Способ разработки полезных ископаемых подземным выщелачиванием Советский патент 1992 года по МПК E21B43/28 

Изобретение относится к горному делу, а именно к способам разработки полезных ископаемых подземным выщелачиванием.

Известен способ подземного выщелачивания полезных ископаемых, включающий вскрытие рудного тела линейными рядами эакачных и откачных скважин, закачку и откачку раствора соответственно через закачные и откачные скважины, при этом закачку раствора производят в два попеременно чередующихся периода, при этом в течение первого периода раствор закачи : вают в скважины, расположенные через одну в ряду закачных скважин, в течение второго периода - через остальные скважины, а откачку продуктивного раствора в течение обоих периодов ведут через

скважины, расположенные через одну в ряду откачных скважин и смещенные в нем относительно закачных скважин, работающих в соответствующий период, на величину расстояния между скважинами в рядах, в промежутках между чередующимися периодами закачку растворов производят через все скважины, расположенные в закачном ряду, а откачку продуктивных растворов - через все скважины, расположенные в от- качном ряду 1.

Недостатком способа является невозможность создания дополнительных, кроме уже реализованных данным способом, путей миграции растворов.

Известен способ разработки месторождений полезных ископаемых подземным выVIVJ

О VJ

VI

Јь

щелачиванием в блоках, включающий проходку в верхней и нижней частях, а именно в диагонально-противоположных углах блока буровых выработок, бурение из них встречно-направленных вееров скважин, разрушение массива полезного ископаемого путем проведения поинтервальных гидравлических разрывов из скважин со смещением вдоль оси относительно друг друга на половину интервала, подачу через скважины в разрушенный массив выщелачивающего раствора и сбор его через горизонтальные скважины, пробуренные из выработки нижней части блока 2.

Недостатком указанного способа является неизменность путей миграции раствора и вследствие этого уменьшение концентрации металла в растворе.

Целью изобретения является- повышение эффективности выщелачивания путем периодического создания новых путей миграции раствора и вовлечения в процесс выщелачивания новых объемов руды.

Поставленная цель достигается тем, что объем руды, примыкающий к скважинам, укрепляют иньектированием связующих растворов и после проведения поинтер- вального гидроразрыва массива из скважин осуществляют выщелачивание до уменьшения содержания металла в продуктивном растворе ниже допустимой концентрации, после чего имеющиеся трещины гидрораз- рывэ тампонируют связующим раствором, из скважин проводят вновь поинтерваль- ный гидроразрыв массива со смещением новых разрывных трещин на половину интервала между затомпанированными трещинами гидроразрыва и подают выщелачивающий раствор под давлением в закачные скважины с улавливанием его в откачных.

Укрепление объема руды вокруг скважин обеспечивает их устойчивость в процессе выщелачивания, тампонирует тектонические трещины большой протяженности и влияния, могущие быть причиной утечек р.астворов из блока, и предотвращает обход жидкостью разрыва пакерных уплотнений в процессе гидроразрыва.

Тампонирование трещин предыдущего поинтервального гидроразрыва необходимо для перекрытия доступа рабочих растворов к уже выщелоченным объемам руды.

Образование в массиве новых трещин гидроразрыва из тех же скважин обеспечивает доступ рабочих растворов к новым объемам руды, за счет чего повышается извлечение металлов.

Авторы претендуют на следующие отличительные признаки;

1. При уменьшении содержания металла в продуктивном растворе ниже допустимой концентрации из-за выщелачивания прилежащего к трещинам объема руды и образования устойчивых каналов протекания растворов имеющиеся трещины гидроразрыва тампонируют связующим

раствором.

Авторам не известны решения, обеспечивающие прекращение доступа рабочих растворов к выщелоченному объему руды и перекрытие создавшихся в процессе выщелачивания устойчивых каналов протекания растворов путем тампонирования ранее наведенных трещин и образовавшихся каналов связующим раствором при подземном напорном выщелачивании.

2. Из прежних скважин поинтерваль- ным гидроразрывом образуют новые трещины со смещением их на половину интервала между затомпонированными трещинами.

Авторам не известно использование одних и тех же скважин для проведения повторного поинтервального гидрораэрыва массива при подземном напорном выщелачивании.

Авторам известно укрепление объемов

пород руды вокруг скважины инъектированием в-них связующих растворов (авт.св.

1059145, 945392, 1305311 и 1065583).

