способ разработки россыпных месторождений

Формула изобретения

1. Способ разработки россыпных месторождений, включающий сооружение вертикальной скважины, рядом с которой через продуктивные отложения и плотик бурят необходимое количество нисходящих скважин, из которых производят размыв продуктивных россыпных отложений, переводя их в пульпу и направляя ее в сторону вертикальной скважины, и извлекают включения на поверхность, отличающийся тем, что вертикальная скважина оборудована сквозной фильтровой колонной, а под нисходящими скважинами через плотик в зоне устойчивых пород образовывают приямки с помощью буровых снарядов-расширителей, в приямках осуществляют разрушение включений в виде валунов, осколки которых вместе с галечником и фрагментами вмещающих пород с самородками посредством грейферных колонок извлекают на поверхность.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что с помощью гидромониторных насадок и подобных приспособлений производят очистку фильтровой части вертикальной скважины, как изнутри сквозной фильтровой колонны, так и снаружи из нисходящих скважин.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что размыв продуктивных россыпных отложений производят путем гидромониторного воздействия пульсирующими струями с периодами пульсации от 2 до 5 с.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, в частности к разработке прибрежных морских россыпных месторождений полезных ископаемых, в том числе к разработке аллювиальных россыпей ценных минералов и благородных металлов, включая золото, серебро, платину и др.

Известен способ скважинной гидродобычи полезных ископаемых из россыпных месторождений (А.с. № 989072, опубл. 15.01.1983), включающий вскрытие продуктивного пласта добычными скважинами, пробуренными до его подошвы, перевод полезного ископаемого в плывунное состояние путем закачки в него жидкого реагента, выдачи полученной пульпы на поверхность и заполнение отработанных камер налегающими породами, для чего дополнительно бурят нагнетательные и откачные скважины.

Недостатком данного способа является неполная отработка россыпного месторождения полезного ископаемого, т.е. не вся россыпь месторождения переводится в пульпу, которая в дальнейшем с большими потерями выдается на поверхность.

Наиболее близким к заявляемому способу является «Способ извлечения полезных компонентов из подводных формаций через скважины» (RU № 2026490, опубл. 09.01.1995 г.), включающий вскрытие формации в пределах контуров выемочной камеры центральной выдачной скважиной и фланговыми скважинами, оборудование скважин гидромониторами, размыв и маганизирование полезного ископаемого в выемочной камере, выдачу полезного компонента и мелкой фракции вмещающих пород на поверхность, проходку пневмокомпенсационной выработки, размыв полезного ископаемого ведут газожидкостными струями в воздушной среде с формированием временного целика.

Недостатком вышеописанного способа является неполная отработка продуктивных россыпных месторождений, а также указанный способ не позволяет устранить наличие валунов и других крупных включений, которые часто встречаются в россыпных месторождениях, осложняющие и препятствующие добыче полезных ископаемых.

Задачей предлагаемого изобретения является создание способа разработки россыпных месторождений, позволяющего максимально отработать продуктивное россыпное отложение, тем самым увеличить добычу полезного ископаемого, а также извлечь из россыпи галечник, валунник и фрагменты вмещающих пород с самородками.

Поставленная задача решается с помощью предлагаемого способа разработки россыпных месторождений, включающего сооружение вертикальной скважины, рядом с которой через продуктивные отложения и плотик бурят необходимое количество нисходящих скважин, из которых производят размыв продуктивных россыпных отложений, переводя их в пульпу и направляя ее в сторону вертикальной скважины, и извлекают включения на поверхность, причем вертикальная скважина оборудована сквозной фильтровой колонной, а под нисходящими скважинами через плотик в зоне устойчивых пород образовывают приямки с помощью буровых снарядов расширителей, в приямках осуществляют разрушение включений в виде валунов, осколки которых вместе с галечником и фрагментами вмещающих пород с самородками посредством грейферных колонок извлекают на поверхность.

С помощью гидромониторных насадок и подобных приспособлений производят очистку фильтровой части вертикальной скважины, как изнутри сквозной фильтровой колонны, так и снаружи из нисходящих скважин.

