RU1793056C - Способ скважинной гидродобычи полезных ископаемых из наклонных залежей - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к горной про- ышленности, в частности, к геотехнологиче- ким способам разработки месторождений вердых полезных ископаемых и может быть спользовано при добыче песчано-глини- тых руд, песков, нефте- и битуминозных ланцев, металлов из россыпей и др.

Известен способ скважинной гидродо- .1чи полезных ископаемых, в том числе, и з наклонных залежей, включающий вскры- AQ последних р дами вертикальных сква- ин, сбойку смежных скважин секторами азмыва сверху-вниз, выемку полезных ис- опаемых и подъем пульпы на поверхность кважинными гидродобычными снар да- и(СГС)1}. .

Недостатком данного способа  вл етс  звышенный объем буровых работ при осво- нии наклонных и крутопадающих залежей.

Наиболее близким по технической сущ- ости и достигаемому результату  вл етс 

способ скважинной гидродобычи полезных ископаемых из наклонных аалежей, включа- ющий вскрытие последней р дами вертикальных скважин, сбойку смежных скважин секторами размыва, выемку полезного ископаемого по падению залежи и подъем пульпы на поверхность. По данному способу залежь раздел ют на панели и столбы, и отрабатывают их ромбическими камерами с оставлением межкамерных целиков 2.

Недостатки данного способа заключаетс  в следующем:

- увеличенный объем буровых работ ввиду необходимости проходки скважин по простиранию и падению залежи;

- повышенные потери полезных ископаемых в межкамерных целиках;

- низка  надежность способа по причине сложности манипулировани  скважин- ными гидродобычными снар дами по падению и простиранию залежи.

-ч

Ч)

со

о ел о

Цель изобретени -повышение эффективности гидродобычи за счет сокращени  объема буровых работ. : ;,: :; ;; v ;

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе скважиннрй гидродобычи полезных искрп а ем ых из н а кл о н н ых зал еже и, включающем вскрытие последней р дами вертикальных скважин, сбойку смежных скважин сектор ами ра зМйха, выемку полёз- н огоис копаемого по паде ни-ю зал ежи и подъём пул ьпы на поверхность, р ды верти- кальных скважин располагают в плане залежи на рассто нии от ее границ равном максимальному радиусу размыва, из которых выемку полезных ископаемых производ т вверх по падению размывом снизу-вверх и вниз по Иадейию размывом сверху-вниз, а по/достижении размыва; на максимальный радиус вверх по падению из нижних вертикальных скважинизi них в направлении залежи проход т горизонтальные скважины на глубине от поверхности, определ емой из выражени 

F H-(0,5B-Rmax)slna,M, (1)

где Н - глубина нижних вертикальных скважин , м; ;: v ;: .-. -;-y yv -y :. - ; - - у

В - ширина залежи по падению, м; Rmax- максимальный радиус размыва, м; а- угол падени  залежи, град.,: ; и на длину, определ емую из выражени ;

I (0,5 В - Rmax) COS и, М

(2)

; и производ т доработку средней частиз;але- жи из горизонтальных скважин; проходку горизонтальных скважин и выемку полезных ископаемых из средней части залежи производ т скважинным гидродрбычным снар дом, смонтированном на гибком шланге; при соотношении максимального раДиуса размыва и ширины залежи по падению менее 0,25 из горизонтальных скважин проход т по залежи наклонные скважины вверх и вниз по падению залежи с одновре- менной выемкой полезных ископаемых.

Расположение р дов вертикальных скважин в плане залежи на рассто нии от ее : -границ, равном максимальному радиусу размыва позволит охватить размывом из этих скважин большую часть залежи и тем самым снизить затраты на бурение и потери полезных ископаемых, этому же способствует проходка горизонтальных скважин заданной длины. Соответственно, скважинный гйдродобычной снар д (СГС)  вл етс  здесь по сути только скважинным

гидромонитором, смонтированным на гибком шланге..

