RU2543232C2

RU2543232C2 - Method of leaching mineral deposits from producing formation

Info

Publication number: RU2543232C2
Application number: RU2013131693/03A
Authority: RU
Inventors: Александр Егорович Воробьёв; Алексей Алексеевич Щёлкин; Татьяна Владимировна Чекушина; Асем Сабитовна Каукенова; Кирилл Александрович Воробьёв
Priority date: 2013-07-10
Filing date: 2013-07-10
Publication date: 2015-02-27
Also published as: RU2013131693A

Abstract

FIELD: mining operation.

SUBSTANCE: invention can be used in particular in underground leaching unconsolidated sediments containing Cu, Au, Mo, U, NaCl, MgCl₂ 6H₂O, and others. The method of leaching the mineral deposits from the producing formation comprises drilling injection and production bores, feeding the leach solution through the injection bore and pumping the productive solution through the production bore. Drilling the injection and production bores is carried out in one direction, placing the production bores under the injection bores. After drilling the first pair of the injection and the production bores drilling the next pairs of bores is carried out in a clockwise direction from the first pair with the pitch of 45°, and supplying the leach solution is carried out after the drilling of the next pair of bores. After pumping the productive solution the used bores are choked and new bores are drilled counter-clockwise with the pitch from the first injection and production bores of 22.5°, and the following - of 45°. At oblique occurrence of ore bed, drilling of injection and production bores is carried out under the angle of occurrence of the ore bed.

EFFECT: increased efficiency of leaching of mineral deposits.

2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано, в частности, при подземном выщелачивании рыхлых осадочных пород, содержащих Cu, Au, Mo, U, NaCl, MgCl₂·6H₂O и др.The invention relates to mining and can be used, in particular, for underground leaching of loose sedimentary rocks containing Cu, Au, Mo, U, NaCl, MgCl ₂ · 6H ₂ O, etc.

Известен способ подземного выщелачивания полезных ископаемых, включающий закачку воды и реагента в пласт песков через систему закачных скважин и откачку воды и продуктивного раствора через систему откачных скважин (патент РФ №2353762, 2007). Согласно способу воду подают в пласт песков перед реагентом. Производят разогрев пласта за счет взаимодействия воды с сухой щелочью, помещенной в систему закачных скважин и дополнительно пробуренные шпуры, расположенные между закачными и откачными скважинами. Затем производят откачку щелочного раствора, после чего подают реагент.A known method of underground leaching of minerals, including the injection of water and a reagent into the sand formation through a system of injection wells and pumping water and productive solution through a system of pumping wells (RF patent No. 2353762, 2007). According to the method, water is fed into the sand formation before the reagent. The formation is heated by the interaction of water with dry alkali placed in the system of injection wells and additionally drilled holes located between the injection and pumping wells. Then, the alkaline solution is pumped out, after which the reagent is fed.

Недостатками данного способа являются значительный расход реагентов и значительный период освоения месторождения.The disadvantages of this method are the significant consumption of reagents and a significant period of development of the field.

Наиболее близким по существенным признакам и технической сущности к предлагаемому изобретению является способ выщелачивания продуктивного пласта, включающий его вскрытие рядами закачных и откачных скважин, из основного ствола каждой из которых пробурен дополнительный наклонный ствол (патент РФ №2349748, 2007). Выщелачивание ведется путем подачи выщелачивающих растворов через закачные скважины и откачки продуктивных растворов через откачные скважины. Дополнительные наклонные стволы из закачных скважин бурят вдоль линии их ряда в одном направлении, а из откачных скважин вдоль линии их ряда в противоположном направлении. Недостатком данного способа является его низкая (около 45% залежи) эффективность, обусловленная неполной проработкой залежи.Closest to the essential features and technical nature of the present invention is a method of leaching a reservoir, opening it by rows of injection and pumping wells, from the main shaft of each of which an additional inclined shaft has been drilled (RF patent No. 2349748, 2007). Leaching is carried out by supplying leaching solutions through injection wells and pumping productive solutions through pumping wells. Additional inclined shafts from injection wells are drilled along the line of their row in one direction, and from pumping wells along the line of their row in the opposite direction. The disadvantage of this method is its low (about 45% of the deposits) effectiveness, due to the incomplete study of the deposits.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является увеличение эффективности способа за счет более полной разработки пласта.The technical result of the invention is to increase the efficiency of the method due to a more complete development of the reservoir.

