Способ подземного кучного выщелачивания металлов из мерзлых пород

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для подземного кучного выщелачивания металлов из мерзлых пород преимущественно в условиях многолетней мерзлоты. Позволяет создать талую рабочую зону для выщелачивания металлов до завершения процесса с производством работ в любое время года. Способ включает бурение закачных скважин на разрабатываемом блоке россыпи и откачной в центре его для откачки продукционных растворов, подачу через них растворов рабочих реагентов и откачку продукционных растворов. Далее производят из откачной скважины флюидоразрыв в средней части продуктивного горизонта параллельно его границам, образуют взрывом в нижней части откачной скважины зону дробления и большой трещиноватости в подстилающих породах для сбора продукционного раствора. Через нее в образованную флюидоразрывом систему полостей и трещин подают жидкое взрывчатое вещество и инициируют его взрыв - камуфлетного типа - для разрушения пород продуктивного горизонта. Подают в него через закачные скважины под давлением горячий раствор рабочих реагентов, в который вводят присадки - легкорастворимые соли щелочных и иных металлов с низкой температурой эвтектики, не вступающие в реакции с рабочими реагентами и возможными промежуточными продуктами химических реакций, до концентрации, близкой к насыщению, и образуют в разрушенных породах продуктивного горизонта.

 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для подземного кучного выщелачивания металлов из мерзлых пород преимущественно в условиях многолетней мерзлоты.

Известен способ подземного скважинного кучного выщелачивания металлов из руд с хорошей естественной водопроницаемостью, включающий бурение закачных и откачных скважин, подачу через них растворов рабочих реагентов и откачку продукционных растворов [1]. (Прототип).

Технической задачей является подземное выщелачивание металлов из россыпей в мерзлых породах с производством работ круглый год.

Технический результат заключается в превращении продуктивного горизонта разрабатываемого блока россыпи в скопление разрушенных и трещиноватых пород и подачей в него горячего раствора рабочих реагентов и присадок - концентрированных растворов легкорастворимых солей щелочных и иных металлов с низкой температурой эвтектики - образование и сохранение в нем талой рабочей зоны для выщелачивания металлов до завершения процесса в любое время года.

Предлагаемый способ включает бурение закачных скважин на разрабатываемом блоке россыпи и откачной в центре его для откачки продукционных растворов, подачу через них растворов рабочих реагентов и откачку продукционных растворов; далее производят из откачной скважины флюидоразрыв в средней части продуктивного горизонта параллельно его границам, образуют взрывом в нижней части откачной скважины зону дробления и большой трещиноватости в подстилающих породах для сбора продукционного раствора, подают через нее в образованную флюидоразрывом систему полостей и трещин жидкое взрывчатое вещество и инициируют его взрыв - камуфлетного типа - для разрушения пород продуктивного горизонта, подают в него через закачные скважины под давлением горячий раствор рабочих реагентов, в который вводят присадки - легкорастворимые соли щелочных и иных металлов с низкой температурой эвтектики, не вступающие в реакции с рабочими реагентами и возможными промежуточными продуктами химических реакций, до концентрации, близкой к насыщению, и образуют в разрушенных породах продуктивного горизонта талую рабочую зону для выщелачивания металлов до завершения процесса с производством работ в любое время года.

Введенный в формулу изобретения такой существенный признак как то, что производят флюидоразрыв продуктивного горизонта, обеспечивает образование в нем системы полостей и трещин.

Введенный в формулу изобретения такой существенный признак как то, что в образованную флюидоразрывом систему полостей и трещин вводят жидкое взрывчатое вещество и взрывают его, позволяет создать примерно однородный по степени разрушения и отсюда высокой проницаемости блок пород в границах продуктивного горизонта.

Введенный в формулу изобретения такой существенный признак как то, что на участке предполагаемого отбора продукционного раствора производят образование взрывом зоны дробления и большой трещиноватости в подстилающих породах, обеспечивает сток в нее и сбор продукционного раствора.

