Способ скважинной гидродобычи твердых полезных ископаемых



Способ скважинной гидродобычи твердых полезных ископаемых
Способ скважинной гидродобычи твердых полезных ископаемых
Способ скважинной гидродобычи твердых полезных ископаемых
Способ скважинной гидродобычи твердых полезных ископаемых

 


Владельцы патента RU 2517728:

Кошколда Сергей Николаевич (RU)
Носов Олег Валерьевич (RU)

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при отработке месторождений полезных ископаемых методом скважинной гидродобычи. Способ скважинной гидродобычи твердых полезных ископаемых включает вскрытие залежи центральной и периферийными технологическими скважинами, установку в них оборудования и отработку в несколько этапов слоями снизу вверх несмежных камер, начиная с периферийных, с образованием перед отработкой очередного слоя контурной щели на всю мощность слоя, подсечного пространства у почвы образуемой камеры и параллельной ему искусственной потолочины из твердеющего материала, с наклоном от периферии к центру, магазинирование обрушенной горной массы и закладку выработанного пространства твердеющим материалом, отработку и закладку центральной камеры, при отработке каждой камеры, после создания искусственной потолочины, по высоте технологических скважин создают несколько гидроврубов, после образования подсечного пространства из нижнего гидровруба производят гидроразрыв пород и нагнетают в полученную трещину жидкость до обрушения горной массы в подсечное пространство, обрушенную горную массу частично заводняют за счет жидкости гидроразрыва и из гидромониторов, которыми производят размыв горной массы, по мере дезинтеграции последней производят выдачу пульпы на поверхность, при понижении уровня магазина ниже проектной отметки, повторяют операции по гидроразрыву из гидровруба ближайшего к выработанному пространству, магазинированию, размыву и выдаче пульпы, далее операции повторяются до достижения выработанным пространством искусственной потолочины, после чего производят полный размыв замагазинированной горной массы, выдачу пульпы и закладку выработанного пространства. Обеспечивается селективность добычи, уменьшение потерь полезного ископаемого, снижение затрат на добычу и транспортировку и уменьшение вредного воздействия на окружающую среду. 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при отработке месторождений полезных ископаемых методом скважинной гидродобычи. Применение данного технического решения целесообразно для отработки месторождений, представленных рудными телами пластовой, линзообразной и т.п. формы, в том числе месторождениями, в которых продуктивный пласт выделен по содержанию полезного компонента. К таким месторождениям относятся, например, алмазоносные кимберлитовые трубки Архангельской области.

Известен способ скважинной гидродобычи твердых полезных ископаемых, включающий вскрытие залежи центральной и периферийными технологическими скважинами, установку в них оборудования и отработку в несколько этапов слоями снизу вверх несмежных камер, начиная с периферийных, с образованием перед отработкой очередного слоя контурной щели на всю мощность слоя, подсечного пространства гидроразмывом у почвы образуемой камеры и параллельной ему искусственной потолочины из твердеющего материала, с наклоном от периферии к центру, магазинирование обрушенной горной массы и закладку выработанного пространства твердеющим материалом, отработку и закладку оставшихся периферийных камер и, в последнюю очередь, отработку и закладку центральной камеры (см. патент РФ №21251601, кл. Е21С 45/00, 1988 г.).

Данный способ позволяет производить селективную выемку полезного ископаемого, представленного отдельными гнездами, линзами, пропластками и т.д. В частности кимберлитовых трубок, в которых распределение алмазов крайне неравномерно.

Однако данному способу присущ ряд недостатков. В случае, когда твердость вмещающих пород достаточно высока, гидроразмыв массива будет требовать значительных энергозатрат и расхода жидкости, и может вообще оказаться неэффективным. В этом случае не исключены значительные потери кристаллосырья. Это связано с тем, что часть кристаллов может оставаться в неразрушенных «негабаритах».

Известно устройство для скважинной гидродобычи твердых полезных ископаемых, включающее подвижные относительно друг друга, внешнюю и внутреннюю нагнетательные колонны труб, центральную пульповыдачную колонну труб, установленную в полости внутренней нагнетательной колонны труб, и вспомогательную трубу с гидромонитором (см. а.с. №1700249, кл. Е21С 45/00, 1989).