Размыв продуктивных россыпных отложений производят путем гидромониторного воздействия пульсирующими струями с периодами пульсации от 2 до 5 секунд.

Отличительными признаками является то, что:

- вертикальная скважина оборудована сквозной фильтровой колонной, позволяющей вести отбор размытых продуктивных отложений на всем их вертикальном расположении, что позволяет максимально отработать месторождение;

- под нисходящими скважинами, через плотик в зоне устойчивых пород образовывают приямки с помощью буровых снарядов-расширителей, в приямках осуществляют разрушение включений, переводя их в пульпу и направляя ее в сторону вертикальной скважины, а также разрушают включения в виде валунов, осколки которых вместе с галечником и фрагментами вмещающих пород с самородками посредством грейферных колонок извлекают на поверхность, т.е. максимально увеличивают добычу полезного ископаемого, а также позволяют извлечь из россыпи галечник, валунник и фрагменты вмещающих пород с самородками;

- производят очистку фильтровой части сквозной фильтровой колонны с помощью гидромониторных насадок и подобных приспособлений, что позволяет максимально пропустить пульпу через фильтровую часть, тем самым поддерживать более высокий уровень добычи полезных ископаемых.

Способ поясняется чертежом, на котором представлена схема вскрытия россыпного месторождения.

Способ разработки россыпных месторождений включает сооружение вертикальной скважины 1 со сквозной фильтровой колонной 2 с широкопроходными отверстиями, проходящей через продуктивные россыпные отложения 3 и входящей в подземные горные выработки 4. Рядом с вертикальной скважиной 1 через продуктивные россыпные отложения 3 и плотик 5 бурят нисходящие скважины 6 с образованием под ними приямков 7 в зоне устойчивых пород 8. Количество нисходящих скважин 6 и их расположение около вертикальной скважины 1 определяется конкретными геологическими и гидрогеологическими особенностями данного месторождения, т.е. выбор может определяться плотностью россыпи, ее обводненностью, наличием галечников, валунов, фрагментов вмещающих пород с самородками в данной россыпи и т.п. Нисходящие скважины 6 могут выполняться как вертикальными, так и наклонными и оборудованы временными обсадными колоннами 9. Выполнение приямков 7 производят с помощью буровых снарядов-расширителей (не показано). Из нисходящих скважин 6 с помощью гидромониторных насадок 10 или подобных приспособлений производят размыв продуктивных россыпных отложений 3, переводя их в пульпу и направляя ее в сторону вертикальной скважины 1. Из этих же нисходящих скважин 6 производят разрушение включений в виде валунов, осколки которых вместе с галечником и фрагментами вмещающих пород с самородками с помощью, например, объемных грейферных колонок 11 извлекают на поверхность.

В процессе эксплуатации вертикальной скважины 1 широкопроходные отверстия фильтровой колонны 2 кольматируются, т.е. зарастают, в них может попадать и застревать галька или мелкий валунник. Чтобы произвести очистку широкопроходных отверстий в сквозную фильтровую колонну 2 и в нисходящие скважины 6 спускают гидромониторные насадки 10 и 12, струями из которых производят очистку широкопроходных отверстий, при постепенном подъеме насадок 10 и 12 снизу вверх. Гидромониторное воздействие производят пульсирующими струями с периодом пульсации от 2 до 5 сек.

Производя вокруг вертикальной скважины 1 очистку от галечника и валунника, а также очистив широкопроходные отверстия сквозной фильтровой колоны 2 от кольматанта и производя операции по воздействию на продуктивные россыпные отложения 3, временные обсадные колонны 9 из нисходящих скважин 6 извлекают.

Предлагаемый способ может использоваться при разработке глубокозалегающих россыпных месторождений, а также при разработке месторождений под водоемами, в прибрежно-морских регионах, сложных горно-геологических, криогенных и климатических условиях и позволяет максимально отработать продуктивное россыпное отложение, тем самым увеличить добычу полезного ископаемого, а также извлечь из россыпи галечник, валунник и фрагменты вмещающих пород с самородками.