Способ подземного выщелачивания полезных ископаемых

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалнстичесинареспублик оо 872733(22)Заявлено 03,12,79 (21) 2846036/22-03с присоединением заявки рйао делам изабретеннв и открытий(54) СПОСОБ ПОДЗЕМНОГО ВЬШЕЛАЧИВАНИЯ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМБХосится к горномудобыче полезных Изобретение делу, а именно ископаемых вьпц залегания. различны- качки в чет- соответствую чиванием на месте ых и нечетных скважина щих линеиных рядов Недостатком способ ляется низ компонента кое извлечение п за счет неполной зног ораб ки рудныхым скваж ных зо скважи скважи Цель и ышение извле а. етения - по игается тем ку вылв ктивног с ткачку прододят с расхсоотношению8-2,2) 0,2,од - удовле чивающего и ми, удоворов произ летворяю воря пер вто отн 8"2 Известен способ подземного вышелачивания путем подачи выщелачивающего ф и откачки продуктивного растворов соответственно через закачные и откачные скважины расположенные в шахматном порядке 1.Недостатком этого способа является неравномерная проработка рудных: залежей из-за образования застойных зон между скважинами как в закачных, так и в откачных рядах.Известен способ подземного вышела- тл чивания полезных ископаемых, включающий вскрытие продуктивного пласта линейными рядами закачных и откачных скважин и ведение процесса вышелачивания двумя чередующимися периодами, в течение каждого из которых произлводят закачку и одновременную откачку, соответственно, вышелачивающего и 2продуктивного растворовми расходами закачки и о он, примыкающих к откач ам, кольматации присква ри длительных остановка и неполного использовани течение времени отработк чения полезного компонен Поставленная цель дос что в первый период зака8727 15 При изменении по меньшей мере .один раз соотношения расходов выщелачивающего и продуктивного растворов в нечетных и четных закачках и откачных скважинах на противоположные (т.е, в скважинах с большими расходами) снижают расходы предпочтительно в два раза, а в скважинах с меньшими расходами растворов смещаются то к границе 7, то к границе 6 отрабатываемой ячейки и неотработанные участки 10 подвергаются выщелачиванию, т.е. неотработанные участки перекры.ваются выщелачивающим раствором полностью при смене периодов отработки. Таким образом, обработке выщ 1 елачивающим раствором подвергается вся площадь ячейки.Попеременное увеличение и уменьшение дебитов закачки выщелачивающего и откачки продуктивных растворов повышает эффективность выщелачива 40 45 50 55 где 4 - расход закачки и откачки растворов в нечетных скважинах линейных рядов, м/ч; 12. - расход закачки и откачки растворов в четных скважинах линейных рядов, м 9/ч.На чертеже изображена схема ячейки с линиями тока движения растворов.Способ осуяествляют следующим образом. 10Рудную залежь 1 вскрывают рядами закачных 2 и откачных 3 скважин. Через закачные скважины 2 закачивают выщелачивающий .раствор, а через откачные скважины 3 откачивают продуктивный раствор попеременно чередующимися периодами с разными расходами в четных и нечетных 2 соответственно, закачных 2 и откачных 3 скважинах. В нечетные периоды вышелачивающий рас 20 твор эакачивают в нечетные закачные скважины 2 с расходом 04 =(1,8-2,2) 0Соответственно продуктивные растворы откачивают с тем же соотношением расходов в четных и нечетных от 25 качных скважинах 3.В четные периоды вышелачивающий раствор закачивают, а продуктивный - откачивают с противоположным соотношением расходов Я =(1,8-2,2) 114 в четных и нечетных закачных 2 и от 30 качных 3 скважинах. При таком режиме работы закачных и откачных .скважин крайние линии тока 4 и 5 движения растворов располагаются несимметрично относительно границы 6 и 7 , 35 ячейки. 33 4ния не только эа счет вовлечения в обработку застойных зон, но и за счет изменения пороного пространства рудной залежи.В зоне пласта, примыкающей к откачным скважинам, в результате снижения давления происходит уплотнение упаковки частиц из-за деформации цементирующего вещества в породе, а также скалывания неровностей поверхности. Перевод скважин с большего дебита откачки на меньший и с меньшего дебита закачки на больший приводит к увеличению порового пространства рудной залежи и к более полной проработке рудовмещающих пород и, как следствие, дополнительному извлечению полезного ископаемого.