способ скважинной гидродобычи полезных ископаемых

Формула изобретения

Способ скважинной гидродобычи полезных ископаемых, включающий вскрытие продуктивного пласта в каждой отрабатываемой панели скважинами, размещение в каждой из них пульпоподъемной колонны, размыв продуктивного пласта скважинным гидромонитором с формированием выемочных камер, выдачу пульпы на поверхность и закладку выработанного пространства каждой отработанной камеры, отличающийся тем, что панели отрабатывают в две очереди камерами цилиндрической формы, выработанное пространство камер в панелях первой очереди заполняют твердеющей закладкой, панели второй очереди отрабатывают между заложенными панелями первой очереди, причем их отработку ведут секциями, состоящими по меньшей мере из двух одновременно отрабатываемых камер, а перед отработкой очередной секции на ее границе с массивом полезного ископаемого опережающей выемкой и закладкой твердеющей смесью выработанного пространства одиночной камеры формируют разделительный целик.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при добыче твердых полезных ископаемых, например, золотоносных россыпей, возможно, и в сложных горнотехнических условиях.

Известен способ скважинной гидродобычи полезных ископаемых, включающий разделение месторождения на панели, отработку панелей ромбическими камерами с гидромониторным размывом полезного ископаемого в камерах через скважины, пробуренные с поверхности, выдачу размытого полезного ископаемого на поверхность и заполнение выработанного пространства камер самообрушающимися породами кровли [1]

Недостатками данного способа являются значительные потери полезного ископаемого в целиках и неизбежные нарушения земной поверхности вследствие обрушения кровли.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ скважинной гидродобычи полезных ископаемых, включающий вскрытие продуктивного пласта в каждой отрабатываемой панели скважинами, размещение в каждой из них пульпоподъемной колонны, размыв продуктивного пласта скважинным гидромонитором с формированием ряда выемочных камер, выдачу пульпы на поверхность, и закладку выработанного пространства каждой отработанной камеры [2]

Недостатками данного способа также являются значительные потери полезного ископаемого в целиках и большой расход твердеющей закладки.

Изобретение решает задачу повышения количественных и качественных показателей выемки и сокращения затрат на разработку месторождения. Техническим результатом, получаемым при осуществлении изобретения, является снижение потерь полезного ископаемого в целиках при уменьшении расхода твердеющей закладки.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе скважинной гидродобычи полезных ископаемых, включающем вскрытие продуктивного пласта в каждой отрабатываемой панели скважинами, размещение в каждой из них пульпоподъемной колонны, размыв продуктивного пласта скважинным гидромонитором с формированием ряда выемочных камер, выдачу пульпы на поверхность, и закладку выработанного пространства каждой отработанной камеры, панели отрабатывают в две очереди камерами цилиндрической формы, выработанное пространство камер в панелях первой очереди заполняют твердеющей закладкой, панели второй очереди отрабатывают между заложенными панелями первой очереди, причем их отработку ведут секциями, состоящими по меньшей мере из двух одновременно отрабатываемых камер, а перед отработкой очередной секции на ее границе с массивом полезного ископаемого опережающей выемкой и закладкой твердеющей смесью выработанного пространства одиночной камеры формируют разделительный целик.

В приведенную выше совокупность включены все существенные признаки, каждый из которых необходим, а все вместе достаточны для достижения указанного технического результата.

На фиг. 1 изображена схема расположения камер в панелях первой и второй очередей при отработке панелей вдоль прямой, вид в плане; на фиг.2 разрез А А на фиг.1; на фиг.3 схема расположения камер вдоль ломаной прямой; на фиг.4 схема расположения камер по дуге окружности.

Способ осуществляется следующим образом. Продуктивный пласт 1, имеющий горизонтальное или пологое залегание, разделяют на добычные панели, каждую из которых вскрывают рядом пульповыдачных скважин 2, обсаживаемых обсадными колоннами 3 в пределах мощности налегающих пород 4. Скважины бурят вдоль продольной оси панели на расстоянии друг от друга, равном двойному радиусу размыва для пород данной категории.

В обозначенные скважины 3 опускают скважинный гидромониторный агрегат, снабженный пульпоподъемной колонной и производят размыв продуктивного пласта 1 с образованием вертикальных цилиндрических камер 5. Размыв может производиться как в осушенном, так и в затопленном забое в направлении от почвы продуктивного пласта 1 к его кровле или от кровли к почве. При этом принятые технологические размеры выработанного пространства камер 5 должны обеспечивать их устойчивость на весь период отработки до полного заполнения закладочным материалом. Размытое полезное ископаемое по почве выработанного пространства камеры 5 в виде пульпы подают к всосу подъемного оборудования, смонтированного в скважине 2, и с его помощью выдают на поверхность.

Панели отрабатывают в две очереди. Выработанное пространство каждой камеры 5 в панелях первой очереди 6 после зачистки ее почвы заполняют твердеющей закладкой последовательно одна за другой в направлении от фланга к флангу разработки или от флангов к центру, или наоборот. Возможна также и одновременная отработка нескольких камер через одну с заполнением выработанного пространства твердеющей закладкой. Возможны и другие варианты отработки панелей первой очереди. Однако в итоге в выработанном пространстве панелей первой очереди должен быть создан сплошной массив из твердеющей закладки.

Камеры 5 в панелях второй очереди 7 разрабатывают между заложенными твердеющей закладкой, камерами 5 панелей первой, очереди 6. Отработку камер 5 в панелях второй очереди ведут секциями 8, состоящими по меньшей мере из двух камер, разрабатываемых в присечку друг к другу. Количество камер в секции определяется устойчивостью массива полезного ископаемого.

На границе секции 8 с массивом полезного ископаемого формируют разделительный целик 9. Целик 9 формируют перед отработкой секции 8 выемкой полезного ископаемого одиночной камерой с последующим заполнением ее выработанного пространства твердеющей закладкой. После выемки полезного ископаемого в секции 8 ее выработанное пространство заполняют нетвердеющей закладкой или оставляют незаполненным, если допустимы локальные обрушения земной поверхности.

Расстояние между смежными панелями выбирают из условия разработки камер 5 вприсечку друг к другу без формирования межпанельных целиков.

В зависимости от конфигурации залежи полезного ископаемого в проекции на горизонтальную плоскость для целей полноты выемки панели могут отрабатывать различной формы в плане. Поскольку каждая панель в конечном счете образована одним рядом камер, то, разрабатывая камеры вдоль прямой или ломаной прямой, или вдоль дуги окружности, панель будет иметь соответствующий вид в плане, в результате чего можно добиться полноты отработки всей площади продуктивного пласта 1.