Добыча скважин
Скважинная добыча (БДМ) — дистанционный способ добычи (добычи) полезных ископаемых посредством скважин, основанный на внутрипластовом переводе руд в подвижную форму (шлам) посредством водоструйной струи под высоким давлением ( гидравлического бурения ). Этот процесс осуществляется с поверхности земли, пола карьера, подземной шахты или плавучего судна через предварительно пробуренные скважины.
История
[ редактировать ]Судя по базе данных патентов США, историю метода можно проследить до начала 20 века (1906 г.). [1] Самая совершенная конструкция инструмента BHM была запатентована в 1926 году. [2] С некоторыми улучшениями эта концепция дизайна остается основой для современных инструментов и технологий BHM. В США основные исследования и разработки проводились USBM в 1970-80-х годах. [3] Скважинная добыча урана в Казахстане остается самым передовым проектом BHM в мире. [4]
Процесс
[ редактировать ]- глубину ; Бурится скважина на необходимую
- В скважину опускают обсадную колонну. Поскольку BHM происходит в открытом стволе, башмак обсадной колонны располагается чуть выше верхней границы продуктивного интервала (рудного тела), оставляя остальную часть открытой;
- В скважину опускают инструмент BHM;
- Вода под высоким давлением подается вниз, а инструмент вращается и перемещается вверх и вниз.
Описание инструмента BHM
[ редактировать ]Инструмент состоит как минимум из двух концентрических труб, образующих два гидравлических канала - один для откачки рабочего агента под высоким давлением (воды), второй для подачи насыщенного шлама обратно на поверхность. Инструмент BHM обычно состоит из трех основных блоков: (1) нижней головки с эжектором ( водоабразивным насосом ) и гидромонитора секциями ; (2) удлинительная секция, состоящая из набора стандартных труб, соединяющих нижнюю и верхнюю головку; и (3) верхнюю головку, включающую вертлюг, обеспечивающий подвешивание и вращение инструмента в скважине, а также его соединение с источником рабочего агента (насосной станцией) и шламоуловителем. Эрлифт часто используется , чтобы помочь эжектору перекачивать суспензию с больших глубин. Для работы с инструментом BHM обычно используется стандартная буровая установка.
Инструмент опускают в скважину до достижения гидромонитором необходимой глубины. Затем вода под высоким давлением откачивается. Примерно половина его выходит из инструмента через гидромонитор и выбрасывается за пределы инструмента в виде мощной гидроструи. Струя разрезает и разрыхляет руду, образуя шлам, который эдуктором перекачивается обратно на поверхность. В пруде-сборнике или резервуаре суспензия отделяется, а осветленная вода рециркулируется. При добыче камней и руд можно создавать пещеры различной формы. Их форма зависит от манипуляций с инструментом BHM во время горных работ, которые, очевидно, состоят из вращения инструмента, его перемещения вверх и вниз и комбинации этих двух действий. Скважинную добычу применяют из вертикальных, горизонтальных и наклонно-направленных скважин.
Преимущества БХМ
[ редактировать ]К основным преимуществам метода относятся низкие капитальные и эксплуатационные затраты, мобильность, селективность, возможность работы во вредных и опасных условиях, малое воздействие на окружающую среду и ряд других. Метод применяется при добыче таких природных ресурсов и промышленных материалов, как: уран, железная руда, кварцевый песок, мелкий гравий, уголь, полиметаллические руды, фосфаты, золото, алмазы, марганец, редкоземельные элементы, фосфориты, янтарь и ряд других. . Добыча скважин также используется в разведке, стимуляции добычи нефти, газа и воды, строительстве подземных хранилищ, природоохранных целях и т. д.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ М. Ваннер, Метод одновременной добычи и промывки глины, каолина, патент США 823749, 19 июня 1906 г.
- ^ Э. Э. Клейтор, Аппарат для горной добычи, патент США 1607586, 16.11.1926.
- ^ Г. Саваник, Горные работы через скважины с помощью водометов, WJTA, Jet News, 09, 1996 г.
- ^ Г. Абрамов, Геотехнология - решение проблемы нетрадиционного урана, IJSRED, том 3, выпуск 3, июнь 2020 г.