RU142776U1 - DEVICE FOR PRODUCING USEFUL FOSSILS BY THE METHOD OF SINGLE-BORE UNDERGROUND LEACHING UNDER CONDITIONS OF PERENNIAL FROZEN - Google Patents
DEVICE FOR PRODUCING USEFUL FOSSILS BY THE METHOD OF SINGLE-BORE UNDERGROUND LEACHING UNDER CONDITIONS OF PERENNIAL FROZEN Download PDFInfo
- Publication number
- RU142776U1 RU142776U1 RU2014107154/03U RU2014107154U RU142776U1 RU 142776 U1 RU142776 U1 RU 142776U1 RU 2014107154/03 U RU2014107154/03 U RU 2014107154/03U RU 2014107154 U RU2014107154 U RU 2014107154U RU 142776 U1 RU142776 U1 RU 142776U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- working column
- horizon
- developed
- working
- external
- Prior art date
Links
- 238000002386 leaching Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 238000005065 mining Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 9
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000005276 aerator Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 17
- 239000012224 working solution Substances 0.000 description 6
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012042 active reagent Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 1
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N uranium(0) Chemical compound [U] JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
Abstract
1. Устройство для добычи полезных ископаемых методом односкважинного подземного выщелачивания в условиях многолетней мерзлоты, содержащее две коаксиально расположенные рабочие колонны внешнюю и внутреннюю, на внешней рабочей колонне размещены два фильтра, верхний фильтр размещен на верхней границе разрабатываемого горизонта, нижний фильтр размещен на нижней границе разрабатываемого горизонта, на внутренней рабочей колонне размещены насос и пакер, отличающееся тем, что внутренняя рабочая колонна над пакером снабжена проточным нагревателем и соединена с внешней рабочей колонной через дистанционно управляемый клапан.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что внешняя поверхность рабочей колонны покрыта теплоизоляционным материалом от дневной поверхности до разрабатываемого горизонта.3. Устройство по п. 1 и 2, отличающееся тем, что верхний фильтр дополнительно снабжен аэратором.1. A device for mining minerals by the method of single-well underground leaching under permafrost, containing two coaxially located working columns, external and internal, two filters are placed on the external working column, the upper filter is located on the upper boundary of the developed horizon, the lower filter is located on the lower boundary of the developed horizon, on the inner working column there is a pump and a packer, characterized in that the inner working column above the packer is equipped with flow heating STUDIO and connected to the outer work string through the remote-controllable klapan.2. The device according to claim 1, characterized in that the outer surface of the working column is covered with heat-insulating material from the day surface to the horizon being developed. 3. The device according to claim 1 and 2, characterized in that the upper filter is additionally equipped with an aerator.
Description
Полезная модель относится к горному делу и может быть использована при проектировании, освоении и отработке руд месторождений различных полезных ископаемых, таких как уран, медь, золото и др., методом подземного выщелачивания в условиях многолетней мерзлоты, без предварительного прогрева месторождения.The utility model relates to mining and can be used in the design, development and mining of ores of deposits of various minerals, such as uranium, copper, gold, etc., by the method of underground leaching under permafrost conditions, without preliminary heating of the deposit.
Известно сооружение для кучного выщелачивания полезных ископаемых из руд, при отрицательных температурах окружающей среды, содержащее гидронепроницаемое основание на котором отсыпана куча из подлежащей выщелачиванию рудной массы, в верхней части кучи размещается система орошения, в нижний сборник продуктивных растворов, сооружение снабжено теплонепроницаемым покрытием и по крайней мере одним тепловым элементом [1].It is known a structure for heap leaching of minerals from ores, at negative ambient temperatures, containing a hydro-impermeable base on which a heap is dumped from the ore mass to be leached, an irrigation system is placed in the upper part of the heap, in the lower collection of productive solutions, the structure is equipped with a heat-resistant coating and at least at least one thermal element [1].
Недостатком этого сооружения является необходимость извлечения рудной массы на поверхность и невозможность адаптации указанного способа для подземного выщелачивания.The disadvantage of this structure is the need to extract ore mass to the surface and the inability to adapt this method for underground leaching.
