Устройство для подземного выщелачивания полезных ископаемых

Устройство для подземного выщелачивания полезных ископаемых

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„.SU 34635

А1

/Я

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3821447/22-03 (22) 05 . 12. 84 (46) 30. 05. 86. Бюл. В 20 (71) Московский ордена Трудового . Красного Знамени геолого-разведочный институт им . Серго Орджоникидзе (72) А.И. Курынев, Г.А. Савельев, P.Â. Кройтор и Ю.А. Щепетков (53) 622.232.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 918568, кл. F 04 F 1/00, t980.

Авторское свидетельство СССР

Ф 853191, кл. F 04 F 1/00, 1979. (54)(57) .УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДЗЕМНОГО

ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ, включающее раствороприемную камеру с отверстиями, воздухоподающую трубу с регулирующим клапаном, подъем(5g 4 Е 21 С 45/ОО, F 04 F 1/pp ный став, состоящий из верхней и нижней телескопических труб,поллав-. ковую камеру, установленную на нижней телескопической трубе, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения энергозатрат при откачке и снижения разубоживания продукционных растворов за счет изоляции непродук- . тивных водоносных горизонтов, поплавковая камера снабжена герметизаторами, установленными с возможностью взаимодействия со стенками раствороприемной камеры и нижней трубой, которая жестко соединена с клапаном и поднружинена относительно верхней трубы, при этом на нижней трубе выголнены фиксаторы ограничения перемещения поплавковой камеры.

1 1

Устройство относится к горному делу, в частности к конструкциям эрлифтов, и может быть использовано при отработке месторождений полезных ископаемых способом подземного выщелачивания.

Цель изобретения — снижение энергозатрат при откачке и снижение разубоживания продукционных растворов

sa счет изоляции непродуктивных водоносных горизонтов, На фиг.1 схематически показано устройство, размещенное в добычной скважине; на фиг.2 — поплавковая камера, разрез; на фиг.3 — то же, разрез А-А на фиг,2 °

УстройствО включает обсадную колонну труб 1 с фильтром 2, в кото.— рой размещен составной иэ телескопически связанных между собой труб подъемный став 3. На его нижней трубе 4 соосно закреплена поплавковая камера 5, по образующим поверхностям которой на контактах труб 1 обсадной колонны с фильтром 2 и трубой 4 выполнены герметизатары 6 и 7. Перемещение поплавковой камеры 5 вдоль нижней трубы 4 подъемного става 3 ограничено сверху позиционным фиксатором В,снизу — диаметра 9.Внутри подъемногр става труб 3 размещена воздухоподающая труба 10 с регулирующим клапаном 11,который тягой 12 жестко связан с нижней трубой 4.

Нижняя труба 4 подъемного става 3 уравновешена с верхней пружиной 13, размещенной между кольцами 14 и 15, закрепленными на соответствующих трубах става 3. Ход ее вверх ограничивается фиксатором

16, расположенным под форсункой 17 для подачи энергетического воздуха.

С целью предупреждения попадания растворов на пружину 13 сверху между трубами подъемного става 3 размещен герметизатор 18. Кроме этого, в верхней части трубы 4 закреплен герметиэатор 19, отделяющий раствороприемную камеру 20 от полости обсадной колонны труб 21. Фильтр 2 пересекает водоносный горизонт, сложенный породами с высокой проницаемостью 22 и слабопроницаемыми породами 23, в которых залегает рудный пласт 24. Водоносный горизонт залегает в водоупорах 25 и 26.

Устройство для подземного выщелачивания полезных ископаемых работает следующим образом.

234635 2

В пробуренной до нижнего водоупора 26 скважине размещают обсадную колонну труб 1 и оборудуют ее фильтром 2. В обсадную колонну опускают устройство на такую глубину, чтобы поплавковая камера 5 в верхнем ее положении оказалась ниже границы пород с разной проницаемостью 27, а герметизатор 19 " выше границы верхнего водоупора 25.

Поплавковая камера 5 нри входе в раствороприемную камеру 20, заполненную раствором, занимает крайнее верхнее положение и, воздействуя через нижнюю трубу 4 подъемного става 3 посредством позиционного фиксатора 8 на тягу 12 регулирующего клапана 11, открывает его. Подключают устройство к источнику сжатого воздуха. Энергетический воздух, проходя

1S

20 по воздухоподающей трубе 10 через клапан 11, поступает в форсунку 17 и производит работу по подъему раствора на поверхность. Поскольку раст25 вороприемная камера 20 разделена на . две части поплавковой камерой 5, нижняя ее часть заполняется раствором, в основном за счет фильтрации из продуктивного пласта 24. Уровень жидЗ0 кости в нижней части раствороприемной камеры 20 понижается вследствие низкой скорости притока продукционных растворов, и поппавковая камера 5 перемещается вдоль нижней трубы 4 вниз до нижнего позиционного фиксатора 9.

Уравновешивающая пружина 13 на которой подвешена нижняя труба 4, выбирается из расчета, чтобы ее упругая сила равнялась сумме силы тяжести трубы 4 в откачиваемом растворе и силы давления энергетического воздуха на регулирующий клапан 11.

В момент времени, когда клапан 11

45 открыт и энергетический воздух проходит через его отверстие в форсуно ку 17, сила его давления на седло клапана практически равна нулю, поэтому для закрытия клапана 11, т.е.

50 для преодоления упругой силы пружины 13, необходима дополнительная сила.

Во время рабочего цикла устройства, т.е. когда происходит откачка раствора и уровень его в нижней час55 ти раствороприемной камеры 20 падает, вес поплавковой камеры 5 посредством нижнего позиционного фиксатора 9 добавляется к силе тяжести труб 4.

1234635

Эта суммирующая сила преодолевает упругую силу пружины 13 и клапан закрывается. Подъем раствора на поверхность прекращается. Величина подпора растворов в нижней части фильтра 5

2 выше, чем в верхней его части, поэтому в раствороприемную камеру

20 поступает продукционный раствор из пласта пород 23, вытесняя поплавковую камеру 5 вверх. В этот период 0 суммирующее усилие силы тяжести трубы 4 и силы давления энергетического воздуха на закрытый клапан 11 сдерживает упругую силу пружины 13, препятствуя открыванию клапана 11. 15

Когда понлавковая камера 5 упрется в верхний фиксатор 8, выталкивающая ее сила добавится к упругой силе пружины 13, клапан 1 1 откроется. В дальнейшем цикл повторяется в описанном 20 выше порядке.

Герметизаторы 6 и 7 поплавковой камеры 5 препятствуют поступлению в раствороприемную камеру 20 растворов из горизонта 22, а работа устройства в пульсационном режиме откачки растворов предупреждает создание установившегося режима фильтрации, депрессионной воронки и, как следствие, "пробойных" каналов иэ горизонта 22.

Ограничение эоны поступления растворов в раствороприемную камеру

20 значительно снижает разубоживание продукционных растворов и растекание. растворореагентов, что, в свою очередь, ведет к уменьшению расхода выщелачивающего реагента, а уменьшение общего объема поднимаемых продукционных растворов с более высокой концентрацией металласнижает энергоэатратына единицудобываемой продукции.

1234635

Фц 2

Составитель Д. Шпак

Техред Л.Сердюкова Корректор С. Шекмар

Редактор В..Ковтун

Тираж 470 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР.по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 2963/41

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4