Способ подземного выщелачивания полезных ископаемых

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцмалнстмческмв

Республик 1872733 (5I ) Дояолнительмое к авт. свмд-ву— (22)Заявлено 03 ° 12 ° 79 (21) 2846036/22-03 с присоединением заявки,рй (23) Приоритет— (51)IVL. Кл.

Е 21 В 43/28

Говударетвсккыв камитвт

СССР ао делам извбрвтеннв и открытвй

Олубликовамо 15.10.81. Бюллетень 1тв 38

Дата опубликования описания 17.10.81 (53) УДК 622.234. .4:622.277 (088.8) (72) Авторы изобретения

Н.К. Парфенова, В.Г. Скобеев и А.Ф. (7l) Заявитель! ама (54) СПОСОБ ПОДЗЕМНОГО ВЫ1ЦЕЛАЧИВАНИЯ ПОЛЕЗНЫХ

ИСКОПАЕМЫХ

Изобретение относится к горному делу, а именно к добыче полезных ископаемых вьпцелачиванием на месте залегания.

Известен способ подземного вышелачивания путем подачи вьщелачивающего и откачки продуктивного растворов соответственно через эакачные 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- т 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 произл водят закачку и одновременную откачку, соответственно, вышелачивающего и продуктивного растворов с различными расходами закачки и откачки в чет- ных и нечетных скважинах соответствующих линейных рядов (.").

Недостатком способа является низкое извлечение полезного компонента за счет неполной проработки рудных зон, примыкающих к откачным скважинам, кольматации прискважинных зон при длительных остановках скважин и неполного использования скважин в течение времени отработки.

Цель изобретения — повышение извлечения полезного компонента.

Поставленная цель достигается тем, что в первый период закачку вьпп елачивающего и откачку продуктивного расв творов производят с расходами, удовлетворяющими соотношению

a< = (1,8-2,2) Q2, а второй период — удовлетворяющими соотношению

Qg = (1 8" 2,2) Q, 8727

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 попностью при смене периодов отработки. Таким образом, обработке выщрлачивающим раствором подвергается вся площадь ячейки.

Попеременное увеличение и уменьшение дебитов закачки выщелачивающего и откачки продуктивных растворов повышает эффективность выщелачива40

50

55 где Q4 — расход закачки и откачки растворов в нечетных скважинах линейных рядов, м /ч; Qg — расход закачки и откачки растворов в четных скважинах линейных рядов, м9/ч.

На чертеже изображена схема ячейки с линиями тока движения растворов.

Способ осуяествляют следующим образом. 10

Рудную залежь 1 вскрывают рядами закачных 2 и откачных 3 скважин. Через закачные скважины 2 закачивают вьпцелачивающий .раствор, а через откачные скважины 3 откачивают продуктивный раствор попеременно чередующимися периодами с разными расходами в четных и нечетньх2соответственно, закачных 2 и откачных 3 скважинах.

В нечетные периоды вышелачивающий рас20 твор эакачивают в нечетные закачные скважины 2 с расходом Q< =(1,8-2,2) Q<

Соответственно продуктивные растворы откачивают с тем же соотношением расходов в четных и нечетных от25 качных скважинах 3.

В четные периоды вышелачивающий раствор закачивают, а продуктивный— откачивают с противоположным соотношением расходов 0. =(1,8-2,2) Q4 в четных и нечетных закачных 2 и от30 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 4 ния 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

20Х 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).!

35

Таким образом, периодический перевод скважин с большего дебита на меньший и с меньшего на больший приведет к изменению порового пространства и более интенсивной проработки пласта, 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 85907.

П р и и е р . Рудную залежь вскрывают технологическими скважинами..

Расстояние между рядами относится к расстоянию между скважинами в ряду как 2:I, 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 бм /ч растворов.

В первый период отработки, который равен половине прогнозного времени отработки отдельных ячеек, т.е, l,5 года, режим вьнцелачивания поддерживают в пределах этих расходов., Во второй период отработки, равный

1,5 года, производят изменение pac= ходов, т.е. в каждую нечетную сква1 жину 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 6 ма на 107 больше достигнутого на дей" ствующих участках вьнцелачивания.

Предлагаемый способ подземного вьпцелачивания полезных ископаемых позволит обеспечить повышение извлечения полезных компонентов; непрерывную эксплуатацию всех технологи" ческих скважин; уменьшение времени отработки элементарных эксплуатационных ячеек и в целом месторождения. I

Формула изобретения

Способ подземного вьнцелачивания полезных ископаемых, включающий вскрытие продуктивного пласта линейными рядами закачных и откачных скважин и ведение процесса вьнцелачивания двумя чередующимися периодами, в течение каждого из которых производят закачку и одновременную откачку, соответственно, выщелачивающего и продуктивного растворов с различными расходами закачки и откачки в четных и нечетных скважинах соответствующих линейных рядов, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения извлечения полезного компонента, в первый период закачку выщелачивающего и откачку продуктив30 ного растворов производят с расходами,, удовлетворяющими соотношению а = (1,8"2,2) Q2, а во второй период — удовлетворяющими соотношению

Qg = (1,8-2,2) Q где Q — расход закачки и откачки растворов в нечетных скважинах линейных рядов, м /ч; — расход закачки и откачки

40 растворов в четных скважинах линейных рядов, м /ч

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Бахуров В.Г. и Руднева И.К.

4> Химическая добыча полезных ископаемых M., "Недра",1972, с. 39-41, рис. 13.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке N 2659348/22-03, 50 кл. Е 21 В 43/28, 1978 (прототип).

872733

Составитель В. Петрищев

Редактор M. Погориляк Техред А. Бабинец Корректор Г. Решетиик

Закаэ 8972/50 Тираж 630 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретеиий и открытий !

13035, Москва Ж-35 Раушская наб. д. 4/5

Филиал Ш1П "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4