Известно так же устройство для добычи полезных ископаемых через скважины, включающее внешнюю рабочую колонну с откачными и закачными отверстиями, внутреннюю рабочую и газоподаюшую колонны, концентрично расположенные во внешней рабочей колонне, а также пакер, установленный в межтрубном пространстве. Полость внутренней рабочей колонны сообщена с внешней рабочей колонной выше пакера [2].A device for mining minerals through wells is also known, including an external working column with pumping and injection holes, an internal working and gas supply column concentrically located in the external working column, and also a packer installed in the annulus. The cavity of the inner working column is in communication with the external working column above the packer [2].
Недостатками указанного устройства является невозможность его использования в многолетнемерзлых вмещающих породах.The disadvantages of this device is the inability to use it in permafrost enclosing rocks.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков к предлагаемой полезной модели является устройство односкважинного подземного выщелачивания рудных тел описанное в [3]. В данном устройстве в скважину раздельно закачивается выщелачивающий раствор и окисляющий газ. Рудный интервал выполняется открыто сообщенным с рудным телом. Нагрев рудного тела осуществляется за счет предварительного подогрева подаваемого газа. Подъем продуктивного раствора осуществляется по технологии эйрлифт.The closest set of essential features to the proposed utility model is the device of single-well underground leaching of ore bodies described in [3]. In this device, the leach solution and oxidizing gas are separately pumped into the well. The ore interval is performed openly communicated with the ore body. The ore body is heated by preheating the feed gas. The rise of the productive solution is carried out by air-lift technology.
Недостатками указанного устройства является, во-первых невозможность использования рудного интервала открыто сообщенного с рудным телом в случае неустойчивых песчаных грунтов, которые обрушатся в рудный интервал. Во-вторых необходимость подачи воздуха даже в случае отсутствия необходимости окислять породу. Теплоемкость воздуха ниже теплоемкости выщелачивающего раствора, и использование его как теплоносителя менее эффективно.The disadvantages of this device is, firstly, the inability to use the ore interval openly communicated with the ore body in the case of unstable sandy soils that will collapse in the ore interval. Secondly, the need for air supply even in the absence of the need to oxidize the rock. The heat capacity of air is lower than the heat capacity of the leach solution, and its use as a coolant is less effective.
Технический результат полезной модели направлен на создание устройства для добычи полезных ископаемых методом односкважинного подземного выщелачивания в условиях многолетней мерзлоты при одновременном снижении затрат времени на предварительный нагрев месторождения.The technical result of the utility model is aimed at creating a device for mining minerals by the method of single-well underground leaching under permafrost conditions while reducing the time spent on pre-heating the field.
Данный технический результат достигается тем, что устройство для добычи полезных ископаемых методом односкважинного подземного выщелачивания в условиях многолетней мерзлоты, содержащее две коаксиально расположенные рабочие колонны внешнюю и внутреннюю, на внешней рабочей колонне размещены два фильтра, верхний фильтр размещен на верхней границе разрабатываемого горизонта, нижний фильтр размещен на нижней границе разрабатываемого горизонта, на внутренней рабочей колонне размещены насос и пакер, внутренняя рабочая колонна над пакером снабжена проточным нагревателем и соединена с внешней рабочей колонной через дистанционно управляемый клапан.This technical result is achieved by the fact that the device for mining using the single-well underground leaching method under permafrost conditions, containing two coaxially located working columns external and internal, two filters are placed on the external working column, the upper filter is located on the upper boundary of the developed horizon, the lower filter placed on the lower boundary of the developed horizon, a pump and a packer are placed on the inner working string, the inner working string is above the packer m equipped with a flow heater and connected to an external working column through a remotely controlled valve.
При этом, в одном частном случае внешняя поверхность рабочей колонны покрыта теплоизоляционным материалом на расстоянии от дневной поверхности до разрабатываемого горизонта.Moreover, in one particular case, the outer surface of the working column is covered with insulating material at a distance from the day surface to the horizon being developed.
