RU2166087C2

RU2166087C2 - Method of creating technogenic deposit in the earth interior

Info

Publication number: RU2166087C2
Application number: RU98102549/03A
Authority: RU
Inventors: К.Н. Трубецкой; А.Е. Воробьев
Original assignee: Трубецкой Климент Николаевич; Воробьев Александр Егорович
Priority date: 1998-01-28
Filing date: 1998-01-28
Publication date: 2001-04-27

Abstract

FIELD: mining. SUBSTANCE: method includes drilling of reserve mineral deposit with high content in ores of technologically harmful impurities by boreholes. One borehole is sunk up to crossing of underground water flow occurring between two screening horizons and closed by plug. As a result of water passage through deposit rock mass, redistribution of useful components and removal through boreholes of harmful impurities take place. EFFECT: increased quality of mineral raw materials before deposit mining. 3 cl, 1 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к горному делу и может быть использовано при повышении качества полезных ископаемых непосредственно в недрах Земли. The present invention relates to mining and can be used to improve the quality of minerals directly in the bowels of the Earth.

Известен способ селективного складирования и хранения металлосодержащей горной массы, включающий послойную ее укладку с различным содержанием металлов [1]. A known method of selective warehousing and storage of metal-containing rock mass, including its layer-by-layer laying with different metal contents [1].

Недостатком данного способа является необходимость в предварительной добыче, перемещении и складировании металлосодержащей горной массы, снижающих его эффективность. The disadvantage of this method is the need for pre-mining, moving and storing metal-containing rock mass, reducing its effectiveness.

Наиболее близким к изобретению аналогом по совокупности существенных признаков (прототипом) следует считать способ создания техногенного месторождения в недрах Земли, включающий вскрытие массива месторождения, дробление полезного ископаемого и перераспределение элементов путем вынесения части элементов в одну скважину за счет гидродинамической энергии потока жидкости, нагнетаемой в другую скважину [2]. The closest to the invention analogue in terms of the essential features (prototype) should be considered a method of creating a technogenic deposit in the bowels of the Earth, including opening a deposit array, crushing the mineral and redistributing elements by moving some of the elements into one well due to the hydrodynamic energy of the fluid flow pumped into another well [2].

Задача предлагаемого изобретения заключается в повышении исходного качества минерального сырья непосредственно в недрах Земли за счет перераспределения химических элементов путем использования внутрипластовой энергии. The task of the invention is to increase the initial quality of mineral raw materials directly in the bowels of the Earth due to the redistribution of chemical elements through the use of in-situ energy.

Поставленная задача достигается тем, что при осуществлении предложенного способа, включающего вскрытие массива резервного месторождения, дробление руд и металлосодержащих пород и перераспределение химических элементов, вскрытие месторождения производят до пересечения с подземным потоком вод, перераспределение элементов осуществляют за счет использования энергии гидродинамического потока, причем вскрытие массива месторождения осуществляют группой скважин так, чтобы водами прорабатывалась большая часть массива руд с последующим самоизливом на земную поверхность. The problem is achieved in that when implementing the proposed method, which includes opening an array of a reserve deposit, crushing ores and metal-bearing rocks and redistributing chemical elements, opening a deposit is carried out before it intersects with an underground water stream, the redistribution of elements is carried out by using the energy of a hydrodynamic stream, and opening the array deposits are carried out by a group of wells so that most of the ore mass is worked out by the waters with subsequent amoizlivom the earth's surface.

При вскрытии гидродинамического подземного потока воды, находящиеся под значительным горным давлением (10-15 МПа), проникают в вышележащий массив месторождения и осуществляют перераспределение химических элементов. Пройдя через весь pудный массив, они самоизливаются на земную поверхность. When opening the hydrodynamic underground flow of water, under significant rock pressure (10-15 MPa), they penetrate the overlying massif of the field and redistribute the chemical elements. Having passed through the entire ore mass, they self-pour out onto the earth's surface.

На чертеже представлен вариант схемы создания техногенного месторождения в недрах Земли, где цифрами обозначены: 1 - месторождение полезных ископаемых, 2, 3 - скважины, 4 - подземный поток, 5 - экранирующие горизонты. 6 - заглушка скважины 2. Стрелками показано направление движения подземных вод. Другими значками отмечены различные геологические породы. The drawing shows a variant of the scheme for creating a man-made deposit in the bowels of the Earth, where the numbers denote: 1 - mineral deposit, 2, 3 - wells, 4 - underground flow, 5 - shielding horizons. 6 - plug well 2. The arrows indicate the direction of movement of groundwater. Other icons indicate various geological formations.

Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.

Массив месторождения полезных ископаемых 1 (отнесенных из-за повышенного количества в рудах элементов-примесей к резервным) вскрывается скважинами 2 и 3. Причем скважину 2 проходят до пересечения с потоком подземных вод 4. При низкой проницаемости массива месторождения полезных ископаемых 1 производят взрывное нарушение его целостности (не показано). The array of mineral deposit 1 (assigned as a reserve element due to the increased amount of ores in the ores) is opened by boreholes 2 and 3. Moreover, borehole 2 passes until it intersects with the groundwater flow 4. At low permeability of the array of mineral deposit 1, it explosively breaks integrity (not shown).