Данное устройство наиболее близко по назначению к заявленному, но оно не может осуществлять гидроразрыв массива горных пород, т.е. не может осуществлять предложенный способ.

Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, - повышение эффективности отработки месторождений полезных ископаемых.

Технический результат изобретения - обеспечение селективности добычи, уменьшение потерь полезного ископаемого, снижение затрат на добычу и транспортировку, и уменьшение вредного воздействия на окружающую среду.

Технический результат достигается тем, что в способе скважинной гидродобычи твердых полезных ископаемых, включающем вскрытие залежи центральной и периферийными технологическими скважинами, установку в них оборудования и отработку в несколько этапов слоями снизу вверх несмежных камер, начиная с периферийных, с образованием перед отработкой очередного слоя контурной щели на всю мощность слоя, подсечного пространства у почвы образуемой камеры и параллельной ему искусственной потолочины из твердеющего материала, с наклоном от периферии к центру, магазинирования обрушенной горной массы и закладку выработанного пространства твердеющим материалом, отработку и закладку центральной камеры, при отработке каждой камеры, после создания искусственной потолочины, по высоте технологических скважин создают несколько гидроврубов, после образования подсечного пространства из нижнего гидровруба производят гидроразрыв пород и нагнетают в полученную трещину жидкость до обрушения горной массы в подсечное пространство, обрушенную горную массу частично заводняют за счет жидкости гидроразрыва и из гидромониторов, которыми производят размыв горной массы, по мере дезинтеграции последней производят выдачу пульпы на поверхность, при понижении уровня магазина ниже проектной отметки, повторяют операции по гидроразрыву из гидровруба ближайшего к выработанному пространству, магазинированию, размыву и выдаче пульпы, далее операции повторяются до достижения выработанным пространством искусственной потолочины, после чего производят полный размыв замагазинированной горной массы, выдачу пульпы и закладку выработанного пространства.

В процессе бурения выделяют участки, содержащие полезный компонент и отрабатывают только камеры, лежащие в этих участках.

В некоторых случаях, после гидроразрыва, в массив подлежащий обрушению подают жидкость под давлением, необходимым для насыщения ею горной массы, после чего производят обрушение, повышая давление жидкости.

Кроме того, размыв ведут из двух гидромониторов, один из которых расположен у почвы камеры, а другой над уровнем заводняющей замагазинированную горную массу жидкости.

Целесообразно сбойку и подсечное пространство образовывать гидроразрывом и дальнейшим гидромониторным размывом из расположенных рядом добычных скважин.

Для повышения устойчивости стенок отрабатываемого участка жидкость в магазине поддерживают не выше уровня дна контурных скважин.

Для улучшения дезинтеграции горной массы в жидкость добавляют поверхностно-активные вещества.

При значительной площади отрабатываемого участка между периферийными и центральной технологическими скважинами бурят промежуточные технологические скважины, отработку камер из этих скважин ведут аналогично отработке камер из периферийных скважин.

Для достижения технического результата устройство для скважинной гидродобычи твердых полезных ископаемых, включающее подвижные относительно друг друга внешнюю и внутреннюю нагнетательные колонны труб, центральную пульповыдачную колонну труб, установленную в полости внутренней нагнетательной колонны труб, и вспомогательную трубу с гидромонитором, снабжено дополнительным гидромонитором, установленным на внутренней нагнетательной колонне труб, и насадкой гидроразрыва, размещенной на внешней нагнетательной колонне труб, при этом вспомогательная труба установлена с возможностью фиксированного перемещения относительно внутренней нагнетательной колонны труб, а насадка гидроразрыва в исходном положении перекрывает дополнительный гидромонитор и выполнен в виде корпуса с полостью и окнами, вокруг которых установлены гидравлические камеры, наружные стенки которых выполнены эластичными, полость корпуса сообщена с полостью гидравлических камер каналами, и в гидравлических камерах установлены подпружиненные поршни, штоки которых связаны со створками заслонок.

