Способ разработки соляных месторождений

 

Изобретение относится к разработке месторождений минеральных солей в предохранительных целиках вокруг геологоразведочных скважин, где сосредоточено до 20% запасов полезного ископаемого. Способ разработки соляных месторождений, включающий проходку подготовительных и нарезных выработок, выемку полезного ископаемого камерами с формированием междукамерных и предохранительных целиков вокруг геологоразведочных скважин. Стволы скважин со стороны устья восстанавливают на глубину 30 м ниже почвы водоносного горизонта и производят повторный тампонаж. Забой скважин вскрывают подземными выработками, восстанавливают на высоту 30 м и тампонируют, после чего извлекают запасы предохранительного целика камерами с оставлением междукамерных целиков достаточного запаса прочности. Это позволит значительно снизить потери минеральных солей в водоохранных целиках вокруг геологоразведочных скважин с известным и неизвестным искривлением ствола, расширить минерально-сырьевую базу. 2 ил.

Изобретение относится к области разработки месторождений минеральных солей в предохранительных целиках вокруг геологоразведочных скважин, где сосредоточено до 20% запасов полезного ископаемого.

Известен способ разработки калийных месторождений (авт. св. 1323720, кл. Е 21 С 41/08, 41/06, БИ 6, 1987) камерами с формированием междукамерных и предохранительных (водоохранных) целиков вокруг геологоразведочных скважин, запасы в которых отрабатывают после разбуривания ствола каждой из них сверху до кровли соленосных пород и повторного тампонажа, а затем разбуривают снизу до той же отметки и тампонируют. Недостаток этого способа состоит в том, что в связи с отклонением бурового инструмента практически невозможно разбурить скважины по исходной оси сверху на всю глубину, особенно при наличии обсадных труб в скважине.

Наиболее близким к предлагаемому является способ разработки соляных залежей, изложенный в работе "Опыт отработки околоскважинного целика на калийном руднике Ново-Голынь". Инф. Листок 94-99. Серия 53. Горное дело. УкрНТИ, Ивано-Франковский ЦНТИ, 1995 (авт. Гаркушин П.К.). Согласно этому способу отработка запасов в околоскважинном целике производится после вскрытия ее ствола выработкой, разбуривания и повторного тампонажа снизу на высоту до 30 м. Недостаток этого способа состоит в том, что при вскрытии скважины с неизвестной степенью гидроизоляции возможен прорыв надсолевых вод и рассолов в действующие выработки.

Изобретение направлено на создание способа разработки соляных месторождений, обеспечивающего безопасную и эффективную отработку запасов в предохранительных целиках вокруг геологоразведочных скважин.

Поставленная задача решается таким образом, что в способе разработки соляных месторождений, включающем проходку подготовительных и нарезных выработок, выемку полезного ископаемого камерами с формированием междукамерных и предохранительных целиков вокруг геологоразведочных скважин, стволы скважин со стороны устья восстанавливают на глубину 30 м ниже почвы водоносного горизонта и производят повторный тампонаж, затем забои скважин вскрывают подземными выработками, восстанавливают на высоту 30 м и тампонируют, после чего извлекают запасы предохранительного целика камерами с оставлением междукамерных целиков достаточного запаса прочности.

Предложенный способ позволяет значительно снизить потери ископаемых солей при высокой надежности гидроизоляции геологоразведочных скважин.

На фиг. 1 представлен разрез по стволу геологоразведочной скважины вкрест простирания залежи. На фиг. 2 представлен фрагмент плана отработки запасов околоскважинного целика.

Осуществляется способ следующим образом, С поверхности, по оси скважину 1 разбуривают ниже основного (галечникового) водоносного горизонта 2 на глубину не менее 30 м, производят ее повторный тампонаж раствором на основе тампонажного цемента М400 для создания гидроизоляционной пробки 3.

Из откаточного штрека 4 проходят панельные уклоны 5 до вентиляционного штрека 6. С помощью панельно-подсечного уклона 7 вскрывают скважину 1, разбуривают на высоту не менее 30 м от кровли будущих камер и производят повторный тампонаж раствором на основе хлормагниевых рассолов и каустического магнезита, создавая таким обрезом вторую гидроизоляционную пробку 8. После этого можно отрабатывать запасы в околоскважинном водоохранном целике 9, оставляемого радиусом r₁ вокруг скважин с неизвестной инклинометрией (до 200 м), или в водоохранном целике 10, оставляемого вокруг скважин с известным отклонением ствола r₂ = 30 м. Отработка запасов производится системой открытых камер 11 по простиранию с формированием междукамерных целиков 12, запас прочности которых должен быть не менее 2,5. При мощности залежи h = 10 м потери руды в водоохранных целиках на глубине 600 м составят соответственно: 9 - до 3 млн. т, 10 - 65 тыс. т.

Пример осуществления. Месторождение Пийло ОАО Ориана разведано с поверхности 36 скважинами, из которых 15 с известной инклинометрией. Вокруг этих скважин предусмотрено проектом оставлять водоохранные целики радиусом не менее 30 м, вокруг скважин с неизвестным искривлением ствола согласно методике ВНИИГалургии (Временные указания по охране сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок и по охране рудников от затопления в условиях Калуш-Голынского месторождения калийных солей, Л., ВНИИГ, 1987) должны быть оставлены водоохранные целики радиусом r = [0,0215(H - 30) + 1]² + Δr₁ + 2Δr₂ + С, где Н - глубина залегания залежи, м; Δr₁ = 13 м - возможная погрешность определения положения забоя скважины по отношению к ближайшей выработке, м; Δr₂ = 4 м - глубина зоны промокания целика; С - ширина водонепроницаемой зоны целика, 8 м. Для глубины Н = 640 м необходимый радиус водоохранного целика составит r = [0,0215(640 - 30) + 1]² + 13 + 8 + 8 = 200 м.

Всего вокруг скважин с известным и неизвестным искривлением ствола оставлено 37 377 192 т запасов каинито-лангбейнитовых руд. За счет сооружения гидроизоляционных пробок в скважинах согласно предложенному способу можно извлечь до 17 млн. т запасов руды. Необходимое условие применения способа - безводность налегающей соленосной толщи пород.

Способ применим для отработки запасов Калуш-Голынского, Стебникского, Верхнекамского, Старобинского и других калийных месторождений, соляных месторождений - Славянского, Артемовского, Солотвинского, Соль-Илецкого и др., полигалитов Прикаспийской впадины, бишофитов Волгоградского месторождения.

Формула изобретения

Способ разработки соляных месторождений, включающий проходку подготовительных и нарезных выработок, выемку полезного ископаемого камерами с формированием междукамерных и предохранительных целиков вокруг геологоразведочных скважин, отличающийся тем, что стволы скважин со стороны устья восстанавливают на глубину 30 м ниже почвы водоносного горизонта и производят повторный тампонаж, затем забой скважин вскрывают подземными выработками, восстанавливают на высоту 30 м и тампонируют, после чего извлекают запасы предохранительного целика камерами с оставлением междукамерных целиков достаточного запаса прочности.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2