Но укрепление объема руды вокруг

скважин обеспечивает тампонирование трещин и щелей большой протяженности и предотвращает утечку раствора из блока.

Предложенное техническое решение подтверждено примером конкретного осуществления способа.

На фиг. 1 изображен вертикальный разрез блока подземного выщелачивания после проведения поинтервальных гидроразрывов массива из скважин; на фиг.

2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вертикальный разрез блока подземного выщелачивания после проведения повторных гидроразрывов массива из скважин; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 3; на фиг. 5 - изображена схема движения растворов от трещины закачной к трещинам откачной скважины после проведения поинтервальных гидроразрывов из скважин; на фиг. 6 - схема движения растворов от трещин закачной к

трещине откачной скважины на том же участке массива, что и на фиг. 5, после повторных гидроразрывов из скважин,

Способ осуществляется следующим образом.

Из штрека 1, пройденного в основании блока 2, бурят в рудный массив закачные 3 и откачные 4 скважины, инъекцией связующего раствора вокруг них образуют связный массив радиусом, равным двум-трем радиу- сам скважины.

Из скважин поинтервальным гидроразрывом образуют трещины 5 и 6 соответственно из скважин 3 и 4, при этом трещины из откачных скважин 3 образуют в половине интервала между трещинами из откачных скважин 4. Устья скважин 3 и 4 объединены между собой группами. Оборудование устьев скважин для ведения выщелачивания на фигурах условно не показано.

После образования трещин в закачные скважины 3 подают выщелачивающий раствор, а из скважин 4 после его прохождения по трещинам 5 и 6 и рудному массиву между ними собирают продуктивный раствор.

После уменьшения содержания металла в продуктивном растворе ниже допустимой концентрации из-за выщелачивания части объема руды, по которой происходит фильтрация растворов, и образования ус- тойчивых каналов протекания растворов трещины 5 и 6 через скважины 3 и 4 тампонируют путем закачки связующего раствора. Затем из этих же скважин в промежутках междузатомпанированнымитрещиКами5 и 6 поинтервальными гидроразрывами образуют новые трещины 7 и 8 и по ним из скважин 3 под давлением нагнетают раствор в массив руды при этом в процессе выщелачивания вовлекают новые объемы руды и изменяются пути и направление миграции растворов в массиве.

Формула изобретения

Способ разработки полезных ископаемых подземным выщелачиванием в блоках, включающий бурение закачных и откачных скважин, разрушение массива поинтервальным гидроразрывом из скважин со смещением трещин разрыва на половину интервала между ними, подачу выщелачивающего раствора под давлением в закачные скважины и улавливание продуктивного раствора в откачных скважинах, отличающий- с я тем, что, с целыр повышения эффективности процесса выщелачивания путем изменения путей миграции раствора в массиве и вовлечения в процесс выщелачивания новых объемов руды, перед выщелачиванием объем руды, примыкающий к скважинам, укрепляют инъектированием связующих растворов, после уменьшения содержания металла в продуктивном растворе ниже допустимой концентрации имеющиеся трещины гидро- раэрыва тампонируют путем подачи в них связующего раствора, после чего из скважин вновь проводят поинтервальный гидроразрыв массива со смещением новых трещин разрыва на половину интервала между затам- понированными трещинами.

Изобретение относится к горному делу и м.б. использовано при добыче полезных ископаемых подземным выщелачиванием. Цель - повышение эффективности выщелачивания за счет изменения путей миграции раствора в массиве и вовлечения в процесс выщелачивания новых объемов руды. Бурят закачные и откачные скважины. Перед выщелачиванием объем руды, примыкающий к скважинам, укрепляют инъектированием связующих растворов. Из скважин поинтер- вальным гидроразрывом образуют трещины. Трещины из закачных скважин образуют в половине интервала между трещинами откачных скважин. Устья закачных и откачных скважин объединяют группами. Подают в закачные скважины выщелачивающий раствор. После прохождения его по трещинам собирают из откачных скважин продуктивный раствор. После уменьшения содержания металла в продуктивном растворе трещины скважин тампонируют. Затем из этих же скважин образуют новые трещины и по ним подают выщелачивающий раствор в массив руды. 6 ил.

J-J

Составитель Б.Дьяков Техред М.Моргентал

qwr.ff Корректор С.Пекарь

Редактор М.Кузнецова

Заказ 4105ТиражПодписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

h

qwr.ff Корректор С.Пекарь