В указанную совокупность включены все существенные признаки, необходимые и достаточные для достижения технического результата.

Изобретение поясняется чертежами, где:

на фиг.1 изображен общий вид отрабатываемого участка в разрезе;

на фиг.2 - отработка камеры из периферийной скважины;

на фиг.3 - устройство для скважинной гидродобычи твердых полезных ископаемых;

на фиг.4 - насадка гидроразрыва в начальном положении.

Отработка месторождения осуществляется следующим образом. Производят вскрытие участка 1 центральной 2, периферийными 3 и, при большой ширине отрабатываемого участка, промежуточными 4 технологическими скважинами. По контуру участка бурят контурные сближенные скважины 5.

Как правило, эти скважины бурят уменьшенного, по сравнению с технологическими, диаметра.

Производят подготовку нижнего слоя к отработке. Для этого на высоту слоя создают контурную щель 6 любым известным способом, приемную камеру 7 в центральной 2 скважине, наклонную искусственную потолочину из твердеющего материала 8 и, параллельно ей, подсечное пространство 9.

Приемную камеру создают гидромонитором 10 устройства для скважинной гидродобычи твердых полезных ископаемых 11, которое спускают на колонне труб 12 центральную скважину 2. Затем на колонне труб 13 в периферийную скважину 3 также опускают устройство для скважинной гидродобычи твердых полезных ископаемых 14.

За счет совместной работы устройств для скважинной гидродобычи 11 и 14 производят образование сбоек щели для создания искусственной потолочины 8 и подсечного пространства 9.

Отработку начинают с периферийных камер.

После создания искусственной потолочины 8 в камере 15 по высоте технологической скважины 3 создают несколько гидроврубов 16. После образования подсечного пространства 9 из нижнего вруба производят гидроразрыв пород и нагнетают в полученную трещину гидроразрыва жидкость до обрушения горной массы массива 23 в подсечное пространство 9. Обрушенную горную массу магазинируют и частично заводняют за счет жидкости гидроразрыва.

После этого включают гидромониторы и производят размыв, а также частичное заводнение замагазинированной горной массы (далее магазина 17).

Под действием дополнительного гидромонитора 18, устройства для скважинной гидродобычи твердых полезных ископаемых 14, происходит предварительный размыв магазина 17 над уровнем жидкости 19 и подпитка заводнения магазина. Под действием воды, заполняющей часть магазина 17, происходит размокание кусков породы, а гидромонитор 20 устройства для скважинной гидродобычи твердых полезных ископаемых 14, работающий в условиях затопленного забоя, окончательно переводит их в пульпообразное состояние и при направлении его в сторону сбойки с центральной скважиной 2 способствует выпуску пульпы. По мере дезинтеграции горной массы производят выдачу пульпы на поверхность. При понижении уровня магазина 17 ниже проектной отметки повторяют операции по гидроразрыву из вруба 16, ближайшего к выработанному пространству 22, магазинированию, размыву и выдаче пульпы. Эти операции повторяются до достижения выработанным пространством 22 искусственной потолочины 8.

После этого производят полный размыв магазина 17 и выдачу пульпы на поверхность. Затем закладывают выработанное пространство 22 камеры 15 и переходят к отработке следующей несмежной периферийной камеры. Затем, если бурились промежуточные технологические скважины 4, аналогично производят отработку камер из них. В последнюю очередь производят отработку центральной камеры из центральной скважины 2 устройством для скважинной гидродобычи твердых полезных ископаемых 11.

По мере отработки каждая камера закладывается твердеющей закладкой. Возможна одновременная отработка нескольких несмежных камер из однотипных технологических скважин. Например, одновременно могут отрабатываться камеры из периферийных скважин 3 и 24.

Для улучшения дезинтеграции горной массы в массив, подлежащий обрушению, после образования трещины гидроразрыва, через нее подают жидкость под давлением, необходимым для насыщения горной массы, но недостаточным для обрушения. Эта операция может производится одновременно с магазинированием, размывом и частичной выдачей пульпы, получаемой после обрушения предыдущего массива.

После отработки слоя переходят к отработке вышележащего.

