Способ скважинной гидродобычи полезных ископаемых и устройство для его осуществления

 

1. Способ скважинкой гидродобычи полезных ископаемых, включающий бурение скважин, монтаж технологического оборудования, размьш полезного ископаемого и вьщачу его в виде гидросмесина поверхность, отличающийся тем, что, с целью увеличения объема добычи, из одной скважины путем увеличения радиуса размыва в условиях выхода неустойчивых покрывающих -пород на поверхность, размыв и выдачу полезного ископаемого из скважины ведут до провала покрывающих пород в выработанное пространство ниже кровли пласта и обнажения горизонта полезного ископаемого, после чего осуществляют дополнительный размыв полезного ископаемого на обнаженном -горизонте, 2.УстрЪйство для скважинной гидродобычи полезных ископаемых, включающее смонтированный с опорой на забой пульповьщачной механизм, трубопровод сжатого воздуха, трубопровод напорной воды, сробщенньй с гидромонитором, отличающееся тем, что оно снабжено грузоподъемным механизмом и дополнительным гидромонитором, закрепленным забойной частью посредством гибкой тяги с возможностью смещения на пульповьздачном механизме, а устьевой частью - на грузоподъемном механизме .. 3..Устройство по п. 2, о т л иСП чающееся тем, что оно снаб жено дополнительным пульповьщачным Од средством, смонтированным на дополнительном гидромониторе.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 4(5l) E 2 С 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flo делАм изоБРетений и ОтнРытий (21) 3678149/22-03 (22) 31, 10. 83 (46) 23. 04. 85. Бюл. ¹ 15 (72) Д.Н. Шпак, В.Ж. Аренс, В.К. Борисенко, Я.М. Каган и В.А. Горбатиков (53) 622.234.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР №- 883450, кл, Е 21 С 45/00, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР № 991053, кл, E 21 С 45/00, 1981 (прототип). (54) СПОСОБ СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ

ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. (57) 1. Способ скважинной гидродобычи полезных ископаемых, включающий бурение скважин, монтаж технологического оборудования, размыв полезного ископаемого и выдачу его в виде гидросмеси на поверхность, отличающийся тем, что, с целью увеличения объема добычи иэ одной скважины путем увеличения радиуса размыва в условиях выхода неустойчивых покрывающих .пород на поверхность, размыв и выдачу полезного ископаемого из скважины ведут до провала покрывающих пород в выработанное пространство ниже кровли пласта и обнажения. горизонта полезного ископаемого, после чего осуществляют дополнительный размыв полезного ископаемого на обнаженном .горизонте.

2. УстрЬйство для скважинкой гидродобычи полезных ископаемых, включающее смонтированный с опорой на забой пульповыдачной механизм, трубопровод сжатого воздуха, трубопровод напорной воды, сообщенный с гидромонитором, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что оно снабжено грузоподъемным механизмом и дополнительным гидромонитором, закрепленным забойной частью посредством гибкой тяги с воэможностью смещения на пульповыдачном механизме, а устьевой частью — на груэоподъемиом механизме.

З..Устройство по и. 2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что оно снабжено дополнительным пульповыдачнья средством, смонтированным на дополнительном гидромониторе.

1151674

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для добычи рыхлых, раздельно зернистых пород через скважины при неустойчивой кровле пласта, 5

Известен способ добычи погребенных разделънозернистых полезных ископаемых при неустойчивой кровле пласта, включающий вскрытие полезного ископаемого скважиной, монтаж техно- 10 логических трубопроводов, размыв, разжижение и откачку полезного ископаемого в виде гидросмеси на поверхность 1).

t5

Однако этот способ предусматривает непрерывный размыв траншеи в покрывающих породах и при мощности пустых пород в кровле более 5-10 м практически неосуществим.

Наиболее близким к предлагаемому по технической, сущности и достигаемому результату является способ скважинной гидродобычи полезных ископаемых, включающий бурение скважин, монтаж технологического оборудования, размыв полезного ископаемого и вьдачу era в виде гидросмеси на поверхность (2 1.

Однако в условиях затопленной камеры при большой мощности, пласта и

ЗО при неустойчивых покрывающих породах добыча из одной скважины ограничена—

:радиус влияния скважины не превышает расстояния размывающего действия за" топленной гидромоииторной струи.

В начальной стадии сдвижения пород и поверхности в камеру попадают обрушающиеся глины, там происходит их размыв и продукция скважины глиниэируется на 50-80 и даже 100Х.

В этом случае добычу из скважины прекращают, так как полезное ископаемое не извлекается из-за перекрытия песка обрушившимися глинами.

Наиболее близким к предлагаемому 45 является устройство скважинной гидродобычи полезных ископаемых, включающее смонтированный с опорой на забой пульповыдачной механизм, трубопровод сжатого воздуха, трубопровод напорной воды, сообщенный с гидромонитором (2).

