Способ скважинной гидродобычи полезных ископаемых

Способ скважинной гидродобычи полезных ископаемых

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

„,>973844 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 07.05.81 (21) 3290516/22-03 (51) М. Кл.

Е 21 С 41/04

Е 21 С 45/00 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Гее74аРствелный квнлтет (53) УДК 622.234..5 (088.8) Опубликовано 15.11.82. Бюллетень № 42

Дата опубликования описания 25.11.82 лв 4елаи изобретений и отхрытий (72) Авторы изобретения

Н. И. Бабичев, Э. И. Черней, В. А. Дмитриев, И. А. Сергиенко, В. В. Мамилов, А.)О. Федюкин, К. Н. Кошколода и, А. Ф. Мосев!

Московский ордена Трудового Красного Знамени гео.11огоравведочный мнстнтут им. С. Орджоникидзе (7I) Заявитель (54) СПОСОБ СКВА)КИННОй ГИДРОДОБЫЧИ

ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ 1

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при добыче ископаемых в неустойчивых вмещающих породах.

Известен способ скважинной гидродобычи полезных ископаемых, включающий вскрытые залежи скважинами, размыв полезного ископаемого струями воды и выдачу его в виде пульпы на поверхность (1).

Недостатками этого способа при использовании его в неустойчивых вмещающих породах являются большое разубоживание и потери руды вследствие обрушения пород кровли во время размыва полезного ископаемого, так как в этом случае происходит размыв обрушенной части покрывающего массива.

Известен также способ скважинной гидравлической добычи, включающий вскрытие продуктивного горизонта технологическими скважинами, размыв полезного ископаемого в пределах ромбовидных камер и выдачу полезного ископаемого в виде пульпы на обогащение (2) .

Основным недостатком этого способа в условиях неустойчивых пород кровли явля2 ется низкая эффективность размыва, так как обрушающиеся породы кровли по мере образования камеры обрушаются в выработанное пространство, гасят энергию струи и препятствуют разрушению забоя.

Наиболее близок к изобретению способ, включающий бурение вспомогательных скважин и формирование в них поддерживающего штангового крепления, вскрытие продуктивного горизонта эксплуатационными

10 скважинами, размыв полезного ископаемого и выдачу его в виде пульпы на поверхность. Данный способ является высокоэффективным в условиях слоистых пород кровли, когда штанги скрепляют отдельные слои в единую систему и тем самым увеличивают несущую способность кровли (3) .

Однако если кровля представлена трещиноватыми или несвязанными породами, например песком, то эффективность применения способа становится низкой.

l ель изобретения — повышение эффективности добычи и расширение области применения способа путем снижения потерь и разубоживания предотвращением обрушения неустойчивого покрывающего массива в выработанное пространство камер в процес973844 . (1-(ва ) лез»". ", : . " Копая (ого. а так?ке -а "е ) в "с!IOBB»х не". я тем, что и>- .:...,(.1»,lf«» o,)()»,::,1(",1.(г,: гоэизонта из

-(-га(иои: - ..:,:. гроизводя", ги,-.,Р;11 (: (сок(1„(PBBP; )I»» к )(»в,(е ((Родмк1ивно,(., );:(.».;;гга, а ((.о;)м: :.o!IBB«B поддерживаю;ци; 1:(1. -: o»;, ще: твля(от, наг-.,етая твердею«и ие:.:»;..и зо вспо wol =(ельные скважины од— ноз pl»lенно сверху и снизу, причем снизу I 0 анис HPдут .(.ре:: щель, образоган, к ) ." и;:, 1) О 1) а. р ьи» 0,»», 1

:;.:;1)и;- -(»)«)з а :»с.»(а )асположснип

1 ИЬ(. !IB » ЕО и и; II()»IOI «((ЛЬ(1 з Х И )КС,: .,а.! I (((f)»!B!».; OKBBЖИН, HB фиг. 2 — pBBр» /k--А на фиг. !. )с

: ре,(ла(аемыи " ïo(г: осушествляют слез; »:б.)азо»»:.