Если полезное ископаемое представлено гнездами, линзами, пропластками и т.п., то в процессе бурения выделяют участки, содержащие полезный компонент, например содержащий алмазы, и отрабатывают слои и/или камеры, лежащие только в этих участках.

Для облегчения образования подсечного пространства 9 и для создания искусственной потолочины 8 последовательно между центральной 2 и промежуточными, промежуточными и периферийными 3, 24 и т.д. проходят сбойки. Сбойки можно создавать как за счет только гидроразмыва из указанных смежных скважин, так и в две стадии - первая стадия гидроразрыв, вторая - гидромониторный размыв из скважин, между которыми проходится сбойка. Вторая технология целесообразней, т.к. после гидроразрыва через полученную трещину будет выдаваться пульпа, получаемая при работе гидромонитора в промежуточной и/или периферийной добычной скважине 3.

Для обеспечения дезинтеграции обрушенной горной массы и сохранения стенок участка от обрушения, целесообразно жидкость в магазине поддерживать не выше уровня дна контурных скважин.

Для интенсификации процесса дезинтеграции используют поверхностно-активные вещества, которые добавляют в жидкость.

Устройство для скважинной гидродобычи твердых полезных ископаемых включает подвижные относительно друг друга внешнюю 25 и внутреннюю 26, с дополнительным гидромонитором 27, нагнетательные колонны труб, центральную пульповыдачную колонну труб 28, установленную в полости внутренней нагнетательной колонны труб 26, и вспомогательную трубу 29 с гидромонитором 30. Вспомогательная труба 29 установлена с возможностью фиксированного перемещения относительно внутренней нагнетательной колонны труб 26 и имеет общую с нею полость.

Центральная пульповыдачная колонна труб 28 также может быть подвижной относительно внутренней нагнетательной колонны труб 26. На конце внешней нагнетательной колонны труб 25 размещена насадка гидроразрыва 31 в исходном положении перекрывающий гидромонитор 30. Насадка гидроразрыва 31 выполнена в виде корпуса с полостью 32. В корпусе выполнены окна 33, вокруг которых установлены гидравлические камеры 34 с эластичными наружными стенками 35. Полость 32 корпуса сообщена с полостью гидравлических камер 34 каналами 36, а в полостях гидравлических камер размещены подпружиненные пружинами 37 поршни 38, штоки 39 которых связаны со створками заслонок 40.

Устройство работает следующим образом. На поверхности, перед погружением устройства в скважину, вспомогательную трубу 29 перемещают относительно внутренней нагнетательной колонны 26 и фиксируют в положении, при котором гидромонитор 30 находится на заданном расстоянии от дополнительного гидромонитора 27 и ориентирован относительно него. Расстояние между гидромониторами выбирается из условия работы гидромонитора 30 у почвы камеры, а дополнительного гидромонитора 27 - над уровнем заводняющей магазин 17 жидкости 19. Затем в скважину опускают колонны труб, при этом насадка гидроразрыва 31 перекрывает дополнительный гидромонитор 27.

При подаче жидкости во внутреннюю колонну нагнетательных труб 26, она поступает в гидромонитор 30 и производит размыв окружающих пород. Поскольку дополнительный гидромонитор 27 перекрыт насадкой гидроразрыва 31, вода не истекает из него и дополнительный гидромонитор 27 не работает.

В таком режиме устройство работает при создании сбоек подсечного пространства, полости для создания искусственной потолочины 8 и врубов 16, т.е. начальных полостей. Создание указанных полостей может осуществляться в несколько этапов, для чего устройство перемещают по высоте скважины. Перемещение может осуществляться как снизу вверх, так и сверху вниз, что более целесообразно, т.к. после создания подсечного пространства гидромонитор 30 остается у почвы камеры для использования при ее отработке.

После создания подсечного пространства насадку гидроразрыва 31, размещенную на внешней нагнетательной колонне труб 25, устанавливают против первого снизу вруба. Затем по внешней нагнетательной колонне труб 25 подают в насадку гидроразрыва 31 жидкость. Жидкость поступает в полость корпуса 32, из нее по каналам 36 жидкость поступает в гидравлические камеры 34, растягивает их эластичные наружные стенки 35 и прижимает их к стенкам скважины, изолируя ее часть между указанными камерами.