Введенный в формулу изобретения такой существенный признак как то, что в подготовленный таким образом продуктивный горизонт подается горячий раствор рабочих реагентов, в который вводят присадки - легкорастворимые соли щелочных и иных металлов с низкой температурой эвтектики, не вступающих в реакции с рабочими реагентами и возможными промежуточными продуктами химических реакций, до концентрации, близкой к насыщению, позволяет создать и сохранить в разрушенных породах продуктивного горизонта талую рабочую зону для выщелачивания металлов, в которой породы максимально диспергированы.

Способ осуществляется следующим образом.

Он включает бурение на разрабатываемой россыпи в мерзлых породах или ее разрабатываемом блоке закачных скважин и в центре его откачной скважины для откачки продукционного растворов, подачу через них растворов рабочих реагентов и откачку продукционных растворов. Далее производят из откачной скважины флюидоразрыв в средней части продуктивного горизонта параллельно его границам, образуют взрывом в нижней части откачной скважины зону дробления и большой трещиноватости в подстилающих породах для сбора продукционного раствора, подают через нее в образованную флюидоразрывом систему полостей и трещин жидкое взрывчатое вещество и инициируют его взрыв - камуфлетного типа - для разрушения пород продуктивного горизонта, подают в него через закачные скважины с повторным при необходимости разбуриванием для размещения в них префорированных в своих нижних частях обсадных труб под давлением горячий раствор рабочих реагентов, в который вводят присадки - легкорастворимые соли щелочных и иных металлов с низкой температурой эвтектики, не вступающие в реакции с рабочими реагентами и возможными промежуточными продуктами химических реакций, до концентрации, близкой к насыщению, и образуют в разрушенных породах продуктивного горизонта - с максимальной их диспергацией - талую рабочую зону для выщелачивания металлов до завершения процесса с производством работ в любое время года. Способ применим для разработки россыпей до глубины 200-300 м. При разработке относительно глубоко залегающих и значительных по площади россыпей для создания разрабатываемых блоков заданного размера в продуктивном горизонте бурятся горизонтальные скважины, ограничивающие зону флюидного разрыва. Заранее известные, таким образом, размеры зон флюидоразрывов позволяют оптимизировать технологию добычи металлов из россыпи.

Преимущество способа заключается в возможности подземного кучного выщелачивания металлов из мерзлых россыпей, в том числе глубоко залегающих, в течение всего года, с минимальным ущербом для экологии окружающей среды и минимальными затратами на разработку россыпи.

Источники информации, принятые во внимание

1. Горная энциклопедия, том 1. М.: Изд-во "Советская энциклопедия", 1984. - 560 с.

2. Кю Н.Г. Создание методов и средств флюидорарыва горных пород. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук. Новосибирск, 1999. - 32 с.

Способ подземного кучного выщелачивания металлов из мерзлых пород, включающий бурение закачных скважин на разрабатываемом блоке россыпи и откачной в центре его для откачки продукционных растворов, подачу через них растворов рабочих реагентов и откачку продукционных растворов, отличающийся тем, что далее производят из откачной скважины флюидоразрыв в средней части продуктивного горизонта параллельно его границам, образуют взрывом в нижней части откачной скважины зону дробления и большой трещиноватости в подстилающих породах для сбора продукционного раствора, подают через нее в образованную флюидоразрывом систему полостей и трещин жидкое взрывчатое вещество и инициируют его взрыв - камуфлетного типа - для разрушения пород продуктивного горизонта, подают в него через закачные скважины под давлением горячий раствор рабочих реагентов, в который вводят присадки - легкорастворимые соли щелочных и иных металлов с низкой температурой эвтектики, не вступающие в реакции с рабочими реагентами и возможными промежуточными продуктами химических реакций, до концентрации, близкой к насыщению, и образуют в разрушенных породах продуктивного горизонта талую рабочую зону для выщелачивания металлов до завершения процесса с производством работ в любое время года.