Разработка способа СГД и опыт его применения
Конкретные работы последних десятилетий - это опытно-промышленные работы по добыче фосфатных песков на Кингисеппском месторождении, опытно-промышленные работы по добыче песков для строительства платформ и дорог на Тюменских нефтяных месторождениях(Д.Н.Шпак), опытные работы по СГД золотоносных песков (А.С.Хрулев).
Н.И. Бабичевым проведены большие работы по добыче титано-цирконовых песков в Томской, Омской областях и на других месторождениях.
Большие опытно-промышленные работы проводились под руководством Д.П.Лобанова по СГД урановых руд на Прикаспийских месторождениях.
В 1975 годы ГИГХСом было предложено испытать СГД для добычирыхлых железных руд КМА. На сегодня получены обнадеживающие результаты и образованы несколько фирм по добыче методом СГД железныхруд на Гостищевском месторождении.
В последние годы испытан и внедрен способ СГД для создания подземных камер в вечной мерзлоте (А.С.Хрулев).
За период с 30-х годов XX века выдвинуто большое количество предложений по осуществлению метода СГД. Главное их различие заключается в способах разрушения и доставки, а также в разнообразных конструкциях скважинного оборудования, предназначенного для различных горно-геологических условий.
Горно-геологические аспекты применения скважиннойгидродобычи
Факторы, определяющие возможность использования скважинной гидродобычи. Успешная разработка месторождения способом СГД преждевсего зависит от физико-геологических условий, главными из которыхявляются возможность перевода руды в подвижное состояние и осуществление управления толщей налегающих пород. При этом мощность пласта, глубина его залегания и ценность руды должны обеспечить рентабельность добычи.
|
|
|
В данном случае геотехнологическим свойством руды, которое обеспечит возможность перевода её в подвижное состояние, является прочность пород рудного пласта. Именно этот фактор, в основном, определяетпараметры технологии и оборудования СГД. С этой точки зрения можно выцепить следующие три типа месторождений:
1) рудная толща представлена рыхлыми породами, имеющими плывунные свойства (наиболееблагоприятные для СГД);
2) для разрушения рудного пласта требуется гидромеханическое воздействие;
3) для разработки необходимо предварительное механическое, биологическое или химическое ослабление прочности пород рудной толщи.
Существенно влияют на параметры технологии СГД мощность и прочность покрывающих пород. Мощные, монолитные, прочные породы кровли могут обеспечить наибольшее извлечение и незначительное разубоживание. И, наоборот, при неустойчивых покрывающих породах технологиядобычи усложняется, а потери и разубоживание руды увеличиваются.
|
|
|
По гидрогеологическим условиям месторождения можно подразделить на сухие, обводненные, которые можно тем или иным способом осушить, и на месторождения с обильным водопритоком, когда их осушениенерентабельно.
При разработке сухих и осушаемых месторождений гидромониторная струя воздействует на забой, как при разработке на поверхности. Этообеспечивает дальность эффективного разрушения до 20 м, что вполнедостаточно для рентабельной гидродобычи большинства полезных ископаемых.
При разработке месторождений с обильным водопритоком процессдобычи ведется в затопленной камере и показатели добычи значительноухудшаются, так как гидромониторная струя в волной среде эффективнораспространяется на небольшие расстояния (до 1-25 м в зависимости отдавления и расхода воды).
Состояние поверхности также существенно влияет на конструкциюдобычного оборудования.
Физико-механические свойства руды определяют важнейшие параметры СГД: удельный расход и потребный напор воды для разрушения исмыва, параметры гидротранспортирования пород, размеры карты намыва. Эти же свойства определяют в значительной степени выбор основногооборудования (насосов, гидромонитора, механизма подъема). И, наконец,от физико-механических свойств руды зависят потери и разубоживаниепри добыче, измельчение при гидротранспортировании, слёживаемость иводоотдача при складировании.
|
|
|
Физико-механические свойства пород кровли определяют их устойчивость при обнажении в процессе выемки рудного пласта. Устойчивостькровли определяет параметры системы разработки, размеры камеры и порядок ее выемки.
