Способ скважинной гидродобычи полезных ископаемых и устройство для его осуществления

1)5 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ снижеОго в в еграции го полеРа ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТт икюОЕВНМ и цНРЫМИМПРИ ГКНТ ССОР(71) Специальное конструкторское бюро Производственного объединения "Дальморгеология"(56) Авторское свидетельство СССР й 682650, кл. Е 21 С 45/00, 1977.Авторское свидетельство СССР. И 1036927, кл. Е 21 С 45/00, 1981. (54) СПОСОБ СКВАИИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) .Изобретение относится к разведк и разработке песчано-глинистых место рождений, Цель изобретенияние потерь полезного ископаем емочной камере за счет дезинт некондиционных кусков отбито з 2ного ископаемого. Устройство представляет собой гидродобычной агрегат 1 армированный тонкостенными полиэтиленовыми трубами 2, Внещняя поверхность труб выполнена в виде гибких элементов 3 и элементов-директоровТонкостенные трубы установлены соосно с гидродобычным агрегатом с возможностью совместного вращения и возвратно-поступательного движения. При реализации способа пласт 8 полезного ископаемого вскрывают центральной 9 и фланговыми 10 скважинами. В центральной скважине располагают гидродобычной агрегат 1, а во фланговых - гидромониторы 11. В основании выемочной камеры 12 на контакте с подстилающими породами 13 осуществляют проходку базовой камеры 6 бицилиндроконической формы. На период отработки выемочной камеры базовую каме" ру поддерживают в затопленном состоянии. 2 с. и 3 з,п. ф-лы, 4 ил.аЪИзобретение относится к геотехнологическим методам разведки и разработки песчано-глинистых рассыпных иосадочных месторождений.Известен способ геотехнологического извлечения материалов из мощных. подземных формаций., включающий вскрытие формации эксплуатационной и вспомогательными скважинами, разрушениепород блока в пределах интервала извлечения, магазинирование пород иих последующую дезинтеграцию,Недостатком способа -являются зна"чительные потери полезного ископаемо" 15го .вследствие низкой дезинтеграциизамагазинированных пород.Наиболее близким по технологической сущности и конструктивному оформлению предлагаемого изобретения является способ разработки месторождений полезных ископаемых, включающийвскрытие полезного ископаемого централной и Фланговыми скважинами,формирование выемочной камеры гидравлическим разрушением полезного ископаемого, выдачу гидросмеси -на поверхность через центральную скважину.Недостатком способа является низ-:кая его эффективность эа счет значи- Зотельных потерь полезного ископаемого.Наиболее близким к предлагаемомуустройству является устройство дляскважинной гидродобычи, включающийгидродобычной агрегат для гидравлического разрушения полезного ископаемого и выдачи образовавшейся пульпына поверхность.Недостатком устройства являютсязначительные потери полезных компо Онентов на днищах выемочных камер впроцессе дезинтеграции полезного ис"копаемого.Цель изобретения - снижение потерьполезного ископаемого в выемочной 45камере за счет дезинтеграции некондиционных. кусков отбитого полезногоископаемого.На Фиг, 1 показано устройство;на фиг. 2 - Разрез А"А на фиг. 1; нафиг. 3 - вид Б на фиг. 1; на Фиг. 4 осуществление способа в период гидроотбойки и дезинтеграции полезногоископаемого.Устройство для осуществления спо"55соба скважинной гидродобычи полезйыхископаемых состоит из гидродобычногоагрегата 1, тонкостенных труб 2, гибких полиэтиленовых элементов 3, гибЖ ких полиэтиленовых элементов-директоров 4.Тонкостенные трубы 2 установлены соосно с гидродобычным агрегатом 1 с возможностью свободного вращения и возвратно-поступательного движения без проскальзывания. Незначительная масса труб и их рациональная длина; исходя из конструктивных особенностей наземного комплексз, позволяет оперативно производить монтажно-демон-тажные и спуско-подьемные операции.Длина гибких полиэтиленовых элементов 3 рассчитана из условия выполнения угла конусности кровли 5 базовой камеры б для размещения части отбитого и дезинтегрированного полезного ископаемого в базовой камере, объем которого увеличивается на коэффициент разрыхления. Длина гибких полиэтиленовых элементов 3. для выполнения днища 7 .базовой камеры б рассчитана из условия выполнения и поддержания на время полной обработки выемочной камеры угла конусности днища 7, при котором не происходит потерь полезного компонента на его поверхности в процессе самотечного гидротранспорта. Кроке того, элементы 3 расположены в шахматном порядке и под пря-. мым углом к тонкостенным трубам 2.Длина гибких полиэтиленовых элементов-директоров 4 увеличивается к периферии базовой камеры б и рассчитана таким образом, чтобы расстояние между ними, расположенными на смежных элементах 3, по крайней мере выдерживалось постоянным. Густота гибких элементов 3 и элементов-директоров 4 регламентируется требуемой дезинтеграцией полезного ископаемого с целью высвобождения полезного компонента или разрушения отбитого полезного ископаемого до кондиционного куска, лимитируемого диаметром камеры смешения гидродобычного агрегатаПри скважинной гидродобыче полезных ископаемых иэ мощных месторождений типа алмазоносных кимберлитовых трубок количество базовых камер по мощности месторождения может быть различным для достижения полной дезинтеграции при движении пульпы через базовые камеры сверху вниз, Использование такого технологического процесса и длл достижения полной дезинтеграции, густоту элементов 3 и эле.