Способ извлечения материалов из мощных подземных формаций
Изобретение относится к горному делу и геологии, может быть использовано при скважинкой гидродобыче полезных ископаемых и при опробовании продуктивных горизонтов. Цель - повышение эффективности извлечения за счет улучшения условий гидротранспорта горной массы при одновременном разделении последней на классы по крупности в процессе отработки, а также повышение устойчивости выемочной камегЗы и снижение потерь полезного ископаемого. Для осуществления способа продуктивную формацию вскрывают гидромониторным агрегатом до нижней отметки скважиной. Размыв массива формации производят в восходящем порядке слоями с обрушением пород в выработанное пространство и их выдачей на поверхность. После отработки каждого слоя его выработанное пространство заполняют вспенивающейся пластмассой. Одновременно производят размыв пород вышележащего слоя с поддержанием формы забоя в виде усеченного конуса, обращенного большим основанием вниз. В процессе размыва часть размытой пластмассы отводят вместе с мелкой фракцией пород на поверхность через затрубное простанство. Другую часть отводят по пульпоподъемной колонне скважинного агрегата. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. i (Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН (!9) (!!) (50 4 Е 21 С 45/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
1 1Г
"н ТЕ:„»
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4061085/22-03 (22) 23.04.86 (46) 23.09.87. Бюл. У 35 (71) Московский геолого-разведочный институт им. Серго Орджоникидзе (72) M.Ì.ÑìHðíoB, Л.В.Ишукин, С.А.Рыбакова и В.С.Козлов . (53) 622 ° 234.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
У 1153068, кл. Е 21 С 45/00, 1983.
Авторское свидетельство СССР
У 1257222, кл. Е 21 С 45/00, 1985. (54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ
ИЗ МОЩНЫХ ПОДЗЕМНЫХ ФОРМАЦИИ (57) Изобретение относится к горному делу и геологии, может быть использовано при скважинной гидродобыче полезных ископаемых и при опробовании продуктивных горизонтов. Цель — повышение эффективности извлечения за счет улучшения условий гидротранспорта горной массы при одновременном разделении последней на классы по крупности в процессе отработки, а также повышение устойчивости выемочной каме!!ы и снижение потерь полезного ископаемого. Для осуществления способа продуктивную формацию вскрывают гидромониторным агрегатом до нижней отметки скважиной. Размыв массива формации производят в восходящем порядке слоями с обрушением пород в выработанное пространство и их выдачей на поверхность. После отработки каждого слоя его выработанное пространство заполняют вспенивающейся пластмассой. Одновременно производят размыв пород вышележащего слоя с поддержанием формы забоя в ниде усеченного конуса, обращенного большим основанием вниз. В процессе размыва часть размытой пластмассы отводят вместе с мелкой фракцией пород на поверхность через затрубное простанство. Другую часть отводят по пульпоподъемной колонне скважинного агрегата. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. л (1 l l . r
