RU2594912C2 - Method for development of deep water-flooded deposit of oolitic waste of ironstone ores - Google Patents

Method for development of deep water-flooded deposit of oolitic waste of ironstone ores Download PDF

Info

Publication number
RU2594912C2
RU2594912C2 RU2015133274/03A RU2015133274A RU2594912C2 RU 2594912 C2 RU2594912 C2 RU 2594912C2 RU 2015133274/03 A RU2015133274/03 A RU 2015133274/03A RU 2015133274 A RU2015133274 A RU 2015133274A RU 2594912 C2 RU2594912 C2 RU 2594912C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wells
well
mineral
minerals
injection
Prior art date
Application number
RU2015133274/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015133274A (en
Inventor
Владимир Иванович Лунев
Original Assignee
Владимир Иванович Лунев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Иванович Лунев filed Critical Владимир Иванович Лунев
Priority to RU2015133274/03A priority Critical patent/RU2594912C2/en
Publication of RU2015133274A publication Critical patent/RU2015133274A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2594912C2 publication Critical patent/RU2594912C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: invention relates to mining, specifically to geotechnical method for extraction of solid mineral deposits by underground leaching. Method for development of deep water-flooded deposit waste of ironstone oolitic ores by means of underground leaching of useful components comprises drilling geotechnical wells of production section at mesh formed by alternating parallel rows of injection and extraction wells, drilled across flow direction of flooded formation of mineral pressure flow, preparation of geotechnical wells to production of minerals, pumping leaching agent through injection well into formation of minerals, dissolution of useful components of ore with formation of productive solution, output onto day surface of obtained product of solution through extraction wells. Preparation of injection wells to production of minerals in surface part of downhole equipment is performed by connection to head of each well vessel with leaching agent, which is equipped with shutoff and control valves, including gate valve operating on liquid inlet leaching agent through well into formation of minerals. Preparation of extraction wells to production of minerals in surface part of downhole equipment is performed by connection to head of each well empty collection vessel, which is equipped with shutoff and control valves, including gate valve, working on output of productive solution of mineral bed through well into a collecting tank. To feed liquid leaching agent into formation of minerals and output of productive solution to day surface, regular daily action of tidal wave of ground surface above deposit is used by switching valve of extraction well in period of earth tide and switching valve of injection well in period of low tide. For cases when value of pressure of flow, flooding formation of minerals, above level of day surface of earth, vessel with leaching agent of injection well is arranged so that bottom of vessel is above level of well spring of amplitude of tidal wave, and container for collection of productive solution of extraction well is arranged so that its upper part is below level of well spring by amplitude of tidal wave.
EFFECT: improving leaching efficiency and environmental friendliness of process of underground leaching.
5 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к области горного дела, к геотехнологическим способам добычи твердых полезных ископаемых, в частности, методом подземного выщелачивания (ПВ). С позиций физико-химической геотехнологии ПВ может применяться при освоении: месторождений в сильно обводненных и неустойчивых осадочных породах; руд зон окисления сульфидных месторождений; забалансовых участков; глубокозалегающих залежей с бедной рудой; отвалов и хвостозранилищ (Порцевский А.К., Катков Г.А. Геотехнология (физико-химическая). - М.: МГОУ, 2004. - С. 20).The invention relates to the field of mining, to geotechnological methods for the extraction of solid minerals, in particular, the method of underground leaching (PV). From the standpoint of physical and chemical geotechnology, PV can be used in the development of: deposits in heavily flooded and unstable sedimentary rocks; ores of oxidation zones of sulfide deposits; off-balance plots; deep-seated deposits with poor ore; dumps and tailings (Portsevsky A.K., Katkov G.A. Geotechnology (physical and chemical). - M .: MGOU, 2004. - P. 20).

Методы ПВ получили развитие при организации процессов добычи урана, золота и меди (см., например, Аренс В.Ж. Физико-химическая геотехнология. - М.: Изд. МГГУ, 2001. - 656 С.; Подземное выщелачивание полиэлементных руд. / Под ред. Н.П. Лаверова. - М.: Изд. АГН, 1998. - 446 с.; Толстов Е.А. Физико-химическая геотехнология освоения месторождений урана и золота в Кызылкумском районе. - М.: Изд. МГГУ, 1999. - 314 с.).PV methods were developed when organizing the processes of uranium, gold and copper mining (see, for example, Arens V.Zh. Physicochemical geotechnology. - M.: Publishing House of MGU, 2001. - 656 C .; Underground leaching of polyelement ores. / Under the editorship of NP Laverov. - M .: Publishing House of the AGN, 1998. - 446 p .; EA Tolstov Physical and Chemical Geotechnology of Uranium and Gold Deposits Development in the Kyzylkum District. - M: Publishing House of MGU, 1999 .-- 314 p.).

Железорудное сырье имеет более низкую рыночную стоимость, чем стоимость урансодержащего, золотосодержащего или медьсодержащего минерального сырья. Однако существуют варианты рентабельной добычи железа методом ПВ и из такого сырья. Технологические реализации этих вариантов представлены, например, в таких источниках информации, как Вогман Д.А. Железорудная база и геотехнологические методы добычи / Тез. докл. 11-й Всесоюзн. конф. по геотехнологическим методам добычи. - М., 1976. - С. 39-42; А.с. СССР SV 1218082. Способ подземного выщелачивания железосодержащих руд / Авт.: В.П. Небера, И.Г. Абдульманов, К.И. Мусейнов. - Опубл. 15.03.1986; Вогман Д.А., Иванов С.В., Коробков Ю.И. Подземное выщелачивание железа из недр. / Семинар №19 МГГУ «Перспективы развития физико-химических способов добычи полезных ископаемых // http://science.msmu.ru.Iron ore has a lower market value than the cost of uranium-containing, gold-containing or copper-containing mineral raw materials. However, there are options for cost-effective iron production using the PV method and from such raw materials. Technological implementations of these options are presented, for example, in such information sources as D. Vogman Iron ore base and geotechnological methods of mining / Abstract. doc. 11th All-Union. conf. on geotechnological mining methods. - M., 1976. - S. 39-42; A.S. USSR SV 1218082. The method of underground leaching of iron ores / Auth .: V.P. Nebera, I.G. Abdulmanov, K.I. Museynov. - Publ. 03/15/1986; Vogman D.A., Ivanov S.V., Korobkov Yu.I. Underground leaching of iron from the bowels. / Seminar No. 19 of Moscow State University for the Humanities “Prospects for the development of physical and chemical methods of mining” // http://science.msmu.ru.

Известный способ-аналог по SU 1218082 включает вскрытие скважинами обводненной железорудной залежи, подачу в технологические скважины сернистого газа одновременно с насыщенной кислородом водой, образующие серную кислоту в качестве выщелачивающего реагента, сбор и транспортировку продуктивных растворов, кислотность которых поддерживается в диапазоне ph=1,5-2,5. Недостатками этого технического решения является необходимость на месте добычи железа иметь три компонента для получения выщелачивающего реагента, эффективность и качество смешивания которых зависят от температуры и давления.The known analogous method according to SU 1218082 includes opening waterlogged iron ore deposits in the wells, supplying sulfur dioxide gas to the technological wells simultaneously with oxygenated water, forming sulfuric acid as a leaching reagent, collecting and transporting productive solutions whose acidity is maintained in the range of ph = 1.5 -2.5. The disadvantages of this technical solution is the need at the place of iron extraction to have three components to obtain a leaching reagent, the effectiveness and quality of mixing of which depend on temperature and pressure.

