Способ скважинной гидродобычи полезных ископаемых из россыпных месторождений Советский патент 1983 года по МПК E21C45/00 

Изобретение относится к горному |делу и может быть использовано при разработке россыпных месторождений, залегающих на больших глубинах под толщей слабоустойчивых и неустойчивых nopoja, с продуктивным пластом большой мощности, представленным слабосцементированными однородными песками и переходящими в п.г1ывуны, с их водонасыщением.

Известен способ скважинной гидродобычи полезных ископаемых, включающий вскЕИЛТие продуктивного пласта добычными скважинами размыв полезного ископаемого, рыдачу полученной пульпы на поверхность с последующим самообрушением налегающих пород в отработанную добычную камеру tl.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ скважинной гидродобычи полезных ископаемых, включающий вскрытие продуктивного пласта добычными скважинами, пробуренными до его подошвы, перевод полезного ископаемого в плывунное состояние путем закачки в него жидкого реагента, выдачу полученной пульпы на поверхность и за-.

полнение отработанных добычных камер налегающими породами t21.

Недостатками известныхспособов являются значительное разубоживание полезного ископаемого при использовании способов в рассматриваемых условиях, что приводит к дополнительным затратам на добычу и переработку пустых пород, а также разрушение дневной поверхности.

Цель изобретения - повышение эффективности гидродобычи путем снижения разубоживания полезного ископаемого.

15

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, включающим вскрытие продуктивного пласта добычными скважинами, пробуренными до его подошвы, перевод полезного

20 ископаемого в плывунное состояние путем закачки в него жидкого реагента, выдачу полученной пульпы на поверхность и заполнение отработанных добычных камер налегающими порода25ми, по периферии добычной камеры бурят нагнетательные и откачные скважийы по квадратной сетке, при этом перевод полезного ископаемого в плы(вунное состояние осуществляют из

30 нагнетательных скважин, которые jpacполагают первыми по направлению ве дения добычных работ, а выдачу полученной пульпына поверхность осу ществляют, из откачных скважин, которые располагают за нагнетательны скважинами на расстоянии, которое определяют из соотношения где R - расстояние между скважинам м; коэффициент горизонтально фильтрации пород продукти ного пласта; Ифц- коэффициент вертикальной напорной фильтрации пород продуктивного пласта. Высоту добычной камеры определяют из выражения hp Н ( 1), где hf, - высота добйчной камеры, м Н - мощность налегающих пород м; kj.j- коэффициент разрыхления налегающих пород, На фиг.1 изображено россыпное месторождение, вертикальный разрез на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1. Предложенный способ реализуют следующим образом. Продуктивный пласт 1 через толщу налегающих пород 2 вскрывают нагнетательными 3 и откачными 4 скважинами, которые бурят до подошвы 5 продуктивного пласта, располагают по квадратной сетке на расстоянии друг от друга, которое определяют из соотношения R hn где R - расстояние между скважина. ми, м; kjjj - коэффициент горизонтальной фильтрации пород продуктив ного пласта; в коэффициент вертикальной напорной фильтрации пород продуктивного пласта. Высоту добычной камеры определяю из выражения hp н-г (kpaa- 1) f где h,, - высота выемочной камеры,м HT- - мощность налегающих пород kpaa коэффициент разрыхления на легающих пород. Нагнетательные скважины 3 располагают первыми по направлению ведения добычных работ. После окончания бурения добычных скважин 3 и 4 в ни устанавливают обсадные трубы б, при чем нагнетательные скважины 3 обсаживают до подошвы 5 продуктивного пласта 1 трубами с выполненными на них перфорационными отверстиями 7, а откачные скважины 4 обсаживают до кровли продуктивного пласта. Устья скважин 3 и 4 оборудуют кондукторами 8, после чего в откачных скважинах 4 устанавливают гидродобычное оборудование 9 И формируют пульпоприемную камеру 10, После оборудования скважин через нагнетательные скважины 3 в продуктивный пласт 1 закачивают жидкий реагент, например воду, по трубопроводу 11, При глубине залегания продуктивного пласта более 50 м, вода может подаваться в пласт под естественным напором,. Насыщение пласта водой осуществляют как в горизонтальном, так и вертикальном направлениях в соответствии с коэффициентами горизонтальной Кф,г и вертикальной Кф,Б напорной фильтрации. Вследствие этого в зоне ограниченной кривой 12, происходит переход полезного ископаемого в плывунное подвижное состояние. После перевода части полезного ископаемого в плывунное состояние включают в работу гидродобычное оборудование 9, при помощи которого осуществляют дополнительное разжижение полезного ископаемого для создания консистенции пульпы, необходимой для выполнения гидроэлеваторного или эрлифтного подъема. Производительность гидродобычного оборудования по подъему пульпы увязывают по времени с разрушаемым объемом полезного ископаемого, переводимым в плывунное состояние, В процессе поэтапной выемки полезного ископаемого происходит плавное опускание налегающих пород 2 линиями 13 в отрабатываемое пространство добычной, камеры, Приведен1 ая последовательность работ сохраняется до полного извлечения полезного ископаемого из добычной 1 амеры, При разработке месторождений с мощностью продуктивного пласта, превышающего высоту добычной камеры, . рассчитанной по выражению (tpgj-fjl оставшуюся часть полезного ископаемого извлекают при повторном ведении добычных работ после стабилизации процесса опускания налегающих пород. Предложенный способ позволяет снизить разубоживание полезных ископаемых при разработке рассыпных месторождений, а также уменьшить нарушение дневной поверхности, что особенно важно при добыче полезных ископаемых в районах с ценными сельскохозяйственными угодиями. Формула изобретения Способ скважинкой гидродобычи полезных ископаемых из рассыпных

