Способ подземного выщелачивания полезных ископаемых

(5)5 Е 21 В 43 ИЕ ИЗОбРЕТЕНИЯ П СВИДЕТЕЛЬСТВУ ТОРС ведочный инст а урана методоия, М., 1980, с. 3тво СССР8, 1976. ного н ов) бло го (распространобыче редких мет ряд при для трех практике ка в план да но ус ка за ра зо: два краиних ряй ряд (3) - откачимео выделениян в центре блолиниями покаелачиваемогоказаны границы ия скважин.ней мощностиосного пласта в ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(56) Мамилов В. А. Добычподземного выщелачиванАвторское свидетельсМ 721525, кл, Е 21 В 43/2(54) СПОСОБ ПОДЗЕМНОГО ВЪЩЕЛАЧИВАНИЯ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ (57) Изобретение относится к горнодобывающей пром-ти. Цель изобретения - повышение эффективности вышелачивания за счет сокращения времени отработки месторождения и снижения расхода выщелачивающего раствора (Р) путем обеспечения одновременности отработки всех ячеек (Я) пласта. Продуктивный пласт вскрывают ряИзобретение относится к горнодобывающей промышленности и преимущественно может быть использовано при разработке полезных ископаемых методом подземного выщелачивания.Цель изобретения - повышение эффективности выщелачивания за счет сокращения времени отработки месторождения и снижения расхода вышелачивающего раствора путем обеспечения одновременности отработки всех ячеек пласта.На чертеже изображена схема подземного выщелачивания полезного компонента дами обкачных и закачных скважин (С) и разбивают пласт на Я. Последние располагают рядами, Формируют Я с содержанием в каждой из них не более двух одноименных и не более трех разноименных С по направлению движения в них Р. Определяют для каждой Я среднюю по площади Я мощность продуктивной части, площадь Я и средние содержания полезного компонента в продуктивной части Я. Границы между Я устанавливают и поддерживают на пересечении эон гидравлического действия каждой Я или изолиниями на нормали, к которым абсолютные величины проекций градиентов напоров от действия С на каждую иэ двух сторон изолинии равны между собой, Осуществляют подачу в закачные С выщелачивающих и производят откачку из откачных С продуктивных Р. Дебит откачиваемого Р в каждой Я поддерживают равным объему закаливаемого Р и определяется по заданной формуле. 1 ил,На чертеже обозначено (1, 2) - эакачные, средни й; на схеме показан пр ловной ячейки скважиштрихпунктирными ны линии тока выщ створа; пунктиром по н гидравлического влиянПри одинаковой сред одуктивной части водонзонах скважин и при значительном числе рядов по каждому направлению (-у 5) все зоны, кроме пограничных, имеют правильную геометрическую форму квадрата, В данном случае для трехрядного блока при одинаковой средней мощности продуктивной части площади гидравлического влияния зон пограничных скважин (используемые для извгечения полезного компонента) будут в 2 раза меньше площади центральных откачных скважин,Способ осуществляют следующим образом.Продуктивный водоносный пласт вскрывают рядами откачных и закачных скважин (по данным технологической разведки), и перед отработкой план месторождения (продуктивного пласта) разбивают на условные ячейки, каждая из которых по любому направлению из рядов скважин в плане содержит не более двух одноименных (например, 2 закачные скважины в зонах "а" и "в" в ряду 1; по одной скважине будет в одной из ячеек, если вдоль ряда одноименных скважин (например, вдоль перпендикулярна расположенного ряда две закачные скважины в зонах "а" и "с" и одна откачная скважина в зоне "к), включая сода как целые половины скважин(если граница ячейки делит граничные скважины пополам), Площадь каждой ячейки(например, изображенной на чертеже) в плане ограничивается (при расчете функционирования месторождения) зоной ее гидравлического действия или изолинией (на нормали к которой абсолютные величины проекций градиентов напоров от действия скважин на каждую из сторон изолинии равны мекду собой), проходящей между пограничными (ближайшими к границе) скважинами (данной) ячейки и соседней с ней, если по нермали к изолинии вдоль ряда расположены одноименные, по направлениа движения в них раствора (например, две закачные), скважины, или по изолинии, проходящей через центры граничных (т.е. через которые проходит граница) скважин ячеек, если по нормали к изолинии вдоль ряда, расположены разнсименные скважины (через одну: аткачная - закачная - откачная ,), Очевидно, что, если месторождение вскрыто достаточно бальшим числом чередующихся откачных и закачных рядов скважин с квадратным расположением последних и если все скважины имеют одинаковую производительность (при однородном, равномерном па мощности продуктивном пласте), т,е. приемистость каждой закачной скважины равна дебиту. каждой откачной и наоборот, зона гидравлического действия условной ячейки(или просто зоны ячейки) будет также представлять из себя квадрат (со стороной 2 Ц, причем поперек рядов одноименных скважин границы зон ячеек будут проходить по5 середине расстояния между скважинами, а границы зон ячеек, проходящие поперек ряда чередующихся скважин (закачная, откачная), будут проходить через центры скважин,10 В общем случае откачку раствора (дебит) поддерживают равной подаче раствора (приемистости) в каждой условной ячейке и равной величине, определяемой из соотношения;15Оп = О = М 5,О. =1М Яв=1При этом очевидно, что производительность каждой ячейки (т.е. ее приемистость равная дебиту) может регулироваться только через производительности входящих в нее скважин, а сама по себе является чисто расчетной величиной, необходимой для расчета искомых производительностей скважин.