Способ подземного выщелачивания полезного ископаемого из трещиноватого массива

 

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и м.б. использовано при разработке месторождений полезных ископаемых, приуроченных к трещиноватым скальным породам, способом подземного выщелачивания. Цель - повышение эффективности подземного выщелачивания за счет увеличения площади контакта выщелачивающего раствора, () с руднь1м телом. Продуктивный рудный пласт вскрывают подземной горной вьфаботкой - штреком , из которого бурят вееры скважин (с). В нагнетательные С подают вьачелачивающий Р. Одновременно . с его подачей прекращают откачку продуктивных Р после достижения полного насыщения Р трещиноватого массива при стабилизации дебитов откачных С. Затем в течение времени подают выщелачивающий Р в нагнетательные и откачные С под давлением, превышающим гидростатическое . Определяют время по формуле Т 20 (P + Р} где Т - время; /х - вязкость вьщелачивающего Р, Па с; г -. характерное раскрытие трещин, м; 1 - характерная длина тупиковых трещин, чм; Р Р(д + Р-,,, где РЧ Р gh - гидростатическое давление на глубине h, (Па); йР величина превышения давления раствора над гидростатическим. Па; р - плотность Р, g - ускорение свободного падения 9,8 Р 2 cos в h - капиллярное давление на глубине h, (Па), где j- - поверхностное натяжение на границе жидкость - газ Н/м; 9 - угол смачивания на контакте жидкость - твердое тело, рад. Затем возобновляют откач- .ку продуктивных Р через веера откачных С. 2 ил. СП «йА СО СО О со 4 4:-ь

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ (21 ) 41 01 865/22-03 (22) 04,08.86 (46) 23.04.88. Бюл. М 15 (71) Московский геологоразведочный институт им. Серго Орджоникидзе (72) И.Г.Абдульманов, А.В.Логвинов и В.В.Кадет (53) 622.234.5 (088.8)

{56} Калабин А.И. Добыча полезных ископаемых подземным выщелачиванием и другими геотехнологическими мето.дами. — M.: Атомиздат, 1981, с. 148-149.

Авторское свидетельство СССР

У 1203235, кл. Е 21 В 43/28, 1984. (54) СПОСОБ ПОДЗЕМНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ

ПОЛЕЗНОГО ИСКОПАЕМОГО ИЗ ТРЕЩИНОВАТОГО МАССИВА (57) Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и м.б. использовано при разработке месторождений полезных ископаемых, приурочен-. ных к трещиноватым скальным породам, способом подземного выщелачивания.

Цель — повышение эффективности подземного выщелачивания за счет увеличения площади контакта выщелачивающего раствора,(Р) с рудным телом.

Продуктивный рудный пласт вскрывают подземной горной выработкой — штре„„Я0„„1 390344 (51) 4 Е 21 В 43/28 ком, из которого бурят вееры скважин (С) . В нагнетательные С подают выщелачивающий P. Одновременно.с его подачей прекращают откачку продуктивных P после достижения полного насыщения Р трещиноватого массива при стабилизации дебитов откачных С. Затем в течение времени подают выщелачиваюший Р в нагнетательные и откач" ные С под давлением, превышающим гид" ростатическое, Определяют время по формуле Т = 20 р/г 1 DP/(Р" + dP), где Т вЂ” время; p — вязкость выщелачивающего Р, Па с; r — характерное раскрытие трещин, м; 1 — характер" ная длина тупиковых трещин, .м, Р = @

P„ + Р„, где P„ = p gh - гидростатическое давление на глубине h (Па};

ЛР— величина превышения давления ра- С створа над гидростатическим, Па; плотность Р, кг/M ; g — ускорение свободного падения 9,8 м/с ; P = ® — 2 p cos 6 h — капиллярное давление на глубине h, (Па), где р — поверхностное натяжение на границе жидкость - газ Н/м; 0 — .угол смачива- ния на контакте жидкость - твердое тело, рад. Затем возобновляют откач.ку продуктивных P через веера откач- 4 .1 ных С. 2 ил.

1390344

Изобретение относится к области горнодобывающей промьппленности и мо1 жет быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых, приуроченных к трещиноватым скальным породам, способом подземного вьпцела" чивания.

Цель изобретения " повышение эффективности подземного выщелачивания 1g эа счет увеличения площади контакта выщелачивающего раствора с рудным телом., !

