Способ разработки месторождений руд подземным выщелачиванием

 

Изобретение относите горному делу а именно к добыче полезных ископаемых выщелачиванием на месте их залегания Цель - расширение области применения способа за счет обеспечения выщелаимваиич i4 ру тс иачп ь обсаживают их и rep нет 1 i up ЮТ СИСТР iy фИЛ1т| аииИ С I ОС S МП НЧ ,J-a СКОЛЬКИХ СК Рх Ь ч i 4F4VГо м M 1Dj i пересечен че с i Лил1 и т i . /Сл i оГ и Образованные nincci i ч n LT i MI 1 иатором ок ic ICH с ст VL ЛЭХНЯ1Л ЮрОДСОДеГ nini I 14 1 подают гго в сквах im i i дан ien не меньшим Р - О J12511 г Чр ijt- Hi на м in h-.oa1 imuia Jtatt ние выдерживают д с знозпе uiq tfin 1ьт ции газ по inaci Lnoej,pii; ioi HC эталонном обра е pvi i Э1 я е1 пз Н01ЛЛЗ ЭГТлвр 1 u О Г upiaClC окисления руды и п цпер41 ире ч юг т уру s пласте не ыше зт i о Pd ie i in Кри че того вышепччмва ennui nc. on of)tj.H oi непосоедственно в п т° еачцмеи аыде лившихся npii окисле нпи pvi пзов с по даваемой р пмаст технпчес ои зодоь 1 з п ф лы 6 ил L I--

СОВХОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦ1ЛАЛИСТИЧЕСК1ЛХ

РЕСПУБЛИК

ISL>S Е 21 В 43! 8

ГОСУДА1»СТБЕННЫЙ КОМИТЕТ пО изэБРетениям и ОткРытиям пРи гкнт сс(;ri

ОПИСА5-1ИЕ ИЗОБРЕТЕНИ.,I

К АВТОРС:Ом ./ СВИДЕТЕЛЬ(. ТВ /

Авторское свидетельство СССР

¹i 1408056, кл. Е 21 В 43/28, 1987, . (54) СПОСОБ РАЗРАБО1КИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ РУД ПОДЗЕМНЫМ ВБ5ЩЕЛАЧИВАНИЕМ (57) Изобретение относи-ся к горному делу, а именно к добыче полезных ископаемых выщелачиванием на месте их залегания, Цель — расширение области применения способа за счет обеспечения выщелачиваИзобретение относится к горному делу, а именно к добыче полезных ископаемых выщелачиванием на месте их залегания.

Цель изобретения — расширение области применения за счет обеспечения выщелачивания серосодержащ1лх руд.

На фиг, 1, 2, 3 показана последовательность работ по выщелачиванию рудного плас-.а; на фиг. 4 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 5, 6 — различные варианты формирования системы фильтрации, Способ осуществляется следующ лм образом, () М"=,, Д; " по) ЬЛ. пп i О+ .! О . ния сера-.одержав.их рул Бур:!T cf.ва.<ивы, обсажива от их и гермет11зируfoi, Ф051;»1ир:.,:— ют систему фильтрации с: ilГ лостями !1з не

cIoJ|I»!

Образованные полост.f » J!:-j, ьпва10 :

1 з.п,ф-лы, б ил.

Бурят вертикальные а <вах<ины I (la, 1б, lв, 1д), опускают обсадну о трубу 2 до кровли рудного пласта 3, гер;. ет 1зиру эт c:

1641985

Формируют систему фильтрации, например, способом гидроразрыва.

Осуществляют гидроразрыв цскажинах

1а, 16, 1в одновременно, В процессе гидроразрыва,развивающиеся от скважины трещины 4 смыкаются между собой, в результате чего .происходит снижение давления разрыва. С этого момента в жидкость разрыва начинают подавать фильтрующий материал 5 — катализатор процесса окисления как серных соединений серосодержа-. щих руд, так и слабо окисленного полезного компонента, например смешанные с песком гранулы, ванадиевый песок.

Производительность подачи гидросмеси (расход) поддерживают такой, чтобы она была больше приемистости скважины. В этом случае забойная часть скважины находится под постоянным давлением, превышающим давление разрыва, что приводит к образованию новых трещин. В таком режиме ведут закладку одновременно из скважин 1а, 16, 1в, что обеспечивает равномерную закладку всех полостей массива фил ьтрующим материалом — катализатором и создает условия автотермального протекания реакции окисления по всему пласту.

При формировании системы фильтрации форму, размеры и количество щелей или камер задают из условия пересечения зон фильтрации 6 газа, смежных скважин между собой и в зависимости от физических свойств пород, скорости окисления руды, глубины залегания рудного пласта.