Известны и другие способы-аналоги освоения обводненного железорудного месторождения методом ПВ, например, по а.с. №1320418, а.с. №1234598, заявке RU 2001122130. Особенностью способа по а.с. №1320418 является использование подземного источника воды для добычи твердого полезного ископаемого при основном условии реализации этого способа - наличии над пластом полезного ископаемого мощного водоносного горизонта. Отличительная особенность способа по а.с. №1234598 заключается в том, что в пределах контура рудного тела осуществляют регулирование напора подземных вод путем подачи или отбора воды из водоносных горизонтов через вспомогательные скважины. Недостатком этих двух способов-аналогов является весьма сложная и дорогостоящая технологическая реализация. Способ добычи твердого полезного ископаемого выщелачиванием по заявке RU 2001122130 заключается в том, участок месторождения, подлежащий разработке, разбуривают технологическими скважинами по определенной сетке, скважины подготавливают к добыче полезного ископаемого, затем через устья скважин в пласт полезного ископаемого закачивают выщелачивающий агент, после чего из выданных скважин отбирают продуктивные растворы.Other analogous methods are known for the development of an irrigated iron ore deposit by the PV method, for example, by AS No. 1320418, a.s. No. 1234598, application RU 2001122130. A feature of the method as. No. 1320418 is the use of an underground water source for the extraction of solid minerals under the main condition for the implementation of this method - the presence of a powerful aquifer above the mineral layer. A distinctive feature of the method as. No. 1234598 lies in the fact that within the contour of the ore body, the pressure of groundwater is controlled by supplying or withdrawing water from aquifers through auxiliary wells. The disadvantage of these two methods-analogues is a very complex and expensive technological implementation. The method of extraction of solid minerals by leaching according to the application RU 2001122130 consists in drilling a section of a field to be developed with technological wells according to a specific grid, preparing the wells for extraction of minerals, then leaching agent is pumped into the mineral layer through the mouths of the wells, after which the leaching agent is pumped wells are selected productive solutions.

Недостатком способа является необходимость бурения и обустройства скважин, подающих в пласт полезного ископаемого воду из ниже- или вышезалегающего напорного водоносного горизонта. Повышенные в этой связи капитальные и эксплуатационные затраты, например, при освоении обводненного глубокозалегающего железорудного месторождения, увеличивают себестоимость получаемых продуктивных растворов.The disadvantage of this method is the need for drilling and arrangement of wells, supplying a layer of mineral water from a lower or overlying pressure aquifer. Increased in this regard, capital and operating costs, for example, in the development of a watered deep-lying iron ore deposit, increase the cost of the resulting productive solutions.

В качестве наиболее близкого аналога-прототипа может быть выбран способ геотехнологического освоения обводненного месторождения бурожелезняковых руд оолитового строения по заявке RU 2015, заключающийся в том, что участок месторождения, подлежащий разработке, разбуривают технологическими скважинами по определенной сетке, скважины подготавливают к добыче полезного ископаемого, затем через устья закачных скважин в пласт полезного ископаемого закачивают выщелачивающий агент, после чего из выдачных скважин отбирают с использованием напора водоносного горизонта продуктивный раствор, закачку выщелачивающего агента и выдачу продуктивного раствора осуществляют посредством использования потенциальной энергии, аккумулированной в газовом объеме, а именно в емкости со сжатым газом на устье закачной скважины и в вакуумированной емкости на устье выдачной скважины, при этом закачку концентрированного выщелачивающего агента в пласт полезного ископаемого производят выше по течению обводняющего пласт полезного ископаемого потока, пропускание разбавленного до эффективной концентрации выщелачивающего агента через определенную толщу пласта полезного ископаемого в латеральном простирании осуществляют в гомогенном виде совместно с обводняющим пласт потоком в направлении его течения и с характерной для него естественной скоростью фильтрации, а сбор и выдачу на дневную поверхность получаемого продуктивного раствора производят ниже по течению обводняющего пласт полезного ископаемого потока с использованием напора данного водоносного горизонта, сетку технологических скважин образуют перемежающиеся параллельные ряды закачных и выдачных скважин, пробуренные вкрест направления течения обводняющего пласт полезного ископаемого потока.As the closest analogue prototype, the method of geotechnological development of an irrigated deposit of brown iron ore ore of an oolitic structure according to the application RU 2015 can be selected, namely, that the section of the deposit to be developed is drilled with technological wells on a specific grid, the wells are prepared for mining, then through the mouth of the injection wells, a leaching agent is pumped into the mineral layer, after which they are selected from the delivery wells using and the aquifer productive solution, the injection of the leaching agent and the issuance of the productive solution is carried out by using the potential energy accumulated in the gas volume, namely in a container with compressed gas at the mouth of the injection well and in a vacuum tank at the mouth of the delivery well, while the concentrated leaching agent is injected into the mineral layer produce upstream flooding the mineral stream, passing diluted to an effective concentration The leaching agent is centered through a certain thickness of the mineral stratum in lateral strike in a homogeneous form together with the flooding stream in the direction of its flow and with its characteristic natural filtration rate, and the productive solution obtained is collected and dispensed to the day surface downstream of the flooding layer mineral flow using the pressure of a given aquifer, a grid of technological wells is formed by alternating parallels the linear rows of injection and production wells drilled across the direction of flow of the flooding mineral layer.

В качестве недостатка прототипа можно отметить необходимость иметь на добычном участке возобновляемые запасы потенциальной энергии, аккумулируемой в газовом объеме.As a disadvantage of the prototype, it is necessary to note the need to have renewable reserves of potential energy accumulated in the gas volume at the production site.

Поставлена задача - упростить геотехнологическое освоение глубокозалегающего обводненного месторождения бурожелезняковых оолитовых руд и удешевить получаемый промежуточный продукт в качестве исходного сырья для гидрометаллургического получения из него железа.The task is to simplify the geotechnological development of a deep-lying irrigated deposit of brown iron-ore oolitic ores and to reduce the cost of the resulting intermediate product as a feedstock for the hydrometallurgical production of iron from it.

Поставленная задача решена посредством предложенной совокупности существенных признаков изобретения, приводимых ниже.The problem is solved by the proposed combination of essential features of the invention, given below.