- ментов-директоров 4 следует увеличи45 вать дискретно на каждую базовую камеру, достигая максимальной густоты их в базовой камере, расположенной на днище выемочной камеры.Способ осуществляют следующим образом.Полезное ископаемое 8 вскрывают центральной 9 и фланговыми 1 О скважинами.В центральной скважине 9 устанавливают гидродобыцный агрегат 1, а во фланговых 10 - добычные гидромони" торы 11. В основании выемочной камеры 12 на контакте с подстилающими породами 13 осуществляют проходку15 базовой камеры 6 бицилиндрокойической формы струей гидродобычного агрегата 1. Если ископаемое 8 представлено песчано-глинистыми породами20 базовую камеру проходят разрушением . полезного ископаемого 8 с помощью вращения элементов 3 и элементов-директоров 4 с подачей воды в скважйну 9, Одновременно добыцными гидромониторами 11 по контакту,налегающих пород 14 с полезным ископаемым 8 производят сбойку фланговых скважин 10 с центральной 9. Разрушение полезного ископаемого осуществляют по схеме попутного забоя со сливом пульпы в базовую камеру 6 по кольцевому пространству между гидродобычным агрегатом 1,и стенкой центральной скважины 9. Базовую камеру 6 на период отработки выемочной камеры 12 оставляют затопленной за счет дебаланса рабочего агента на гидроотбойку и гидроподьем. Куски отбитого полезного ископаемого, попадая в базовую камеру 6, при вращении элементов 3 и элементов 40 директоров 4 разрушаются и в виде пульпы выдаются на поверхность гидрадобычным агрегатом 1.При выполнении нескольких базовых камер по мощности полезного ископаемого устанавливают степень дезинтеграции в каждой из них для достижения полной дезинтеграции твердого в выдаваемой на поверхность пульпе.Разработка месторождений предлага емым способом и устройством для его осуществления позволяет снизить себе- стоимость добычи, улучшить экологическое состояние местности за счет исключения из технологической схемы процесса обогащения и отвалообразования. После отделения полезного.компонента пульпа, содержащая мелкодисперсные вмещающие породы, с помощьюФГ насосов подается на насадки добыцных гидромониторов, цто утяжеляет струю. и повышает эффективность гидроотбойки.Ф о р м у ла и з об р е т е н и я1,Способ скважинной гидродобычи полезных ископаемых, включающий вскрытие пласта полезного ископаемого цен"тральной и фланговыми скважинами,формирование выемочной камеры гидравлическим разрушением полезного ископаемого, выдачу гидросмеси на поверхность, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью снижения потерь полезного ископаемого в выемочной камере засчет дезинтеграции некондиционныхкусков отбитого полезного ископаемо"го в основании выемочной камеры проходят базовую камеру бицилиндроконической Формы, при этом камеру под".держивают в затопленном состоянии, аразмыв пласта осуществляют сверху внизс перепуском образовавшейся гидросме"си по стволу центральной скважины вбазовую камеру.2. Способ по и. 1, о т л и ц а ю"щ и й с я тем, цто угол конусностикровли базовой камеры регламентируюткоэффициентом разрыхления полезногоископаемого в процессе его дезинтег"рации, а угол конусности днища базовой камеры регламентируют условиямисамотечного гидротранспорта пульпыбез потерь полезного ископаемого поего поверхности,3. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что при скважиннойгидродобыче полезных ископаемых большой мощности, например алмазоносныхтрубок, количество базовых камер попадению полезного ископаемого с установленной степенью дезинтеграции вкаждой камере регламентируют услови"ями полной дезинтеграции отбитогополезного ископаемого.,4, Устройство для скважинной гидродобыци полезных ископаемых, включающее гидродобычной .агрегат для гидравлицеского разрушения полезного ископаемого и выдачи образовавшейсяпульпы на поверхность, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью снижения потерь полезного ископаемогов выемочной камере эа счет дезинтегра"ции некондиционных кусков отбитогополезного ископаемого, гидродобычной агрегат в пределах высоты базовой камеры армирован тонкостенными трубами "установленными соосно с Возмож ностью совместного с гидродобычным агрегатом вращения и возвратно-посту пательного движения, при этом рабо" , чая поверхностьтонкостенных труб снабжена гибкими полиэтиленовыми элементами переменной длины, расположенными в шахматном порядке, на которых под прямым углом заиреплены гибкие полиэтиленовые элементы-директора с увеличением их длины к периферии базовой камеры.5. Устройство по и, 4, о т л ич а ю щ е е с я тем, что по крайней мере при двух и большем количестве базовых камер густота гибких полиэтиленовых элементов-директоров в нижних базовых камерах больше, чем в верхних.