Формирование системы фильтрации можно осуществить и способом скважиной гидродобычи (СГД) (фиг. 6), используя в качестве полостей фильтрации камеры 7 СГД и каналы фильтрации между ними.

По окончании закладки подают в скважины кисл оодсодержащий газ, предварительно подсгрев и увлажнив его, под давлением P = 0,0125 (Hp + m), МПа, где

Hp — глубина залегания рудного пласта, м;

m — мощнос-.ь рудного пласта, м, и выдерживают е о до установления фильтрации газа по пласту, что создает условия для облегченного движения воздуха через рудный пласт.

Проходящий по системе фильтрации газ окисляет слабоокисленный базовый компонент и серные соединения серосодержащих

PYA

Так, в пиритсодержащих рудах реакция окисления идет следующим образом:

2 FeS2 5/2 Oa - ГезОз+ 4 S02 (1), SO; 1/2 02 - 50з (2).

10

15 окисление руды. В результате температур40

50

На устье скважин установлены термодатчики, которые показывают .температуру в пласте, Температуру поддерживают не выше температуры автотермального протекания процесса окисления, определенную предварительно на эталонном образце.

В противном случае, поскольку реакция является экзотермической, может произойти спонтанный рост температуры, в результате чего происходит оплавление руды и образование труднорастворимых окислов, что снижает способность руд к выщелачиванию, а при автотермальном протекании реакции происходит равномерное и полное ной обработки рудного пласта происходит его высыхание и растрескивание, что приводит к еще более значительному увеличению проницаемости.

После завершения окисления рудного пласта между скважинами 1а, 16, 1в в рудный пласт подают выщелачивающий раствор, например через скважину 16, через которую можно осуществлять отвод продуктов сгорания при окислении пласта, и ведут выщелачивание руды в хорошо проницаемом и окисленном рудном пласте, откачку продуктивного раствора и выдачу его на поверхность осуществляют из скважин 1а, 1б, 1в.

В случае отработки ряда серосодержащих руд, например пиритсодержащих, выщелачивающий раствор может быть образован непосредственно в рудном пласте реакцией взаимодействия выделившихся в результате реакции окисления газов с подаваемой технической водой, в соответствии с реакцией .

50з+ Н20 - HzSO< (3).

Через скважину 1д (фиг, 3, 4) подают техническую воду, осуществляют выщелачивание в рудном пласте серной кислоты, полученной согласно реакции (3), и выдают продуктивный раствор на поверхность через скважины 1а, 1б, 1в с последующей переработкой и извлечением полезного компонента. Таким образом отрабатывают всю площадь месторождения.

Формула изобретения

1. Способ разработки месторождений руд подземным выщелачиванием. включающий вскрытие рудной залежи скважинами, их обсадку и герметизацию, окисление рудного пласта подачей в него подогретого кислородсодержащего газа через предварительно сформированную систему фильтрации с полостями, последующую обработку окисленной зоны выщелачиваю1641985 щим раствором и откачку продуктивного раствора с переработкой и извлечением полезного компонента, отличающийся тем, что, с целью расширения области его применения эа счет обеспечения возможно- 5 сти выщелачивания серосодержащих руд, формирование системы фильтрации осуществляют из нескольких смежных скважин, пересекают зоны фильтрации между собой, полости закладывают катализатором про- 10 цесса окисления, подогретый кислородсодержащий газ перед подачей в скважину дополнительно увлажняют и подают в скважину под давлением Р, не меньшим

P = 0,0125(Hp+ m) МПа, 15 где Hp — глубина залегания рудного пласта, м;

m — мощность рудного пласта, м, которое выдерживают до установления фильтрации газа по пласту, определяют на эталонном образце руды значение температуры автотермального процесса окисления руды и поддерживают температуру в пласте не выше этого значения.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для обработки выщелачивающим раствором подают в пласт техническую воду и образуют выщелачивающий раствор непосредственно в пласте путем взаимодействия выделившихся в результате окисления руды газов и технической воды.

1 б,. ! остаа!:тал . с, Разора,е рад М ".А Фо .та-, Ре,а".ê,òîð ivI, Баслльява г р о и 3 8 о р о т 88 H н о- 1"- д а 1 а/1 (- о i/,1 ь, ", I< :0 / л о н 1-, д -; (t

Ти ра> „,">74

ВЯЛИЛА Гос,/царственно -о комитета по иаоооь .;

3 1 ЗО35, Мос! . Ва, г - 5 i ñ .