1. Способ освоения глубокозалегающего обводненного месторождения бурожелезняковых оолитовых руд посредством подземного выщелачивания полезных компонентов руд путем разбуривания геотехнологическими скважинами добычного участка по сетке, образуемой перемежающимися параллельными рядами закачных и выдачных скважин, пробуренных вкрест направления течения обводняющего пласт полезного ископаемого напорного потока, подготовки геотехнологических скважин к добыче полезного ископаемого, закачки выщелачивающего агента через закачные скважины в пласт полезного ископаемого, растворения полезных компонентов руд с образованием продуктивного раствора, выдачи на дневную поверхность получаемого продуктивного раствора через выдачные скважины, отличающийся тем, что подготовку закачных скважин к добыче полезного ископаемого в наземной части скважинного оборудования осуществляют путем присоединения к устью каждой скважины емкости с выщелачивающим агентом, которая оснащена запорно-регулирующей арматурой, включающей вентильный клапан, работающий на впуск жидкого выщелачивающего агента через скважину в пласт полезного ископаемого, подготовку выданных скважин к добыче полезного ископаемого в наземной части скважинного оборудования осуществляют путем присоединения к устью каждой скважины порожней сборной емкости, которая оснащена запорно-регулирующей арматурой, включающей вентильный клапан, работающий на выпуск продуктивного раствора из пласта полезного ископаемого через скважину в сборную емкость, а для подачи жидкого выщелачивающего агента в пласт полезного ископаемого и выдачи продуктивного раствора на дневную поверхность используют регулярное суточное действие приливной волны земной поверхности над месторождением путем включения вентильного клапана выданной скважины в период земного прилива и включения вентильного клапана закачной скважины в период земного отлива.1. A method of developing a deep-lying watered deposit of brown iron-ore oolitic ores by means of underground leaching of useful ore components by drilling geotechnological wells of a mining section along a grid formed by alternating parallel rows of injection and delivery wells drilled across the flow direction of the flooding reservoir of a mineral production well flow to the fossilized pressure head minerals, leaching agent injection through injection sk sinking into the mineral layer, dissolving the mineral components of the ore with the formation of a productive solution, dispensing the obtained productive solution through the delivery wells to the day surface, characterized in that the preparation of injection wells for mining in the surface of the downhole equipment is carried out by attaching a tank to the mouth of each well with a leaching agent, which is equipped with shut-off and control valves, including a valve operating on the inlet of the liquid leach agent through the well into the mineral reservoir, the preparation of the issued wells for mineral extraction in the above-ground part of the downhole equipment is carried out by attaching to the wellhead of each well an empty collecting tank, which is equipped with shut-off and control valves, including a valve valve that works to discharge the productive solution from the reservoir minerals through the borehole into the collection tank, and for supplying a liquid leaching agent to the mineral layer and issuing a productive solution ra to the surface using regular daily action of the tidal wave on the earth's surface by incorporating a valve deposit issued valve hole between earth tide and stored pressure switching valve valve period in wells earth tide.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для случая, когда величина напора потока, обводняющего пласт полезного ископаемого, выше уровня дневной поверхности земли, емкость с выщелачивающим агентом закачной скважины размещают таким образом, чтобы дно емкости было выше уровня самоизлива на величину амплитуды приливной волны.2. The method according to p. 1, characterized in that for the case when the pressure head of the stream encircling the mineral layer is higher than the level of the surface of the earth, the reservoir with the leaching agent of the injection well is placed so that the bottom of the reservoir is higher than the level of self-discharge by an amount tidal wave amplitudes.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для случая, когда величина напора потока, обводняющего пласт полезного ископаемого, выше уровня дневной поверхности земли, емкости для сбора продуктивного раствора выданной скважины размещают таким образом, чтобы ее верхняя часть была ниже уровня самоизлива на величину амплитуды проливной волны.3. The method according to p. 1, characterized in that for the case when the pressure head of the stream encircling the mineral layer is higher than the level of the daily surface of the earth, the reservoir for collecting the productive solution of the issued well is placed so that its upper part is below the level of self-flow by the magnitude of the amplitude of the pouring wave.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что подготовку геотехнологических скважин к добыче полезного ископаемого в подземной части скважинного оборудования осуществляют путем перфорации обсадных труб в интервале мощности пласта полезного ископаемого и оборудования перфорированных участков обсадных труб пакерами, обеспечивающими избирательный переток рабочих флюидов - выщелачивающего агента и продуктивного раствора - в прикровельной, или в приподошвенной, или в срединной части пласта полезного ископаемого с реализацией нескольких вариантов отработки добычного участка: сверху вниз, снизу вверх или горизонтально по направлению течения обводняющего пласт полезного ископаемого напорного потока.4. The method according to p. 1, characterized in that the preparation of geotechnological wells for mining in the underground part of the downhole equipment is carried out by perforating the casing in the interval of the thickness of the mineral layer and equipping the perforated sections of the casing with packers that provide selective overflow of working fluids - leaching agent and productive solution - in the bedrock, or in the bottom, or in the middle part of the mineral layer with the implementation of several options Mining of the mining site: from top to bottom, from bottom to top or horizontally in the direction of flow of the flooding layer of a mineral mineral pressure stream.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используемый выщелачивающий агент получают непосредственно на месторождении из материала пород, налегающих на пласт полезного ископаемого в приповерхностном слое земных недр, например торфа или бурого угля.5. The method according to p. 1, characterized in that the leaching agent used is obtained directly from the field from material from rocks lying on a mineral layer in the surface layer of the earth's interior, for example peat or brown coal.

Описание способа освоения глубокозалегающего обводненного месторождения бурожелезняковых оолитовых руд целесообразно сделать на примере конкретного геологического объекта, планируемого к освоению. В качестве такового может быть рассмотрено Бакчарское проявление железных руд в Томской области, входящее в состав Западно-Сибирского железорудного бассейна (Фиг. 1).It is advisable to make a description of the method for the development of a deep-lying watered deposit of brown iron-ore oolitic ores by the example of a specific geological object planned for development. As such, the Bakcharsky manifestation of iron ores in the Tomsk Region, which is part of the West Siberian iron ore basin, can be considered (Fig. 1).

Бакчарское проявление является составной частью Бакчарского рудного узла, расположенного в Бакчарском административном районе в 200 км к западу от г. Томска. Площадь месторождения 1200 км2. Проявление открыто в 1957 г. Прогнозные ресурсы проявления различными исследованиями оцениваются от 18,3 млрд т [Западно-Сибирский железнорудный, 1964; Горюхин и др., 2000] до 28 млрд т по категориям P1+P2 [Геология…, 2000]. По оценке Е.В. Черняева [Черняев и др., 1997] прогнозные ресурсы составляют 28,6 млрд т по категории P1 при среднем содержании Fe 34,12% и по категории P2 - 23,6 млрд т.The Bakcharsky occurrence is an integral part of the Bakcharsky ore cluster located in the Bakcharsky administrative district 200 km west of the city of Tomsk. Deposit area 1200 km 2. Manifestation was discovered in 1957. Forecasted resources of manifestation by various studies are estimated at 18.3 billion tons [West Siberian Iron Ore, 1964; Goryukhin et al., 2000] up to 28 billion tons in the categories P 1 + P 2 [Geology ..., 2000]. According to E.V. Chernyaeva [Chernyaev et al., 1997], the estimated resources are 28.6 billion tons in the category P 1 with an average Fe content of 34.12% and in the category P 2 - 23.6 billion tons.

Рудное тело Бакчарского проявления сложено Бакчарским, Колпашевским и Нарымским горизонтами, достигающими совокупной мощности до 50 м, в составе которых имеются крепкие сцементированные руды и так называемая «рудная сыпучка». По данным Томской геологоразведочной экспедиции [Никонов и др., 2006] мощность «рудной сыпучки» Бакчарского горизонта - 6,8 м, Колпашевского - 8,5 м; общая мощность сыпучей бурожелезняково-оолитовой руды составляет 15,3 м; в Нарымском горизонте сыпучие руды отсутствуют. Эти рыхлые оолитовые гетитгидрогетитовые руды, в первую очередь, пригодны для применения таких геотехнологических методов, как скважинная гидродобыча (СГД) и ПВ.The ore body of the Bakcharsky occurrence is composed of the Bakcharsky, Kolpashevsky and Narymsky horizons, reaching a total thickness of up to 50 m, which contain strong cemented ores and the so-called “ore bulk”. According to the Tomsk exploration expedition [Nikonov et al., 2006], the capacity of the “ore granularity” of the Bakcharsky horizon is 6.8 m, and that of Kolpashevsky is 8.5 m; the total thickness of loose brown-iron-oolite ore is 15.3 m; bulk ores are absent in the Narym horizon. These loose oolitic getithydrogetite ores are primarily suitable for the application of geotechnological methods such as downhole hydraulic mining (SRS) and PV.

Минприроды России в период 2004-2014 гг. проводило геологоразведочные работы на Бакчарском проявлении, в том числе и с целью выявления возможности использования геотехнологий при его освоении [Тепляков и др., 2005; Лунев и др., 2009; Лунев и др., 2001; Тепляков и др., 2001].Ministry of Natural Resources of Russia in the period 2004-2014 carried out exploration work at the Bakcharsky manifestation, including with the aim of identifying the possibility of using geotechnologies in its development [Teplyakov et al., 2005; Lunev et al., 2009; Lunev et al., 2001; Teplyakov et al., 2001].

Другой геотехнологической особенностью, кроме наличия «рудной сыпучки», является обводненность Бакчарского проявления. По сложности геолого-гидрологических и горно-геологических условий участок недр проявления относится ко 2-ой группе сложности (классификация запасов и прогнозных ресурсов питьевых, технических и минеральных подземных вод).Another geotechnological feature, in addition to the presence of “ore bulk”, is the water cut of the Bakcharsky manifestation. According to the complexity of the geological-hydrological and mining-geological conditions, the subsoil plot of occurrence belongs to the 2nd group of complexity (classification of reserves and predicted resources of drinking, technical and mineral groundwater).

