Автор: Хайдарова Малохат Эркиновна

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №14 (118) июль-2 2016 г.

Дата публикации: 17.07.2016

Статья просмотрена: 120 раз

Библиографическое описание:

Хайдарова М. Э. Обоснование схемы вскрытия и эксплуатации урановых месторождений методом подземного выщелачивания // Молодой ученый. — 2016. — №14. — С. 192-195.



Скважинная гидродобыча — метод добычи, основанный на приведении полезного ископаемого в подвижное состояние путем гидромеханического воздействия и выдачи в виде гидросмеси на поверхность. Совершенствование техники и технологии добычи урана, повышение эффективности добычных работ и снижение их себестоимости является одной из актуальных задач на сегодняшний день. Цель производственного процесса добычи полезного ископаемого — получение максимального эффекта при минимальных затратах. Схемы вскрытия и эксплуатации гидрогенных месторождений урана и сокращение количества технологических скважин в два-три раза, достигается за счет равномерного размещения геотехнологических скважин. Сущность данного метода заключается в разработке нового способа вскрытия и эксплуатации гидрогенных месторождений урана за счет применения однорядной или многорядной линейной системы расположения «поршневых» скважин на эксплуатационном блоке.

С помощью работы поршневых скважин с линейной схемой их расположения, циклично осуществляется реверсирование потоков, образуя пульсационно-фильтрационный поток биохимического или химического раствора в массиве гидрогенного месторождения урана, что ускоряет процесс выщелачивания урана и повышения его концентрации в продуктивном растворе, откачиваемом на дневную поверхность для переработки.

Ключевые слова: геотехнология, скважина, уран, добыча, подземное выщелачивание, система разработки, месторождение, схема расположения скважин

Геотехнология — наука о геотехнологических методах добычи полезных ископаемых и средствах их осуществления без присутствия людей под землей. Сущность геотехнологических методов заключается в переводе полезного ископаемого в подвижное состояние и непосредственная ее добыча, путем откачки через откачные скважины. Метод геотехнологии который включает в себя все выше перечисленные процессы называется скважинной гидродобычей.

Скважинная гидродобыча — метод добычи, основанный на приведении полезного ископаемого в подвижное состояние путем гидромеханического воздействия и выдачи в виде гидросмеси на поверхность.

Преимущества геотехнологии: наиболее экономично при добыче полезных ископаемых в урановых месторождениях, где проницаемость руды для раствора достаточна и предварительное дробление не требуется; резко сокращаются объемы, сроки ввода и освоения промышленных мощностей; возможность полной автоматизации процесса; исключается опасный труд человека под землей; возможность бережного, полного и фактически безотходного извлечения из недр земли полезных ископаемых; не происходит вредных выбросов газов и пыли; возможность тонкого, селективного выщелачивания полезных элементов из самых бедных месторождений, со сложным геологическим строением; незначительна энтропия Земли, ее «распыление». Нет нарушений поверхности Земли и вредных отходов; нет явных нарушений естественного равновесия окружающей среды; возможность разрабатывать месторождения с бедными рудами, брошенные или отработанные обычным способом участки месторождений. Например, в отвалах, существующих в каждом горном предприятии, а также в старых рудниках и карьерах, где содержание полезного ископаемого не велико, экономически выгодно использовать метод кучного выщелачивания.

Совершенствование техники и технологии добычи урана, повышение эффективности добычных работ и снижение их себестоимости является одной из актуальных задач на сегодняшний день. Цель производственного процесса добычи полезного ископаемого — получение максимального эффекта при минимальных затратах.

В геотехнологических методах скважина — основная выработка, вскрывающая залежь полезного ископаемого, подготавливающая ее к разработке и служащая для транспортирования рабочих и продуктивных флюидов.

По своему назначению вскрывающие скважины подразделяются на добычные и вспомогательные. Добычные скважины предназначаются для добычи полезного ископаемого и могут быть вертикальные, наклонные и наклонно-горизонтальные. Добычные скважины подразделяются на закачные скважины и откачные скважины. Они оборудуются колоннами эксплуатационных труб, в основном это ПВХ трубы различного диаметра, для соответственно подвода к залежи рабочего агента и извлечения из недр полезного ископаемого в виде продуктивного раствора. Диаметр добычной скважины определяется конструкцией ее оборудования — для закачных скважин, и диаметром погружного насоса — для откачных; ну а глубина скважины зависит от глубины залегания полезного ископаемого. Выбор способа вскрытия месторождения зависит от следующих факторов: технологической схемы разработки; размеров месторождения в плане; условия залегания залежи; физико-механических свойств полезного ископаемого и вмещающих пород; рельефа поверхности.

