Способ скважинной гидродобычи полезных ископаемых и устройство для его осуществления

 

.Изобретение относится к разведке и разработке песчано-глинистых место~ рождений. Цель изобретения - снижение потерь полезного ископаемого в выемочной камере за счет дезинтеграции некондиционных кусков отбитого полез-Sffffa, . •Т BojAfit•vjСП00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕспуБлин

А1

ИЕ 03) j51)5 Е 21 С 45/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПРИ ГКНТ CCOP

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

tl ааССОСНОМ ЕИ ЕТЕЛЬС ам

j(21) 4835073/03 (22) .20. 04.90 (М) 07.02.92. Бюл. 5 (71) Специальное конструкторское бюро Производственного объединения

"Дальморгеология" (72) Э. И.Черней, А.Г.Грановский, А.E.Ìàðêoâ, Е.E.Èàðêîâ, О.Э.Черней и Б.Л.Хершберг (53) 622.234.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР и 682650, кл. E 21 C 45/00, 1977.

Авторское свидетельство СССР. и 1036927, кл. E 21 С 45/00, 1981. (54) СПОСОБ СКВАИИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ

ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) .Изобретение относится к разведке и разработке песчано-глинистых месторождений. Цель изобретения - снижение потерь полезного ископаемого в выемочной камере за счет дезинтеграции некондиционных кусков отбитого полезВо8а

2 ного ископаемого. Устройство представляет собой гидродобычной агрегат

l,,àðìèðîâàHíûé тонкостенными полиэтиленовыми трубами 2. Внешняя поверхность труб выполнена в виде гибки элементов 3 и элементов-директоров .4. Тонкостенные трубы установлены соосно с гидродобычным агрегатом с возможностью совместного вращения и возвратно-поступательного движения.

При реализации способа пласт 8 полезного ископаемого вскрывают центральной 9 и фланговыми 10 скважинами.

В центральной скважине располагают гидродобычной агрегат 1, а во фланговых — гидромониторы 11. В основании выемочной камеры 12 на контакте с под стилающими породами 13 осуществляют проходку базовой камеры 6 бицилиндроконической формы. На период отработки выемочной камеры базовую каме" ру поддерживают в затопленном состоянии. 2 с. и 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

sw3 1710758 4

Изобретение относится к геотехнологическим методам разведки и разра.ботки песчано-глинистых рассыпных и осадочных месторождений.

Известен способ геотехнологического извлечения материалов из мощных . подземных формаций., включающий вскрытие формации эксплуатационной и вспомогательными скважинами, разрушение пород блока в пределах интервала извлечения, магазинирование пород и их последующую дезинтеграцию.

Недостатком способа -являются значительные потери полезного ископаемо- )5

ro .вследствие низкой дезинтеграции замагазинированных пород.

Наиболее близким по технологической сущности и конструктивному оформлению предлагаемого изобретения является способ разработки месторождений полезных ископаемых, включающий вскрытие полезного ископаемого центральной и фланговыми скважинами, формирование выемочной камеры гидрав- 25 лическим разрушением полезного ископаемого, выдачу гидросмеси -на поверхность через центральную скважину.

Недостатком способа является низ-: кая его эффективность эа счет значи- 3О тельных потерь полезного ископаемого.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для скважинной гидродобычи, включающий гидродобычной агрег ат для гидравли- 35 ческого разрушения полезного ископаемого и выдачи образовавшейся пульпы на поверхность.

Недостатком устройства являются значительные потери полезных компо- 4О нентов на днищах выемочных камер в процессе дезинтеграции полезного ископаемого.

Цель изобретения - снижение потерь полезного ископаемого в выемочной 45 камере за-счет дезинтеграции некондиционных . кусков отбитого полезного ископаемого.

На фиг. 1 показано устройство, на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг..1; на фиг. 4осуществление способа в период гидроотбойки и дезинтеграции полезного ископаемого.

Устройство для осуществления cnoS5 соба скважинной гидродобычи полезйых ископаемых состоит из гидродобычного агрегата 1, тонкостенных труб 2, гибких полиэтиленовых элементов 3, гибких полиэтиленовых элементов-директоров 4.

Тонкостенные трубы 2 установлены соосно с гидродобычным агрегатом 1 с возможностью свободного вращения и возвратно-поступательного движения без проскальзывания. Незначительная масса труб и их рациональная длина„; исходя из конструктивных особенностей наземного комплекса, позволяет оперативно производить монтажно-демон- ° тажные и спуско-подьемные операции.

Длина гибких полиэтиленовых элементов 3 рассчитана из условия выполнения угла конусности кровли 5 базовой камеры б для размещения части отбитого и дезинтегрированного полезного ископаемого в базовой камере, объем которого увеличивается на коэффициент разрыхления. Длина гибких полиэтиленовых элементов 3. для выполнения днища 7 базовой камеры 6 рассчитана из условия выполнения и поддержания на время полной обработки выемочной камеры угла конусности днища 7, при котором не происходит потерь полезного компонента на его поверхности в процессе самотечного гидротранспорта. Кроке того, элементы 3 расположены в шахматном порядке и под пря-. мым углом к тонкостенным трубам 2.