Гидрогеологические условия Бакчарского железорудного проявления могут быть представлены на основе материалов региональной оценки ресурсов пресных и маломинерализованных подземных вод южной части Западно-Сибирского артезианского бассейна и результатов гидрогеологических исследований для организации централизованного водоснабжения населенных пунктов южных районов Томской области.The hydrogeological conditions of the Bakchar iron ore manifestation can be presented on the basis of materials from the regional assessment of fresh and low-mineralized groundwater resources in the southern part of the West Siberian artesian basin and the results of hydrogeological studies for organizing centralized water supply to settlements in the southern regions of the Tomsk Region.

Характерной особенностью залегания железорудных горизонтов проявления и их обводнения является согласованное падение горизонтов с ЮЮЗ на ССВ и направление грунтового потока по Аз=18°.A characteristic feature of the occurrence of iron ore development horizons and their watering is the coordinated fall of horizons from SW to CER and the direction of the ground flow along A s = 18 °.

В региональном плане гидрогеологический разрез характеризуется двухэтажным строением, объединяющим две гидродинамические зоны: интенсивного и замедленного водообмена. Максимальная мощность зоны активного водообмена контролируется глубиной вреза гидрографической сети. При залегании рудной толщи на глубинах, близких к 200 м, участок проявления, планируемый к первоочередной отработке, попадает в пределы нижней части активного водообмена. Гидрогеологический разрез характеризуется наличием нескольких выдержанных в плане и в разрезе мощных водоносных горизонтов, часть из которых используется для организации централизованного водоснабжения населенных пунктов. Подземные воды этих горизонтов являются частью единой гидродинамической системы Западно-Сибирского артезианского бассейна.In the regional plan, the hydrogeological section is characterized by a two-story structure, combining two hydrodynamic zones: intensive and delayed water exchange. The maximum power of the active water exchange zone is controlled by the depth of cut of the hydrographic network. When the ore stratum occurs at depths close to 200 m, the area of development planned for primary mining falls within the lower part of active water exchange. The hydrogeological section is characterized by the presence of several powerful aquifers sustained in plan and in section, some of which are used to organize centralized water supply to settlements. Groundwater of these horizons is part of a single hydrodynamic system of the West Siberian artesian basin.

Для представленного технического решения интерес представляет четвертый водоносный горизонт, приуроченный к отложениям Ганькинской свиты (К2gn). Он образован обводненными песками и обладает большим гидростатическим напором и без разделяющего водоупора переходит непосредственно в железорудную толщу, обладающую пониженными фильтрационными параметрами. Воды Ганькинской свиты пресные.For the presented technical solution, the fourth aquifer, confined to the deposits of the Gankinsky suite (K 2 gn), is of interest. It is formed by flooded sands and has a large hydrostatic pressure and, without separating water resistance, passes directly into the iron ore stratum, which has low filtration parameters. The waters of the Gankinsky suite are fresh.

По данным источника «Гидрогеология СССР, т. XVI, Западно-Сибирская равнина» [Булыгин и др., 1970] воды рудной толщи имеют напор 160-200 м. Пьезометрические уровни устанавливаются на глубине от -6 м ниже поверхности земли до +4,5 м выше ее. Дебиты скважин составляют 9,5-4,8 л/сек, удельные дебиты 0,95-0,68 л/сек∗м. Коэффициенты фильтрации по лабораторным данным 1,64 м/сут, по данным откачки из скважин 1,56 м/сут.According to the source “Hydrogeology of the USSR, vol. XVI, West Siberian Plain” [Bulygin et al., 1970], the waters of the ore mass have a pressure of 160-200 m. Piezometric levels are set at a depth of -6 m below the earth's surface to +4, 5 m above her. The flow rates of the wells are 9.5-4.8 l / s, the specific flow rates are 0.95-0.68 l / s * m. Filtering coefficients according to laboratory data 1.64 m / day, according to pumping data from wells 1.56 m / day.

Другой характерной особенностью рассматриваемого геологического объекта является его расположенность в труднодоступной таежно-болотистой местности в зоне крупнейшего в мире Васюганского болота, в условиях отсутствия развитой транспортно-энергетической инфраструктуры малозаселенной территории. Из опыта освоения нефтегазовых месторождений Томской области (60-90-е годы) известно, что доставка грузов на месторождения возможна с середины ноября по февраль по зимникам, два месяца весной по половодью и круглогодично вертолетами. Это обстоятельство существенно удорожает освоение месторождений, практически, строительство одного километра дороги, ЛЭП, трубопровода обходилось стоимостью не менее одного миллиона долларов США (в ценах тех лет). Еще дороже обходится доставка грузов по воздуху.Another characteristic feature of the geological object under consideration is its location in the inaccessible taiga-marshy area in the zone of the world's largest Vasyugan swamp, in the absence of a developed transport and energy infrastructure of a sparsely populated territory. From experience in the development of oil and gas fields in the Tomsk Region (60-90s), it is known that cargo delivery to the fields is possible from mid-November to February by winter roads, two months in the spring by flood and year-round by helicopters. This circumstance significantly increases the cost of field development, in fact, the construction of one kilometer of road, power lines, and pipelines cost at least one million US dollars (in prices of those years). Shipping costs by air is even more expensive.

Таким образом, громадные запасы Бакчарских бурых железняков, до трети объема которых находится в рыхлом, слабосвязанном состоянии, обводненных напорным потоком, и необходимость минимизации транспортно-энергетических затрат инициирует применение автономного ПВ с возможностью получения товарного продукта непосредственно на добычном участке месторождения.Thus, the enormous reserves of Bakcharsky brown iron ore, up to a third of the volume of which is in a loose, weakly bound state, flooded with a pressure stream, and the need to minimize transport and energy costs initiates the use of autonomous air defense with the possibility of obtaining a marketable product directly at the mining section of the field.

На Фиг. 1 изображена схема размещения глубокозалегающих обводненных бурожелезняковых оолитовых руд на территории Томской области, где обозначено: 1 - административная граница Томской области; 2 - Западно-Сибирский железорудный бассейн; 3 - Бакчарское месторождение гетитгидрогетитовых бурожелезняковых руд оолитового строения. Указаны направления течения подземных напорных пресных вод в пластах полезного ископаемого с ЮЮЗ на ССВ и движения регулярной суточной приливной волны земной поверхности по территории области с В на З.In FIG. 1 shows the layout of deeply irrigated brown-iron oolitic ores in the territory of the Tomsk region, where it is indicated: 1 - the administrative border of the Tomsk region; 2 - West Siberian iron ore basin; 3 - Bakcharskoe deposit of goethohydrogetite brown-iron ore of oolitic structure. The directions of the flow of underground pressure head fresh water in the strata of minerals from the southwest to the northwest and the movement of the regular diurnal tidal wave of the earth's surface over the territory of the region from B to Z are indicated.