>1 .<(Ч>П <,>,i)i;1<(< (i»illк 1, »Г>)>(I (?(И< i> (1«>< lf I P Я 1, I r>pl! >t TV, > i !у ? l 1 (r >!1 r >) 1 it< >1 >Ti))FРТ 6КIТ ь 11(!1<) (F,— .3(> в;! Н ) 1lptl г К ?3r)Ж111(1! <>11 I (!rip<>1(O6!п>3(1 i 1i 3 I l I IХ 1! (К О l l <1 <З М?ПХ, Л (1 I )(((? (I P! t
O I (p i ) 6> O I!;l 1! 1i1 l . ) р (>д у К 1 l I в F l ()(Х г O p t t 3 O f (T O ?3, Пс(л 1, i i.) o6 р e>тР ния — TTO(TF I(((p f(I?p эффС Ii Ti(f)T(r>r Tlf )l)в.тРЧРНИЯ 3(3 СЧРT УЛ>Ч((fc-IIII)3 У<-.. (О)31>Й I t?J!Р<>тРлнс ИОРта гОРнс Й млсгfl !Пп? Однс н(?(-меннс)м рлз;(елс нии последн< и нл к.T;lc сы ИО кру(тнос ти в
II(?of((с.гс) Отрлботк!1, л также поньппение уст<>Йчи13Огти 131>IР)!Оч?(ОЙ к(lмеpbl и спи
Ж(1111(1(r? Т(. )) Ь !! О! ГР !НОГО КО; !П(? НС НТЛ, 11;3 <1)3! . 1 — ) пр (>дс (;3 F) i!P Ttb(г : Р! 3tr(!(fc><: ГРИРУЮЩИЕ ПОСЛЕДОВЛтЕЛЬНС ГтЬ О и Р p;I (11 f t I < . !1 О с О 6 Л . Прочу (п?н тую фор.?Лц((ю 1)гкр?,?(<а?<г! Г(О:1<г!;И(i! <>тмс тли 1(!31!. 1(чения гквлжтlнОЙ 1. !)трлб<)тку .(Лгг:tf)л фор".f1(it(3(! tpol! 3!3<>лят i i(oi. Ощ <) г к 11<)ро;1,;i:.;!«<- О>3>?л — гидро. Н(1)лтор<>м Г 111?,I r 1!1<>l I Г:) l(1);>11 1! Ii 3(Л,(ICOI?,(ЛЯ .); I 3 l 1> . I!:. 1 1;1 < Г > л ((. ь(° > c 1 л н О 13, T P и н О Й и >д I!p!ti )!!!О клмс рой. Тli >. 11 > I I;1 p () ill (C () l I ) Н Л С . (1 П К а ((Л Я () 1 >Г П>1(3 1 11< > (> С), 1, I I;3 f ?(<)i(< E(r3 F311 3(Э 1 Н Л Г;!ДКЛ,?:(Я Prl ;>ff (T3;(TIJIrl(1 I (ЛС:Гb! — НВЕРХ. Р Л r! П (Н 11< РОД I I)) C)!1 3 НО;(Я Т Н 13 ОГХО((Я— ! iie М»О;>Я;11, (С 1<>ЯМI< 5 и",Т>. и F3pi!!ЦС НИЯ F) t рС T;!Т:l .", Ири 1 T r>bt tir)<-ЛЕ i) ГрлботКИ К;1;i((? « > (> liiC . !<. f(11 ?;1(Ti". ) ã(<>Й 7 . 3,! IT(?JIFIP flite" IlblP 1(> i > Г 1!! Ilr ) T <> Г™) С 1 Р(11!Г 1 Н Л IT T 1(. ТМЛ С С ОЙ Г!<> I .I! O 111? О I > 1! << Лт?1 r,;C Л, ПРII 1! 1!!? I(it P ff EI Obf ;) ГP(I .. Т;:, i 3 II ПРИ Г>Л«!О:l >; Еillllt P (r > I! (!,,l.!(l1 С Ilr>1!Olrl »ri) 11 ) I) Р Г Т !3((-.; ус I p< i. . I r» l". Г 1(I i" Г?»П: T) Г К l! Лжи Ну 1(Л Ш ? Л .1 Г;> FC . ((С?1» r 31 Н>6> i >() < >! I I!1(1 i ТНЛ« ОЙ 7, T3 ? Л ?(< I Ч(<. () Гi>Р<>(< Гl(>1 > Г ll(!1<) T(3(>13 IТI 1(C !I, !I! > Р< 1()!!I! Tli !ri))T 1<1ГТl,r, !>e )r>ITC!— 1!! I > ГI, (.)11 1 < Гi 1 . T .. 1, . 11 : 1 C".1 11(>;1> С".1(l ; I в ().i r((!1<11! ..!; 1> r >p 1(< >:1 <, ) <(i >1!11! 1 1 НЛ>!111! 1 Ii) (р;» » rlr r: « !»,3 1>: rl!IP,1(»< )ill(г i> < ii) Я 8 i! f>r>«. : >,Я.П М 1< РЯ "Л(, lil)ll ) ГОМ ЗЛ ГЧ(: Т На!, IOII!!i it (р:! !О TOrF< liil)l kt;(ГЛJI— л;! It, 11; » II, (1 I < » 1 .i l 1 Ilr с 1 r> >Ill!tr > I lr>i>, 1 < Р . r, it « ; i ., ) >. > ) 1 - i ?)if, I e Г (i i \ lilt< > 1 i > л (>1,, г,), >! ?> 1< r; ii) ) < 6 i> 1 >и! .ll <> г 1!< »<(l ?(1 .< r r (! 11!i il i .1. !! (> Гii 3;> < !< 1 Г «. ;( ) . ) 1(2 4 <>гуин ст?3
11()(Т() Я !(111 1",.! Г?О<1,;((PЖЛ?ГИРМ ФОРМЫ ИСКVС < тf!pf(f(<)(ц(п 1(л 10 и лиде усеченного конусл, Обрл?(гнног О большим основа) ни(м ввгрх, зл счет наклонного распоп(жгния насадки хвост<>вика 4. Нал.
