом в начальный период

отработки камер выдачу полезного ископаемого осуществляют чередованием гидроэлеваторного и эрлифтного подъема, а обрушение камер осуществляют путем использования на заключительной стадии отработки камер первого ряда только эрлифтного подъема.

2.Способ по п.1,отличающийся тем, что на заключительной стадии отработки камер второго и третьего рядов выдачу

полезного ископаемого осуществляют гидроэлеваторным подьемом.

3.Способ по пп. 1 и2,отличающи- й с я тем, что при отработке камер третьего ряда в отработанных камерах второго ряда

поддерживают давление, достигнутое на заключительной стадии их отработки.

4.Способ по пп.1-3, отличающий- с я тем, что скважины первого и третьего рядов бурят в вершинах равнобедренного

треугольника, середины равных сторон которого лежат на оси второго ряда скважин.

л- я

Фиг. 2

$-9

Рудный пласт делят на блоки и бурят в них ряды вскрывающих пласт скважин. Отработку камер первого ряда осуществляют до начала бурения скважин двух последующих рядов. После отработки камер первого ряда в створе последнего формируют экран из раздробленных пород обрушением камер путем использования на заключительной стадии отработки камер первого ряда эрлифтного подъема. Бурение скважин второго и третьего рядов осуществляют по обе стороны первого ряда после стабилизации сдвижения пород. Выемку ведут камерами с оставлением междукамерных целиков и с выдачей полезного ископаемого в начальный период отработки камер чередованием гидроэлеваторного и эрлифтного подъема. 3 з.п.ф-лы, 7 ил. (Л С

8ЮШ.1

Фиг. 7

9 «г.6