месторождений, включающий вскрытие щродуктивного пласта добычными скважинами, пробуренными до его подошвы, перевод полезного ископаемого в плывунное состояние путем закачки в.него жидкого реагента, выдачу полученной пульпы на поверхность и заполнение отработанных добычных камер налегающими породами, о т л и ч а гоад и и с я тем, что, с целью повышения эффективности гидродобычи путем снижения разубожив.ания полезного ископаемого по периферии добычной камеры, бурят нагнетательные и откачные скважины по квадратной сетке, при этом перевод полезного ископаемого, в плывунное состояние осуществляют из нагнетательных скважин, которые располагают первыми по направлению ведения добычных работ, а выдачу полученной пульпы на поверхность осуществляют из откачных скважин, которые располагают за нагнетательными, скважинами на расстоянии, которое определяют из соотношения

S±JL,

R hf .в

где ft - расстояние между скважинами, м;

fin - высота добычной , м коэффициент горизонтальной

Ч. г фильтрации пород продуктивного пласта;

коэффициент вертикальной наЧ. в порной фильтрации пород продуктивного пласта; причем высоту добычной камеры определяют из выражения

( 1),

hn HT

где tif, - высота добычной камеры, м; Н - мовдаость налегающих пород, м;

коэффициент разрыхления налегающих пород; Источники инфо| мации, принятые во внимание при экспертизе

1.Арене В.Ж. и др. Скважинная гидродобыча твердых полезных ископаемых. М., Недра, 1980, с. 173 180.

2.Промышленность горнохимичасКОГО сырья И природных солей. м,,

НИИТЭХИМ, 1968, вып.2, с. 74-76 (прототип).

.L

V

фuг.i Ч; ; ::/ :у..: ;/у..:у:-: б7-::--;- :р.--: -:.й ..;-;0-:--.-v: .b...:c-,: 9 ;;:;;, ....-..;...;:с: ;./;. / -Р:-;--: ----- .. .;;-- ... ...- : ; :- .. ..--; ; . ..; - ..;-., .. . / ; ..1 .-.(--.: . :-.- :.....:::.... фие. :..-.;;.. ... .- г . .: -. . .- 1 . ; .. - - .- у1. О .- - ., .,-, : . , . «:: .:-; ..; , в .-.-./ . , -- - . :-:; -5 .. -. - , - . . . -, у-.::.,-у ..:..- .-. f У-ч; -;- -.. . ..... / . .:.:.;: .-:;v-.y..-vV.. -:;. --У-