Способ скважинной гидродобычи полезных ископаемых

(я)5 Е 21 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по осушению месторождений полезных ископаемых, специальным горным работам рудничной геологии и маркшейдерскому делу 72) С, Н. Журин, С, И. Косяков, А, В, Топорков, Г. В. Щавинский и Г. В. Горбунова (53) 622,273.4(088.8)(56) Авторское свидетельство СССР М 1467189, кл. Е 21 . С 45/00, 1987.Авторское свидетельство СССРМ 1293347, кл. Е 21 С 45/00, 1985.(54) СПОСОБ СКВАЖИН НОЙ ГИДРОДОБЫЧИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ(57) Изобретение относится к горной промышленности и м.б. использовано в сложных горно-геологических условиях с применением искусственного заморажива- ния горных пород. Цель - обеспечение экологической чистоты скважинной гидродобычи в мощных месторождениях рыхлой руды с неустойчивыми вмещающимися породами, а также повышение эффективности гидродобычи. Продуктивный пласт вскрывают добычными 5 и выдачными 4 скважинами и обсаживают их. Затем формируют стены, кровлю и почву добычной камеры 8 путем проведения оконтуривающих замораживающих скважин 3 и 6 и прокачки по ним охлажденной жидкости, При этом в кровле вокруг выдачной и добычной скважин создают ореол оттаивания, а камеру формируют овоидальной формы. Размывают породы с формированием добычной камеры 8. После извлечения пород из камеры закладывают ее с одновременным оттаиванием мерзлых пород в направлении снизу вверх. При этом ореолы оттаивания вокруг скважин гидроиэолируют путем чередования по высоте участков оггаивания с участками повторного замораживания, а в добычной камере повышают гидростатическое давление на величину изменения давления в обрабатываемом пласте,3 э,п. ф-лы, 6 ил.5 10 15 20 25 30 40 Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в сложных горно-геологических условиях с применением искусственного замораживания горных пород.Цель изобретения - обеспечение экологической чистоты скважинной гидродобычи в мощных месторождениях рыхлой руды с неустойчивыми вмещающимися породами, а также повышение эффективности гидро- добычи.На фиг. 1 показана схема расположения скважин, разрез; на Фиг. 2 - то же, в плане; на Фиг. 3 - фаза оснащения замораживающих скважин замораживающими колонками, добычных скважин - скважинным гидромонитором, выдачной скважины - пульпоподьемной машиной; на фиг. 4- фаза формирования ледорудного ограждения вокруг добычной камеры; на фиг. 5- разрез А-А на фиг,4; на Фиг, б - тоже, фаза выемки руды, оттаивания и последующего заполнения камеры твердеющей закладкой.Способ осуществляют следующим образом.В массиве горных пород, представленных слоем 1 осадочных слабых пород, рыхлой рудой 2; вокруг проектного участка скважинной гидродобычи бурят кольцеоб-. разный ряд оконтуривающих замораживающих скважин 3, выдачную скважину 4, добычные 5. Часть замораживающих скважин 6 отклоняют для формирования кровли 7 камеры 8. Бурят также термоконтрол ьн ые скважины 9 и гидронаблюдательную скважину 10. Скважины 3 и 6 оборудуют соответственно замораживающими колонками 11 и 12 (фиг. 3) зонального замораживания, добычные скважины 5 - гидромонитором 13, выдачную скважину 4 - пульпоподьемной колонной 14. Подключая замораживающие колонки 11 и 12 к рассольной сети холодильной станции, начинают формирование замкнутого овоидообразного ледорудного ограждения 15 (фиг. 4, 5) с массивом 16 (для безлюдной добычи руды) с заострением овоида к низу. Для предохранения обмерзания пульпоподъемной машины 14 и гидро- монитора13 вокруг них в потолочине 7 создают соответственно ореол оттаивания 17 и 18 путем, например, навивки с внешней стороны пульпоподьемной машины и гидро- монитора в месте их пересечения с кровлей греющего алектрокабеля. После создания требуемой толщины и температуры ледорудного ограждения 15 при контролировании процесса замораживания с помощью термоконтрольных скважин 9 и ультразвукового контроля приступают к гидродобыче руды 2 из массива 16, переводя руду в плывунное состояние с помощью гидромонитора 13. По мере гидродобычи руды и подьема ее на поверхность по пульпоподъемной машине 14 в добычной камере повышают гидростатическое давление на величину изменения давления в отрабатываемом пласте. Контроль эа величиной давлений внутри камеры 16 производят с помощью гидро- наблюдательной скважины 10, не допуская при атом превышения общего давления внутри камеры 16 над общим давлением вне ее, так как это приводит к аварийной ситуации за счет развития растягивающих напряжений в стенках ограждения 15 мерзлая руда обладает малой прочностью на растяжение).После добычи руды с Формированием камеры 8, последнюю закладывают мало- сжимаемым материалом 19, например песком, и начинают оттаивание в направлении снизу вверх синхронно с повышением эоны закладки, Для этого замораживающие колонки зонального замораживания преобразуют в колонки для зонального оттаивания, прокачивая по колонкам вместо хладоносителя теплоноситель, например подземную . воду.Для подачи закладочного материала используют пульпоподъемную машину 14, Затем извлекают на поверхность гидромониторы, пульпоподъемную машину, замораживающие колонки и приступают к созданию следующей добычной камеры. Формула изобретения 1. Способ скважинной гидродобычи полезных ископаемых, включающий вскрытие продуктивного пласта добычной и выдачной скважинами, обсарку их, размыв пород пласта скважинным гидромонитором, установленным в добычной скважине с Формированием добычной камеры, и выдачу пульпы на поверхность по пульпоподъемной колонне, установленной в выдачной скважине, отличающийся тем,что,с целью обеспечения экологической чистоты скважинной гидродобычи в мощных месторождениях рыхлой руды с неустойчивыми вмещающимися породами, перед размывом пород формируют стены, кровлю и почву добычной камеры путем проведения оконтуривающих замораживающих скважин и прокачки по ним,охлажденнои жидкости, при этом в кровле вокруг выдачной и добычной скважин создают ореол оттаивания, а после извлечения пород из камеры осуществляют ее закладку с одновременным оттаиванием мерзлых пород в направлении снизу вверх.гидродобычи, добычную камеру формируют овоидальной формы,3. Способ по пп. 1 и 2, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в добычной камере повышают гидростатическое давление на величину изменения давления в отрабатываемом пласте. 4, Способ по и, 1, отл ич а ю щи й с я. тем, что ореолы оттаивания вокруг добычной и выдачной скважин гидроизолируют путем формирования чередующихся по высоте 5 участков оттаивания и участков повторногозамораживания.1693247 О Составитель Н. ЧертоваТехред М,Моргентал ол Редактор М. Янкович Корректор Н роизводс пж нп-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина аказ 4061 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по и 113035, Москва, ЖПодписноебретениям и открытиям при ГКНТ СССушская наб., 4/5