способ разработки россыпных месторождений

Формула изобретения

Способ разработки россыпных месторождений, включающий проходку вертикальной скважины, бурение скважин в зону россыпных продуктивных отложений, из которых гидромониторами производят размыв россыпных продуктивных отложений и направляют образовавшуюся пульпу в сторону вертикальной скважины, отличающийся тем, что вертикальную скважину бурят с возможностью входа в подземные горные выработки, сооруженные ниже россыпных продуктивных отложений в зоне устойчивых пород, а в зону россыпных продуктивных отложений бурят скважины из вышеупомянутых горных выработок и выполняют их наклонно-восстающими, при этом вертикальную и наклонно-восстающие скважины оборудуют сквозной фильтровой и фильтровыми колоннами, причем в фильтровых колоннах наклонно-восстающих скважин устанавливают гидромониторы, очистку фильтровой части внутри сквозной фильтровой колонны вертикальной скважины и регулирование прохождения через нее пульпы из россыпных продуктивных отложений производят путем осевого перемещения и вращения шнековой или винтообразной полой колонны, при этом по всей длине фильтровой части сквозной фильтровой колонны подают промывочную жидкость, поступающую через точечную перфорацию в шнековый или винтообразной полой колонне.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, в частности к разработке россыпных месторождений полезных ископаемых, в том числе к разработке аллювиальных россыпей ценных минералов и благородных металлов, включая золото, серебро, платину и др.

Известен способ скважинной гидродобычи полезных ископаемых из россыпных месторождений (А.с. № 989072, публ. 15.01.1983), включающий вскрытие продуктивного пласта добычными скважинами, пробуренными до его подошвы, перевод полезного ископаемого в плывунное состояние путем закачки в него жидкого реагента, выдачи полученной пульпы на поверхность и заполнение отработанных камер налегающими породами, для чего дополнительно бурят нагнетательные и откачные скважины.

Недостатком данного способа является неполная отработка россыпного месторождения полезного ископаемого, т.е. не вся россыпь месторождения переводится в пульпу, которая в дальнейшем с большими потерями выдается на поверхность.

Известен также способ вскрытия месторождений полезных ископаемых, отработка их геотехнологическими методами, включающий сооружение шахтного ствола в прибрежной зоне продуктивных россыпных отложений, проходку горизонтальных подземных горных выработок ниже плотика донных россыпных продуктивных отложений в зоне относительно устойчивых пород, сооружение наклонно-восстающих добычных скважин, зумпфов, установку пульпоотводящих насосов и пульпопроводов в выработках и в стволе, откачку рудоносной пульпы на поверхность (В.И.Брылин «Бурение скважин специального назначения», Томск, Изд. ТПУ, 2006, стр.147-149, рис.4.3, табл.4.2.). Кроме того, известно, что при благоприятных гидрогеологических условиях в осушительных системах могут применяться поглощающие скважины или сквозные фильтры, представляющие собой вертикальные скважины, оборудованные сквозными фильтровыми колоннами, забои скважины входят в подземные горные выработки. Дренажные воды по сквозным фильтрам поступают в горные выработки, а по ним - в специальные водосборники (Справочник по осушению горных пород. Под рук. И.К.Станченко, М. Недра, 1984, стр.67, 106, 209, 495, рис.5.1.д, 11.1.в, табл.5.2. разд.14). Благоприятные гидрогеологические условия: стабильные уровни обводненности, невысокие уровни напоров и др. позволяют использовать вертикальные скважины со сквозными фильтровыми колоннами при разработке обводненных россыпных месторождений.

Наиболее близким по технической сущности является «Способ извлечения полезных компонентов из подводных формаций через скважины» (RU № 2026490, публ. 09.01.1995 г.), включающий проходку вертикальной скважины, бурение скважин в зону россыпных продуктивных отложений, из которых гидромониторами производят размыв россыпных продуктивных отложений и направляют образовавшуюся пульпу в сторону вертикальной скважины, из которой гидроэлеватором производят выдачу пульпы на поверхность.

Недостатком указанных способов является неполная отработка россыпных продуктивных отложений, т.к. извлекается не весь массив продуктивных отложений, а, кроме того, в процессе их отработки происходит кальматация фильтровой части сквозного фильтра, что приводит к уменьшению выдачи или к полной остановке добычи полезного ископаемого через данную скважину.

Задачей предлагаемого изобретения является создание способа разработки россыпных месторождений, позволяющего максимально полно отработать россыпное продуктивное отложение и непрерывно вести добычу полезного ископаемого.