Пружины 37 рассчитаны так, что поршни 38 начинают двигаться после изоляции части скважины и повышении давления в гидравлических камерах 34. При движении поршни 38 увлекают за собой штоки 39, которые в свою очередь перемещают створки 41 и 42 заслонок 40 и открывают окна 33. Жидкость из полости корпуса 32 поступает в окна 33, далее в изолированную часть скважины и вруб. Жидкость может подаваться как в режиме гидроразрыва (при этом из вруба 23 происходит развитие трещины 43), так и в режиме водонасыщения массива.

При открытии окон 33 давление в гидравлических камерах 34 может несколько упасть, но при этом пружины 27 возвратят на некоторое расстояние штоки 39 и частично перекроют окна 36, подача жидкости в изолированную часть скважины уменьшится, а давление в гидравлических камерах 34 возрастет. Таким образом, осуществляется саморегулирование соотношений давления в гидравлических камерах 34 и изолированной части скважины, и при любых условиях часть скважины будет надежно изолирована за счет прижатия эластичных наружных стенок 35 гидравлических камер 34 к стенкам скважины.

После обрушения массива 23 перемещают внутреннюю колонну нагнетательных труб 26 до освобождения сопла дополнительного гидромонитора 27 из насадки гидроразрыва 31. Жидкость начинает поступать в оба гидромонитора 30 и 27, производя размыв магазина 17, первый в условиях затопленного забоя, второй - осушенного.

Насадка гидроразрыва 31 может использоваться и только как пакер. Например, при создании трещины гидроразрыва нагнетанием воды через гидромонитор 30 во вруб (вруб может быть наклонным) при создании подсечного пространства, забойная часть скважины изолируется подачей жидкости в насадку гидроразрыва 31 под давлением, обеспечивающим прижатие эластичных наружных стенок 35 гидравлических камер 34 к стенкам скважины и недостаточным, для гидроразрыва из окон 33.

Применение данного технического решения позволит значительно сократить затраты на разработку. Более того, в связи с тем, что способ обеспечивает селективную выемку отдельных гнезд и пропластков и оставлением в массиве без разрушения вмещающих гнезда пород, которые при известных технологиях также разрушались и доставлялись на поверхность, становится рентабельной отработка месторождений с низким содержанием, но компактным сосредоточением полезного компонента. К таким месторождениям относятся многие алмазоносные кимберлитовые трубки Архангельской области, в которых гнезда с высоким содержанием алмазов находятся в массиве «пустого» кимберлита.

Кроме того, значительно сократится вредное воздействие на окружающую среду, поскольку, селективнаый способ требует значительно меньшего расхода воды, на поверхность не будет подниматься значительное количество горной породы, что влечет за собой сокращение площадей отстойников и хвостохранилищ.

1. Способ скважинной гидродобычи твердых полезных ископаемых, включающий вскрытие залежи центральной и периферийными технологическими скважинами, установку в них оборудования и отработку в несколько этапов слоями снизу вверх несмежных камер, начиная с периферийных, с образованием перед отработкой очередного слоя контурной щели на всю мощность слоя, подсечного пространства у почвы образуемой камеры и параллельной ему искусственной потолочины из твердеющего материала, с наклоном от периферии к центру, магазинирование обрушенной горной массы и закладку выработанного пространства твердеющим материалом, отработку и закладку центральной камеры, при отработке каждой камеры, после создания искусственной потолочины, по высоте технологических скважин создают несколько гидроврубов, после образования подсечного пространства из нижнего гидровруба производят гидроразрыв пород и нагнетают в полученную трещину жидкость до обрушения горной массы в подсечное пространство, обрушенную горную массу частично заводняют за счет жидкости гидроразрыва и из гидромониторов, которыми производят размыв горной массы, по мере дезинтеграции последней производят выдачу пульпы на поверхность, при понижении уровня магазина ниже проектной отметки, повторяют операции по гидроразрыву из гидровруба ближайшего к выработанному пространству, магазинированию, размыву и выдаче пульпы, далее операции повторяются до достижения выработанным пространством искусственной потолочины, после чего производят полный размыв замагазинированной горной массы, выдачу пульпы и закладку выработанного пространства.

