Спосіб підземної виплавки сірки

ДЛЯ СЛУЖЕБНОГО ПОЛЬЗОВАНИЯ ЭКЗ. № СОЮЗ СОВЕТСНИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИН (19) (5D4 Е 21 В 43/24 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3935162/22-03 / ,•' * (22) 17.07.85 (72) А,С.Кост_ырко, М.В.Ефремов, П.В.Хованец, Ю.Л.Минаев» Д*Е.Широбоков, В.Б.Рыбкин, З.А.Рыбкина, С.И.Добринецкий, С.М.Ивасив „ и О.Д.Харламов ,* (53) 6 2 2 . 2 3 4 . 4 ( 0 8 8 . 8 ) (56) Арене В,Ж. Разработка месторождений самородной серы методом подземной выплавки. М.: Недра, 1973, Патент С А № 2850271, Ш кл. 299-2, 1965. Авторское свидетельство СССР К' 1044063, кл. Е 21 В 43/28, 1983. (54) СПОСОБ ПОДЗЕМНОЙ ВЫПЛАВКИ СЕРЫ (57) ИзоСретенне относится к горной промышленности и позволяет обеспечить максимальное извлечение серы из недр при отработке малопроницаемых серных залежей малой и средней мощности. Серную залежь 1 вскрывают шахтными стволами 2 до водоупорных пород. Разделяют залежь 1 на панели (П) 5 путем проходки горизонтальных выработок 3 и 4 в подстилающих породах. Каждую П 5 по падению разбивают на • блоки (3). Из выработки 3 бурят ка клонно-горизонтальные скважины (С) 9 и 10, разбуривая каждый Б по почве • залежи 1. Затем производят обсадку и цементацию С 9 и 10 „до почвы залежи 1. Одновременно с поверхности бурят водоотливные С 12 и 13 для подачи теплоносителя и откачки расплав- • ленной серы. Вначале теплоноситель закачивают в С верхнего Б по рецирку-" ляционной схеме до установления* гидродинамических связей между С 9, 10 и 12. Затем устанавливают гидродина- . мические связи между С 9, 10 и 12 в нижележащих Б и между С 9, 10 и 12 вышерасположенных и нижележащих Б. После достижения устойчивой гидродинамической связи С 9, 10 и 12 всех добычных Б закачивают теплоноситель в С, расположенные в Б у нижней границы П 5. По мере выплавки серы переходят к закачке теплоносителе в С вышележащих Б. При этом откачку расплавленной серы ведут из всех С, расположенных в П 5. Отработку П 5 ведут в нисходящем порядке по падению залежи. Выработки 3 и 4 в пределах нижерасположеныых I 5 проходят вне I , зоны разогрева залежи. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. ^ N3 1279296 Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, в частности к подземной выплавке серы при отработке слабопроницаемых серных /залежей малой и средней мощности. Цель изобретения - обеспечение максимального извлечения серы из недр при отработке слабопроницаемых серных залежей малой и средней мощности, а также обеспечение нормального температурного режима в горизонтальных панельных выработках. На фиг. 1 изображена серная залежь и выработки в вертикальном разрезе; на фиг. 2 - разрез по почве залежи; на фиг. 3 - принципиальная технологическая схема отработки панели. Способ заключается в следующем. Рудную залежь 1 вскрывают шахтными стволами 2, расположенными за контурами месторождения и выработками 3 и 4, проходимыми в подстилающих породах, разбивая залежь по падению на панели 5. Ширину панели определяют в зависимости от параметров залежи, производительности рудника и принимают равной, например 100-250 м, а каждую панель разбивают на блоки 6, 7 и 8. Из выработки 3 бурят в каждый из добычных блоков 6 ряды наклонно-горизонтальных скважин 9, в блоки 7 и 8 - соответственно ряды скважин 10 и 11. Все скважины в пределах блоков бурят по почве залежи. Скважины 9, 10 и 11 в смежных блоках 6, 7 и 8 бурят в шахматном порядке. Длину блоков по падению принимают в зависимости от горно-геологических условий залежи и параметров применяемого бурового оборудования. Устья всех скважин 9, 10, 11, пройденных в подстилающих водоупорных породах, обсаживают металлическими трубами с цементацией затрубного пространства для возможности подачи по ним теплоносителя в пласт. Для разгрузки пластового давления организуют водоотлив, используя для этого скважины 12, пробуренные в поверхности. Для подачи в залежь теплоносителя и откачки на поверхность расплавленной серы бурят с поверхности специальные скважины 13, которые располагают на границе панели 5 и оборудуют их технологически необходимыми колоннами. После окончания работ по проходке стволов 2, выработок 3, 4 и бурения скважин 9, 10, 11, 12 и 13 проводят прокладку технологических трубопроводов 14, 15 по штреку и подсоединяют их к устьям скважин 9, 10 и 11, а также к скважине 13. Тру-' бопроводы оборудуют задвижками 16, с помощью которых управляют подачей 10 теплоносителя в залежь и откачкой расплавленной серы. После окончания монтажа трубопроводов 14 и 15, задвижек 16 в выработке 3 возводят гидроизоляционные перемычки 17, изолируют тем самым зоны плавления серы в каждой за- * ходке 18 панели 5. После этого проводят выплавку серы из залежи в такой последователь20 ности. Вначале теплоноситель по трубопроводу 15 подается в половину скважин (через одну) эаходки 18 блока 6, •из остальных скважин заходки прово25 1 дят откачку смеси пластовой воды и расплавленной серы и по трубопроводу 14, скважине 13 транспортируют ее на поверхность, где серу отделяют от пластовой воды известным способом, 30 например в трубчатых разделителях, а пластовую воду после догрева подают опять в залежь. Через определенный промежуток времени, например, 3-5 дней подачу теп35 лоносителя и откачку пластовой воды и серы реверсируют, т.