Поставленная задача решается с помощью предлагаемого способа, включающего проходку вертикальной скважины, бурение скважин в зону россыпных продуктивных отложений, из которых гидромониторами производят размыв россыпных продуктивных отложений и направляют образовавшуюся пульпу в сторону вертикальной скважины, кроме того, вертикальную скважину бурят с возможностью входа в подземные горные выработки, сооруженные ниже россыпных продуктивных отложений в зоне устойчивых пород, а в зону россыпных продуктивных отложений бурят скважины из вышеупомянутых горных выработок и выполняют их наклонно-восстающими, при этом вертикальную и наклонно-восстающие скважины оборудуют сквозной фильтровой и фильтровыми колоннами, причем в фильтровых колоннах наклонно-восстающих скважин устанавливают гидромониторы, очистку фильтровой части внутри сквозной фильтровой колонны вертикальной скважины и регулирование прохождения через нее пульпы из россыпных продуктивных отложений производят путем осевого перемещения и вращения шнековой или винтообразной полой колонны, при этом по всей длине фильтровой части сквозной фильтровой колонны подают промывочную жидкость, поступающую через точечную перфорацию в шнековой или винтообразной полой колонне.

Отличительными признаками способа является то, что:

- вертикальную скважину бурят с возможностью входа в подземные горные выработки, сооруженные ниже россыпных продуктивных отложений в зоне устойчивых пород, а в зону россыпных продуктивных отложений бурят скважины из вышеупомянутых горных выработок и выполняют их наклонно-восстающими, при этом вертикальную и наклонно-восстающие скважины оборудуют сквозной фильтровой и фильтровыми колоннами, что позволяет наиболее полно отработать данное месторождение;

- очистку фильтровой части внутри сквозной фильтровой колонны вертикальной скважины и регулирование прохождения через нее пульпы из россыпных продуктивных отложений производят путем осевого перемещения и вращения шнековой или винтообразной полой колонны, что предохраняет от забивания фильтровой части;

- по всей длине фильтровой части сквозной фильтровой колонны подают промывочную жидкость, поступающую через точечную перфорацию в шнековой или винтообразной полой колонне, что препятствует слипанию россыпного материала.

Совокупность всех вышеперечисленных признаков позволяет максимально полно отработать продуктивное россыпное отложение и непрерывно вести добычу полезного ископаемого.

Способ представлен чертежом, на котором изображена

схема разработки россыпного месторождения.

Способ разработки россыпных месторождений включает проходку вертикальной скважины 1 с установкой в ней сквозной фильтровой колонны 2, имеющей фильтровую часть 3 с широкопроходными отверстиями. Сквозная фильтровая колонна 2 входит в подземные горные выработки 4, сооруженные ниже россыпных продуктивных отложений 5 в зоне устойчивых пород 6. Из подземных горных выработок 4 производят бурение наклонно-восстающих скважин 7 в зону россыпных продуктивных отложений 5. Количество наклонно-восстающих скважин 7, их расположение около вертикальной скважины 1, а также углы их наклона определяются конкретными геологическими и гидрогеологическими особенностями данного (конкретного) месторождения, т.е. выбор может определяться плотностью россыпи, ее обводненностью, глубинами залегания россыпи и зоны устойчивых пород и т.п. Наклонно-восстающие скважины 7 оборудуют фильтровыми колоннами 8. Внутри сквозной фильтровой колонны 2 в области фильтровой части 3 размещают шнековую или винтообразную полую колонну 9, имеющую точечную перфорацию 10. По колонне 9 подается промывочная жидкость, которая через точечную перфорацию 10 попадает на фильтровую часть 3.

В процессе эксплуатации вертикальной скважины 1 широкопроходные отверстия фильтровой части 3 сквозной фильтровой колонны 2 кольматируются, т.е. зарастают или в них попадают и застревают твердые частицы породы. Кроме того, в процессе прохождения через широкопроходные отверстия пульпы внутри фильтровой части 3 могут образовываться пробки или происходит залипание россыпного материала. Чтобы этого избежать шнековую или винтообразную полую колонну 9 перемещают в осевом направлении и вращают с одновременной подачей промывочной жидкости через точечную перфорацию 10. Полую колонну 9 могут размещать и производить ее перемещение и вращение внутри сквозной фильтровой колонны 2 как сверху (показано на фиг.1), так и снизу колонны 2. В ходе разработки россыпного месторождения для активизации добычи полезного ископаемого в наклонно-восстающие скважины 7 внутрь фильтровой колонны 8 устанавливают гидромониторы 11 или подобные приспособления. С помощью гидромониторов 11 производят размыв россыпных продуктивных отложений 5 и направляют образовавшуюся пульпу в сторону вертикальной скважины 1 (на фиг.1 это показано стрелками).

Из вертикальной скважины 1 со сквозной фильтровой колонны 2 и из наклонно-восстающих скважин 7 с фильтровыми колоннами 8 выходящая пульпа россыпного месторождения собирается в зумпфах 12 и пульпонасосами 13 по пульпопроводам 14 выдается на поверхность.

Предлагаемый способ может использоваться при разработке глубокозалегающих россыпных месторождений, а также при разработке месторождений под водоемами, в прибрежно-морских регионах, в сложных гидрогеологических, криогенных и климатических условиях и позволяет максимально отработать продуктивное россыпное отложение, тем самым увеличить добычу полезного ископаемого.