Классификация систем разработки

В основу классификации систем разработки при традиционной технологии добычи закладываются самые разнообразные принципы. Так, например, системы подземной разработки рудных месторождений обычно классифицируются по способу управления горным давлением. Этот принцип классификации можно использовать и при некоторых геотехнологических, методах, например при скважинной гидродобыче, где можно выделить следующие системы:

- с открытым очистным пространством (рисунок 7.1), которые эффективны при устойчивых покрывающих породах;

- с обрушением вмещающих пород или их плавной посадкой (рисунок 7.2);

- с закладкой выработанного пространства (рисунок 7.3).

В основу других классификаций положены способы подготовки залежи к ведению технологического процесса, порядок разработки месторождений, его геологическая характеристика, порядок ведения подготовительных, нарезных и очистных работ, метод воздействия на пласт, схема движения рабочих агентов и продуктивных флюидов и т.д.

а—камерная с одиночными целиками; 1—вода; 2 — сжатый воздух; 3—пульпа; 4— кровля; 5 — руда; б — блоковая с ленточными целиками; в — камерная с звездообразными целиками (МГРИ); 1—3 —добычные скважины; 4 — целик; 5—добычная камера; 6—массив

Рисунок 7.1 – Система разработка при СГД с

открытым очистным пространством

По некоторой аналогии с нефтяниками классифицировать системы разработок геотехнологическими методами добычи можно по форме расположения добычных и вспомогательных скважин: линейными рядами (рисунок 7.4) или ячейками. В свою очередь системы разработки рядами могут подразделяться по: форме рядов (замкнутые и незамкнутые), взаимному расположению рядов и скважин (с выдержанным расстоянием между скважинами и с уплотнением в центральной части), степени уплотнения (малая, средняя, большая), темпу ввода.скважин в эксплуатацию (одновременный ввод целого блока скважин или постепенный рядами), порядку ввода скважин в эксплуатацию в отношении структуры залежи (по простиранию, падению, восстанию) и т.д.

1—3 — добычные агрегаты; 4 — отрабатываемая камера; 5 — заходки; 6 — обрушенная камера

Рисунок 7.2 – Система разработки с обрушением

Не всегда геотехнологические методы осуществимы через скважины. В ряде случаев геотехнологические процессы перевода полезных ископаемых в подвижное состояние используют при традиционных способах разработки месторождений, а также при сочетании их со скважинами.

Если классифицировать системы разработки при геотехнологических методах добычи по способу подготовки месторождения (таблица 7.1), то можно выделить:

- системы разработки месторождений отдельными скважинами-камерами (например, разработка месторождений калийной соли через отдельные скважины;

- системы разработки месторождений взаимодействующими скважинами (подземная выплавка серы, подземное выщелачивание металлов, сплошная разработка месторождений каменной соли, подземная газификация угля и т.д.);

- системы разработки месторождений, сочетающие традиционную технологию добычи со скважинной (подземное выщелачивание металлов);

- системы разработки характерные для традиционных методов добычи полезных ископаемых, но использующие геотехнологический принцип перевода полезных ископаемых в подвижное состояние [подземное лугование (Растворение соли в подземных выработках) при шахтной добыче соли, подземное выщелачивание металлов].

А-А

1 2 3 4 3 5

1—разрабатываемый блок; 2—целик; 3 — закладываемые блоки; 4— разработка целиков; 5 — закладка отработанных целиков

Рисунок 7.3 – Система разработки при СГД с закладкой выработанного пространства

а—рядами (прямоугольные, шахматные); б—гексагональная ячейка; в — треугольная ячейка; скважины: 1 — откачные; 2 — эакачные; 3 — контур рудной залежи

Рисунок 7.4 – Системы расположения скважин

Рисунок 7.5 – Камерная система отработки соляной залежи через сдвоенные скважины (батарейный метод)

Таблица 7.1 – Классификация систем разработки по способу подготовки месторождения

Вода

1 — ствол шахты; 2 — горизонтальные полевые выработки; 3 — землесос; 4 — водоотливной насос; 5 — добычные скважины; 6— рудное тело; 7 — водовод; 8—гидромонитор; 9 — устройство для монтажа секций водовода и подачи гидромонитора на забой

Рисунок 7.6 – Комбинированная система разработки СГД из подземных выработок и скважинами

4 5

1 — буровой (дренажный) орт; 2 — напорная перемычка; 3 — трубопроводы для выдачи продукционных растворов; 4, 5 — выработки вышележащего горизонта; 6 — трубопровод для подачи выщелачивающих растворов; 7 — замагазинированная руда

Рисунок 7.7 – Система подземного выщелачивания дробленой и замагазинированной руды

1—полевой штрек; 2 — специальная дренажная выработка; 3 — вертикальные скважины гидробарьера; 4 — перемычки; 5 — дренажный штрек; 6 — наклонные скважины гидробарьера; 7—ствол шахты; 8—заложенные упрочненной закладкой выработки; 9 — орт; 10 — междублоковые целики; 11 — руда; I—VII — выщелоченные ранее блоки

Рисунок 7.8 – Схема довыщелачивания ранее отработанных блоков