2. Подготовка и вскрытие запасов участка

Объем и содержание работ по подготовке месторождения к отработке зависят от конкретных условий местности. В условиях равнинной сухой местности подготовка сводится к прокладке подъездных путей, линии электроснабжения, трубопроводов для подачи рабочих агентов и отвода продуктивных флюидов. В условиях заболоченной местности необходимо проведение дренажных работ.

Вскрытие месторождения осуществляется скважинами, которые по своему наначению бывают добычные и вспомогательные (разведочные, водоотливные, контрольные). Вскрытие месторождения состоит из ряда последовательно выполняемых операций: выбора места заложения скважин, уточнение конструкции скважин, бурение и обсадка скважин, геологические, гидрогеологические и геофизические исследованя скважин, оборудование скважин к эксплуатации, оформление документации, сдача скважины в эксплуатацию.

Различают следующие способы вскрытия: отдельной скважиной (вертикальной или наклонной); группой скважин (спаренными скважинами, группой взаимодействующих скважин).

2. Конструкция буровых скважин и буровое оборудование

Конструкция добычных скважин зависит от применяемого геотехнологического способа, геологических факторов и типа добычного оборудования.

Обсадка добычных скважин на участке залегания рыхлых пород обязательно должна осуществляться.

Тип бурового оборудования зависит от глубины залегания пласта, крепости покрывающих пород и диаметра скважины. При глубине залегания пласта до 30-40 м под слоем прочных покрывающих пород могут применяться буровые станки шарошечного типа СБШ. Для слабых пород возможно применять станки шнекового вращательного бурения типа СБР. При глубинах до 200 м целесообразно применять станки вращательного бурения [4].

Целесообразно, чтобы буровое оборудование сочетало характеристики разведочного бурения (отбор керна, проходку по породам с любыми свойствами и условиями залегания, обсадка, цементация) с ввозможностью монтажа скважинного оборудования.

Добычные скважины до залежи бурят как обычные геологоразведочные скважины. Особенности бурения скважин: необходимость отбора керна в слабых неустойчивых породах; требования к надежному выявлению контактов пород с продуктивной залежью при близких физико-механических свойствах; необходимость обеспечения устойчивости стенок в породах небольшой крепости; недопустимость значительных искривлений ствола, так как это усложняет спуск технологических колонн. Крепление скважин выполняется в два этапа: спус обсадной колонны и цементация затрубного пространства.

Перед оборудованием скважин осуществляется ее исследование и составляется необходимая документация.

2.4.2.4 Технология добычи.

Технология добычи полезных ископаемых геотехнологическими методами определяется самим методом. Например, для метода скважинной гидродобычи технологические операции, способы их осуществления и влияющие факторы приведены в табл. 2.4.

Выбор схемы очистной выемки и ее параметров, взаимная увязка процессов добычи определяются конкретными условиями разработки и должны обеспечивать заданную производительность добычи при минимальных удельных эксплуатационных затратах и возможно полном извлечении.

Таблица 2.4

Технологические операции и влияющие факторы скважинной гидродобычи

Технологическая операция	Способ осуществления	Факторы
		Физико-геологические	Технические и технологические
1	2	3	4
Разрушение.	Размыв струей воды, фильтрационное.	Крепость руды, устойчивость кровли и другие физико-механические характеристики руды, мощность пласта.	Порядок и скорость отработки камеры, давление и расход воды, расстояние асадки до забоя.
Доставка.	Самотечная.	Гранулометрический состав, плотность, форма частиц.	Порядок отработки камеры, наклон почвы забоя, расстояние доставки, давление и расход воды.
	Струей	Те же.	Технология размыва и доставки.
Подъем.	Эрлифтный.	Те же и абразивность.	Регулируемость подачи руды, удаление крупных кусков, высота подъема, диаметр труб, давление и расход воздуха.
	Гидроэлеваторный, гидроэрлифтный.	Те же.	Те же и давление и расход воды. Конструктивные параметры гидроэлеватора.
	Противодавлением.	Те же.	Высота подъема, герметичность.
Гидротранспорт.	Самотечный.	Гранулометрический состав, плотность, форма частиц.	Расход, уклон. Размеры лотка и его характеристика.
	Трубопроводный.	Те же.	Расход, плотность пульпы. Диаметр и характеристика трубопровода, землесоса, расстояние транспортирования.
Укладка руды на карте намыва.	Гидравлическая.	Гранулометрический состав, плотность, водоотдача, рельеф местности.	Способы заполнения карты и удаления воды из отвала. Расход и плотность пульпы.
Управление горным давлением.	Оставлением целиков.	Устойчивость целиков и потолочин, система разработки.	Порядок отработки. Размер камер и целиков.
	Противодавлением.	Физико-механические свойства руды и пород кровли.	Давление воды в камере
	Обрушением.	Устойчивость кровли.	Порядок выемки запасов.

Система разработки

Под системой разработки понимается порядок расположения, проходки и отработки добычных скважин, увязанный во времени и пространстве.

Конкретная система разработки определяется самим геотехнологическим способом.

Оптимальной системой расположения скважин на месторождении будет являться сетка скважин, обеспечивающая минимальнные затраты на 1 т добытого полезного ископаемого при возможно более полном извлечении запасов разрабатываемого месторождения. Применительно к спосообу скважинной гидродобычи устойчивые параметры камерной системы разработки можно определить по номограмме представленной на рис. 2.1. По принятому расстоянию между скважинами определяют радиус и площадь камеры, а также коэффициеннт извлечения полезного ископаемого. Срок отработки месторождения определяется из выражения:

Где – площадь месторождения, – параметры сетки расположения скважин, м; – число одновременно работающих скважин.

Общее число добычных скважин определяется из выражения:

Где – срок службы одной добычной скважины, сут.

Проектный уровень добычи:

Где – среднесуточная производительность скважины, т/сут.