Способ скважинной гидродобычи полезных ископаемых и агрегат для его осуществления
Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при разработке осадочных месторождений тяжелых минералов способами скважинной гидродобычи. Цель - снижение затрат на извлечение тяжелых минералов из пласта рыхлых пород. Способ осуществляют следующим образом. До подошвы продуктивного пласта бурят скважину и монтируют в ней гидродобычной агрегат и пульпоподъемное устройство (ППУ). Производят гидравлическое разрушение пород в границах выемочного участка. Его выполняют путем подрезки и обрушения пород пласта с последующим их размывом лучевыми заходками с формированием диффузионного потока, осуществляют разделение пород по удельному весу. Тяжелые минералы отделяют от общего потока гидросмеси и поднимают на поверхность. Гидросмесь пустой породы выводят из ППУ на уровне верхней границы выемочного участка. Высоты сброса гидросмеси пустой породы из ППУ обеспечивает создание слоя пород над разрушающей насадкой, который превышает критическую величину. Это обеспечивает создание диффузионного потока пород от насадки к всасу ППУ. Последнее выполнено из двух последовательно соединенных пульпоподъемников 5,7 с пульпоподъемными трубами 6,8. В пульпоподъемной трубе 6 размещена винтовая направляющая 9, а в верхней ее части закреплен отсекатель 10 и выполнена приемная камера (К) 11 верхнего пульпоподъемника 7. Поток разделяется отсекателем 10 на концентрат тяжелых минералов и пустую породу. Концентрат попадает в приемную К 11 верхнего пульпоподъемника 7 и поднимается на поверхность. Пустая порода сбрасывается в верхнюю часть отрабатываемой К 2. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ÄÄSUÄÄ14709
А1.a c (51) 4 Е 21 С 45/00
ВСЕСОЮЗНАЯ
БЙБдиОiE ä
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21):4234214/23-03 (22) 17.02.87 (46) 07.04.89. Бюл. N - 13 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт золота и редких металлов "ВНИИ-1" (72) А.С. Хрулев, О.Н. Якунин и В.Б. Плотников (53) 622.234.5 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР
1247541, кл. Е 21 С 45/00, 1985.
Патент СНА Р 4348058, кл. F. 21. С 45/00, опублик. 1982. (54) СПОСОБ СКВАЖИННОИ ГИДРОДОБЫЧИ
ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ И АГРЕГАТ ДЛЯ
ЕГО ОСЛ1ЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при разработке осадочных месторождений тяжелых минералов способами скважинной гидродобычи. Цель — снижение затрат на извлечение тяжелых минералов из плас" та рыхлых пород. Способ осуществляют следующим образом. До подошвы продуктивного пласта бурят скважину и мон1 тируют в ней гидродобычной агрегат ,и пульпоподъемное устройство (ППУ).
Производят гидравлическое разрушение пород в границах выемочного участка.
Его выполняют путем подрезки и обрушения пород пласта с последующим их размывом лучевыми эаходкамн с формированием диффузионного потока, осуществляют разделение порсд по удельному весу. Тяжелые минералы отделяют от общего потока гидросмеси и поднимают на поверхность. Гидросмесь пустой породы выводят из ППУ на уровне верхней границы выемочного участка.
Высота сброса гидросмеси пустой породы из ППУ обеспечивает создание слоя пород над разрушающей насадкой, который превышает критическую вели470960 чину. Это обеспечивает создание диффузионного потока пород от насадки к всасу ППУ. Последнее выполнено из двух последовательно соединенных пульпоподъемников 5, 7 с пульпоподьемными трубами 6,8. В пульпоподъемной трубе 6 размещена винтовая направляющая 9, а в верхней ее части закреплен отсекатель 10 и выполнена приемная камера (К) 11 верхнего пульпоподъемника 7. Поток ра зделя ется отсекателем 10 на концентрат тяжелых минералов и пустую породу. Концентрат попадает в приемную К 11 верхнего пульпоподъемника 7 и поднимается на поверхность. Пустая порода сбрасывается в верхнюю часть отрабатываемой
К 2. 2 с.п.ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к горнодобывающей промьпппенности и может быть г использовано при разработке осадочных месторождений тяжелых минералов способами скважинной гидродобычи.. 5
Цель изобретения — снижение затрат на извлечение тяжелых минералов из пласта рыхлых пород.
Способ осуществляют следующим образом.
С поверхности полигона до подошвы продуктивного пласта бурят скважину, в которой монтируют гидродобычной агрегат. Вода под давлением по водоводу подается на разрушающую на15 садку и разрывает породы в границах выемочного участка. Размытые породы в виде гидросмеси засасываются пульпоподъемником и направляются в обогатительную установку, находящуюся в
- 20 пульпоподъемной трубе. Здесь происходит разделение пород в криволинейном потоке гидросмеси по удельному весу. Тяжелые минералы отделяют от общего потока гидросмеси и поднимают на поверхность, а гидросмесь пустых пород сбрасывают с верхней границы выемочного участка. Первоначально гидросмесь пустой породы движется вниз к всасу пульпоподъемника, размывая канал в эатрубном пространстве скважины. После обрушения пород пласта в результате его подрезки гидромониторной струей по подошве образуется камера у кровли пласта. При этом канал смыкается и пустые породы после обогащения поступают в камеру. Высота сброса гидросмеси пустой породы из пульпоподьемного устройства обеспечивает создание слоя пород над разрушающей насадкой, который превышает критическую величину. Это обеспечивает создание диффузионного потока пород от насадки к всасу пульпоподъемника.