Кроме того, в другом частном случае верхний фильтр может быть дополнительно снабжен аэратором.In addition, in another particular case, the upper filter may be further provided with an aerator.
Введение в устройство проточного электронагревателя позволяет осуществлять добычу полезного ископаемого с одновременным увеличением растопленной области пригодной для выщелачивания, что сокращает сроки разработки месторождения. При этом наличие управляемого клапана позволяет доводить концентрацию раствора полезного ископаемого до оптимального значения, с одновременным нагревом без подъема выщелачивающего раствора на дневную поверхность, что так же способствует сокращению расходов на добычу полезного ископаемого.The introduction of a flow-through electric heater into the device allows for the extraction of minerals with a simultaneous increase in the melted area suitable for leaching, which reduces the development time of the field. Moreover, the presence of a controlled valve allows you to bring the concentration of the mineral solution to the optimum value, while heating without raising the leach solution to the surface, which also helps to reduce the cost of mining.
Пример конкретной реализации устройства поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен вариант добывающей скважины оборудованной устройством для добычи полезного ископаемого способом подземного выщелачивания в условиях многолетней мерзлоты.An example of a specific implementation of the device is illustrated in the drawing, where in FIG. 1 shows a variant of a producing well equipped with a device for mining minerals by underground leaching under permafrost conditions.
На фиг. 1 показана обсадная труба 1 опущенная до продуктивного горизонта 2, пространство между обсадной трубой 1 и внешней рабочей колонной 3 заполнено теплоизоляционным материалом 4, внешняя рабочая колонна оборудована двумя фильтрами 5 и 6, расположенными у верхней границы разрабатываемого продуктового горизонта и у нижней границы горизонта, на верхнем фильтре 5 монтируется аэратор 7, во внешней рабочей колонне 3 размещается внутренняя рабочая колонна 8, оборудованная погружным насосом 9, дистанционно управляемым клапаном 10 и регулируемым проточным электронагревателем 11, между насосом и клапаном расположен пакер 12, установленный в межтрубном пространстве, образованном внешней и внутренней рабочей колонной. В межтрубном пространстве так же располагаются трубопровод для подачи сжатого воздуха или технического кислорода в аэратор 7 и кабельные линии для насоса 9, нагревателя 11 и управления клапанным механизмом 10. Трубопровод и кабельные линии на фигуре не показаны. Линии тока движения растворов в рудном теле и в скважине показаны стрелками 13. Фильтрация рабочего раствора в рудном теле происходит в растопленной области с границей 14.In FIG. 1 shows the casing 1 lowered to the productive horizon 2, the space between the casing 1 and the external working string 3 is filled with insulating material 4, the external working string is equipped with two filters 5 and 6, located at the upper boundary of the developed product horizon and at the lower boundary of the horizon, the top filter 5 is mounted aerator 7, in the external working column 3 is placed an internal working column 8, equipped with a submersible pump 9, a remote-controlled valve 10 and an adjustable flow the second electric heater 11, between the pump and the valve is a packer 12 mounted in the annular space formed by the external and internal working column. In the annular space there is also a pipeline for supplying compressed air or technical oxygen to the aerator 7 and cable lines for the pump 9, heater 11 and valve valve control 10. The pipeline and cable lines are not shown in the figure. The flow lines of the solutions in the ore body and in the well are shown by arrows 13. Filtration of the working solution in the ore body occurs in a melted area with a boundary of 14.