Таким образам, производительностькаждой скважины (дебит, приемистость) или каждой половины (расчетнай) скважины поддерживают равной (например, ежедневной ручной коррекцией ее с помощью соответствующих винтов, вентилей, заслонок или автоматической (регулярной) подстройкой при наличии АСУТП с соответствующими исполнительными устройствами) величине, определяемой из соотношения:ОлО = М. --1МкПоследнее соотношение отличается отпредыдущего тем, что здесь фактически имеются два аналогичных типа соотношения: отдельно для всех закачных скважин145 (в,МЬ. - гдето-общее число закачныхскважин в ячейке) ячейки и отдельно для всех откачных.По мере отработки месторождения де бит(приемистость) каждой условной ячейкии и производител,ьность каждой входящей в нее скважиныкорректируют (например.ежедневно ручной подстройкой соответствующих винтов, вентилей, заслонок), под держивая, соответственно, равными;Он = М 5611Я МКЯКЬ 1к =-1где Оп - дебит откачиваемого раствора ячейки п;О - дебит откачиваемого раствора скважиныв ячейке п;- общее число откачных или закачных скважин, включая половинки граничных скважин в ячейке и;Мп - средняя по площади ячейки мощность продуктивного пласта;Яп - площадь ячейки и;Ол - среднее относительное содержание полезного компонента в продуктивной части пласта ячейки;М - средняя по площади зоны гидравлического действия скважинымощность пласта; 20Я - площадь зоны действия скважины, ограниченная изолинией в ячейке п;Ои - текущие относительные средние содержания полезного компонента в продуктивной части пласта ячейки п.Рассмотрим пример расчета режима отработки продуктивного пласта для одной (характерной для практики подземного выщелачиванияия редких металлов) условной ячейки, показаиной на чертеже (в центре трехрядного блока). Допустим, что продуктивная часть пласта на площади выделенной условной ячейки не совсем однородна, причем отклонения от однородности заключаются в следующем: в зоне закачной сква- З 5 жины "а" (в форме прямоугольника со сторонами 1 и - ) продуктивная часть пласта2имеет среднюю мощность 4 м, в зоне закачной скважины "б" - 1 м., а в зонах эакачных 40 скважинах "с" и "б" - по 2,5 м, И пусть дпя рассматриваемой условной ячейки получили Оп = 20 м /ч. Тогда производительностьззакачных скважин: Оа = 4 - = В м /ч; Оь =20 з101- =2 м /ч Ос=Од=2,5 - =5 м/ч. ф20 з,. 201010 Производительности откачных скважин (при равной средней мощности продуктивной части в их зонах)50СЬ= СЬп = - 10 м /ч.з2Рассмотрим пример, когда средняя мощность продуктивной части в зонах всех скважин ячейки одинакова (2,5 м), но имеет 55 место в наполовину отработанной ячейке (Ор = 0,5) некоторое опережение в зоне "с" (6 = 0,4) и некоторое отставание в зоне "б" (Од = 0,6), Тогда производительности этих закачных скважин (6 и О) составят: Ос=4 м /с; Од=бм /с,(Оа=Оь=5 м /ч),з, з, зт.е. после установления производительности такого уровня отработка (ранее быстрее отрабатываемой) зоны "с" будетнесколько задерживаться (по сравнению сосредней скоростью отработки), а отработказьны "с" несколько ускоряется,Формула изобретенияСпособ подземного выщелачивания полезных ископаемых, включающий вскрытиепродуктивного водоносного пласта откачными и закачными скважинами с разбивкойпласта на ячейки, и расположением ячеекрядами, подачу в закачные скважины выщелачивающих растворов и откачку из откачных скважин продуктивных растворов,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповыщения эффективности выщелачиванияза счет сокращения времени отработки месторождения и снижения расхода выщелачивающего раствора путем обеспеченияодновременности отработки всех ячеек, последние формируют с содержанием в каждой ячейке не более двух одноименных и неболее трех разноименных скважин по направлению движения в них раствора, определяют для каждой ячейки среднюю поплощади ячейки мощность продуктивнойчасти, площадь ячейки и средние содержания полезного компонента в продуктивнойчасти ячейки, границы между ячейками устанавливают и поддерживают на пересечениизон гидравлического действия каждой ячейки или иэолиниями на нормали, к которымабсолютные величины проекций градиентовнапоров от действия скважин по каждую иэсторон изолинии оавны между собой, прохсдящими между пограничными скважинами ячеек и соседними с ними, если понормали к изолинии вдоль ряда расположены одноименные скважины, или по линии,проходящей через центры граничных скважин ячеек, если по нормали к изолиниивдоль ряда расположены разноименныескважины, при этом дебит откачиваемогораствора в каждой ячейке поддерживаютравным объему закачиваемого раствора иравным величине6 я =. ; П = Мп 5 пЬО, ЬпЬпв -где Мп - средняя по площади ячейки мощность продуктивного пласта;Яп - площадь ячейки;Ъ - текущее относительное среднеесодержание полезного компонента в продуктивной части пласта ячейки;М - общее число ячеек в пласте;аказ 1828 Тираж 370 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 твенно-издательский комбинат "Патент", г, ужгород, ул.Гагарина, 10 Про а производительность каждой сквакины определяют из соотношенияОи =М 3 611; Мъ Ои1=1где М - средняя по площади зоны гидравлического действия скважины мощность пласта; 3 - площадь зоны действия скважины,ограниченная изолинией в ячейке и;1 - общее число откачных или закачныхскважин, включая половинки граничных 5 скважин в ячейке и, как целые;бп - текущие относительные средниесодержания полезного компонента в продуктивной части пласта ячейки и.