Поступающие в верхнюю часть камеры пустые породы постепенно опускаются на ее дно и замещают в диффузионном потоке породы, содержащие полезные ископаемые. После полного замещения полезного ископаемого на пустую породу гидромониторную насадку поворачивают в горизонтальной плоскости, и процесс размыва повторяют до тех пор, пока не будет отработан весь выемочный участок в радиусе действия гидромониторной струи.
На фиг.1 схематично изображен предлагаемый агрегат для скважинкой гидродобычи, вертикальный разрез;на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1.
Агрегат размещен в скважине 1, в нижней части которой формируют каме-ру 2. Он состоит из водовода 3 с
1470960 гидромониторным устройством 4 нижнеI °
9 го пульпоподъемника 5 с пульпоподьемной трубой 6 и верхнего пульпоподъемника 7 с пульпоподъемной трубой 8. В пульпоподъемной трубе 6 размещена винтовая направляющая 9, а в верхней ее части закреплен отсекатель 10 и выполнена приемная камера
11 верхнего пульпоподъемника 7. 10
Агрегат работает следующим образом.
Высоконапорная вода по водоводу 3. поступает к гидромониторному устройству 4 и к пульпоподъемникам 5 и 7. 15
Струя воды из насадки устройства 4 разрушает породу с образованием в продуктивном пласте камеры 2. Образовавшаяся гидросмесь всасывается пульпоподъемником 5 в пульпоподъем- 20 ную трубу 6, где перемещается по винтовой направляющей 9, расположенной внутри трубы 6.
Перемещение частицы к наружной или внутренней части винтовой направ- 25 ляющей определяется знаком силы,действующей на частицу в радиальном направлении:
Р (р»<г р Пг) 30 где р, р — плотность частицы и воды;
П,,U — скорость движения частицы и Воды объем твердой частицы;
R — радиус винтовой направляюц<ей.
Если Р) О, то частица движется к наружной стенке под действием цент40 робежной силы, а если F». О, то к внутренней части, Подобрав радиус винтовой направляющей 9, ее крутизну и скорость потока, достигают условия, при котором 45 тяжелые частицы движутся у внутренней стенки пульпоподъемной трубы, а частицы с меньшим удельным весом перемещаются ближе к ее оси.
На последнем витке направляюц<ей
9 поток разделяется отсекателем 10 на концентрат тяжелых минералов и пустую породу. Концентрат попадает в приемную камеру 11 верхнего пульпоподъемника 7 и поднимается на поверхность, а пустая порода сбрасывается в верхнюю часть отрабатываемой камеры 2.
Для создания д»»ффузио»»»»ого потока от насадки устройства 4 к всасу нижнего пульпоподъемника 5 высота рыхлых пород над насадкой устройства 4 должна превышать критическую величину. Эта критическая высота определяется по формуле
h = d
|<, с
»ле h „— критическая высота слоя породы над насадкой, см;
d — диаметр насадки, см;
v — начальная скорость струи, см/с;
Ь вЂ” гидравлическая крупность
0 ръс»лой породы, cM/ñ.
Поэтому расстояние между местом вывода пустой породы и насадкой должно превышать критическую высоту слоя породы над насадкой.
Формула изобретения
1. Способ скважинной гидродобычи полезных ископаемых, включающий бурение скважины, размещение в ней гидромониторного и пульпоподъемного устройств, гидравлическое разрушение пород в границах выемочного участка, разделение пород и подъем гидросмеси на поверхность, о т л и ч а юц| и и с я тем, что, с целью снижения затрат на извлечение тяжелых минералов из пласта рыхлых пород, гидравлическое разрушение выполняют путем подрезки и обрушения пород пласта с последующим их размывом лучевыми заходками с формированием диффузионного потока, разделение пород осуществляют по удельному весу в пульпоподъемном устройстве, производят гидроподъем тяжелых минералов на поверхность, а гидросмесь пустой породы выводят из пульпоподъемного устройства на уровне верхней границы выемочного участка.
2. Агрегат для сква:я»н»»ой гидродобычи полезных иск опаем» г», включающий пульпоподъемнае устройство из двух последовательно соединенных пульпоподъемников с прие| <|»ым»» камерами и пульпоподъем|н и<»» трубами,гидромониторное устройство, водовод, сообценный с указанными устройствами, отличающийся тем, что нижняя пульпоподъсм||аз труб» снабжена расположен»»».ьп» в«у гри во< винтовой направляющей n ||,< . |< вы| отс екатеСоставитель Н. Чертова
Техред А. Кравчук, Корректор С. Шекмар
Редактор И. Горная
Заказ 1 569/39 Тираж 449 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета.по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул..Гагарина,101
5 1470960 6 лем, при этом труба выполнена с от- поверхности на уровне верхцего витка крытым верхним торцом, а щелевой от- направляющей и соединен с приемной секатель закреплен на ее внутренней камерой верхнего пульпоподъемника.