2. Способ скважинной гидродобычи твердых полезных ископаемых по п.1, в процессе бурения выделяют участки, содержащие полезный компонент и отрабатывают только камеры, лежащие в этих участках.

3. Способ скважинной гидродобычи твердых полезных ископаемых 1 и 2, после гидроразрыва, в массив подлежащий обрушению подают жидкость под давлением, необходимым для насыщения ею горной массы, после чего производят обрушение, повышая давление жидкости.

4. Способ скважинной гидродобычи твердых полезных ископаемых по п.1, размыв ведут из двух гидромониторов, один из которых расположен у почвы камеры, а другой над уровнем заводняющей замагазинированную горную массу жидкости.

5. Способ скважинной гидродобычи твердых полезных ископаемых по п.1, сбойку и подсечное пространство образуют гидроразрывом и дальнейшим гидромониторным размывом из расположенных рядом добычных скважин.

6. Способ скважинной гидродобычи твердых полезных ископаемых по п.1, жидкость в магазине поддерживают не выше уровня дна контурных скважин.

7. Способ скважинной гидродобычи твердых полезных ископаемых по п.1, в жидкость добавляют поверхностно-активные вещества.

8. Способ скважинной гидродобычи твердых полезных ископаемых по п.1, между периферийными и центральной технологическими скважинами бурят промежуточные технологические скважины, отработку камер из этих скважин ведут аналогично отработке камер из периферийных скважин.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и предназначено для использования при скважинной гидродобыче полезных ископаемых. Способ скважинной гидродобычи обводненных полезных ископаемых, включающий вскрытие продуктивного пласта добычной скважиной, оборудованной гидромонитором, размыв полезного ископаемого гидромониторной струей.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано для безлюдной выемки крутых и наклонных пластов угля. Устройство содержит станок с гидроприводом возвратно-поступательного и возвратно-поворотного перемещения, двухканальный трубчатый став, струйный рабочий орган, систему подвода и распределения напорной жидкости.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано для безлюдной выемки крутых и наклонных пластов угля. Сущность изобретения заключается в том, что сначала проводят подготовительные полевые выработки - этажные откаточный и вентиляционный штреки с одинаковыми геодезическими отметками, блоковые квершлаги и аккумулирующие штреки с уклоном под самотечный гидротранспорт, бурят вскрывающие скважины под прямым углом к плоскости паста, затем гидравлическим способом вымывают щелевые врубы.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при комбинированной разработке свиты пластов. .
Изобретение относится к подземной разработке месторождений полезных ископаемых, склонных к газо- и геодинамическим явлениям, в частности к скважинной разработке угольных месторождений.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено при отработке оставляемых целиков угля с высокой газоносностью, отработка которых по тем или иным причинам не может быть произведена традиционными способами.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано непосредственно в сфере разработки подводных месторождений полезных ископаемых, подъем элементов которых осуществляют при помощи эрлифта.

Изобретение относится к горному делу, в частности к скважинной гидродобыче полезных ископаемых в условиях неустойчивых покрывающих пород. .

