Скважинная гидродобыча россыпных и осадочных полезных ископаемых

Разработка технологического решения осуществлялась по заказу рудника ПО «Эстонфосфорит»  (г. Таллинн, Маарду) в 1989-1990 г.г. с целью добычи фосфорита на Маардусском месторождении и его обогащения единым комплексом. Полученные результаты заложены в основу способа и оборудования скважинной гидродобычи полезных ископаемых, таких как россыпное золото, серебро, титано-циркониевые, кварцевые строительные и формовочные пески, фосфориты, янтарь, алмазы, погребенный сапропель, лунный камень, рубины и сапфиры, др.

Изготовленная в 1992 г. акционерным обществом «Сапропэк» мобильная бурильно-добычная установка скважинной гидродобычи (СГД) на гусеничном ходу позволила провести успешные ее испытания на одном из месторождений драгоценных камней в Шри Ланка.

Разработка осадочного пласта с полезным ископаемым в виде вкраплений в общий массив породы размерами до 20 мм с 2,2%-ным его содержанием в массиве производилась на площади в 122 Га на глубинах от 0 до 34 м на протяжении 2 месяцев. Для эффективной работы добычного оборудования использовался скважинный гидромонитор (СГ) диаметром 220 мм и 260 мм производительностью по пульпе до 160 м³/ч. Обогащенная полезным ископаемым пульпа из скважины подавалась эрлифтом и  трубопроводом на самоходный промывочный агрегат, разделялась на твердую и жидкую фракции. Твердая фракция, включающая полезное ископаемое, обогащалась на барабанно-ситовом узле и поступала на дальнейшую обработку. Вода проходила первичную очистку в отстойнике и высоконапорным насосом подавалась обратно в скважину на СГ.        

В процессе работ отрабатывалась технология ведения добычи и обогащения полезного ископаемого, подбирался наилучший вариант расчета и изготовления СГ, его эксплуатационных характеристик.

За счет использования в процессе опыта высоконапорного насосного оборудования давление струи скважинного гидромонитора достигалось до 320 бар. Радиус камеры разработки полезного ископаемого из одного скважинного забоя по расчету составлял не менее 4,6 м. По факту реальных работ он был значительно больше.  

Конструктивная особенность добычных скважин заключалась в их положении относительно разрабатываемого пласта: это могли быть как вертикальные так и наклонные выработки, позволяющие плавно осуществлять обрушение кровли над добычным пространством.

Способ применим как при поисково-оценочных геологоразведочных работах на месторождениях, так и на эксплуатационной добыче полезного ископаемого.

Технико-экономическое обоснование применения способа СГД включает в себя обработку геологической информации по месторождению полезного ископаемого, определение оптимальных вариантов его вскрытия и разработки, выбора из всевозможных способов его добычи наиболее эффективного и целесообразного, расчет  показателей выбранного технологического процесса и скважинного оборудования, изготовление по эскизным чертежам опытного образца с проведением натурных испытаний.

На основании полученных оптимальных показателей гидродобычи полезного ископаемого после натурных испытаний дорабатывается скважинный гидромонитор и насосное оборудование откачки пульпы из скважины. По доработанным после опыта чертежам изготавливается эксплуатационные комплект оборудования и передается заказчику. По времени данный этап работ занимает от 4 до 7 месяцев, по стоимости – от 0,7 до 1.5 млн. руб. Диапазон по времени подготовки и его цены зависит от геологических условий месторождения, его удаленности, вида полезного ископаемого и требуемой производительности комплекса.   

Полный комплект оборудования для осуществления добычи состоит из мобильного бурильно-добычного оборудования, скважинного гидромонитора, скважинного оборудования пульпоподьема, обогатительного узла.

Стоимость опытно-промышленный комплекса в ценах 2014 г. составляет 24,2 млн. руб.

Технологическая разработка и оборудование СГД для ее осуществления позволяют мобильно, оперативно, дешево и эффективно разрабатывать месторождения полезных ископаемых в местах, где не возможно применение традиционных решений ведения горных работ или их использование является дорогостоящим и неперспективным.  

• Опытно-промышленная технология скважинной гидродобычи и обогащения полезных ископаемых.pdf
• Опытно-промышленная технология скважинной гидродобычи и обогащения полезных ископаемых.doc