Способ скважинной гидродобычи полезных ископаемых

О П И С А Н И Е 973844ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеслубликОпубликовано 15.11.82. Бюллетень42Дата опубликования описания 25.1.82 лв аелаи изобретений и отхрытий(72) Авторы изобретения Н. И. Бабичев, Э. И. Черней, В. А. Дмитриев, И. А. Сергиенко,В. В. Мамилов, А.)О. Федюкин, К. Н. Кошколода и,А. Ф. Мосев Московский ордена Трудового Красного Знамени геологоразведочный мнстнтут им. С. Орджоникидзе(54) СПОСОБ СКВАЖИННОй ГИДРОДОБЫЧИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХИзобретение относится к горному делу и может быть использовано при добыче ископаемых в неустойчивых вмещающих породах.Известен способ скважинной гидродобычи полезных ископаемых, включающий вскрытые залежи скважинами, размыв полезного ископаемого струями воды и выдачу его в виде пульпы на поверхность 1. Недостатками этого способа при использовании его в неустойчивых вмещающих породах являются большое разубоживание и потери руды вследствие обрушения пород кровли во время размыва полезного ископаемого, так как в этом случае происходит размыв обрушенной части покрывающего массива.Известен также способ скважинной гидравлической добычи, включающий вскрытие продуктивного горизонта технологическими скважинами, размыв полезного ископаемого в пределах ромбовидных камер и выдачу полезного ископаемого в виде пульпы на обогащение 2,Основным недостатком этого способа в условиях неустойчивых пород кровли явля 2ется низкая эффективность размыва, так как обрушающиеся породы кровли по мере образования камеры обрушаются в выработанное пространство, гасят энергию струи и препятствуют разрушению забоя.Наиболее близок к изобретению способ,включающий бурение вспомогательных скважин и формирование в них поддерживающего штангового крепления, вскрытие продуктивного горизонта эксплуатационными Оскважинами, размыв полезного ископаемого и выдачу его в виде пульпы на поверхность. Данный способ является высокоэффективным в условиях слоистых пород кровли, когда штанги скрепляют отдельные слои в единую систему и тем самым увеличивают 15 несущую способность кровли 3.Однако если кровля представлена трещиноватыми или несвязанными породами, например песком, то эффективность применения способа становится низкой.1 ель изобретения - повышение эффективности добычи и расширение области применения способа путем снижения потерь и разубоживания предотвращением обрушения неустойчивого покрывающего массива в выработанное пространство камер в процес 973844.)-г.а Ион:ы: ".:,:; )ро 5 знод 5 т гидр 1.)Гс:1 разрь н кпРвлс 11 родуктивно.ж;.О Га, а 1 сс)1)1,Ирогнне поддерживаю;цн; ш;: О:,ц;е,твля;От, нагнетая твердею ц)ие схи зо вспомо 1: 1 сльные скважины однсзргме;но сверх, и снизу, причем;)и; 1 г.,),Нэ,. а схема )асположснип 1) г;,. К ачсо и ВГП)Мога ГЛЬ 1 ЫХ И )К.- , .уа 1 Н 51 онных скважин; на фиГ. 2 - разпс АА на фиГ. . )5:редла аемый спо Г, осушествляют слеь; .,бзазо:.С 1 Ове)хногт 11 мес ьожде 1;)я бчр 5)т вспо ИОГатель;ые скважиньдо кровли родук.тинного горизонта 2. Скважины бурят над центрамь будуцих камер, которые могут2 О быть, напри чср, ромбовидными. Затем в скважиныО схОт ткелезнмю арматуру 4.Одновременнг) с бурением скважин 1 проукг: ГО,)зонт,) вскрывают экслъата.;,.Ог 1:- .и скважинами 5, расположенными 25 .о Сетке, опреде.)яющей границы буду)цих а,);.) 3. После образования вспомогательны скважин 1 и экслуа Гационных скважин 5 в кровле продуктивного горизонта 2 образую; гор 1:1:) ТалНь 1) 1 ель 6 посредством гидроразрыва из эксплуатационной скважины 5. Величина рад)уса Горизонтальной щели должна быть больше, чем минимальное расстояние между эксплуатационными скважинами 5 и вспомогательными скважинами 1 для обеспечения возможности нагнетания35 твердеющей смеси в скважину 1 из скважины 5.После образования щели 6 через эксплуатационные скважины 5 нагнетают твердеющую смесь, например цементный или бетонный раствор, Распространяясь по щели 6, 4 о твердеющая смесь заполняет весь объем щели и достигает скважины 1. Одновременно с подачей твердеющей смеси в скважины 5 производят заполнение этой же смесью скважины 1 с поверхности. )Ту Операцию выполняют до тех пор, пока уроне 1 ь твердекнцей смеси в скважине 1 не достигнет верхнего конца арматуры 4.После отвердения смеси и образования искуссвенно)." кровлив скважине 5 разбуривают пробку 8 из твердсошей смеси и б;", .т:к:.Н)кипу 5 ниже почвы продуктивноГо горизонта 2. Затем в скважины 5 помещают гидродобычиое оборудование и начинают размыв продуктивного горизонта 2 в ран)цах камеры 3, остаьляя ленточные целики 9. Отбитую рудную массу в виде пульпь 1 выдают на поверхность.В процессе размыва камеры 3 искусственьая кровля 7 поддерживает неустойчивые породы вышележащего массива 10 и предотвращает их обрушение в выработанное пространство камеры 3. В свою очередь поддер;кивающие штанги 11 удерживают искусственную кровлю 7, связывая ее с массивом 10.1(ро 5 е этого, поддерживающие штанги 11 скрепляют отдельные слои массива 10 и повышают его несущую способность.П рименение изобретения позволяет повысить эффективность способа скважинной Гиц)одобь)1 и в услс)виях неъстОЙчиВОГО масспза.Формула изобретенияСпособ скважинной гидродобычи полезных ископаемых в неустойчивых вмещающих породах, включающий бурение эксплуатационных и вспомогательных скважин, размещение во вспомогательных скважинах металлической арматуры и нагнетание в них твердеющих смесей, гидравлический размыв полезного ископаемого и подъем пульпы на поверхность через эксплуатационные скважины, отличающийся тем, что, с целью повьшения продуктивности скважин за счет увеличения устойчивости кровли пласта, из эксплуатационных скважин производят гидроразрыв в кровле пласта и нагнетают твердеющие смеси одновременно через эксплуатационные и вспомогательные скважины до заполнения щели, образованной гидроразрывом, и нижней части вспомогательных скважин с размещенной в них металлической арматурой, после чего разбуривают пробки в эксплуатационных скважинах, образованные твердеющими смесями, и осуществляют добычу полезного ископаемого.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Аренс В. Х. Геотехнологические методы добычи полезных ископаемых. М., Недра, 1975, с. 241 - 243.2. Авторское свидетельство СССР Мо 628311, кл. Е 21 С 41/04, 1975.3. Авторское свидетельство СССР по заявке,% 2880440, кл. Е 2 С 45/00, 1980 (прот)тип.. Гридинес Коррект Подписи ВНИИПИ Государственнэгопо делам изобретений 113035, Москва, Ж - 35, Рау лиал ППП Патент, г. Ужго Редактор Н. ШвыдкаяЗаказ 8252/41 СоставителТехред И. ВеТираж 623 ета .ССРкрыта йнаб., д. 4Проектна комит н от шская од, у