Длина гибких полиэтиленовых элементов- директоров 4 увеличивается к периферии базовой камеры 6 и рассчитана таким образом, чтобы расстояние между ними, расположенными на смежных элементах 3, по крайней мере выдерживалось постоянным. Густота гибких элементов 3 и элементов-директоров 4 регламентируется требуемой дезинтеграцией полезного ископаемого с целью высвобождения полезного компонента или разрушения отбитого полезного ископаемого до кондиционного куска, лимитируемого диаметром камеры смешения гидродобычного агрегата 1.

При скважинной гидродобыче полезных ископаемых иэ мощных месторождений типа алмазоносных кимберлитовых трубок количество базовых камер по мощности месторождения может быть различным для достижения полной дезинтеграции при движении пульпы через базовые камеры сверху вниз. Использование такого технологического процесса и длл достижения полной дезинтеграции, густоту элементов 3 и эле.ментов-директоров 4 следует увеличи1710758

45 вать дискретно на каждую базовую камеру, достигая максимальной густоты их в базовой камере, расположенной на днище выемочной камеры.

Способ осуществляют следующим образом.

Полезное ископаемое 8 вскрывают центральной 9 и фланговыми 10 скважинами.

В центральной скважине 9 устанавливают гидродобычный агрегат 1, а во фланговых 10 - добычные гидромониторы 11. В основании выемочной камеры t2 на контакте с подстилающими породами 13 осуществляют проходку

15 базовой камеры 6 бицилиндрокойической формы струей гидродобычного агрегата 1. Если ископаемое 8 представлено песчано-глинистыми породами

20 базовую камеру проходят разрушением . полезного ископаемого 8 с помощью вращения элементов 3 и элементов-директоров 4 с подачей воды в скважйну

9. Одновременно добычными гидромониторами 11 по контакту,налегающих пород 14 с полезным ископаемым 8 производят сбойку фланговых скважин 10 с центральной 9. Разрушение полезного ископаемого осуществляют по схеме попутного забоя со сливом пульпы в базовую камеру 6 по кольцевому пространству между гидродобычным агрегатом 1,и стенкой центральной скважины 9. Базовую камеру 6 .на период отработки выемочной камеры t2 оставляют затопленной за счет дебаланса рабочего агента на гидроотбойку и гидроподьем. Куски отбитого полезного ископаемого, попадая в базовую камеру 6, при вращении элементов 3 и элементов40 директоров 4 разрушаются и s виде пульпы выдаются на поверхность гидродобычным агрегатом 1.

При выполнении нескольких базовых камер по мощности полезного ископаемого устанавливают степень дезинтеграции в каждой из них для достижения полной дезинтеграции твердого в выдаваемой на поверхность. пульпе.

Разработка месторождений предлага- 50 емым способом и устройством для его осуществления позволяет снизить себе- стоимость добычи, улучшить экологическое состояние местности за счет исключения из технологической схемы процесса обогащения и отвалообразования. После отделения полезного.компонента пульпа, содержащая мелкодисперсные вмещающие породы, с помощью

Ф

Г насосов подается на насадки добычных гидромониторов, что утяжеляет струю. и повышает эффективность гидроотбойки.

Формула изобретения .Способ скважинной гидродобычи полезных ископаемых, включающий вскрытие пласта полезного ископаемого центральной и фланговыми скважинами, формирование выемочной камеры гидравлическим разрушением полезного ископаемого, выдачу гидросмеси на поверхность, отличающийся тем, что, с целью снижения потерь полезного ископаемого в выемочной камере за счет дезинтеграции некондиционных кусков отбитого полезного ископаемо" го,, в основании выемочной камеры проходят базовую камеру бицилиндроконической Формы,. при этом камеру под". держивают в затопленном состоянии, а размыв пласта осуществляют сверху вниз с перепуском образовавшейся гидросме" си по стволу центральной скважины в базовую камеру.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю" шийся тем, что угол конусности кровли базовой камеры регламентируют коэффициентом разрыхления полезного ископаемого в процессе его дезинтег" рации, а угол конусности днища базо-! вой камеры регламентируют условиями самотечного гидротранспорта пульпы без потерь полезного ископаемого по его поверхности.

3. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что при скважинной гидродобыче полезных ископаемых большой мощности, например алмазоносных трубок, количество базовых камер по падению полезного ископаемого с установленной степенью дезинтеграции в каждой камере регламентируют условиями полной дезинтеграции отбитого

1 полезного ископаемого..

4. Устройство для скважинной гидродобычи полезных ископаемых, включающее гидродобычной .агрегат для гидравлического разрушения полезного ископаемого и выдачи образовавшейся пульпы на поверхность, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью снижения потерь полезного ископаемого в выемочной камере эа счет дезинтегра" ции некондиционных кусков отбитого

174 0758

Фаг.P полезного ископаемого, гидродобычной агрегат в пределах высоты базовой камеры армирован .тонкостенными трубами, -установленными соосно с Возмож"

HocTbN совместного с гидродобычным агрегатом вращения и возвратно-посту пательного движения, при этом рабо", чая поверхность тонкостенных труб снабжена гибкими полиэтиленовыми элементами переменной длины, расположенными в шахматном порядке, на которых под прямым углом заиреплены гибкие полиэтиленовые элементы-директора с увеличением их длины к периферии базовой камеры, 5. Устройство по и. 4, о т л ич а ю щ е е с я тем, что по крайней мере при двух и большем количестве базовых камер густота гибких полиэтиленовых элементов-директоров в нижних базовых камерах больше, чем. в верхних.