Способ подземной разработки марганца

 

Изобретение окосится к горной пром-ти и Моб. использовано для подземной добычи марганца под дном моря или .водоема. Цель - увеличение полноты выемки и чистоты добываемого металла , Для осуществления способа разработки vap- анца с поверхности земли до плЈ та 5, здт нагнетательные и откачные наклонно-горизонтальные скважины (С;, рг.слолог зя их одна над другой , ГоризокталсЛ ie участки нагнетательиогх С располагают по границе кровля - пласт, а откачных С - по границе почва -пласт и выполняют перфор фованлымп. Пробуренные С обсаживают трубами. Затем в пласт по нагнетатегь:: м С под избыточным давлением нагнетают водную взвесь микроорганизмов вида Candida lipalica,Длину горизочталс;;ых участков С определяют по заданной формуле. Производят откачку продуктигного раствора. С целью предог -а еьия проседания вьппележзщкх нет лластсь вменяющих пород после о 1 качки продуктивного раствора в отработанный участок производят наг-, нетание скрепляющего раствора. 2 з,п, о-лы- 1 лл, S

СОВХОЗ СОВЕТСЙИХ

СОЩ4ЯЖСТИЧЕОНИХ

РЕСПУБ Щ/ДЧ

Al д )< Е 2t В 43/28

ГССУДАРСТВЕНИИЙ КОМИТЕТ

БО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

11РИ ГЙЧТ СССР взх =" ааюзхаа4ХХ. тавй пзюи иювйьаю (21) ч 708827/03 (22) 24.04.89, (46) 23.0з.91. Вол. Р 19 (73) A. ü, Грецингер, М.З. Серебрячая, Б.С. Лесников и Н.Г, Иващенко (53) 622.264.4(088.8) (э6) Калабин Л,И„ Добыча полезных ископаемь1х подземным выщелачиванием и другими геотехнологическими методами„

1981 с. 304. беренс В..л1. Скв-.ìcèûная "обыча по

I«bíûõ ископаемых. -- К.; Н"др2, 1986, с, 262. (э4) С110СОь ЛОДЗЕ БОЙ РЛЗ", БОТлК

ИЛРГЛНЦ1 (57) Изобретение о."loñèò"..ÿ к горной пром-ти и м.б. исгользовано для подземной добычи марганца под дном моря или водоема. Цель — увеличение полноты выемки и чистоты добываемого металла. Для осуществления способа разраИзобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для подземной добычи марганца,под дном моря или водое»а.

Цель изобретения — увеличение голноты выемки и -чистоты добываемого ме..алла.

На чертеже приведена схема осуще. гвления способа.

Способ осуществляется слецуюпрч образом.

С берега моря или водоема 1 под дно 2 на пласт марганцевой рудь. 3 бу„,Яб„„ t,650908 боткн .npãàíöà = пов:=.pxíoñòí земли до пл <.:1 б,рят нагнетательные и откачн е наклонно-горизонтальные скважины (С,, распологая их одна над другой. Горизонтал.=н:е участки нагнетатель rblx располагают но границе кровля — пласт, а откачных С вЂ” по грачице почва -пласт ивыполняют пер фор..-рованнь1м11. Прсбуренные С обсаживают труба1и. Затем в пласт по нагнетатель: ым С под избыточным давлением нагнетают водную взвесь микроорганизмов вида Сап . ьаа 1 ро11са.Дличy горизонтал;.1,ых учаcTKQB С определяют по заданной формуле. Производят откачкy i popуктивно1 о раствор2 о С целью предотвраще1ия проседания выщележа. фх н ц пластом вмещающих пород посJIE откачки продуктивного раствора в отработанкыи часток производят наг-, четание скрепляющего раствора.

2 з.п. 1-лы,. ; ил.

1 рят нагнетательные 4 и отсасывающие з наклонно-горизонтальные скважины.

Нагнетательные скважины 4 располагают по границе 6 кровля — пласт, а отсасывающие 5 — по границе 7 пласт— почва. Пробуренные скважины обсаживают трубами, причем горизонтальные участки нагнетательных 8 и отсасывающих 9 труб выполняют перфорированными. Затем под избыточныч давлением (t0 t5 атм) в пласт 3 по скважинам

4 нагнетают взвесь микроорганизмов вида Calldida lipolica, одновременно создавая вакуум B скважинах 3 и конт

1650908 ролируя аппаратурой 10 расход микроорганизмов.

