Способ добычи полезных ископаемых подземным выщелачиванием

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

II (u>998735 (61) ДополиительноЕ к авт. саид-ву

Р М Кд з (22) Заявлено 0891.81 (21) 3234048/22-03

Е 21 В 43/28 с присоединением заявки М ,(23) Приоритет (33) УДК 622 ° 234. .4(088.8) Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий

Опубликовано 230283. Бюллетень Hо 7

Дата опубликования описания 2302.83 (72) Авторы изобретения. Е. рр рВ. И. Кочетков и В.Д. Носов Ф". " ЩМ""

1 в:у

1! с.

П,Ф. (73 ) 3a яв итель (54) СПОСОБ ДОБЫЧИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

ПОДЗЕМНЫМ ВЫЦЕЛАЧИВАНИЕМ

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при отработке месторождений полезных ископаемых подземным выщелачиванием. .Известен способ добычи полезных ископаемых, включающий вскрытие рудного тела откачными и закачными скважинами, подачу выщелачинающего реагента в закачные скважины и откачку продуктивных растворов из откачных скважин С13.

Недостатком этого способа являются большие потери продуктивных растворон из-эа их утечки во вмещающие породы. 1

Наиболее близким к.предлагаемому по технической сущности и достигаемому положительному эффекту являет<я способ добычи полезных ископаемых подземным выщелачиванием, включающий вскрытие рудного тела технологическими скважинами, пробуренными в пределах рудного тела и по границе добычного участка, закачку выщелачивающего реагента (кислоты), откачку продуктинных растворов и создание по границе добычного участка противофильтрационных химических завес 2).

Недостатком известного способа является трудоемкость образования химических завес иэ-за многокомпо" нентности IIpHMBHHBMbIx составов.

Целью изобретения является повьваение эффективности добычи за счет снижения трудоемкости образования противофильтрационных химических завес.

Цель достигается тем, что соглас .но способу, включающему вскрытие рудного тела технологическими скважинами, пробуренными в пределах рудного тела и о периметру добычного участка, закачку выщелачивающего реагента (кислоты ), откачку продуктивных. растворов и создание по границе до" . бычного участка противофильтрационных химических завес, последние формируют путем закачки водных растворов

20 мыла 0,3-5,0Ф-ной концентрации.

Кроме того, по окончании .отработки добычного участка в .последнем осуществляют локализацию кислых растворов путем закачки водных растворов мыла во все технологические скважины.

На фиг. 1 показана схема формиро:вания противофильтрацнонных завес, вертикальный разрез, на фиг. 2 — до. бычной участок, вид в плане.

998735

Показатели, Ъ

Сумма жирных и смоляных кислот и неомыляемых веществ

52,3

Содержание влаги

35,0

Содержание общей щелочи

7,2 другие примеси

5,5

Результаты опытов по изменению действия в порах проницаемых пород коэффициента фильтрации при создании раствора сульфатного мыла и серной непроницаемых завес за счет взаимо- кислоты приведены в табл. 2.

Таблица 2

Изменение коэффициента фильтрации (м/сут)при концентрации сульфатного мыла в растворе, Ъ

I 1 1 I 1

Концентрация

Н 5 0, г/л

0,1

0,00 0,00 0,08

0,01

6,7

2,0

6,1

1,0

0,005

0,005

0,00

0,00

0,07

3,0

0,00

0,4

0,00

0,09

6,8

0,015 0,00

0,5

2,5

0i00

0,09

Способ осуществляют следующим образом.

Рудное тело 1 вскрывают технологическими скважинами 2 и 3, пробуренными соответственно в пределах рудного тела 1 и по границе добычного 5 участка. В пределах рудного тела 1 бурят."также закачные 4 и откачные 5 скважины.

Для создания. противофильтрационных химических завес через скважины 2 и 10

3 осуществляют по границе добычного участка циркуляцию водных растворов мыла 0 3-5,0В-ной концентрации. В процессе выщелачивания кислые растворы (выщелачивающий рвагент, продук- 5 тивные растворы ) подходят к зонам циркуляции водных растворов мыла, в результате их взаимодействия происходит образование нерастворимых творожистых осадков с газовыделением,что о приводит к-образованию непроницаемых эон противофильтрационных завес 6.

Толщина образующейся завесы зависит от концентрации кислоты, размера пор или трещин горных пород, кон. — центрации в растворе и гидродинамических условий контакта взаимодействующих растворов.

В зависимости от конкретных условий и принятой технологии добычи вбэ можны различные варианты закачки водных растворов мыла и растворов серной кислоты, например одновременный, попеременный, опережающий мыльный раствор, опережающий кислый раствор, встречный и т.д. Соответственно этому может быть изменена очередность бурения скважин различного назначения.

Для закачки мыльных растворов могут быть использованы различные из" вестные устройства (из опыта нефтяного дела) для ведения раздельной закачки двух и более жидкостей через одну скважину и одновременно в несколько пластов..Это делает возможным использование добычных скважин

4 и 5 для закачки раствора мыла и выщелачивающих растворов, что резко сокращает объемы бурения.

Пример. В лабораторных условиях проведены испытания образующейся непроницаемой завесы эа счет взаимодействия растворов мыла с кислотой в пористом пространстве проницаемой породы.

Условия опытов: градиент напора

5, начальный коэффициент фильтрации песчаных пород 7,5 и/сут.

В опытах использовалось .сульфатное мыло, соответствующее техническим условиям Ту-81-05-188-77 и имеющее состав, приведенный в табл. 1.

Таблица 1

Нормы Ту-81- Фактические

05-188-77 показатели

998735

Формула изобретения

Составитель С.Александров

Редактор Н Лазаренко Техред М. Надь Корректор Е.Рококо

Заказ 1102/56 Тираж б01 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Для других составов мыла, как показали проведенные опыты, величины изменения коэффициентов фильтрации аналогичны как и при использовании .сульфатного мыла.

Предложенный способ позволит снизить трудоемкость работ по образова,нию противофильтрационных завес за счет упрощения технологии и применения однокомпонентных химических веществ.

1. Способ добычи полезных ископавмых подземным выщелачиванием, включающий вскрытие рудного тела технологическими скважинами, пробуренными в пределах рудного тела и по перимет-ру,добычного участка, закачку,раствора кислоты, откачку продуктивных растворов и создание по границе добычного участка противофильтрацион1 ных химических завес, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повиаения эффективности добычи за счет снйжения трудоемкости образования протйвофильтрационных химических завес, 5 последние формируют путем закачки водных растворов мыла 0,3-5,0%-ной концентрации.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и и сятем,,что по окончании

10 отработки добычного участка в послед нем осуществляют локализацию кислых растворов путем закачки водных раст воров мыла во все технологические скважины.

15 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Бахуров В.Г., Руднева И.К.

Химическая добыча полезных ископаемых. М., "Недра",. 1972, с. 40-47.

2. Мамилов В.A., Петров Р.П. и др. добыча урана методом подземного выщелачивания. N., Атомиздат, 1980j с.124-128 (прототип) .