Устройство работает следующим образом. Во внешнюю рабочую колонну 3 подают горячий раствор выщелачивающего реагента, который заполняет межтрубное пространство. В этот момент слой замерзшего рудного тела начинает оттаивать за счет нагрева от рабочей колонны, нагреватель 11 обеспечивает дополнительный нагрев рабочего раствора в нижней части колонны. При необходимости можно организовать циркуляцию разогретого раствора. Открыв управляемый клапан 10 можно обеспечить циркуляцию горячего раствора внутри рабочей колонны. После того, как окружающее рабочую колонну пространство оттает, скважина переводится в основной режим работы, при котором будет обеспечиваться дальнейший нагрев и растопление рудного тела и одновременное выщелачивание полезной компоненты.The device operates as follows. In the external working column 3 serves a hot solution of leaching reagent, which fills the annulus. At this point, the layer of the frozen ore body begins to thaw due to heating from the working column, the heater 11 provides additional heating of the working solution in the lower part of the column. If necessary, you can organize the circulation of a heated solution. By opening the controlled valve 10, it is possible to circulate the hot solution inside the working column. After the space surrounding the working column is thawed, the well is transferred to the main mode of operation, in which further heating and melting of the ore body and simultaneous leaching of the useful component will be ensured.
В основном режиме работы горячий раствор выщелачивающего реагента через аэратор 7 и верхний фильтр 5 поступает в рудный массив и фильтруется по нему до нижнего фильтра, через который попадает в межтрубное пространство с расположенным там насосом. Насос нагнетает раствор во внутреннюю рабочую колонну 8, где он нагревается электронагревателем 11.In the main mode of operation, the hot solution of the leaching reagent through the aerator 7 and the upper filter 5 enters the ore mass and is filtered through it to the lower filter, through which it enters the annulus with the pump located there. The pump pumps the solution into the inner working column 8, where it is heated by an electric heater 11.
При открытом клапане 10 выше насоса, нагретый рабочий раствор поступает в верхнее межтрубное пространство, где пройдя через аэратор 7 и верхний фильтр 5, опять поступает в рудное тело. Фильтруясь по рудному массиву, раствор насыщается полезными компонентами, из-за присутствия в нем кислорода обеспечивает протекание окислительных реакций и нагревая массив многолетней мерзлоты, увеличивает растопленную область, которая сразу включается в процесс выщелачивания. Циркуляция раствора производится до тех пор, пока концентрация полезного компонента в растворе не достигнет технологически оптимальной величины или пока концентрация активного реагента не упадет ниже необходимого уровня.With the valve 10 open above the pump, the heated working solution enters the upper annulus, where, passing through the aerator 7 and the upper filter 5, it again enters the ore body. Filtered through the ore mass, the solution is saturated with useful components, due to the presence of oxygen in it, it provides oxidation reactions and heating the permafrost massif, increases the melted area, which immediately enters the leaching process. The solution is circulated until the concentration of the useful component in the solution reaches a technologically optimal value or until the concentration of the active reagent drops below the required level.
При закрытом клапане 10 насыщенный полезными компонентами раствор по внутренней колонне поступает на дневную поверхность для последующего извлечения полезного компонента, обогащения выщелачивающими реагентами и возврата в рабочий процесс.When the valve 10 is closed, the solution saturated with useful components through the inner column enters the day surface for subsequent extraction of the useful component, enrichment with leaching reagents, and return to the working process.
В промежуточных положениях клапана 10 обеспечивается частичная замена рабочего раствора на новый, подаваемый по внешней рабочей колонне 3. Поднятый по внутренней колонне 8 раствор идет на переработку. Этот режим используется для восстановления концентрации рабочего раствора, которая снижается по причине разбавления его талой водой из размороженного грунта. Также этот режим может использоваться для отбора проб рабочего раствора с целью контроля его химического состава.In the intermediate positions of the valve 10, a partial replacement of the working solution with a new one, supplied through the external working column 3, is provided. The solution raised along the internal column 8 is processed. This mode is used to restore the concentration of the working solution, which decreases due to dilution with melt water from thawed soil. Also, this mode can be used for sampling the working solution in order to control its chemical composition.
Предлагаемое устройство позволяет повысить эффективность добычи полезных ископаемых за счет сокращения расхода реагентов, снижения потребления энергии и сокращения времени начала эксплуатации рудного массива при подземном выщелачивании в условиях многолетней мерзлоты.The proposed device can improve the efficiency of mining by reducing the consumption of reagents, reducing energy consumption and reducing the start time of the operation of the ore mass during underground leaching under permafrost.