После вскрытия потока 4 верхнюю часть скважины 2 закрывают заглушкой 6. В результате подземные воды, находящиеся между двумя экранирующими горизонтами 5, под давлением вышележащего массива горных пород будут проходить через массив месторождения 1 и скважину 3 на земную поверхность. При их прохождении через рудную массу месторождения 1 обеспечивается выщелачивание легкорастворимых технологически вредных примесей. After opening the flow 4, the upper part of the well 2 is closed with a plug 6. As a result, groundwater located between the two shielding horizons 5, under pressure from the overlying rock mass, will pass through the massif of the field 1 and well 3 to the earth's surface. When they pass through the ore mass of deposit 1, leaching of readily soluble technologically harmful impurities is ensured.

В результате обеспечивается уменьшение содержания в резервных рудах месторождения 1 технологически вредных примесей. The result is a reduction in the content in reserve ores of deposit 1 of technologically harmful impurities.

Если необходимо не только удалить вредные примеси, но и перераспределить полезный компонент по массиву месторождения 1, то в обогащаемой области создают геохимический барьер для перераспределяемых элементов. Это может быть создание восстановительных условий в результате жизнедеятельности специальных бактерий, подаваемых в эту область через скважины (не показано). If it is necessary not only to remove harmful impurities, but also to redistribute the useful component over the massif of field 1, then in the enriched area a geochemical barrier is created for redistributed elements. This may be the creation of reducing conditions as a result of the vital activity of special bacteria supplied to this area through wells (not shown).

В результате выщелачивания, миграции и переосаждения полезных элементов произойдет обогащение отдельной, локальной части месторождения до промышленных кондиций. As a result of leaching, migration, and reprecipitation of useful elements, a separate, local part of the field will be enriched to industrial conditions.

Примером конкретного выполнения предложенного способа служит создание техногенного золоторудного месторождения в недрах Земли. An example of a specific implementation of the proposed method is the creation of a technogenic gold deposit in the bowels of the Earth.

Первоначально резервное золоторудное месторождение 1 (с содержанием золота 1,2 г/т и с повышенным содержанием в минералах As, Сu, Sb соответственно 8, 6 и 2,5%) вскрывают скважинами 2 и 3. Скважину 2 проходят до пересечения с потоком подземных вод 4. Скважины бурят самоходными стенками шарошечного бурения типа СБШ-250МН диаметром 220 мм и обсаживают (на чертеже не представлено) полиэтиленовыми трубами марки ПНД. При низкой проницаемости руд месторождения 1 (менее 1 м/сутки) производят взрывное нарушение его целостности (не показано). Initially, the reserve gold deposit 1 (with a gold content of 1.2 g / t and with a high content of As, Cu, Sb in minerals of 8, 6, and 2.5%, respectively) is opened by boreholes 2 and 3. Well 2 passes to the intersection with the underground flow waters 4. Wells are drilled with self-propelled cone-drilling walls of the SBSh-250MN type with a diameter of 220 mm and cased (not shown) with HDPE polyethylene pipes. At low permeability of ores of deposit 1 (less than 1 m / day) they produce explosive violation of its integrity (not shown).

После вскрытия потока 4 скважину 2 закрывают заглушкой 6. Подземные воды, находящиеся между двумя экранирующими горизонтами 5, устремляются на дневную поверхность через массив месторождения 1 и скважину 3. After opening the flow 4, the well 2 is closed with a plug 6. Groundwater located between the two shielding horizons 5 rush to the day surface through the array of field 1 and well 3.

В результате будет обеспечено выщелачивание элементов-примесей из резервных руд месторождения 1. Все это приведет к тому, что золоторудное месторождение из разряда резервных с трудноперерабатываемыми рудами перейдет в категорию балансовых (промышленных) с рудами средней трудности обогащения. As a result, leaching of impurity elements from the reserve ores of deposit 1 will be ensured. All this will lead to the fact that the gold ore deposit from the reserve category with difficult to process ores will go into the category of balance (industrial) with ores of medium concentration.

Положительный эффект предложенного технического решения заключается в повышении исходного качества минерального сырья непосредственно в недрах Земли путем удаления из него вредных примесей или перераспределения полезного компонента. The positive effect of the proposed technical solution is to increase the initial quality of mineral raw materials directly in the bowels of the Earth by removing harmful impurities from it or redistributing the useful component.

Предложенное изобретение может быть использовано при подземной и открытой разработке рудных и угольных месторождений. The proposed invention can be used in underground and opencast mining of ore and coal deposits.

Источники информации
1. Трубецкой К.Н., Воробьев А.Е. Основы ресурсовоспроизводящих технологий складирования и хранения некондиционного минерального сырья.- Горный журнал, N 5, 1995. - C. 47-51).Sources of information
1. Trubetskoy K.N., Vorobev A.E. Fundamentals of resource-reproducing technologies for warehousing and storage of substandard mineral raw materials. - Mountain Journal, N 5, 1995. - P. 47-51).

2. Патент GB N 1580311, E 21 C 41/00, 03.12.1980. 2. Patent GB N 1580311, E 21 C 41/00, 03/03/1980.

Claims

1. A method of creating a man-made deposit in the bowels of the Earth, including opening an array of a reserve deposit, crushing ores and metal-containing rocks and realizing the redistribution of metals and chemical elements in it, characterized in that the opening of minerals and rocks is performed by at least two wells, one of which passes to the intersection with the flow of groundwater, and the redistribution of metals and elements is carried out due to the hydrodynamic energy of this stream.

2. The method according to claim 1, characterized in that they discover the field with a number of wells, providing the possibility of working out the entire ore mass.

3. The method according to p. 1 or 2, characterized in that the groundwater passing through the array of the field is poured onto the earth's surface.