Приливы земные, морские, атмосферные - обусловлены силами притяжения Луны и Солнца в соединении с центробежными силами, развивающимися при вращении систем Земля-Луна и Земля-Солнце (Большой Энциклопедический словарь, http://dic.academic.ru). Большая из этих сил - лунная - определяет прилив и отлив воды в течение суток. Длина приливной волны достигает нескольких сотен километров, амплитуда волны в открытом океане составляет около 1 метра. Вертикальное смещение земной поверхности достигает на экваторе 0,5 м (на широте Москвы 0,35-0,40 м). Изменение силы тяжести достигает величины 0,25∗10-5 м/с2 (0,25 мгал) на экваторе. Максимальное поднятие воды при приливах называют «полной водой», минимальное - «малой водой». Приливы ежесуточно обходят Землю с востока на запад, как и видимое движение Луны. Приливная деятельность на нашей планете достаточно изучена и широко представлена в научной литературе (см., например, Мельхиор П. Земные приливы / Пер. с англ. - М.: МИР, 1968. - 482 с.).Earth, sea, atmospheric tides are caused by the forces of attraction of the Moon and the Sun in conjunction with centrifugal forces developing during the rotation of the Earth-Moon and Earth-Sun systems (Big Encyclopedic Dictionary, http://dic.academic.ru). The largest of these forces - the lunar - determines the ebb and flow of water during the day. The tidal wavelength reaches several hundred kilometers, the wave amplitude in the open ocean is about 1 meter. The vertical displacement of the earth's surface reaches 0.5 m at the equator (0.35-0.40 m at the latitude of Moscow). The change in gravity reaches a value of 0.25 * 10 -5 m / s 2 (0.25 mg) at the equator. The maximum rise in water at high tides is called "full water", the minimum - "low water". Tides daily go around the Earth from east to west, as well as the apparent movement of the moon. Tidal activity on our planet has been sufficiently studied and widely represented in the scientific literature (see, for example, Cupronickel P. Earth tides / Transl. From English. - M .: MIR, 1968. - 482 p.).

Следует заметить, что субширотные размеры Западно-Сибирского железорудного бассейна 2, по направлению движения приливной волны, близки к длине приливной волны. Этот факт дает основание для предположения о квазирезонансном воздействии приливной волны на толщу горных пород, налегающих на рудный пласт, по аналогии с теорией взаимодействия волн де Бройля, связанных с любыми материальными объектами волновой природы (Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. Фейнмановские лекции по физике. Вып. 3-4, - 3-е изд. - М.: Мир, 1976. - С. 221, 222, 412). Увеличению амплитуды земной приливной волны над железорудным бассейном 2 будет способствовать разобщение монолитности толщи горных пород мощными водоносными горизонтами с ослабленной связностью твердых частиц.It should be noted that the sublatitudinal dimensions of the West Siberian iron ore basin 2, in the direction of the tidal wave, are close to the length of the tidal wave. This fact gives rise to the assumption about the quasi-resonant effect of the tidal wave on the rock mass lying on the ore bed, by analogy with the theory of the interaction of de Broglie waves associated with any material objects of wave nature (Feynman R., Leighton R., Sands M. Feynmanovskie Lectures on Physics, Issues 3-4, 3rd ed., Moscow: Mir, 1976, pp. 221, 222, 412). An increase in the amplitude of the earth's tidal wave over the iron ore basin 2 will be facilitated by the uncoupling of the solidity of the rock strata by powerful aquifers with weakened cohesion of solid particles.

Действие приливной волны земной поверхности над железорудным бассейном - толщи горных пород в 150-250 м, налегающих на рудный пласт - подобно действию перистальтического насоса, увеличивающего напор и дебит самоизливающихся скважин во время прилива.The action of the tidal wave of the earth’s surface over the iron ore basin - a rock mass of 150-250 m, lying on the ore bed - is similar to the action of a peristaltic pump, which increases the head and flow rate of self-flowing wells during high tide.

Предполагаемое к первоначальному освоению Бакчарское месторождение 3, имеющее площадь более 500 кв. км, может быть разделено на добычные участки, разбуриваемые геотехнологическими скважинами по сетке, образуемой перемежающимися параллельными рудами закачных и выдачных скважин, пробуренных вкрест направления течения обводняющего пласт полезного ископаемого напорного потока. На Фиг. 2 представлена схема сетки разбуривания с принятыми обозначениями: 4 - закачная скважина; 5 - выданная скважина; 6 - охранная выданная скважина; 7 - отметка места разбуривания геотехнологической скважины; D - межрядный интервал; d - межскваженный интервал. Добычной участок осваивается путем последовательной или параллельной отработки межрядных интервалов D взаимодействующих закачных 4 и выдачных 5 скважин. Охранные ряды скважин 6 защищают неразрабатываемые земные недра от негативного воздействия закачиваемого в скважины 4 выщелачивающего агента и выдаваемого из скважин 5 продуктивного раствора и их смеси. Параметры D и d выбираются исходя из горногеологических и гидрогеологических условий и геотехнологических требований. Для условий Бакчарского месторождения 3 оптимальными значениями могут быть величины D=10 м и d=5 м.The Bakcharskoye field 3, which has an area of more than 500 square meters, is supposed to be initially developed. km can be divided into production areas drilled by geotechnological wells along a grid formed by alternating parallel ores of injection and delivery wells drilled across the direction of flow of the flooding layer of a mineral fossilized pressure stream. In FIG. 2 is a diagram of the drilling grid with the accepted notation: 4 - injection well; 5 - issued well; 6 - security issued well; 7 - mark the location of the drilling of a geotechnological well; D is the row spacing; d is the interwell interval. The production site is developed by sequential or parallel mining of row spacing D of interacting injection 4 and 5 output wells. The guard rows of wells 6 protect undeveloped earth bowels from the negative impact of the leaching agent injected into the wells 4 and the productive solution discharged from the wells 5 and their mixture. Parameters D and d are selected based on geological and hydrogeological conditions and geotechnological requirements. For the conditions of the Bakcharskoye field 3, the optimal values may be D = 10 m and d = 5 m.

Типичный процесс ПВ демонстрирует Фиг. 3, где обозначено: 8 - дневная поверхность земли; 9 - пласт полезного ископаемого; 10 - налегающая на пласт полезного ископаемого горная порода (кровля пласта); 11 - подлежащие горные породы (подошва пласта); 12 - выщелачивающий агент; 13 - растворяемое полезное ископаемое; 14 - продуктивный раствор; 15 - закачка выщелачивающего агента 12 через закачную скважину 4 в пласт полезного ископаемого 9; 16 - выдача продуктивного раствора 14 через выдачную скважину 5 из пласта полезного ископаемого 9. Сущность ПВ заключается в переводе твердой фазы полезного ископаемого 9 в жидкую фазу 13 посредством агента 12 и выдачу продуктивного раствора 14 на дневную поверхность 8. При этом используются водоупорные свойства кровли 10 и подошвы 11.A typical PV process is shown in FIG. 3, where it is indicated: 8 - the day surface of the earth; 9 - a layer of mineral; 10 - overlying rock formation (seam roof); 11 - underlying rocks (bottom of the reservoir); 12 - leaching agent; 13 - soluble mineral; 14 - productive solution; 15 - injection of the leaching agent 12 through the injection well 4 into the reservoir 9; 16 - the issuance of the productive solution 14 through the issuing well 5 from the mineral 9. The essence of the PV consists in transferring the solid phase of the mineral 9 into the liquid phase 13 by means of agent 12 and the delivery of the productive solution 14 to the day surface 8. The roof waterproof properties 10 are used. and soles 11.

Как уже отмечалось выше, для Бакчарского месторождения 3 установлен минимальный пьезометрический уровень пресной воды 17, обводняющий рудный пласт 9, на глубине - 6,0 м ниже поверхности земли 8 (Фиг. 4а) - Hmin=-6,0 м, а максимальный - выше поверхности земли 8 на Hmax=+4,5 м (Фиг. 4б). Этот диапазон разброса пьезометрических уровней по территории месторождения 3 (более 500 кв. км) на порядок величины больше диапазона Δ приливно-отливных изменений уровней воды 17, что влияет на уровень капитальных затрат (земляные работы) и/или эксплуатационных затрат (работа наноса) при обустройстве добычного участка приливного ПВ. Однако на значительной части территории месторождения 3 величины пьезометрических уровней положительны и это способствует использованию в ПВ регулярного действия прилива 18 (H+Δ) и отлива 19 (H-Δ), как указано на Фиг. 5а и Фиг. 5б.As noted above, the minimum piezometric level of fresh water 17 was established for Bakcharskoye field 3, flooding the ore bed 9, at a depth of 6.0 m below the surface of the earth 8 (Fig. 4a) - H min = -6.0 m, and the maximum - above the surface of the earth 8 by H max = + 4.5 m (Fig. 4b). This range of dispersion of piezometric levels over field 3 (more than 500 sq. Km) is an order of magnitude greater than the range Δ of tidal changes in water levels 17, which affects the level of capital costs (earthwork) and / or operating costs (sediment operation) at arrangement of the mining section of tidal airspace. However, in a significant part of the field 3, the values of the piezometric levels are positive and this contributes to the use of regular tide 18 (H + Δ) and low tide 19 (H-Δ) in the PF, as indicated in FIG. 5a and FIG. 5 B.