Изобретение основано на следующих, гидродинамических явлениях. Повыше-! ние давления в системе, находящейся

; в стационарном насыщенном состоянии, приводит к проникновению жидкости н тупиковые поры и трещины, составляю" щие до 60% общего числа трещин в мас-2(1 сине горных пород. Это позволяет вов--лечь н процесс вьпцелачивания значи: тельную. дополнительную поверхность рудного минерала и повысить тем самым степень извлечения полезного ком-25 понента из недр. Кроме того, повышение давления в статической системе может привести к локальным гидрораэрывам в наиболее узких частях фильтрационных каналов, а также росту ту- 30 пиковых трещин до их пересечения с путями фильтрации, и, слецовательно, включению их в систему сквозных проницаемых трещин. Это позволит увеличить скорость извлечения продуктив"

35 ного раствора и сократить сроки отра" ботки блока подземного ньпцелачивания.

На фиг.! представлен блок вьпцелачинания; на фиг. 2 - разрез А-А на фиге 1 о

Способ реализуется следующим об разом.

Продуктивный рудный пласт 1, предс тавленный балансовым 2 и забалансовым

3 оруденением, вскрывают подземной горной выработкой - штреком 4. Из штрека через каждые 5 или 10 м (в зависимости от фильтрационных свойств рудного пласта) бурят веера 5 скважин и герметизируют устья скважин для подачи выщелачивающих растварон под давлением, например, с помощью нагнетателей поршневого типа.

Закисление рудного пласта производят по обычной схеме: подача вьпцелачинающих растворов в::веера закачных

55 скважин 6 и отбор: продуктивных растворов неерами откачных скважин 7. При стабилизации дебитов откачных скважин, что соответствует включению в фильтрационный процесс всех сквозных систем трещин и заполнению их ньпцелачивающими растворами, откачку продуктивных растворов из откачных вееров прекращают и начинают подавать вьпцелачинающий раствор во все нееракак откачные, так и закачные. При этом выщелачивающий раствор подают в скважины под давлением, превышающим гидростатическое на величину 8Р, н течение времени Т.

Если н каких-либо конкретных условиях оказывается более удобным ис" пользование другого типа оборудования, нагнетание раствора в пласт может производиться не при постоянном превьппении давления 4Р, а в импульс" ном режиме с амплитудой давления дР и произвольной частотой ь>. После этого вновь возвращаются к ставшей уже традиционной схеме отработки спо" собом подземного вьпцелачивания: один ряд (веер) скважин работают в нагнетательном режиме, следующий в откачном и т.д. В случае большого расхода выщелачивающего раствора н процессе нагнетания его в пласт по периметру рудного массива создают гидрозавесу.

Время подачи вьпцелачивающего раст" нора под давлением определяют по формуле 20 l dP т 1 " Г7 Р7 9 вязкость выщелачивающего раствора, Па с; характерное раскрытие трещин, м; характерная длина тупиковых трещин, м;

P +Р„;

1!а!> — гидростатическое давление на глубине, Па; величина превышения давления раствора над гидростатическим; плотность раствора, кг/м

3. ускорение свободного падения, 9,8 м/с ;

2 усон0/г " капиллярное давление, Па; поверхностное натяжение на границе жидкость - газ, Н/м; угол смачивания на контакте жидкость " твердое тело, рад.

)390344

20м 2

Т 1

Гi

42иг. f

Формула изобретения

Способ подземного выщелачивания полезного ископаемого из трещиноватого массива, включающий вскрытие рудного тела горными выработками, бурение из горных выработок вееров откачных и нагнетательных скважин, подачу выщелачиваищего раствора в нагнетательные скважины под давлением, от" качку продуктивных растворов через откачные скважины, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения эффективности подземного выщелачивания эа счет увеличения площади >5 контакта выщелачивающего раствора с рудным телом, одновременно с подачей выщелачивающего раствора прекращают откачку продуктивных растворов после достижения полного насыщения раство- 20 ром трещиноватого массива при стаби." лизации дебитов откачных скважин, после чего в течение времени Т подают выщелачивающий раствор в откачные и нагнетательные скважины под давлением, превышающим гидростатическое, при этом время Т определяют по формуле где p — вязкость выщелачивающего раствора, Па с;

r - характерное раскрытие трещин, м;

1 - характерная длина тупиковых трещин, м;

Р— Рч + Pkló

Р = pgh — гидростатическое давление на глубине, Па;

dP — величина превышения давления раствора над гидростатическим; р - плотность раствора, кг/м ;

g - ускорение свободного падения, 9,8 м/с

Р = 2 р cos8/r - капиллярное давление, Па; у — поверхностное натяжение на границе жидкость - газ, Н/м, 6 - угол смачивания на контакте жидкость - твердое тело, рад, затем возобновляют откачку продуктивных растворов через веера откачных скважин.,)390344

Я-A

Составитель М.Подоляко

Техред М. Ходанич

Корректор

Редактор Е.Папп

Тираж 531 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3220

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