е. меняют функции части скважин 9 на обратные. Тем самым добиваются гидродинами 40 ческих связей между скважинами 9, эксплуатируя их по рециркуляционной схеме, а выплавляют серу из нежскважинных целиков. После налаживания устойчивых гидродинамических связей между сква&инами 9 в блоке 6 и водоотливными скважинами 12 аналогично проводят такие же работы в нижележащих блоках 7 и 8. При достижении устойчивых гидроди50 намических связей между добычными скважинами блоков 6, 7 и 8 и водо-* отливными скважинами 12 проводят выплавку серы в панели в следующем порядке . 55 Теплоноситель подают в ряд скважин 11 блока 8, а серу (после разогрева пласта) откачивают из всех 1279296 рядов скважин 9, 10, 11. Для прогрением залежи на панели,,бурение водова скважин 9, 10 блоков 7, 6 и предотливных скважин с поверхности, буотвращения кольматации их застывшей рение из выработок групп наклонносерой в них периодически подается горизонтальных скважин, обсадку и цетеплоноситель. - ментацию этих скважин до почвы з а л е Теплоноситель, поступая через р я жи, закачку теплоносителя поочередно ды скважин 11 блока 8, двигаясь по в различные группы скважин, откачку восстанию залежи в сторону водоотливрасплавленной серы и отработанного ных скважин 12, разогревает залежь теплоносителя на поверхность через и плавит серу, которая стекает к по- JQ вертикальные скважины, о б л и ч а ю дошве залежи и через скважины 11, 10 щ и й с я тем, чго, с целью обеспеи 9 поступает в серопровод, транспорчения максимального извлечения серы тируется совместно с частью пластоиз недр при отработке слабопроницаевой воды с температурой выше 120°С мых серных залежей малой и средней к скважине 13, по которой откачива- t5 мощности, панели разделяют по падеется на поверхность. На поверхности нию залежи по крайней мере на два расплавленная сера отделяется от блока, наклонно-горизонтальными сквапластовой воды известным способом, жинами разбуривают каждый блок по как в подготовительном периоде обеспочве залежи, теплоноситель закачиг печения гидродинамических связей' 20 вают вначале в скважины верхнего блов залежи, а пластовая вода догреваетка по рециркуляционной схеме до ся и снова подается в залежь. установления гидродинамических с в я зей между наклонно-горизонтальными и По мере отработки блока 8 увеличивают подачу теплоносителя в скважины водоотливными скважинами,^атем устаблока 7 и в такой же последовательнавливают гидродинамические связи ности - в скважины 9 блока 6. между скважинами в нижележащих блоУправление процессом подземной ках и между скважинами вышерасполовыплавки предлагаемым способом осужеиных и нижележащих блоков, а после ществляют с помощью задвижек '16, достижения устойчивой гидродинамичесустановленных на трубопроводах 14 кой связи скважин всех добычных бло3 и 15. ° ков с водоотливными скважинами закачДля исключения температурного ку теплоносителя производят в первую влияния разогретой части пласта на очередь в скважины блока, расположенпанельный штрек его располагают под ного у нижней границы панели, с п е неразогретым массивом залежи в пререходом по мере выплавки серы на з а делах ниже расположенной панели. От- 35 качку теплоносителя в скважины блоработку панелей осуществляют по падеков, расположенных выше, при этом нию залежи, т . е . в нисходящем порядоткачку расплавленной серы ведут из к е , что исключает необходимость бувсех скважин панели. рения добычных скважин в "горячих" 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю зонах. 40 щ и й с я тем, что, с целью обеспечения нормального температурного р е Формула изобретения жима в горизонтальных панельных выра1. Способ подземной выплавки серы, ботках, отработку панелей ведут включающий вскрытие серной залежи в нисходящем порядке по падению з а шахтными стволами до водоупорных по- 45 лежи, а горизонтальные выработки прород, проходку горизонтальных вырабоходят в пределах нижерасположенных ток в подстилающих породах с р а з д е л е панелей, вне зоны разогрева залежи. .279296 1279296 ВНИИПИ Заказ 1360/ДСП Тираж 444 Подписное Произв.-полигр. пр-тиа, г . Ужгород, ул. Проектная» 4