Выемка полезных ископаемых вверх по падению залежи размывом снизу-вверх

обеспечивает максимальную полноту отработки залежи при безаварийной (по причине возможных завалов скважин) работе СГС, а также обеспечивает требуемый уровень дезинтеграции рудной массы и управление горным давлением в пределах

сектор ов;;-;- :. ;:;

-: ПроходкаI наклонных скважин по залежи из горизонтальных скважин и из верхних вертикальных скважин при соотношении

максимального радиуса размыва и ширины залежи -по падению менее 0,25 позвол ет полностью отработать залежь и свести к минимуму потери полезных ископаемых. Соотношение 1:4 обусловленр наличием двух

р дов вертикальных и одного р да горизонтальных скважин с размывом полезных ископаемых в обе стороны (вниз и вверх) до

сбойки.- .; у .;,.7; : .-.-.

Следует отметить, что каждый отличительный признак в отдельности не может

способствовать достижению поставленной цели, а приведенные в совокупности отличительные признаки не обнаружены в известных технических решени х, что позвол ет

считать данное техническое решение обла- дйющим существенными отличи ми. : . На фиг. 1 представлена принципиальна  схема реализации способа, вертикальный разрез; на фиг.2-разрез А-А на фиг. 1.

Залежь 1 вскрыта со стороны вис чего

бока вертикальными скважинами 2,3 (фиг, 1,

2). Отработка залежи ведетс  скважинным

гидродобычным снар дом 4 с размывом секторов 5- вверх и вниз по падению залежи

(фиг.2). Из вертикальной скважины 3 пройдена горизонтальна  скважина б (фиг, 1, 2). Последовательность технологических операций по данному способу следующа . Залежь 1 вскрывают с поверхности со стороны ее вис чего бока р дами вертикальных скважин 2 и 3 (фиг.1,2). В плане залежи 1 эти р ды располагают на рассто нии от ее границ , равном максимальному радиусу размыва (фиг.2). Выемку полезных ископаемых

производ т вверх по падению размывом снизу-вверх после спуска в скважины 2,3 СГС 4, и вниз по падению размывом сверху - вниз секторами 5 (фиг.1). По достижении из нижних по падению залежи 1 вертикальных скважин 3 максимального радиуса размыва вверх по падению из них проход т горизонтальные скважины б до достижени  рудной залежи 1 и производ т через них гидродобычу полезных ископаемых (фиг. 1,2). Устье горизонтальных скважин б располагают

на глубине вертикальных скважин 3, определ емой из выражени  (1), и бур т на длину (глубину), рассчитанную по формуле (2). Целесообразнее всего дл  проходки скважин (J использовать СГС, смонтированный на гибком, армированном водопровод щем шланге с гидромониторной головкой на сво- А конце (на фиг. не показан). Диаметры важин 2,3 и 6 принимают в отношении 2:1, к как скважина 6 служит только дл  раз- зщени  в ней скважинного гидромонитора з подъемно-выдачного устройства СГС.

Таким образом; по данному способу разработка залежи способом СГД производитс - из 3-х р дов скважин. Однако, в случае ограниченных параметров струе- формировани  в СГС по фактору давлени , когда максимальный радиус размыва невелик , а прот женность - ширина залежи 1 по падению (фиг,1) значительна, предлагаетс  из верхних скважин 2 и горизонтальных скважин б по верхней части залежи 1 проходит наклонные скважины, оборудовать их скважинными гидромониторами также на гибком шланге и размывать из них полезные ископаемые, направл   пульпу к сква- жинрм 6 и 3 (фиг.1,2).