Схемы вскрытия и эксплуатации гидрогенных месторождений урана и сокращение количества технологических скважин в два-три раза, достигается за счет равномерного размещения геотехнологических скважин. Достигается все это тем, что вскрытие и эксплуатация гидрогенных месторождений методом подземного скважинного выщелачивания осуществляется системой скважин, работающих как в режиме нагнетания химического раствора, так и в режиме откачивания продуктивного раствора, то есть каждая закачная скважина является также откачной. Для краткости изложения эти скважины условно называются поршневыми. С помощью работы поршневых скважин с линейной схемой их расположения, циклично осуществляется реверсирование потоков, образуя пульсационно-фильтрационный поток биохимического или химического раствора в массиве гидрогенного месторождения урана, что ускоряет процесс выщелачивания урана и повышения его концентрации в продуктивном растворе, откачиваемом на дневную поверхность для переработки.

Сущность данного метода заключается в разработке нового способа вскрытия и эксплуатации гидрогенных месторождений урана за счет применения однорядной или многорядной линейной системы расположения «поршневых» скважин на эксплуатационном блоке.

— закачная скважина

— откачная скважина

Рис. 1. Способ вскрытия и эксплуатации урановых месторождений

— закачная скважина

— откачная скважина

Рис. 2. Способ вскрытия и эксплуатации урановых месторождений

На рисунках выше показаны площадные (ячеистые) системы расположения технологических скважин. Проведем линии, соединяющие все закачные и откачные скважины. Получим прямые линии, параллельные между собой, то есть на гексагональных ячейках, получим прямые линии (ряды) которые являются параллельными. При этом на правой и левой сторонах линии откачных скважин располагаются по две закачные линии, на которых располагаются закачные скважины в шахматном порядке рисунок 1. В результате соединения всех закачных (1, 2, 4, 5) и откачных рядов (3) в плане (рис.1) и получим линейные системы расположения технологических скважин. Каждый ряд откачных скважин (3) обслуживается расположенными справа и слева двумя рядами закачных 1, 2, 4, 5. Таким образом мы и получили линейные системы расположения скважин из треугольной системы.

Из рисунка 1 видно, что при гексагональной системе расположения технологических скважин вокруг одного ряда откачных скважин располагаются 4 ряда закачных скважин. В этом случае соотношения количества откачных к количеству закачных скважин составляет 1:4.

Цель данной работы заключается в уменьшении числа технологических скважин, причем за счет сокращения технологических скважин, затраты на бурение геотехнологических скважин уменьшаются на 15,47 %.

Из приведенных на рисунках 1 и 2 видно, что гексагональная и треугольная системы расположения скважин представляют собой ни что иное, как линейные системы. В первом случае соотношения количества откачных к количеству закачных скважин составляет 1:4, во втором случае это соотношение равно 2:2. Во всех случаях на практике, в условиях, когда коэффициент фильтрации Кф > 5м/сутки, это соотношение должно быть принято 1:1 или 1:2, то есть один ряд откачных скважин обслуживается двумя или одним рядом закачных скважин. Таким образом, в первом случае два ряда закачных скважин стали лишними, а во втором случае один ряд откачных скважин из двух стал ненужным.

С помощью работы поршневых скважин с линейной схемой их расположения циклично осуществляется реверсирование потоков, образуя пульсационно-фильтрационный поток биохимического или химического раствора в массиве гидрогенного месторождения урана, что ускоряет процесс выщелачивания урана и повышения его концентрации в продуктивном растворе.

Литература:

1. О. Ф. Петухов, В. П. Истомин, С. В. Руднев, А. С. Хасанов «Уран», — Ташкент, 2015 г.

2. В. А. Грабовников «Геотехнологические исследование при разведке металлов», — М.: «Недра» 1983 г.

3. Мамилов В. А., Петров В. А. и др. Добыча урана методом подземного выщелачивания. — М. Атомиздат, 1980.

4. Грабовников В. А. Геотехнологические расчеты и исследования при разведке месторождений металлов для подземного выщелачивания /ОЦНТИ ВИЭМС. М.,1978.

Основные термины (генерируются автоматически): полезного ископаемого, технологических скважин, закачных скважин, откачных скважин, расположения технологических скважин, работы поршневых скважин, гидрогенных месторождений урана, добычи полезного ископаемого, системы расположения, расположения скважин, ряд откачных скважин, геотехнологических скважин, процесс выщелачивания урана, эксплуатации гидрогенных месторождений, расположения «поршневых» скважин, гидрогенного месторождения урана, количества технологических скважин, системы расположения скважин, размещения геотехнологических скважин, количеству закачных скважин.

Ключевые слова

скважина, месторождение, уран, геотехнология, добыча, подземное выщелачивание, система разработки, схема расположения скважин

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle
Задать вопрос