Способ добычи растворов солей Советский патент 1982 года по МПК B65C5/00 E21B43/28 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для добычи каменной соли в виде растворов из скважин, пробуренных преимущественно на маломощный пласт сильвинита, вскрытый шахтным стволом и штреками.

Известен способ подземного выщелачивания полезных компонентов из руд, в котором разработку пласта, вскрытого шахтным стволом и штреками, производят вьщелачиванием из руд через скважинч, пробуренные в блоки залежи, на которые последняя разделена оконтуривающими штреками. Из штреков на всю мощность пласта проходят фланговые и центральные щели. В центральную щель под давлением нагревают растворитель. Из штреков проходят также дренажные скважины, в которых расположены нагнетательные трубопроводы для подачи растворителя в предварительно раздробленную в блоке руду. На выходе из блока обогащенный раствор собирают в дренажнгае выработки и по каналам отводят к центральному растворосборнику для подъема на поверхность lj.

Однако применение этого способа для извлечения сильвинита приводит к

нарушению вмещающих пород, а дальнейшее растворение раздробленных пород пласта, его кровли и почвы вызывает разубоживание получаемого раствора солей до некондиционных норм. Проведение выработок для производства взрывных работ, помимо опасности последних, значительно увеличивает стоимость добычи солей и трудоемкость ра10бот.

Известен способ, включающий бурение горизонтальной скважины на пласт каменной соли с закреплением скважины обсадной колонной, в которую вво15дят рабочие колонны труб, одну из которых снабжают насадкой .для подачи растворителя и растворения соли в плоскости пласта.

Отвод Образованного раствора соли

20 по этому способу осуществляют в межкольцевое пространство рабочих (или обсадной и рабочей) колонн, а ввод нерастворителя производят с момента создания камеры f2j.

25

Недостатками известного способа являются большие потери солей и малая скорость добычи вследствие использования одной струи.