Источники информацииInformation sources
1. Свидетельство на полезную модель RU №17711, опубл. 20.04.20011. Certificate for utility model RU No. 17711, publ. 04/20/2001
2. Авторское свидетельство СССР №2069262, опубл. 30.09.19782. USSR Author's Certificate No. 2069262, publ. 09/30/1978
3. Патент на изобретение RU №2069262, опубл. 20.11.19963. Patent for the invention RU No. 2069262, publ. 11/20/1996
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014107154/03U RU142776U1 (en) | 2014-02-25 | 2014-02-25 | DEVICE FOR PRODUCING USEFUL FOSSILS BY THE METHOD OF SINGLE-BORE UNDERGROUND LEACHING UNDER CONDITIONS OF PERENNIAL FROZEN |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014107154/03U RU142776U1 (en) | 2014-02-25 | 2014-02-25 | DEVICE FOR PRODUCING USEFUL FOSSILS BY THE METHOD OF SINGLE-BORE UNDERGROUND LEACHING UNDER CONDITIONS OF PERENNIAL FROZEN |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU142776U1 true RU142776U1 (en) | 2014-07-10 |
Family
ID=51219685
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014107154/03U RU142776U1 (en) | 2014-02-25 | 2014-02-25 | DEVICE FOR PRODUCING USEFUL FOSSILS BY THE METHOD OF SINGLE-BORE UNDERGROUND LEACHING UNDER CONDITIONS OF PERENNIAL FROZEN |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU142776U1 (en) |
-
2014
- 2014-02-25 RU RU2014107154/03U patent/RU142776U1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0980442B1 (en) | In-situ reactor for recovering metals and energy | |
| US12181186B2 (en) | Fracturing hot rock | |
| EP2646646B1 (en) | Method and apparatus for thermally treating an oil reservoir | |
| CN103233713B (en) | Method and process for extracting shale oil gas through oil shale in situ horizontal well fracture chemical destructive distillation | |
| CN106507866B (en) | Original place loosens leaches uranium extraction method | |
| CN106437657A (en) | Method for modifying and exploiting oil shale in situ through fluid | |
| CN113503150B (en) | Bauxite in-situ leaching exploitation method | |
| CN110159241A (en) | A kind of microwave irradiation cooperates with the device of exploitation shale gas with hydraulic fracturing | |
| CN106437667A (en) | A method for underground in-situ mining of eddy current heating oil shale | |
| CN104594864A (en) | A method for mining thick oil reservoirs by burning oil layers | |
| CN112049618A (en) | Deep mineral bed supercritical carbon dioxide in-situ leaching uranium mining system and method | |
| RU2191895C1 (en) | Method of increasing oil recovery from formation | |
| RU142776U1 (en) | DEVICE FOR PRODUCING USEFUL FOSSILS BY THE METHOD OF SINGLE-BORE UNDERGROUND LEACHING UNDER CONDITIONS OF PERENNIAL FROZEN | |
| CN103470236B (en) | Coal bed gas well Automatic-heating reinjected water yield-increasing technique | |
| CN212508247U (en) | Deep mineral bed supercritical carbon dioxide in-situ leaching uranium mining system | |
| US4381873A (en) | In situ roasting and leaching of sulfide minerals | |
| RU2046184C1 (en) | Method for hydraulic rupture of a stratum | |
| CN109882145B (en) | Pitless fluidized mining method for coal-type uranium deposits | |
| US3915499A (en) | Acid pre-treatment method for in situ ore leaching | |
| US20130020080A1 (en) | Method for in situ extraction of hydrocarbon materials | |
| CN107218012A (en) | A kind of hot N of Oil/gas Well2De-plugging process method and device | |
| CN112028406A (en) | A device and method for in-situ remediation of groundwater based on directional drilling | |
| RU2305771C1 (en) | Method for borehole mining of permafrost sedimentary rock | |
| RU2370643C1 (en) | Method of integrated opening of coal deposit | |
| RU2419718C1 (en) | Procedure for well operation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20210226 |