Большое влияние на эффективное применение СГД оказывают формаи элементы залегания рудных тел. Условия контакта вмещающих пород покровле и подошве определяют потери руды и способы доставки (смыва) вкамере. Большую роль играет ценность полезного ископаемого. Угол падения пласта определяет способ доставки разрушенной руды к всасывающему устройствувыдачного механизма и в этом смысле, чем больше угол падения пласта, темлучше условия доставки в камере.
Глубина залегания определяет конструкцию добычного оборудованияи влияет на экономическую эффективность метода. С увеличением глубины залегания себестоимость добычи руды методом СГД увеличиваетсянезначительно. Это позволяет эффективно отрабатывать рудные тела, залегающие на большой глубине или под водоемами, разработка которыхтрадиционными способами или невыгодна, или вообще невозможна.
|
|
|
Требования к качеству руды, потерям и разубоживанию в значительной степени определяют параметры технологии и оборудования СГД.Заболоченность или сложность рельефа поверхности над руднымтелом влияет на конструкцию и тип применяемого оборудования длямеханизации добычных работ, бурового агрегата, трубоукладчика итранспортных средств. Указанное оборудование может быть общепромышленного назначения, в болотном исполнении или с использованиемплавучих средств (корабль, понтон, баржа). Связь параметров технологии СГД с характеристиками физико-геологической обстановки представлена в табл. 19.1
К основным горно-геологическими факторам относятся:
· содержаниеполезного ископаемого (компонента) на единицу площади и его балансовые и прогнозные запасы,
· прочность пород продуктивного пласта,
· устойчивость покрывающих пород в естественном состоянии,
· мощность продуктивного пласта,
· угол залегания пласта,
· мерзлое или талое состояниепласта и вышележащих пород,
· обводненность, водопритоки и проницаемость пород,
· гранулометрический состав пород продуктивного пласта.
Физико-геологические факторы будут определять способ реализациикаждой технологической операции СГД (табл.19.2).
Экономический эффект. Простота основного оборудования предопределяет небольшие капитальные вложения. Дорогостоящие вскрышныеработы заменяются бурением добычных скважин. Попутное обогащениев процессе гидродобычи и гидротранспорта сокращает расходы на переработку руды и улучшает качество концентрата.
Автоматизация поточного гидравлического процесса добычи, доставки, подъема позволяет осуществлять полную автоматизацию производственного процесса.
Экологический эффект. При скважинной гидродобыче создаются благоприятные возможности по обеспечению охраны природы и безопаснойработы. Отсутствие вскрышных работ в традиционном смысле позволяетсохранить в целости культурный слой почвы, а при разработке месторождения в затопленной камере - режим поверхностных и подземных вод.
Затраты на рекультивацию поверхности месторождения после СГД незначительны, так как она сводится в основном к ликвидации разведочных идобычных скважин.
Отсутствие взрывных и погрузочных работ и автомобильной откаткипрактически исключает запыленность и загазованность атмосферы и полностью снимает вопрос вентиляции, как при разработке месторожденияглубокими карьерами или шахтами. Тем самым обеспечиваются комфортные условия труда.
Гидравлическая закладка отходами обогащения отработанных камерсущественно уменьшает объем хвостохранилищ, являющихся источником запыленности и загазованности окружающей среды: почвы, воздухаи воды.
Поточная технология добычи и транспортирования руды создает возможность комплексной механизации и автоматизации СГД, а также обеспечивает управление добычей из единого диспетчерского пункта.
Технология СГД совместно с гидротранспортом позволяет применить оборотную систему водоснабжения, которая не загрязняет подземные и поверхностные источники и существенно уменьшает расход свежейводы.
Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 324; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!