)т?Й )<о(()ектит)ногo самотечного гидро(Г) трлнспс)ртл Обрушл!ощейся на днище 10 породы к нсасу пу тьпоподъемной колонны, например 15-40 град. При размыве пластмассы 7 происходит ее фрзкционирование, которое интенсифициру -Tc(3 обрушающейся породой, и Одновременно с этим дополнительно дсзинтегрируется обрушающаяся порода (.труей, истекающей из насадки хвостовикл 4 и используемой для размыва 20 !?ластмассы 7. Как показали опытные ! (спытания размыв пластмасс осуществляется черезвычайно эффективно и без каких-либо существенных затрат. Так как фракции вспенивающейся пллстмлссы облада!от положительной ! тлавучестьн>, часть фракций всплывает навстречу обрушаемой породе и в пределах очистного пространства возникает своеобразный кипящий слой из фракций породы и фракций пластмассы. )тот же процесс имеет место и непосредстве!3!Го у днища 10. Благодаря этому порода дополнительно дезинтегрируется на классы крупности, и мел35 кие фракции выносятся потоками жидкости вместе с частью фракций пластмассы по затрубному пространству по методу прямой промывки. В силу положительной плавучести фракций пласт i;Tcc(процесс гидроподъема упрощается и требует меньших энергетических )ЛТРЛТ. Другая часть фракций пластмассы увлекается крупнокусковой горной мас45 сой к вслсу гидроэлеватора и выдается нл поверхность, при этом и здесь условия гидроподъема улучшаются благодаря положительной плавучести фракций пллгтмлссы. Особенно данный эф50 <1)ект заметен при большой глубине отрлботки. Дяя того, чтобы облегчить доступ фракций породы и пластмассы в затрубн е нр(странство, забою 9 придают уллзлнную ггия конуcл забс я принимают в пре;?с.(л; 120-1()О град. Принимать углы и< ll l Ill<. (ля н?Гг з начений не рекоменду13392«8 тивного самотечного гидротранспортл, а также благодаря тому, что производится размыв пластмассы, на поверхности которой могли бы скапливаться куски породы. Для обеспечения оптимального эффекта целесообразно производить размыв пород и пластмассы струями, располагаемыми в одной вертикальной плоскости. В этом случае обеспечивается наиболее эффективное перемешивание фракций породы и пластмассы, а также интенсифицируется процесс дезинтеграции обрушающейся породы нижней струей. 45 ется B силу ухудшения условий размыва пород струей. Таким образом, однс временно производят размыв пород и пластмассы в 5 различных направлениях с раздельным выводом пород различных классов из выемочной камеры, что в дальнейшем существенно упрощает процесс обогащения. На поверхности фракции плаcò- lð массы легко тделяют от породы за счет положительной плавучести пластмассы. После отработки вьппележащего слоя 8 производят заполнение вспенивающейся пластмассой обоих слоев 6 и 8, а затем приступают к отработке слоя 5, находящейся выше слоя 8, и все указанные операции повторяют, при этом массив слоя 5 размывают в восходящем порядке, а размыв пластмассы в слое 8 производят в нисходящем. Заполнение выработанного пространства выемочной камеры пластмассой обеспечивает устойчивое состояние 25 стенок камеры как в процессе отработки, так и в последующем. Одновременно с этим устраняются и потери полезного компонента в камере, так как угол искусственного днища 10 зр выбран из условий обеспечения эффекФ о р м у л л и з n C р е т с н и я 1. Способ извлечения материал в из мощных подземных формаций, вклю— чающий вскрытие формации скважиной, размещение в ней скважинного гидромониторного агрегата и размыв массива формации в восходящем порядке слоями с обрушением пород в вырлботанное пространство и их выдлчей на поверхность, отличающийся тем, что, с целью повьппения эффективности извлечения эа счет улучшения условий гидротранспорта горной массы при одновременном разделении последней на классы по крупности в процессе отработки, а также повышения устойчивости выемочной камеры и снижения потерь полезного компонента, после отработки каждого нижележащего слоя его выработанное пространство заполняют вспенивающейся плзстмлссой, затем одновременно производят размыв пород вышележашего слоя в восходящем порядке с поддержанием формы забоя в виде усеченного конуса, обращенно/ го большим основанием вниз, и размыв пластмассы в пределах нижележащего слоя в нисходящем порядке с поддержанием формы забоя в виде усеченного Р конуса, обращенного большим основанием вверх, при этом в процессе размыва одну часть размытой пластмассы отводят вместе с мелкой фракцией пород на поверхность через затрубное пространоство, а другую часть вмес— те с крупной фракцией пород — по пульпоподъемной колонне агрегата. 2. Способ по и, 1, о т л и ч а юшийся тем, что размыв порол и пластмассы производят струями, располагаемыми в одной вертикальной плоскости, 1339248 yS S 9 ГГ Составитель Н.Чертова Редактор А.Козориз Техред В.Кадар Корректор А.Зимокосов Заказ 4196/23 Тираж 454 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4