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при повторной подземной разработке маловалунистых техногенных россыпных месторождений, включающих ленточные целики, оставленные при первичной отработке россыпей.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной гидравлической технологии добычи угля. На гидроучастке для разработки угольных пластов с подземным с замкнутым циклом водоснабжения, вскрывающие и подготавливающие выработки проходят спаренными и/или одиночными забоями, которые оконтуривают выемочные блоки, барьерные и охранные целики. Подачу воды в забои осуществляют насосными станциями после ее очистки на обезвоживающих комплексах, в механизированных отстойниках и/или водосборниках, которые располагают в связанных между собой камерах, находящихся в нижних точках выемочного блока гидроучастка и имеющих выход в аккумулирующие выработки, по которым осуществляют гидротранспорт и отгрузку горной массы. Оставленные целики погашают после отработки запасов выемочного блока обратным ходом двухсторонними или односторонними заходками. Очистку воды производят в механизированных отстойниках и/или водосборниках с применением комбинации технических средств и способов очистки технологической воды, например водонепроницаемые перегородки с перепуском воды у дна, тонкослойные осветлители типа «жалюзи и продольные», флотация, коагуляция, электрообработка воды постоянным пульсирующим током и др. Изобретение позволяет локально отрабатывать на пластах запасы со сложными горно-геологическими условиями залегания пластов и снизить материальные затраты. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при добыче полезных ископаемых. Способ скважинной гидродобычи полезных ископаемых включает бурение рядов технологических скважин, последовательное размещение в них скважинных гидродобычных агрегатов, размыв полезного ископаемого струями жидкости из последних и доставку пульпы на поверхность. Скважины бурят наклонными в плоскости, перпендикулярной простиранию ряда. Скважины в ряду бурят на расстоянии, равном удвоенной эффективной длине струи размыва, а ряды располагают на расстоянии, равном эффективной длине струи размыва скважинных гидромониторных агрегатов. Размыв из скважин осуществляют в сторону висячего бока с формированием забоя в виде полуокружности в сечении, перпендикулярном оси скважины. Обеспечивается повышение надежности выдачи полезных ископаемых на поверхность и осуществление работ по размыву при осушенном забое. 2 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке высокоглинистых россыпных месторождений. Способ разработки включает вскрытие отрабатываемых запасов месторождения, проходку канавы на всю длину добычного блока, затопление добычного блока водой для дезинтеграции глинистых песков и их последующей отработки добычным комплексом с установкой напорного гидротранспортирования и обогатительной установкой. Перед нарезанием щелей при помощи поперечных и продольных проходов щелерезной установки, а также затоплением добычного блока водой для дезинтеграции глинистых песков и их последующей отработки, экспериментально-аналитическим путем определяют упругие характеристики высокоглинистых песков на сжатие или растяжение на различных участках россыпи. Устанавливают динамику изменения упругих характеристик на этих участках, исследуют зависимость динамической характеристики упругости песков при водонасыщении на отдельных участках месторождения от относительного волнового сопротивления песков на этих участках и осуществляют нарезание щелей на расстоянии друг от друга в зависимости от изменения динамической характеристики упругости песков при водонасыщении. Техническим результатом способа является достижение высокой степени дезинтеграции труднопромывистых глинистых песков, снижение технологических потерь ценного компонента и снижение затрат на разработку. 3 ил.

Изобретение относится к горнодобывающей и перерабатывающим отраслям промышленности. Способ гидромеханического обогащения включает бурение добычных скважин, гидромониторное разрушение полезного ископаемого в выемочных камерах залежи с переводом его в подвижное состояние в составе гидросмеси, гидроподъем по скважине на дневную поверхность из выемочных камер гидросмеси в виде пульпы, гидротранспортирование пульпы к месту обогащения, гравитационное обогащение полезного ископаемого в водной среде. Разрушение залежи производят в процессе формирования выемочной камеры с вертикальной осью симметрии в виде фигуры вращения: цилиндра, конуса или шара, создавая закрученный вокруг вертикальной оси симметрии круговой поток угольной гидросмеси и осаждая в созданном гидроциклоне инородные тяжелые включения и песок на дно выемочной камеры. Всас угольной гидросмеси осуществляют с уровня выше уровня осадка, производят трубопроводное турбулентное гидротранспортирование пульпы от выемочной камеры к месту ее подготовки к обогащению. Гидромеханическую обработку пульпы осуществляют с получением буроугольной суспензии. Целевые продукты получают в виде концентрата гуминовых кислот и концентрата битумов путем тангенциальной подачи потока буроугольной суспензии в конический бассейн-отстойник, заполнения бассейна-отстойника с последующим отстоем буроугольной суспензии и ступенчатой откачкой последовательно выпадающих в осадок высокодисперсных фракций с подачей их в разные накопительные емкости для сбора целевых продуктов и хвостов обогащения. Технологическая линия, реализующая данный способ, состоит из трех участков - скважинной гидродобычи, гидротранспортирования и обогащения - последовательно диспергирующих бурый уголь до тонины, обеспечивающей реализацию ступенчатого получения целевых продуктов. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к горному делу. Способ переработки бурого угля на месте его залегания включает бурение вертикальных, наклонных или горизонтальных скважин с дневной поверхности до залежи, одновременное механическое воздействие аксиальной и радиальными гидромониторными струями из скважинного гидродобычного снаряда. Осуществляют физическое воздействие посредством вращения радиальных струй, раскручивая вокруг скважинного гидродобычного снаряда дробленую массу горной породы, реализуя эффект струйной мельницы. Получают суспензию с первой дисперсной средой в виде первого целевого продукта - жидкого концентрата водорастворимых гуминовых кислот, который после вращательного отмучивания бурого угля и неорганической компоненты через фильтр засасывается скважинным гидродобычным снарядом и выдается на дневную поверхность. После осушения выемочной камеры осуществляют физико-химическое воздействие на отмученный бурый уголь посредством подачи в выемочную камеру подщелоченной воды, которая в качестве второго целевого продукта через фильтр засасывается скважинным гидродобычным снарядом и выдается на дневную поверхность. Дальнейшее получение целевых продуктов. Технический результат заключается в существенном росте производительности и расширении спектра получаемых в процессе добычи целевых продуктов в виде полезных компонентов полезного ископаемого.