р и м е р. Залежь песчано-глинистых руд (мощностью 5 м, шириной по падению около 100 м и длиной по простиранию 400 м, падает под углом 30° с северо-востока на . Мощность покрывающих пород от 40 м в верхней точке до 1,90 м в нижней точке Радиус размыва данных руд составл ет при давлении воды 7-8 МПа20м. Р ды скважин бур т на рассто нии 20-25 м от границ залежи в верхней точке на глубину 48 м с обсадкой до 40 мм, а нижней - на 198 м t обсадкой до 190 м. Рассто ние между скважинами в р ду по простиранию - 40-45 м. Монтируют и опускают в скважины СГС

диаметром 219 мм (скважины обсажены до кровли залежи трубами 373 мм).

Гидроразмыв из скважины ведут в обе стороны - по падению низ и,вверх при 5 давлении воды 7-8 МПа и производительно- . сти по твердому 20 т/час.

По достижении из нижних скважин глубиной 198 м радиуса размыва в 20 м вверх по падению (на поверхности по плотности 0 пульпы регистрируетс ) из этих же скважин на отметке по их глубине 172 м скважинным гидромонитором, опускаемым в скважину на гибком резиновом армированном шланге диаметром 32 мм, с пр мой насадкой 15 5 мм и трем  обратными насадками по 5 мм, проход т горизонтальную скважину глубиной (длиной) не менее 28 м и диаметром 150 мм. Далее этим гидромонитором произво- . д т размыв средней части залежи в обе сто- 0 роны на рассто ние не менее 10 м.

Обьем извлекаемой при этом руды достигает 170 тыс.т против 140 тыс .т соответствующих базовому объекту (прототипу).

Применение предложенного способа 5 скважинной гидродобычи позволит получить положительный эффект, выражающийс  в следующем:

. -снижаютс  затраты на добычу по причине снижени  затрат на бурение скважин; 0; - сокращаютс  потери полезных ископаемых за счет более полной проработки рудоносных залежей;

- улучшаютс  услови  работы- скважинных гидродобычных снар дов в скважинах

5 за счет сокращени  числа их манипул ций;

- повышаетс  в целом эффективность СГД за счет вовлечени  в эксплуатацию наклонных и крутопадающих залежей.

Ожидаемый экономический эффект от 0 применени  предложенного способа дл  описанной выше залежи и идентичных с ней составл ет свыше 200 тыс.руб.

Claims (3)

1. Формула изобретени  1. Способ скважинной гидродобычи полезных ископаемых из наклонных залежей, включающий вскрытие последней р дами вертикальных скважин в вис чем боку залежи , сбойку смежных скважин секторами размыва, выемку полезного ископаемого по ладен ига залежи и подъем пульпы на повер- хность, с т л ича ющийс  тем, что, с целью повышени  эффективности скважинной гидродопычи за счет сокращени  объема буровых работ, р ды вертикальных скважин

   располагают в плане залежи на рассто нии от ее границ, равном максимальному радиусу размыва, из которых выемку полезных ископаемых производ т вверх по падению размывом снизу-вверх и вниз по падению размывом сверху-вниз, а по достижении размыва на максимальный радиус вверх по падению из нижних вертикальных скважин из них в направлении залежи проход т горизонтальные скважины на глубине от поверхности , определ емой из выражени  h.- Н - (05 В - Рмакс) sin a, м;

   Н г глубина нижних вертикальных сква .жин,:мг .. . . . В-ширина залежи по падению, м; RM&KC- максимальный радиус размыва, м: а -угол падени  залежи, град.,

   и на длину, определ емую из выражени  I (0,5 В - Рмакс) cos «,м,

   и провод т доработку средней части залежи

   из горизонтальных скважин.
2. 2. Способно п.1,отличающийс 

   тем, что проходку горизонтальных скважин

   и выемку полезных ископаемых из средней

   7///ч

   части залежи производ т скважинным гид- родобычным снар дом, смонтированным на гибком шланге.
3. 3. Способ попп. 1 и2,отлича ющий- с   тем, что при соотношении максимального радиуса размыва и ширины залежи по падению менее 0,25 из горизонтальных скважин проход т по залежи наклонные

   скважины вверх и вниз по падению залежи с одновременной выемкой полезных ископаемых .

   4-А