Для случая, когда величина напора потока, обводняющего пласт полезного ископаемого 9, выше уровня дневной поверхности земли 8, емкость 20 с выщелачивающим агентом 12 закачкой скважины 4 размещают таким образом, чтобы дно емкости 20 было выше уровня самоизлива H на величину амплитуды приливной волны +Δ, а вентильный клапан 22, работающий на впуск жидкого выщелачивающего агента 12 через закачную скважину 4 в пласт полезного ископаемого 9, 13, находился на уровне H+Δ (Фиг. 6). При этом емкость 21 для сбора продуктивного раствора 14 размещают так, чтобы ее верхняя часть была ниже уровня самоизлива H на величину отлива -Δ, а вентильный клапан 23, работающий на выпуск продуктивного раствора из пласта полезного ископаемого 9, 13 через выданную скважину 5 в сборную емкость 21, находился на уровне H-Δ (Фиг. 6).For the case when the pressure head of the stream encroaching the mineral layer 9 is higher than the level of the day surface of the earth 8, the reservoir 20 with the leaching agent 12 is injected with the injection of the well 4 so that the bottom of the reservoir 20 is higher than the self-discharge level H by the value of the tidal wave amplitude + Δ and the valve valve 22, working on the inlet of the liquid leaching agent 12 through the injection well 4 into the mineral layer 9, 13, was at the level of H + Δ (Fig. 6). At the same time, the reservoir 21 for collecting the productive solution 14 is placed so that its upper part is lower than the level of self-discharge H by the amount of reflux -Δ, and the valve 23 working to release the productive solution from the mineral layer 9, 13 through the issued well 5 to the team capacity 21, was at the level of H-Δ (Fig. 6).

Взаимодействие геотехнологических скважин 4 и 5 в процессе ПВ осуществляется путем соответствующих включений клапана 22 в период земного прилива, а клапана 23 в период земного отлива. Это приводит к поступлению агента 12 в рудный пласт 9, растворению руды 13 и выдаче продуктивного раствора 14 в сборную емкость 21.The interaction of geotechnological wells 4 and 5 in the PF process is carried out by means of the corresponding inclusion of valve 22 during the tide, and valve 23 during the tide. This leads to the entry of agent 12 into the ore formation 9, dissolution of the ore 13 and the issuance of the productive solution 14 in the collecting tank 21.

В случае, если ПВ подвергаются мощные пласты «рудной сыпучки», то в отрабатываемом объеме участка пласта будут скапливаться балластные горные породы (затравки оолитов, песок, глина), объем которых может достигать до трети отрабатываемого объема.In the event that PFs are exposed to powerful layers of “ore granulation”, then ballast rocks (oolite seeds, sand, clay) will accumulate in the volume of the reservoir’s area, the volume of which can reach up to one third of the volume mined.

В таких условиях возникает необходимость принятия мер к обеспечению эффективного ПВ на всех участках отрабатываемого объема. Для этой цели подготовку геотехнологических скважин 4 и 5 к добыче полезного ископаемого 9, 13, 14 в подземной части скважинного оборудования в интервале мощности пласта полезного ископаемого 9 осуществляют путем трехуровневой перфорации обсадных труб и оборудования перфорированных участков труб пакерами, обеспечивающими избирательный переток рабочих флюидов 12, 13, 14 в прикровельной 10, или приподошвенной 11, или в срединной части пласта полезного ископаемого 9 (Фиг. 7). Это позволяет реализовать несколько вариантов отработки добычного участка: сверху - вниз (Фиг. 7а); снизу - вверх (Фиг. 7в) или горизонтально по направлению течения обводняющего пласт полезного ископаемого напорного потока (Фиг. 7б). Варьируя открытием перфорированных окон в обсадных трубах скважин 4 и 5, можно в процессе ПВ менять режим растворения оолитов с учетом мешающего балластного материала при последующих циклах осаждением последнего на подошву 11.In such conditions, there is a need to take measures to ensure effective PV in all areas of the worked volume. For this purpose, the preparation of geotechnological wells 4 and 5 for the extraction of minerals 9, 13, 14 in the underground part of the downhole equipment in the interval of the thickness of the mineral layer 9 is carried out by three-level perforation of the casing pipes and the equipment of the perforated pipe sections with packers providing selective overflow of working fluids 12, 13, 14 in the bedside 10, or the bottom 11, or in the middle part of the mineral layer 9 (Fig. 7). This allows you to implement several options for mining the mining site: from top to bottom (Fig. 7a); from bottom to top (Fig. 7c) or horizontally in the direction of flow of the flooding mineral layer of the pressure stream (Fig. 7b). By varying the opening of the perforated windows in the casing of wells 4 and 5, it is possible to change the dissolution of oolites in the process of PV taking into account the interfering ballast material in subsequent cycles by deposition of the latter on the sole 11.

Поскольку предлагаемый метод приливного ПВ является существенно экстенсивным, экологически щадящим способом освоения железорудного месторождения на относительно больших его участках, то и потребности в выщелачивающем агенте предполагаются в значительных объемах. С учетом труднодоступности и инфраструктурных ограничений при освоении Бакчарского месторождения целесообразно выщелачивающий агент получать непосредственно на месторождении из материала пород, налегающих на пласт полезного ископаемого в приповерхностном слое земных недр, например торфа или бурого угля.Since the proposed method of tidal PV is a significantly extensive, environmentally friendly method of developing an iron ore deposit in its relatively large areas, the requirements for a leaching agent are assumed to be significant. Given the inaccessibility and infrastructural limitations in the development of the Bakcharskoye field, it is advisable to obtain a leaching agent directly from the field material from rocks lying on a mineral layer in the surface layer of the earth's interior, such as peat or brown coal.

Вероятно, первое применение торфяных/угольных реагентов для растворения и извлечения железа из болотных, озерных, дерновых, лимонитовых руд с получением порошковой крицы и ее пирометаллургического передела или прессования ковкой можно отнести к раннему железному веку (см., например, Граков Б.В. Ранний железный век. - М., 1972; Антейн А.К. Дамасская сталь в странах бассейна Балтийского моря. - Рига, 1973). В середине прошлого века интерес к проблеме поддерживается в некоторых работах, например, Холодный Н.Г. Железобактерии. - М., 1953 или Ковалев В.А., Генералова В.А. О взаимодействии гуминовых и фульвокислот торфяных почв с железом. - Почвоведение. - 1967, №9. В настоящее время специалисты в области ПВ также продолжают обращать внимание на использование болотных вод и хорошо разложившихся торфов (Тепляков И.М. и др., 2001; Тепляков И.М. и др., 2005).It is likely that the first use of peat / coal reagents for dissolving and extracting iron from bog, lake, sod, limonite ores to produce powder crits and its pyrometallurgical processing or forging can be attributed to the Early Iron Age (see, for example, Grakov B.V. The Early Iron Age. - M., 1972; Anteyn A.K. Damascus steel in the countries of the Baltic Sea basin. - Riga, 1973). In the middle of the last century interest in the problem was supported in some works, for example, Kholodny N.G. Iron bacteria. - M., 1953 or Kovalev V.A., Generalova V.A. On the interaction of humic and fulvic acids of peat soils with iron. - Soil science. - 1967, No. 9. Currently, specialists in the field of water supply also continue to pay attention to the use of swamp water and well-decomposed peat (Teplyakov I.M. et al., 2001; Teplyakov I.M. et al., 2005).