Технический результат достигается тем, что в способе выщелачивания полезных ископаемых из продуктивного пласта, включающем бурение закачных и откачных стволов, подачу выщелачивающего раствора через закачной ствол и откачку продуктивного раствора через откачной, бурение закачных и откачных стволов производят в одном направлении, располагая откачные стволы под закачными, при этом после бурения первой пары закачного и откачного стволов бурение следующих пар стволов производят по часовой стрелке от первой пары с шагом 45°, а подачу выщелачивающего раствора осуществляют после бурения очередной пары стволов, после откачивания продуктивного раствора использованные стволы заглушают и осуществляют бурение новых стволов против часовой стрелки с шагом от первого откачного и закачного стволов на 22,5°, а последующих - на 45°. Кроме того, при наклонном залегании рудного пласта бурение откачных и закачных стволов осуществляют под углом залегания рудного пласта.The technical result is achieved by the fact that in the method of leaching minerals from the reservoir, including drilling the injection and pumping trunks, feeding the leaching solution through the injection barrel and pumping the productive solution through the pumping, drilling injection and pumping trunks is carried out in one direction, placing the pumping trunks under the injection , while after drilling the first pair of injection and pumping shafts, the drilling of the following pairs of shafts is carried out clockwise from the first pair with a step of 45 °, and the feed is leached The drilling fluid is carried out after drilling the next pair of shafts, after pumping out the productive solution, the used shafts are drowned out and the new shafts are drilled counterclockwise with a step from the first pumping and injection shafts at 22.5 °, and subsequent ones at 45 °. In addition, with an inclined occurrence of the ore formation, drilling of pumping and injection shafts is carried out at an angle of occurrence of the ore formation.

В предложенном способе закачку и откачку растворов осуществляют из стволов, расположенных вдоль рудного пласта в его пределах, причем закачку и откачку растворов проводят из одного основного ствола скважины. Откачные стволы бурят по направлению и ниже закачных стволов по нескольким последовательно изменяющимся направлениям по мере отработки предыдущих. Бурение скважин с шагом 45° и 22,5° выбрано с учетом полной проработки пласта, обеспечиваемой конфигурацией и площадью растекания выщелачивающих растворов.In the proposed method, the injection and pumping of solutions is carried out from the trunks located along the ore formation within it, and the injection and pumping of solutions is carried out from one main wellbore. The pumping shafts are drilled in the direction below the pumping shafts in several successively changing directions as the previous ones are worked out. Well drilling in increments of 45 ° and 22.5 ° was selected taking into account the complete development of the formation, provided by the configuration and spreading area of leach solutions.

Сущность предлагаемого способа поясняется чертежами. На фиг.1 показано расположение стволов при горизонтальном залегании пласта, на фиг.2 - при наклонном залегании пласта. Для добычи полезных компонентов, содержащихся в рыхлых осадочных породах 1, например, с горизонтальным залеганием рудных пластов 2, с дневной поверхности 3 бурят систему вертикально-горизонтальных стволов скважины (4, 5, 6). Стволы размещают вдоль рудного пласта в его пределах, причем проходку закачных 4 и откачных 5 стволов ведут из одного, основного, ствола скважины 6. Откачные стволы 5 располагают по направлению и ниже закачных стволов 4.The essence of the proposed method is illustrated by drawings. Figure 1 shows the location of the trunks with horizontal bedding, figure 2 - with an inclined bed. To extract useful components contained in loose sedimentary rocks 1, for example, with horizontal bedding of ore beds 2, a system of vertically horizontal boreholes is drilled from the surface 3 (4, 5, 6). The trunks are placed along the ore formation within it, and the penetration of injection 4 and pumping 5 shafts are from one, main, wellbore 6. The pumping shafts 5 are located in the direction below the injection shafts 4.