Однако в известном устройстве, радиус действия его гидромониторных и@садок ограничен расстоянием эффек- 55

l тивного действия затопленной струи и поэтому добыча полезного ископаемого из одной скважины незначительна.

Целью изобретения является увеличение объема добычи иэ одной скважины путем увеличения радиуса размыва в условиях выхода обрушения неустойчивых покрывающих пород на поверхность

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему бурение скважины монтаж технологического оборудования, размыв полезного ископаемого и вьдачу его в виде гидросмеси на поверхность, размыв и вы" дачу полезного ископаемого иэ скважины ведут до провала покрывающих пород в выработанное пространство ниже кровли пласта и обнажения горизонта полезного ископаемого, после чего осуществляют дополнительный размыв полезного ископаемого на обнаженном горизонте.

Кроме того, устройство для осуществления способа скважинкой гидродобычи полезных ископаемых, включающее смонтированный с опорой на забой пульповьдачной механизм, трубопровод сжатого воздуха, трубопровод напорной воды, сообщенный с гидромоннтором, снабжено грузоподъемным механизмом и дополнительным гидромонитором, закрепленным забойной частью посредством гибкой тяги с возможностью смещения на пульповыдачном механизме, а устьевой частыо— на груэоподъемном механизме.

Кроме того, устройство снабжено дополнительным пульповыдачным средством, смонтированным на дополнительном гидромониторе, На фиг. 1-6 показаны схемы осуществления предлагаемого способа и конструкция устройства для его реализации; на фиг, 7 — конструкция дополнительных гидромонитора и выдачного механизма; на фиг, 8 — разрез

А-А на фиг, 7.

На схемах фиг. 1-6 обозначены пласт 1 полезного ископаемого, покрывающие породы 2, смонтированный в скважине пульповыдачной механизм 3, трубопровод 4 сжатого воздуха, водоподающая труба 5, гидромониторные насадки 6, пульпоприемное отверстие

7, забой опоры 8, гидромонитор 9, забойная часть гидромонитора 10, устьевая часть гидромонитора 11, подвижный грузоподъемный механизм

12, гибкая тяга 13 переменной длины

13, лебедка 14, круговой ц14ркуляционt0

3 11516 ный поток 15, мульда 16 сдвижения, дополнительное пульповыдачное средство 17, породоразрушающая головка

18, компрессор 19, насос 20 и гибкий шланг 21.

Способ осуществляют следующим образом.

В пробуренной скважине монтируют с опорой на забой пульповыдачной механизм 3, трубопровод 4 сжатого воздуха, трубопровод 5 напорной воды. Затем по трубам 5 подают напорную воду от насоса 20, à по трубам 4 — сжатый воздух от компрессора 19. Струи гидромониторных насадок 6 размывают породы пласта 1, которые в виде гидросмеси откачивают на поверхность эрлифтом. Откачку продолжают до полного провала покрывающих пород 2 в выработанное пространство и обнажений пласта 1 на плоскостях скольжения пород внутри мульды сдвижения. Затем включают подачу воды s гидромонитор 9, который предварительно забойной частью 10 соединен 25 с помощью гибкой тяги 13 с вьщачным механизмом 3. Применение лебедки 14 обеспечивает подвижность гидромонитора. Устьевую часть гидромонитора

11 соединяют с подвижным груэоподьемным механизмом 12 (трубоукладчик, кран, и т.п.), который расположен вне эоны мульды сдвижения пород.

Гидромонитором 9 размывают пласт в . новом забое на боковой поверхности мульды сдвижения. Полезное ископаемое пбпадает на забой скважины и от74 4 качивается на поверхность, Гидромонитор 9 направляют тангенциально к образующей мульды сдвижения и образуют циркуляционный поток 15, который размывает (берега) полезные ископаемое, Для отработки глубоких зон по всей длине гидромднитор 9 соединяют с дополнительным пульповыдачным средством 17 и ведут откачку полезного ископаемого из нового забоя, Положение дополнительных гидромонитора и эрлифта периодически меняются для увеличения добычи из одной скважины.

Совокупность новых приемов и действия: откачка до полного провала покрывающих пород и обнажения пласта на поверхности скольжения пород, раз. мыв на вновь образованной поверхности совместно с основной откачкой обеспечивают повышение добычи из одной скважины в несколько раз.

Предлагаемый способ осуществляется новым оборудованием, в котором известный скважинный земснаряд дополнен .гидромонитором и подъемником.

Соединение дополнительного гидромонитора с выдачным механизмом и подвижным подъемником обеспечивает эффективное управление размывом в условиях провала поверхности, 1

Использование изобретения позволяет расширить область применения скважинкой гидродобычи в условиях неглубокого залегания полезного ископаемого под неустойчивыми покрывающими породами.

1151674

1151674

Фиг.5

Фиг.8

ВНИИПИ Заказ 2279/23 Тираж 482 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 г

l 1б

ФигЮ