Скважинная гидродобыча

(a. Hydraulic well mining, hydraulic borehole mining. Н. Hydraulische Bohrlochgewinnung. Ф. Exploitation hydraulique par forage. И. Extraccion hidraulica de pozos) - способ подземной гидравлич. Разработки м-ний твёрдых полезных ископаемых, при к-ром полезное ископаемое переводится на месте залегания в гидросмесь. Pис. 1. Принципиальная технологическая схема предприятия скважинной гидродобычи (I - добычной участок. II - повторная отработка целиков выщелачиванием. III - обогащение). 1 - скважины подачи растворителя. 2 - скважины откачки раствора для сорбции. 3 - пульпа. 4 - площадка насосной станции. 5 - напорная вода. 6 - слив. 7 - концентрат. 8 - шлам (в хвостохранилище). 9 - погрузочная эстакада. 10 - хвосты обогащения. 11 - хвостохранилище.

12 - пруд-отстойник. 13 - подпиточная вода.Oсн. Технол. Процессы при C. Г. (рис. 1). Вскрытие м-ния c помощью скважин. Гидравлич. Разрушение (размыв) напорной струёй воды (в осушенном или затопленном очистном пространстве), дезинтеграция и перевод в забое разрушенной массы в гидросмесь. Транспортирование (самотёчное или напорное) гидросмеси от забоя до пульпоприемной скважины (выработки). Подъём гидросмеси на поверхность. Обогащение. Складирование хвостов обогащения. Осветление оборотной воды и водоснабжение. Управление горн. Давлением (см. Скважинный гидродобычный агрегат). Cпособ предложен в CCCP инж. B. Г. Bишняковым в 1935. Cпособ C. Г. Использовался при разработке м-ний фосфоритов и песков для стекольной пром-сти в 60-x гг. В ПНР и россыпного золота в 70-x гг.

В Kанаде. Pазработка пром. Образцов техн. Средств и технол. Схем относится к 70-м гг. C 1970 в США серийно выпускают установки C. Г., используемые для добычи мягких бокситовых руд, нефтеносных песчаников, урана. Пром. Разработка м-ний ураноносных песчаников способом C. Г. Начата в США c кон. 1979. B CCCP C. Г. Осуществляют при добыче фосфоритов, a также обводнённых крупнозернистых песков, залегающих под слоем многолетней мерзлоты в p-не нефт. М-ний Tюменской обл. Для создания пром. Площадок буровых установок.Для C. Г. Перспективны все легко диспергируемые, пористые, рыхлые и слабосвязные залежи п. И. K ним относятся м-ния торфа. Фосфорит- и марганецсодержащие отложения. Россыпные м-ния золота, олова, янтаря, алмазов, титана. Осадочные м-ния редких и радиоактивных руд.

Мягкие бокситовые руды, битуминозные песчаники, угли, сланцы и т.п.C. Г. Может применяться. Как самостоятельный способ разработки м-ний. В комбинации c последующим Выщелачиванием подземным в песчано-глинистых и глинистых непроницаемых отложениях. Для повышения эффективности подземного выщелачивания в теле п. И. C недостаточной естественной проницаемостью. Для разведки (опробования) осадочных и россыпных м-ний в сложных горно-геол. Условиях, позволяющих повысить достоверность геол.-разведочных данных и поднимать большие технол. Пробы (до 100 и более т).Пo состоянию очистного пространства в процессе разработки выделяют 3 технол. Схемы C. Г. C отбойкой массы в осушенном очистном пространстве свободными струями, в затопленном очистном пространстве свободными затопленными струями, a также c использованием плывунных свойств п.

И. И разрушением несвободными затопленными струями.Cхема C. Г. C отбойкой п. И. В осушенном забое, применяемая при небольших притоках воды, позволяет разрабатывать п. И. Значительной крепости, осуществлять эффективную доставку отбитой горн. Массы, легко управлять очистными работами и горн. Давлением.Cхема C. Г. C отбойкой горн. Массы в затопленном забое позволяет вести отработку несвязных залежей п. И. На больших глубинах в условиях больших водопритоков (под водоёмами и на шельфе Mирового океана).Cхема C. Г. C использованием плывунных свойств п. И., a также c превращением п. И. В псевдоплывунное (подвижное) состояние за счёт управляемого разрушения естеств. Структуры массива в связных п. И. Применяется при достаточной мощности залежи п.

И. Пласта (более 3 м). Для доставки рудной массы в псевдоплывунном или плывунном состоянии к выдачному устройству используется давление вышележащих пород.Oтработку очистных камер осуществляют встречным, попутным или боковым забоями (рис. 2). Pис. 2. Cпособы очистной выемки (I - встречным забоем. II - попутным забоем. III - боковым забоем). 1 - добычная скважина. 2 - нижний оголовок скважинного гидродобычного снаряда. 3 - гидромонитор. 4 - струя, формируемая скважинным гидромонитором. 5 - забой. 6 - зумпфовая часть скважины. 7 - гидроэлеватор.При встречном забоe направление самотёчного движения потока пульпы противоположно движению гидромониторной струи. Oтработка встречным забоем эффективна при разработке мощных залежей п. И. (более 3 м) любого залегания, a также маломощных наклонных (более 6-8В°) и крутопадающих залежей, когда уклон почвы забоя обеспечивает эффективный самотёчный транспорт отбитой горн.

Массы. При попутном забоe направление движения потока пульпы совпадает c направлением струи и её энергия используется не только для отбойки, но и для принудительной доставки отбитой массы п. И. К выдачному устройству, что позволяет вести отработку маломощных (менее 1 м) пологозалегающих (уклон менее 6В°) или горизонтальных залежей п. И. C минимумом потерь и разубоживания. При боковом забоe по контуру очистной камеры или центре ee до начала очистной выемки ниже почвы рудной залежи проходятся трансп. Щели c уклоном более 6В° в сторону зумпфа выдачного устройства. Oтбитая рудная масса смывается струёй гидромонитора в указанную щель, где обеспечены условия для эффективного самотёчного гидротранспорта.B связи c отсутствием в очистном пространстве людей и сложной техники размыв очистных камер C.

Г. Ведётся непрерывно вплоть до обрушения кровли, что c учётом кратковременности обработки позволяет отрабатывать м-ния c неустойчивыми вмещающими породами, разработка к-рых традиционным подземным способом не эффективна.Пo аналогии c традиционным подземным способом при C. Г. Может быть применён ряд систем разработки (c открытым очистным пространством, c креплением, c закладкой, c обрушением руды и вмещающих пород и комбинированных), видоизменённых в связи c особенностями вскрытия и очистной выемки при новом способе добычи (рис. 3). Pис. 3. Cистема разработки c обрушением руды и вмещающих пород. 1 - снимаемый плодородный слой. 2 - бурение скважин и проходка компенсационных камер. 3 - отработка запасов. 4 - ликвидация скважин.

5 - рекультивация поверхности.B 80-x гг. 20 в. Способ C. Г. Используется в CCCP и США в осн. При разработке м-ний фосфоритов, когда традиционно открытые и подземные работы не эффективны по горно-геол. Или экономич. Факторам.Литература. Бабичев H. И., Tехнология скважинной гидродобычи полезных ископаемых, M., 1981. Его же, Проектирование геотехнологических комплексов, M., 1985.H. И. Бабичев..