С I o B P ) х н;) с т 11 м е (т ь О ?(х,(.1; и я б». р ?1 т в с и () могательные скважинь (до к(ровли !Троду ктивного горизонта 2 . Ba?KI(»B! бурят над ц::-итрами будущих камер, которые могут

2О быть, .:.Bl(pv»lcр. ромбовидными. Затем в скваl Ol!" ((

Одновременно с бурением скважин 1 про;;», K г - :; Г") I BOÐÒ ) ВСКРЫБ(»ЮТ ЭКСП ЛЪ аТа ... ().v;:-,I;:» скважинами 5, расположенными (.о " P .(((, Онреде .яющей границы буду()цих

«а и - р 3. После образе)вания вспомогательны. ; скважин 1 и экс((лчiffÿ!1HÎÛHb(õ скважин

5 в кровле продукт!;»».Olo горизонта 2 образую: гори?и) ггаль((у ю 1«ель 6 посредством гидроразрыва из эксилуатац)(ОННОЙ скважины 5. Величина радиуса горизонтальной щели должна быть больше, чем минимальное расстояние между эксплуатационными скважинами 5 и вспомогательными скважинами 1 для обеспечения возможности нагнетания

35 твердеющей смеси B скважину 1 из скважины 5.

После образования щели 6 через эксплуатационные скважины 5 нагнетают твердеющую смесь, например цементный или бетонный раствор. Распространяясь по щели 6, <о твердеющая смесь заполняет весь объем щели и достигает скважины 1. Одновременно с подачей твердеющей смеси в скважины 5 производят заполнение этой же смесью скважины 1 с поверхности. )Ту операцию выполняют до тех пор, пока урове((ь твердеющей смеси в скважине 1 не достигнет верхнего конца арматуры 4.

После отвердения смеси и образования искусственной кровли 7 в скважине 5 разбуривают пробку 8 из твердс(ошей смеси и бмр -.т "«,.((?ки((»; 5 «I! ?»((I)o»)BI I ироду ктивного горизонта 2. Затем в скважины 5 помещают гидродобычное оборудование и начинают размыв продуктивного горизонта 2 в

:;ан.(цах камеры 3, остаьляя ленточные целики 9. Отбитую рудную массу в виде пульпы выдают на поверхность.

В процессе размыва камеры 3 искусственная кровля 7 поддерживает неустойчивые породы вышележащего массива 10 и предотвращает их Обрушение в выработанное пространство камеры 3. В свою очередь поддер;кивающие штанги 11 удерживают искусственную кровлю 7, связывая ее с массивом 10.

Kpo)Ie этого, поддерживающие штанги 11 скрепляют отдельные слои массива 10 и повышают его несущую способность.

Пp(менение изобретения позволяет повысить эффективность способа скважинной ги (родобычи р. условия: неустойчивого масс.(ва.

Форм у.1 а и за б рс тения

Способ скважинной гидродобычи полезных ископаемых в неустойчивых вмещающих породах, включающий бурение эксплуатационных и вспомогательных скважин, размещение во вспомогательных скважинах металлической арматуры и нагнетание в них твердеющих смесей, гидравлический размыв полезного ископаемого и подъем пульпы на поверхность через эксплуатационные скважины, отличающийся тем, что, с целью повьщ(ения продуктивности скважин за счет увеличения устойчивости кровли пласта, из эксплуатационных скважин производят гидроразрыв в кровле пласта и нагнетают твердеющие смеси одновременно через эксплуатационные и вспомогательные скважины до заполнения щели, образованной гидроразрывом, и нижней части вспомогательных скважин с размещенной в них металлической арматурой, после чего разбуривают пробки в эксплуатационных скважинах, образованные твердеющими смесями, и осуществляют добычу полезного ископаемого.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Аренс В. Х. Геотехнологические методы добычи полезных ископаемых. М., «Недра», 1975, с. 241 — 243.

2. Авторское свидетельство СССР № 628311, кл. Е 21 С 41/04, 1975.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке ¹ 2880440, кл. E 2! С 45/00, 1980 (прототип).

973844 (1 2

Составитель О. Гридии

Редактор Н. Швыдкая Техред И. Верес Корректор М. Коста

Заказ 8252/41 Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственнэго комитета .ССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К вЂ” 35, Раушская наб., n. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул Проектная, 4