Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ПОЛЕЗНЫХ КОМПОНЕНТОВ ИЗ ПОДВОДНЫХ ФОРМАЦИЙ ЧЕРЕЗ СКВАЖИНЫ
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ПОЛЕЗНЫХ КОМПОНЕНТОВ ИЗ ПОДВОДНЫХ ФОРМАЦИЙ ЧЕРЕЗ СКВАЖИНЫ

СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ПОЛЕЗНЫХ КОМПОНЕНТОВ ИЗ ПОДВОДНЫХ ФОРМАЦИЙ ЧЕРЕЗ СКВАЖИНЫ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при скважинной гидродобыче полезных компонентов из подводной формации. Цель изобретения - повышение интенсивности отработки подводных месторождений за счет ведения размыва полезного ископаемого в воздушной среде и предупреждения прорыва воды из акватории водоема в выемочную камеру. Для осуществления способа в выемочной камере по контакту с налегающими породами проходят пневмокопменсационную выработку, изолированную от водоема, и очистного пространства. Размыв полезного ископаемого ведут газожидкостными струями в воздушной среде, формируя временный несущий целик в центре камеры. Днище выемочной камеры формируют в виде соприкосающихся ребрами треугольных пирамид. По линии соприкосновения ребер устанавливают дополнительные добычные гидромониторы для доставки полезного компонента в приемную камеру скважинного агрегата. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2026490
Класс(ы) патента: E21C45/00
Номер заявки: 4845889/03
Дата подачи заявки: 02.07.1990
Дата публикации: 09.01.1995
Заявитель(и): Специальное конструкторское бюро Производственного объединения "Дальморгеология"
Автор(ы): Черней Э.И.; Хершберг Б.Л.; Марков А.Е.; Черней О.Э.; Чайкина М.Ю.
Патентообладатель(и): Черней Эдуард Иванович
Описание изобретения: Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при скважинной гидродобыче полезных компонентов из подводной формаций, представленных крупнообломочным материалом.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ разработки россыпных месторождений, включающий вскрытие формации в пределах контуров выемочной камеры центральной выдачной скважиной и фланговыми скважинами, оборудование центральной выдачной скважины скважинным агрегатом, а фланговых - добычными гидромониторами, размыв и магазинирование полезного ископаемого в выемочной камере, выдачу полезного компонента и мелкой фракции вмещающих пород на поверхность [1]. Недостатком способа является невозможность его использования для разработки подводных формаций из-за возможности прорыва воды в выемочную камеру, что снижает интенсивность отработки за счет работы добычных гидромониторов в водной среде.
Цель изобретения - повышение интенсивности отработки подводных месторождений за счет ведения размыва полезного ископаемого в воздушной среде, а также предупреждения прорыва воды из акватории водоема в выемочную камеру.
На фиг. 1 показана схема вскрытия формации и ведения очистных работ в выемочной камере; на фиг. 2 - днище выемочной камеры в плане; на фиг.3 - элемент днища.
Способ осуществляется следующим образом. Из плавсредства (не показано) осуществляют проходку центральной скважины 1 через пачку налегающих пород 2 и 3 с перебуром ее в подстилающие породы 4. Скважину 1 в пределах налегающих пород 2 и 3 и акватории водоема 5 обсаживают колонной труб 6 и оборудуют превентором 7. Через превентор 7 в скважину 6 опускают скважинный агрегат 8, нижняя часть которого снабжена пакерами 9, гидромониторной насадкой 10 и гидроэлеватором 11. Гидромониторную насадку 10 агрегата 8 устанавливают на линии контакта налегающих пород 3 с полезным ископаемым 12. Одновременно из манипуляторов, расположенных за пределами бортов плавсредства (не показаны), производят проходку плановых скважин по контуру выемочной камеры 13 с последующей обсадкой колонной труб 14. Обсадная колонна имеет продольные пазы. Во внутреннюю полость обсадных колонн 14 каждой из фланговых скважин опускают по два добычных гидромонитора 15 и 16 с отклонителями. Добычными гидромониторами 15, выведенными с помощью отклонителей на контакт полезного ископаемого 12 с подстилающими породами 4 и завалом крупнообъемной фракции отбитого полезного ископаемого 21 по принципу прямой промывки, используя в качестве рабочего агента водовоздушную смесь, осуществляют проходку и сбойку транспортных выработок 17 со скважиной 1. При этом вмещающие породы вытесняются из профиля транспортной выработки 17 вверх в завал пород 21 с возможностью дальнейшего извлечения. Добычные гидромониторы 15 на время полной отработки полезного ископаемого в выемочной камере 13 оставляют в транспортных выработках 17 с возможностью возвратно-поступательного перемещения их относительно продольной оси выработки при перемещении добычного гидромонитора 15 с плавоснования. Процесс проходки транспортных выработок 17 совмещают с выполнением в кровле выемочной камеры 13 щелевой пневмокомпенсационной выработки 18. После проходки выработки 18 агрегат 8 опускают с возможностью установления гидромониторной насадки 10 в непосредственной близости от поверхности подстилающих пород. Затем осуществляют гидравлическую связь внутренних полостей пакеров 9 и скважинного агрегата 8, чем достигается изоляция выработок 18 с очистным пространством выемочной камеры 13. В выработку 18 от компрессора, установленного на плавсредстве, подают сжатый воздух для предупреждения прорыва воды из акватории водоема 5 в выемочную камеру. Избыточное давление сжатого воздуха в выработке 18 снижает вертикальную составляющую скорости фильтрации при размыве полезного ископаемого 12, что повышает устойчивость кровли очистного пространства камеры 13.