Группа изобретений относится к добыче полезных ископаемых через вскрывающие месторождение скважины. Способ скважинной гидродобычи рыхлых руд заключается в бурении вскрывающих скважин, установке обсадных труб, оснащении скважин рабочими снарядами, восходящей выемке полезного ископаемого с последующей закладкой объема выемки руды, подаче в очистное пространство по трубопроводам сжатого воздуха, рабочей среды и закладочной смеси. При этом разрушение руды производят путем создания в рабочей среде попеременно повышенного и пониженного давления с помощью пневмоимпульсов. Выемку руды ведут по высоте на величину проектной высоты камеры, после чего рабочий снаряд поднимают на эту высоту, производят разрушение участка обсадной трубы на уровне проектной высоты камеры, камеру заполняют закладочной смесью и в такой последовательности отрабатывают запасы руды на всю мощность месторождения, вскрытого скважиной. Обеспечивается увеличение площади очистного пространства, приходящейся на одну скважину, интенсификация разрушения руды, снижение потерь при добыче, повышение технологических возможностей скважинной гидродобычи. 3 н.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к области горного дела и строительства, а именно к скважинной гидродобыче твердого полезного ископаемого и строительству подземных сооружений. Способ освоения продуктивных недр урбанизированной территории включает выбор места добычи твердого полезного ископаемого исходя из горно-геологических условий залегания рудной залежи, бурение и обустройство геотехнологических скважин, скважинную гидравлическую добычу твердого полезного ископаемого из подземной горной выработки - выемочной камеры в рудной залежи, закладку отработанного объема выемочной камеры посредством обрушения массива налегающих горных пород. При выборе места добычи твердого полезного ископаемого дополнительно учитывают местные требования и ограничения в эксплуатации данного участка урбанизированной территории. Бурение и обустройство геотехнологических скважин выполняют в виде шестигранной ячейки. Добычу твердого полезного ископаемого и обрушение массива налегающих горных пород производят в объеме недр, ограниченном правильным шестигранным параллелепипедом, образуемом обсаженными скважинами, пробуренными с поверхности до подошвы рудной залежи. Полная закладка выработанного объема производится посредством щелевой отрезки боковых панелей шестигранного массива налегающих на потолочину выемочной камеры горных пород от окружающего ячейку массива горных пород, приводящей к самообрушению горных пород в пределах шестигранного параллелепипеда и образованию новой вышележащей шестигранной полости. Изобретение позволяет реализовать возможность подземной локальной отработки рудной залежи в условиях застройки территории и одновременного создания подземной полости. 2 н.п. ф-лы, 5 ил.
Наверх