Эксплуатацию технологических скважин предпочтительно производить с соотношением расходов в четных и нечетных закачных и, соответственно, откачных скважинах, равном 2 1. Это соотношение предпочтительно в том отношении, что граница раздела растворов формируется сечением движения растворов в отношении соответственно 3:1, что обеспечивает равенство скоростей фильтрации в большем и в меньшем сечениях, что определяет одновременно получение из откачных скважин кондиционных растворов, Кроме того, по условиям эксплуатации большинства месторождений приемистость продуктивных пластов ограничена в связи с кольматациейприскважинной зоны, поэтому достигнуто увеличение отработки блоков. Возможно отклонение соотношения расходов эакачных и откачных скважин в большую или меньшую сторону. Так как по технологическим соображениям скорости фильтрации не должны превышать одного метра в сутки, то колебание дебитов на 207. ведет к изменению скоростей на эту же величину, что вполне допустимо по условиям эксплуатации способом подземного выщелачивания, Хотя наибольший эффект достигается при соотношении расходов в четных и нечетньм закачках и, соответственно, откачных скважинах, равном 2:1, практика эксплуатации показывает на возможные отклонения соотношения расходов в пределах 207, т.е. допустимо для достижения поставленной цели соотношение расходов, равное (1,8-2,2).О 35 Таким образом, периодический перевод скважин с большего дебита на меньший и с меньшего на больший приведет к изменению порового пространства и более интенсивной проработкипласта, а также к более полной проработке пласта за счет исключения, застойных зон и в целом повышению извлечения полезного ископаемого в пределах 10%, т.е. доведение извлечения до величины, полученной в лабораторных условиях, равной 85- 90%.П р и и е р . Рудную залежь вскрывают технологическими скважинами.Расстояние между рядами относится к расстоянию между скважинами в ряду как 2:1, например 50-25 м при мощности продуктивного горизонта 20 м. Прогнозное время обработки месторождения составляет 3 года, отработку ведут в два периода;, в первый период в каждую нечетную скважину подают и откачивают, например Зм/ч растворов; и в каждую четную скважину подают и откачивают 6 м /ч растворов.В первый период отработки, который равен половине прогнозного времени отработки отдельных ячеек, т.е, 1,5 года, режим вьпцелачивания поддерживают в пределах этих расходов., Во второй период отработки, равный 1,5 года, производят изменение рас-. ходов, т,е, в каждую нечетную скважину подают и откачивают 6 м /ч растворов, а в каждую четную - 3 м /ч растворов. И в первом и во втором периодах эксплуатации суммарный расход растворов по закачным скважинам равен суммарному расходу по откачным скважинам. Скорость фильтрации растворов в сформировавшихся ячейках одинакова и составляет в первом приближении 0,45 м/с.За счет изменения порового прост-. ранства пласта и вовлечения в отработку большого объема рудоносных пород при периодическом изменении режима откачки и закачки общее повышение извлечения ожидается на уровне миниму-. 72733 6ма на 10% больше достигнутого на дей"ствующих участках вьпцелачивания.Предлагаемый способ подземноговьпцелачивания полезных ископаемыхпозволит обеспечить повышение извлечения полезных компонентов; непрерывную эксплуатацию всех технологи"ческих скважин; уменьшение времениотработки элементарных эксплуатационных ячеек и в целом месторождения. Формула изобретения Способ подземного вьнцелачиванияполезньк ископаемьк, включающий вскрытие продуктивного пласта линейнымирядами закачных и откачных скважини ведение процесса вьнцелачивания двумя чередующимися периодами, в течение каждого из которых производятзакачку и одновременную откачку,соответственно, выщелачивающего ипродуктивного растворов с различными расходами закачки и откачки вчетных и нечетньк скважинах соответствующих линейных рядов, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения извлечения полезного компонента, в первый период закачку выщелачивающего и откачку продуктивЭОного растворов производят с расходами удовлетворяющими соотношению0, = (1,8-2,2) а 2,а во второй период - удовлетворяющими соотношению0 = (1,8-2,2) 0где ч.,1 - расход закачки и откачкирастворов в нечетных скважинах линейных рядов, м/ч;11- расход закачки и откачкиПО растворов в четных скважинах линейных рядов, м/чИсточники информациипринятые во внимание при экспертизе1, Бахуров В.Г. и Руднева И,К.45 Химическая добыча полезных ископаемых М., "Недра",1972, с. 39-41,рис. 13.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке У 2659348/22-03,5 О кл, Е 21 В 43/28, 1978 (прототип).тавитель В. Петрищевред А. Бабинец Коррек Погориляк Редакт одписн илиал Ш 1 П "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Закаэ 8972/50ВНИИПИ Госудпо делам и13035, МосФ 630омитета СССРоткрытийушская наб. д Тиражственного бретеиий и а ЖР ешетии