Непосредственно очистная выемка включает процессы сбойки выработки 19, пройденной с помощью гидромонитора 10 с выработками, пройденными добычными гидромониторами 16. Количество выработок 19 соответствует количеству фланговых скважин в зависимости от принятой формы выемочной камеры в пласте, с расположением их продольных осей в одних и тех же вертикальных плоскостях с продольными осями транспортных выработок 17. Выемку и транспортировку полезного ископаемого производят газожидкостными струями добычных гидромониторов 16 по транспортным выработкам 17, при этом гидромониторы выведены из обсадных колонн через продольные пазы отклонителями с формированием в центре камеры временного несущего целика 20. Крупнообломочная фракция отбитого полезного ископаемого 21, к которой не приурочен полезный компонент, маганизируется на поверхности днища 22 выемочной камеры, при этом устанавливают дебаланс рабочего агента на размыв полезного ископаемого с производительностью скважинного агрегата 8 с тем условием, чтобы крупнообломочная фракция пород 21 постоянно находилась под водой, выполняя функции отсадочной машины, а газожидкостные струи добычных гидромониторов 16 производили размыв полезного ископаемого в воздушной среде по следящей системе за забоем. Гидроэлеватор 11, создавая разрежение, способствует движению полезного компонента и мелкой фракции вмещающих пор, соизмеримых с крупностью полезного компонента, по поровым пространствам магазина, поверхности наклонного днища 22 в транспортные выработки 17, по которым добычными гидромониторами 15 транспортируются в зону всасывания. Часть гидросмеси через выработки 19 поступает в приемную камеру гидроэлеватора 11. Отделенный от струй, истекающих из насадок 10 скважинного агрегата 8 и добычных гидромониторов 15, сжатый воздух, проходя через поровые пространства магазина, предупреждает его кольматацию. Периодически производят реверсирование рабочего агента, прекращая его подачу на добычные гидромониторы 15 и 16, при этом вода идет через продольные пазы в обсадной колонне и далее в акваторию.
Днище выемочной камеры для предупреждения потерь полезного компонента на его поверхности в результате работы добычных мониторов 15 формируется в виде соприкасающихся ребрами оснований по линии работы добычных мониторов 15, неправильных треугольных пирамид, при этом угол наклона граней пирамид к горизонту ( α) (фиг.3) устанавливают из условий параметров самотечного гидротранспорта пульпы без потерь полезного компонента. По линии соприкосновения ребер пирамид располагают добычные гидромониторы 15 для принудительной доставки пульпы с включением полезного компонента высокой плотности.
На заключительной стадии обработки выемочной камеры целик 20 теряет несущую способность и под тяжестью собственной массы, а также с помощью давления сжатого воздуха в выработке 18 разрушается. Вслед за обрушением целика прекращают подачу сжатого воздуха в выемочную камеру 13. Добычными гидромониторами 16 производят размыв обрушенного полезного ископаемого выполнением процессов реверсирования рабочего агента.
Использование изобретения позволит расширить россыпную сырьевую базу за счет вовлечения в эксплуатацию месторождений, для которых не существует приемлемых способов разработки на данном этапе развития науки и техники.
Формула изобретения: 1. СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ПОЛЕЗНЫХ КОМПОНЕНТОВ ИЗ ПОДВОДНЫХ ФОРМАЦИЙ ЧЕРЕЗ СКВАЖИНЫ, включающий вскрытие формации в пределах контуров выемочной камеры центральной выдачной скважиной и фланговыми скважинами, оборудование центральной выдачной скважины скважинным агрегатом, а фланговых - добычными гидромониторами, размыв и магазинирование полезного ископаемого в выемочной камере, выдачу полезного компонента и мелкой фракции вмещающих пород на поверхность, отличающийся тем, что, с целью повышения интенсивности процесса отработки подводных месторождений путем ведения размыва полезного ископаемого в воздушной среде, а также предупреждения прорыва воды из акватории водоема в выемочную камеру, в выемочной камере по контакту с налегающими породами проходят пневмокомпенсационную выработку, изолированную от водоема и очистного пространства, размыв полезного ископаемого ведут газожидкостными струями в воздушной среде по следящей системе за забоем с формированием временного несущего целика в центре камеры с разрушением его на заключительной стадии обработки.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что днище выемочной камеры формируют в виде соприкасающихся ребрами треугольных пирамид, по линии соприкосновения которых располагают дополнительные добычные гидромониторы для доставки полезного компонента в приемную камеру скважинного агрегата, при этом угол наклона граней пирамид к горизонту устанавливают из условий соблюдения параметров самотечного гидротранспорта пульпы.