Взвесь микроорганизмов пад собственным весом и за счет давления и ва5 куума начинает двигаться по направлению 11 от перфорированного участка

8 нагнетательной скважины к перфорированному участку 9 отсасывающей скважины, вьпцелачивая при этом марга- 10 нец из пласта. Далее по скважине 5 раствор полезного ископаемого подают йа поверхность 1. Содержание марганца (1п растворе определяют и контролируют аппаратурой 12. При достижении cofYåðæàHèÿ марганца в растворе минимально допустимых значений нагнетание

Микроорганизмов прекращают и по сквапщнам ч подают скрепляющие растворы, которые,.изливаясь через трубу 8 и 20 просачиваясь по пласту 3, как бы выдавливают оставшийся раствор микроорганизмов в скважину 5. Затем атсас прекращают и по скважине 5 также подают скрепляющий раствор. После пол-. gg ного заполнения отработанного участка. скрепляющими растворами обсадные трубы из скважин извлекают.

Далее цикл повторяют на следующем участке. 30

Рентабельность добычи марганцевой руды биотехнологическим способом должны обеспечить геометрические параметры нагнетающей скважины. В связи с этим, установив функциональную зависимость производительности одной

35 скважины (А) от ее геометрических размеров и задав значение А, можно обосновать технологические параметры скважинной технологии.

Опытные данные о производительности известного вида микроорганизмов свидетельствуют„ что количество разупрочненнай марганцевой руды составляет 1/ч от объема биораствора, ваздей- 4> ствующего на единицу объема марганцевой руды за время t. Отсюда производительность одной скважины

v(t)

А =

У где V(t) — объем биораствора, воздействующего на пласт марганцевой руды за время

Следует различать объем биораство— ра, проникшего в марганцевый пласт, и объем биараствара, который может быть подан в скважину с конкретными

V(t) = m - V (t).

С берега под дна водохранилища бурят нагнетательные и отсасывающие скважины диаметрам D = 0,25 м и обсаживают их перфорированными трубами, радиус отверстия перфорации которых

0 01 и, а плотность отверстий (количество отверстий на единицу площади) (= 16 6. Затем под давлением

Р = 6 атм в пласт нагнетают раствор микроорганизмов, динамическая вязкость которого в расчете принимается на порядок вьппе динамической вязкости воды: — 4 10= 1мПа °

1<-3

864

Н сут мп

Мощность пласта марганцевой руды

h - =3 м, плотность руды $ =1 94 т/и

В расчете производительность одной скважины принимается равной 30 т/сут °

Это минимальная величина, обеспечивающая рентабельность добычного участ- ка. Коэффициент фильтрации воды марганцевой руды K> = 0,3, а производительность скважйны па нагнетанию биаVñê 1э т/сут.

Подставляя численные значения параметров в формулу, получим

A° - в h o

2 2 п2, К ..1 ° Рг2Ц У

315 м.

Формулаизабретения

1. Способ подземной разработки марганца, включающий бурение с поверхности земли до пласта нагнетательных и откачных скважин, обсадку их трубами с перфорацией, закачку в нагнетательные скважины рабочей жидкости с микроорганизмами,и откачку прадуктнвгеометрическими размерами за время

Причиной этого различия являются фильтрационные свойства марганцевой руды„ которая при небольшой плотности все же препятствует процессу фильтрации биараствара в руде. Таким образом, объем биораствора V воздействующего на марганцеворудный пласт, составит некоторую долю объема всего подаваемого в скважину биораствора

Vg за время

1650908

6 в

V скь где А — производительность одной скважины, т/сут;

1 г — вязкость биораствора, Н сут м 2-.

h — мощность пласта, м;

1 — плотность марганцевой руды, т/м ;

12 0

Составитель Н. Руденко

Техред Л.Сердюкова Корректор Т. Палий

Редактор И. Шмакова

Заказ 1594 Тираж 372 Подписное

В11ИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС.С P

113035,:"1о<. ква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 ((раиэводственно-издательский комбинат Патент, I . )жгород, ул. Га ар

Il Il, г Гага ина 101 ного раствора, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью увеличения полноты выемки и чистоты добываемого металла, нагнетательные и откачные сква- 5 жины бурят наклонно-горизонтальными, располагая их одна под другой, горизонтальные участки нагнетательных скважин, располагают по границе кровля — пласт, а откачных скважин — по границе почва — пласт и выполняют пер(gopHpoBBHHblMH> в качестве рабочей жидкости в нагнетательные скважины закачивают под давлением водную взвесь микроорганизмов Candida lipolica,( при этом горизонтальные участки скважин (формируют длиной L, которую определяют по (((ормуле

А )I(° h ° g ((2 К, ).Р,г2 . (((, коэффициент фильтрации воды; вязкость воды, Н сут./и давление биораствора в скважине, атм; ( радиус отверстия перфорации, м; радиус обсадной трубы, м; плотность отверстий перфорации; скорость подачи биораствора в скважине, т/сут; время воздействия биораствора на марганцевую руду, сут.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью предотвращения проседания вышележащих над пластом вмещающих пород, после откачки продуктивного раствора в отработанный участок производят нагнетание скрепляющего раствора.

3. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что при разработке мар:ганецсодержащих пластов под дном моря или водоема, нагнетательные и откачные скважины бурят с берега моря или водоема.