Из добытых открытым способом или посредством скважинной гидродобычи торфа/бурого угля достаточно просто, непосредственно на месторождении, могут быть получены водорастворимые гуминовые кислоты (например, по техническому решению RU 2014119286) или, в случае пиролиза торфоугольного сырья, смольные воды, которые могут быть использованы в качестве агентов, растворяющих бурожелезняковые оолиты. Поскольку залежи торфа мощностью 2-19 м и бурого угля мощностью 1,5-2 м практически полностью перекрывают всю площадь Бакчарского месторождения, то из запасов, вместе с болотными водами Бакчарского болота и крупнейшего в мире Васюганского болота, достаточно для экономического использования в ПВ Бакчарских руд.From peat / brown coal mined by open-pit mining or through borehole hydraulic extraction, it is quite simple, directly in the field, to obtain water-soluble humic acids (for example, according to technical solution RU 2014119286) or, in the case of pyrolysis of peat raw materials, tar waters that can be used in as agents dissolving brown iron oolites. Since deposits of peat with a thickness of 2-19 m and brown coal with a thickness of 1.5-2 m almost completely cover the entire area of the Bakcharskoye field, from the reserves, along with the swampy waters of the Bakcharsky swamp and the world's largest Vasyugan swamp, it is enough for economic use in the Bakcharsky swamp ore.

Технический результат, достигаемый при использовании способа освоения глубокозалегающего месторождения оолитовых руд, заключается в организации более экономичного и более экологичного процесса ПВ с получением ценного гидрометаллургического сырья для производства дефицитного высокотехнологичного продукта - чистого порошка железа.The technical result achieved by using the method of developing a deep-lying oolitic ore deposit is to organize a more economical and more environmentally friendly PV process to produce valuable hydrometallurgical raw materials for the production of a scarce high-tech product - pure iron powder.

Claims (5)

1. Способ освоения глубокозалегающего обводненного месторождения бурожелезняковых оолитовых руд посредством подземного выщелачивания полезных компонентов руд путем разбуривания геотехнологическими скважинами добычного участка по сетке, образуемой перемежающимися параллельными рядами закачных и выдачных скважин, пробуренных вкрест направления течения обводняющего пласт полезного ископаемого напорного потока, подготовки геотехнологических скважин к добыче полезного ископаемого, закачки выщелачивающего агента через закачные скважины в пласт полезного ископаемого, растворения полезных компонентов руд с образованием продуктивного раствора, выдачи на дневную поверхность получаемого продуктивного раствора через выдачные скважины, отличающийся тем, что подготовку закачных скважин к добыче полезного ископаемого в наземной части скважинного оборудования осуществляют путем присоединения к устью каждой скважины емкости с выщелачивающим агентом, которая оснащена запорно-регулирующей арматурой, включающей вентильный клапан, работающий на впуск жидкого выщелачивающего агента через скважину в пласт полезного ископаемого, подготовку выдачных скважин к добыче полезного ископаемого в наземной части скважинного оборудования осуществляют путем присоединения к устью каждой скважины порожней сборной емкости, которая оснащена запорно-регулирующей арматурой, включающей вентильный клапан, работающий на выпуск продуктивного раствора из пласта полезного ископаемого через скважину в сборную емкость, а для подачи жидкого выщелачивающего агента в пласт полезного ископаемого и выдачи продуктивного раствора на дневную поверхность используют регулярное суточное действие приливной волны земной поверхности над месторождением путем включения вентильного клапана выдачной скважины в период земного прилива и включения вентильного клапана закачной скважины в период земного отлива.1. A method of developing a deep-lying watered deposit of brown iron-ore oolitic ores by means of underground leaching of useful ore components by drilling geotechnological wells of a mining section along a grid formed by alternating parallel rows of injection and delivery wells drilled across the flow direction of the flooding reservoir of a mineral production well flow to the fossilized pressure head minerals, leaching agent injection through injection sk sinking into the mineral layer, dissolving the mineral components of the ore with the formation of a productive solution, dispensing the obtained productive solution through the delivery wells to the day surface, characterized in that the preparation of injection wells for mining in the surface of the downhole equipment is carried out by attaching a tank to the mouth of each well with a leaching agent, which is equipped with shut-off and control valves, including a valve operating on the inlet of the liquid leach agent through the borehole into the mineral reservoir, the preparation of producing wells for mining in the ground part of the borehole equipment is carried out by attaching to the wellhead of each well an empty collecting tank, which is equipped with shut-off and control valves, including a valve valve that works to release the productive solution from the reservoir minerals through the borehole into the collection tank, and for supplying a liquid leaching agent to the mineral layer and issuing a productive solution ra to the surface using regular daily action of the tidal wave on the earth's surface deposit by incorporating a valve of the valve during dispensing wells earth tide and stored pressure switching valve valve period in wells earth tide. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для случая, когда величина напора потока, обводняющего пласт полезного ископаемого, выше уровня дневной поверхности земли, емкость с выщелачивающим агентом закачной скважины размещают таким образом, чтобы дно емкости было выше уровня самоизлива на величину амплитуды приливной волны.2. The method according to p. 1, characterized in that for the case when the pressure head of the stream encircling the mineral layer is higher than the level of the surface of the earth, the reservoir with the leaching agent of the injection well is placed so that the bottom of the reservoir is higher than the level of self-discharge by an amount tidal wave amplitudes. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для случая, когда величина напора потока, обводняющего пласт полезного ископаемого, выше уровня дневной поверхности земли, емкости для сбора продуктивного раствора выдачной скважины размещают таким образом, чтобы ее верхняя часть была ниже уровня самоизлива на величину амплитуды приливной волны.3. The method according to p. 1, characterized in that for the case when the pressure head of the flow encircling the mineral layer is higher than the level of the day surface of the earth, the reservoir for collecting the productive solution of the dispensing well is placed so that its upper part is below the level of self-discharge by the magnitude of the amplitude of the tidal wave. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что подготовку геотехнологических скважин к добыче полезного ископаемого в подземной части скважинного оборудования осуществляют путем перфорации обсадных труб в интервале мощности пласта полезного ископаемого и оборудования перфорированных участков обсадных труб пакерами, обеспечивающими избирательный переток рабочих флюидов - выщелачивающего агента и продуктивного раствора - в прикровельной, или в приподошвенной, или в срединной части пласта полезного ископаемого с реализацией нескольких вариантов отработки добычного участка: сверху вниз, снизу вверх или горизонтально по направлению течения обводняющего пласт полезного ископаемого напорного потока.4. The method according to p. 1, characterized in that the preparation of geotechnological wells for mining in the underground part of the downhole equipment is carried out by perforating the casing in the interval of the thickness of the mineral layer and equipping the perforated sections of the casing with packers that provide selective overflow of working fluids - leaching agent and productive solution - in the bedrock, or in the bottom, or in the middle part of the mineral layer with the implementation of several options Mining of the mining site: from top to bottom, from bottom to top or horizontally in the direction of flow of the flooding layer of a mineral mineral pressure stream. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используемый выщелачивающий агент получают непосредственно на месторождении из материала пород, налегающих на пласт полезного ископаемого в приповерхностном слое земных недр, например торфа или бурого угля. 5. The method according to p. 1, characterized in that the leaching agent used is obtained directly from the field from material from rocks lying on a mineral layer in the surface layer of the earth's interior, for example peat or brown coal.
RU2015133274/03A 2015-08-07 2015-08-07 Method for development of deep water-flooded deposit of oolitic waste of ironstone ores RU2594912C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015133274/03A RU2594912C2 (en) 2015-08-07 2015-08-07 Method for development of deep water-flooded deposit of oolitic waste of ironstone ores