Данная система расположения откачных и закачных стволов позволит предотвратить растекание выщелачивающих растворов за пределы контура рудного пласта 2.This system of location of pumping and injection shafts will prevent leaching solutions from spreading beyond the boundaries of the ore formation 2.

Первоначально по направлению к северу бурят закачной ствол 4 в том же направлении и ниже располагают откачной ствол 5. Затем от первого закачного 4 и откачного 5 стволов по часовой стрелке с шагом 45° бурят последующие пары закачных 4 и откачных 5 стволов. Выщелачивающий раствор закачивают по основному стволу 6 в закачной ствол 4 скважины, откуда он проникает в рудный пласт и переводит полезный компонент из твердого состояния в жидкое. Полученный таким образом продуктивный раствор с полезным компонентом откачивают из рудного пласта через откачной ствол 5 на поверхность.Initially, a pumping barrel 4 is drilled towards the north in the same direction and a pumping barrel 5 is located lower. Then, from the first pumping 4 and pumping 5 shafts, subsequent pairs of pumping 4 and pumping 5 shafts are drilled clockwise in increments of 45 °. The leach solution is pumped along the main wellbore 6 into the injection wellbore 4 of the well, from where it penetrates the ore bed and transfers the useful component from solid to liquid. Thus obtained productive solution with a useful component is pumped out of the ore formation through the pumping shaft 5 to the surface.

После каждой выбуренной пары стволов подают выщелачивающий раствор в закачной ствол 4. Через срок необходимый для выщелачивания металлов (от 10 до 15 месяцев в зависимости от характера минерализации) стволы заглушают. Бурят другие новые закачные и откачные стволы от первых новных закачного и откачного стволов в другую сторону (против часовой стрелки) на 22,5°. Последующие откачные и закачные стволы бурят также с шагом 45°.After each drilled pair of trunks, a leach solution is fed into the injection barrel 4. After a period necessary for the leaching of metals (from 10 to 15 months, depending on the nature of mineralization), the trunks are drowned. Other new injection and pumping shafts are drilled from the first new injection and pumping shafts to the other side (counterclockwise) by 22.5 °. Subsequent pumping and injection shafts are also drilled in increments of 45 °.

В случае наклонного рудного пласта (фиг.2) используют систему наклонно-горизонтальных стволов, угол залегания которых соответствует падению рудного пласта, так как технологически растворы под действием силы тяжести направляются непосредственно вниз к откачному стволу.In the case of an inclined ore seam (Fig. 2), a system of inclined horizontal shafts is used, the angle of which corresponds to the fall of the ore seam, since technologically the solutions, under the action of gravity, are directed directly down to the pumping shaft.

Таким образом, предложенный способ позволяет повысить эффективность добычи полезных компонентов за счет более полной проработки пласта, а также снизить экологическую нагрузку на окружающую среду за счет уменьшения растекания растворов за пределы контура рудного пласта.Thus, the proposed method allows to increase the efficiency of extraction of useful components due to a more complete development of the formation, as well as to reduce the environmental burden on the environment by reducing the spread of solutions beyond the boundaries of the ore formation.

Claims

1. The method of leaching minerals from the reservoir, including drilling injection and pumping shafts, feeding the leach solution through the injection barrel and pumping the productive solution through the pumping, characterized in that the drilling of pumping and pumping shafts is carried out in one direction, placing pumping shafts under the injection, in this case, after drilling the first pair of injection and pumping shafts, the following pairs of shafts are drilled clockwise from the first pair with a step of 45 °, and the leaching solution was supplied after drilling another pair of shafts, after pumping out the productive solution, the used shafts are drowned out and the new shafts are drilled counterclockwise with a step from the first pumping and injection shafts by 22.5 °, and the next by 45 °.

2. The method of leaching minerals from the reservoir according to claim 1, characterized in that when inclined bedding of the ore formation, the pumping and injection shafts are drilled at an angle of occurrence of the ore formation.