Применение нескольких насадок лхля

30 увеличения полноты отработки пласта сильвинита без установления определенного шага между насадками и скважинами приводит к неразмытым целикам и, следовательно потерям солей в зоне пласта вскрытой одной скважиной. Не предотвращается от растворения почва вьфаботки. Цель изобретения - увеличение извлечения и скорости добычи солей из месторождения путем увеличения зоны выемки солей вскрытой одной скважиной, и снижение разубоживания извлекаемого раствора солей. Указанная цель достигается тем, что общий поток растворитеоя перед растворением солей разделяют на симметричные относительно оси скважины струи с шагом между ними,-равным наибольшей ширине из камер, образованных струей на момент окончания выемки солей в скважине. С целью получения насыщенного раствора солей, раствор соли из одной скважины перекачивают в другие, которые заранее проводят параллельно первой в плоскости плайта с шагом между двумя скважинами, равным длине камеры, образованной в скважине, по одной общей оси истечения струй растворителя. С целью снижения разубоживания извлекаемого раствора со,лей, кровлю обрабатываемого пласта сильвинита изолируют, сжатым воздухом или нефтепродуктом, а почву - глинистым раствором, периодически закачиваемым в момент соприкосновения кровли и почвы камер с вметающими породами. На фиг. 1 показан пласт сильвини вдоль оси скважины, вертикальный ра рез; на фиг. 2 - часть поля пласта, подлежащего извлечению, разрез А-А на фиг. 1. Способ осуществляют следующим об разом. Штреками 1 подготовляют к выемке панель, имеющую определенные ширину и длину, обусловленные прочностными характеристиками вмещающих пород и другими данными. Из штреков 1, прой денных параллельно, через определен ный шаг, равный длине двух смежных выработок 2, бурят скважины 3 в пла те сильвинита, которые затем-закреп ляют обсадными колоннами 4 и цементируют. После затвердевания цементн го камня в затрубном пространстве, в разбуренный до необходимой длины от крытый ствол скважины вводят рабочую колонну 5, снабженную насадками б заданного диаметра, связанного, с закономерностью формообразования вы работок-камер 2. Насадки б до ввода рабочей колон НЕЛ 5 в скважину распол raioT симметрично на рабочей колонне в одноуЧ горизонтальной плоскости с шагом между собой, равным ширине камеры 2 в наиболее широкой ее части. Добычу раствора солей или пуск скважин в работу осуществляют по двум технологическим схемам, предусматривающиг получение кондиционного раствора солей: последовательной и параллельной. При последовательной схеме работы скважин нагнетание растворителя-воды и слабоконцентрированного раствора осуществляют гидростатическим столбом жидкости, подаваемой с поверхности по трубопроводу 7 в рабочие колонны 5 и далее через насадки б в камеры 2 . Из камер 2 раствор вытесняется в кольцевое пространство, образованное рабочей и обсадной -колоннами, и далее по обводному патрубку 8 в трубопровод 7 для последующей закачки в рабочую колонну 5 следующей скважины. При этом места соединения обсадных патрубков 8 с трубопроводом 7 в каждой из скважин проводят после места установки задвижки 9, установленной |На трубопроводе 7. Полученный таким рбразом, из скважины раствор солей, необходимой концентрации, транспортируется к стволу и далее на поверхность для переработки. При параллельной схеме работы скважин нагнетание растворителя воды производят в каждую из рабочих колонн 5, при открытых задвижках 9, а вытесненный из камеры раствор солей поступает по обсадной колонне 4 в трубопровод 10 и затем к шахтному стволу для подъема на поверхность. Скопившийся Б резервуарах, установленн-ай на поверхности, раствор солей слабой концентрации при отключенной подаче воды вновь направляют в трубопровод 7 для растворения сильвинита в каждой скважине в той же последовательности, пока раствор солей не приобретает необходимой для обогащения концентрации. Для предотвращения разубоживания раствора солей в камерах за счет растворения вмешающих пород, закачку нерастворителя нефтепродукта или сжатого воздуха и глинистого раствора, изолирующего кровлю и почву камер, производят во время соприкосновения кровли и почвы каждой камеры с вмещающими породами. При этом закачку нерастворителя в скважины чередуют с закачкой глинистого раствора. После отработки части пласта сильвинита группа использованных скважин закрывается задвижками, а в выработанном пространстве с целью управления кровлей вмещающих пород оставляют целики, расположенные между обработанными панелями. Применение предлагаемого способа благодаря использованию энергии турбулентных струй, исключающих стлметрично оси скважины в плоскости пласта, с заданным шагом между камерами и скважинами позволяет разрабатывать забалансовые запасы калиевых и других солей с минимальными потерями и тем самим увеличить коэффициент их извлечения без значительных капитальных вложений.

Формула изобретения

1. Способ добычи растворов солей, преимущественно из маломощных пластов сильвинита, вскрытых шахтнчм стволом, штреками и пробуренными в плоскости пласта горизонтальными с открытой конечной частью скважинами, закрепленными на устье обсадными колоннами, включающий помещение в скважину рабо-чих колонн, одна из которых снабжена насадкой, растворение солей в плоскости пласта потоком растворителя в виде турбулентной струи воды,закачку нерастворителя и отвод раствора солей, отличчающийся тем, что, с целью увеличения извлечения солей из месторождения путем увеличе-. ния зоны выемки солей, вскрытой одной скважиной, общий поток растворителя перед растворением солей разделяют на симметричные относительно оси

скважины струи с шагом между ними, равным наибольшей ширине из камер, образованных струей на момент окончания выемки солей в скважине.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью получения насыщенного раствора солей, раствор соли из одной скважины перекачивают в другие, которые заранее проводят параллельно первой в плоскости пласта с шагом между двумя скважинами, равным длине камеры, образованной в скважине по одной общей оси истечения струй растворителя.

3.Способ попп. 1и2, отличающийся тем, что, с целью снижения разубоживания извлекаемого раствора солей, кровлю отрабатываемого пласта сильвинита изолируют сжатым воздухом или нефтепродуктом, а почву - глинистым раствором, периодически закачиваемым в камеры в момент соприкосновения кровли и почвы камер с вмещающими породами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 448279, кл. Е 21 В 43/28, 1975.

2.Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. М., ЦНИИТЭНЕФТЕХИМ, 4, 1968, с. 8-10.

Ж ЛЛ/Л1

V3

f f 1, f

-L I I

Ь 8 Фиг1