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015133274/03A RU2594912C2 (en) 2015-08-07 2015-08-07 Method for development of deep water-flooded deposit of oolitic waste of ironstone ores

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015133274A RU2015133274A (en) 2016-01-10
RU2594912C2 true RU2594912C2 (en) 2016-08-20

Family

ID=55071888

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015133274/03A RU2594912C2 (en) 2015-08-07 2015-08-07 Method for development of deep water-flooded deposit of oolitic waste of ironstone ores

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2594912C2 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2707611C2 (en) * 2018-11-07 2019-11-28 Петр Сергеевич Лунев Method for environmental development of iron-ore deposit
RU2722675C1 (en) * 2019-08-02 2020-06-03 Петр Сергеевич Лунев Method of enriching aqueous product solution during winter season and automatic control system for implementation thereof
RU2722676C1 (en) * 2019-08-02 2020-06-03 Владимир Иванович Лунев Method of enrichment of aqueous product solution during winter season and actuator for implementation thereof
RU2722677C1 (en) * 2019-08-13 2020-06-03 Петр Сергеевич Лунев Method of enriching an aqueous product solution during the demi-season period and self-adjusting automatic control system for realizing the method
RU2728035C1 (en) * 2019-08-02 2020-07-28 Владимир Иванович Лунев Method of enrichment of aqueous product solution during winter season and automatic device for implementation thereof
RU2728040C1 (en) * 2019-08-13 2020-07-28 Владимир Иванович Лунев Method of enriching aqueous product solution during summer season and robotic device for method implementation
RU2732778C1 (en) * 2019-08-13 2020-09-22 Владимир Иванович Лунев Method of extracting useful ore components from producing solution in mining field and robotic system for method implementation
RU2732781C1 (en) * 2019-08-13 2020-09-22 Владимир Иванович Лунев Method of selective extraction of metals from liquid bulk concentrate of useful ore components at mining site at underground leaching and automatic device for implementation thereof

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU300598A1 (en) * В. П. Новик Качан METHOD OF LEACHING OF USEFUL FOSSIL
RU2001122130A (en) * 2001-08-07 2003-06-20 ООО "ТомГДК" The method of extraction of solid minerals by leaching (options)
RU2449031C2 (en) * 2011-03-17 2012-04-27 Владимир Иванович Лунев Method for obtaining dephosphorised concentrate of oolitic iron ores
RU2478780C1 (en) * 2011-11-21 2013-04-10 Общество с ограниченной ответственностью научно-производственный центр "ГеоМИР" (ООО НПЦ "ГеоМИР") Method to produce rare metals using technology of drillhole in situ leaching and device for its realisation
RU2550764C1 (en) * 2013-11-11 2015-05-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" Method of metal extraction from ores

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU300598A1 (en) * В. П. Новик Качан METHOD OF LEACHING OF USEFUL FOSSIL
RU2001122130A (en) * 2001-08-07 2003-06-20 ООО "ТомГДК" The method of extraction of solid minerals by leaching (options)
RU2449031C2 (en) * 2011-03-17 2012-04-27 Владимир Иванович Лунев Method for obtaining dephosphorised concentrate of oolitic iron ores
RU2478780C1 (en) * 2011-11-21 2013-04-10 Общество с ограниченной ответственностью научно-производственный центр "ГеоМИР" (ООО НПЦ "ГеоМИР") Method to produce rare metals using technology of drillhole in situ leaching and device for its realisation
RU2550764C1 (en) * 2013-11-11 2015-05-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" Method of metal extraction from ores

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ДОМАРЕНКО В.А. и др. "Возможности подземного выщелачивания с использованием минеральных кислот при разработке месторождений Западно-Сибирского железорудного бассейна". Вестник науки Сибири, Серия 1. Науки о Земле, N1(1), 2011, с. 39-44. *
ЧИНАКАЛ Н.А. и др. "Извлечение железа из окисленных руд методом выщелачивания". Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых, N2, март-апрель 1967, Новосибирск, "Наука" Сиб.отделение, с.88-91. *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2707611C2 (en) * 2018-11-07 2019-11-28 Петр Сергеевич Лунев Method for environmental development of iron-ore deposit
RU2722675C1 (en) * 2019-08-02 2020-06-03 Петр Сергеевич Лунев Method of enriching aqueous product solution during winter season and automatic control system for implementation thereof
RU2722676C1 (en) * 2019-08-02 2020-06-03 Владимир Иванович Лунев Method of enrichment of aqueous product solution during winter season and actuator for implementation thereof
RU2728035C1 (en) * 2019-08-02 2020-07-28 Владимир Иванович Лунев Method of enrichment of aqueous product solution during winter season and automatic device for implementation thereof
RU2722677C1 (en) * 2019-08-13 2020-06-03 Петр Сергеевич Лунев Method of enriching an aqueous product solution during the demi-season period and self-adjusting automatic control system for realizing the method
RU2728040C1 (en) * 2019-08-13 2020-07-28 Владимир Иванович Лунев Method of enriching aqueous product solution during summer season and robotic device for method implementation
RU2732778C1 (en) * 2019-08-13 2020-09-22 Владимир Иванович Лунев Method of extracting useful ore components from producing solution in mining field and robotic system for method implementation
RU2732781C1 (en) * 2019-08-13 2020-09-22 Владимир Иванович Лунев Method of selective extraction of metals from liquid bulk concentrate of useful ore components at mining site at underground leaching and automatic device for implementation thereof
RU2732778C9 (en) * 2019-08-13 2020-11-12 Владимир Иванович Лунев Method of extracting useful ore components from producing solution in mining field and robotic system for method implementation

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015133274A (en) 2016-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2594912C2 (en) Method for development of deep water-flooded deposit of oolitic waste of ironstone ores
Glotov et al. Causes and environmental impact of the gold-tailings dam failure at Karamken, the Russian Far East
Morin et al. Environmental geochemistry of minesite drainage: Practical theory and case studies, Digital Edition
Malkani A review of coal and water resources of Pakistan
RU2600229C2 (en) Method of development of water-bearing deposit of ironstone ores of oolitic structure
Soni et al. Pit lakes as an end use of mining: A review
RU2707611C2 (en) Method for environmental development of iron-ore deposit
Smith et al. Coal and water resources for coal conversion in Illinois
Cacciuttolo et al. In-Pit Disposal of Mine Tailings for a Sustainable Mine Closure: A Responsible Alternative to Develop Long-Term Green Mining Solutions
Ford et al. Mineralization of the South Pennine Orefield, UK—a review
Saharawat et al. Artificial ground water recharge and recovery of a highly saline aquifer
Nace Human Use of Ground Water 1
Iwuji et al. Earth resources exploitation and sustainable development: Geological and engineering perspectives
Mitra et al. Non-living Resources of the Sea as the pillars of Blue Economy
Solodov Situ Leach Mining of Uranium in the Permafrost Zone, Khiagda Mine, Russain Federation
Moustafa et al. Evaluation of Potential Hazards Associated With Qattara Depression as a National Hydropower Project in Egypt
Vining et al. Potential effects of energy development on environmental resources of the Williston Basin in Montana, North Dakota, and South Dakota—Physiography, climate, land use, and demographics
RU2722677C1 (en) Method of enriching an aqueous product solution during the demi-season period and self-adjusting automatic control system for realizing the method
Gallegos et al. The role of water in unconventional in situ energy resource extraction technologies
RU2722675C1 (en) Method of enriching aqueous product solution during winter season and automatic control system for implementation thereof
Govorushko et al. Mining and Mineral Processing
Forsyth et al. The evolution of tailings seepage chemistry at one of Australia’s largest and longest operating mines
Rashidinejad et al. Tailings Disposal Options Study for Sangan Iron Mine Project, Iran
Haley et al. The Mississippian and Pennsylvanian (Carboniferous) Systems in the United States–Arkansas
Johnson et al. 16 Energy and Mineral Resources