Для добычи какого полезного ископаемого бурят скважины
Что может быть нового и научного в технологиях добычи полезных ископаемых на россыпных и осадочных месторождениях алмазов, золота, платины, янтаря, фосфоритов…?
Сотни лет ведется разработка столь важного в мире сырья, месторождения истощаются, увеличивается глубина добычи, уменьшается концентрация полезного компонента на 1 м3 вынимаемых вмещающих его пород. Если не предлагать горной промышленности новые технические разработки в этой области, человечество может однажды остаться без столь важных промышленности и повседневной жизни материалов.
Все «лакомые куски» известных месторождений россыпного золота, алмазов, платины, сапфиров давно выработаны. Горнодобывающая промышленность переходит на забалансовые и малые по запасам месторождения. При этом очень важно, чтобы добыча полезных ископаемых на таких месторождениях была рентабельна, безопасна и технологична. Ни подземная (шахтами), ни открытая (карьерами) добыча не может быть в данном случае пригодна для освоения природных россыпей или осадочных продуктивных пластов. Первая, практически не пригодна, вторая – экономически не выгодна в условиях мерзлоты, обводненности, малого содержания и количества полезного ископаемого на выявленных участках месторождений.
Вот в таких случаях на помощь горнякам приходят геотехнологические способы добычи полезных ископаемых, в частности – скважинная гидродобыча (СГД). Способ заключается в бурении технологических скважин, вскрывающих россыпное или осадочное месторождение того или другого полезного компонента, установку в скважины высоконапорного гидромонитора, размывающего полезный пласт и превращающего породы и воду в гидросмесь, элеваторного или эрлифтного подъемника гидросмеси на поверхность к перерабатывающему или обогатительному комплексу.
Оборудование для СГД может быть выполнено в стационарном, модульно-передвижном и мобильном виде. По производительности такие комплексы могут соперничать с открытыми горными разработками, но, как правило, ограничиваются 150-600 м3/ч по пульпе.
На сегодняшний день СГД особо важна при добыче россыпного золота в Монголии, Центральной Африке и России, сапфиров и рубинов – в странах Ю-В Азии, лунного камня, сапфиров, рубинов, др. – на Шри Ланка, алмазов – в Якутии, на Мадагаскаре, в африканских странах. Скважинная гидродобыча позволяет эффективно отрабатывать участки месторождений на больших глубинах, с малым содержанием полезного компонента, на незначительных площадях его распространения, в труднодоступных районах…
Себестоимость добычи данным методом в несколько раз ниже традиционных: подземной и открытой разработки. Капитальные вложения – в десятки раз ниже общепринятых.
Не зря к таким способам добычи полезных ископаемых сегодня обращаются в се чаще и чаще. СГД набирает популярность, усовершенствуется и может быть применено даже малым и средним бизнесом.
Так, например, для добычи обводненных строительных песков в Курской области с глубины до 20 м при мощности вскрышных пород 6-8 м и продуктивного пласта – 12-14 м рационально был использован модульно-передвижной комплекс на базе бурильно-крановой техники УБМ-85-17 и гидромонитора АД-300. Достигнута производительность по песку – 45-60 м3/час. Себестоимость песка составила не более 120 руб/м3. Капитальные вложения в добывающе-обогатительный комплекс составили не более 18 млн. рублей.
С 2018 года специалистами Центра по сапропелю по приглашению золотодобывающих предприятий Монголии были обследованы ряд тальвеговых месторождений страны на предмет их разработки при помощи скважинной гидродобычи. При мощности вскрышных пород 60-140 м и продуктивного золотовмещающего слоя – 1-3 м добыча открытым способом полезного ископаемого стала не эффективной и привела к полной остановке работ. Подземная добыча золота в данных горно-геологических условиях не возможна. Первый проект СГД россыпного золота в Монголии показал высокую эффективность его применения. Достигнута производительность по пульпе до 300-440 м3/ч, выемка золота отлажена на уровне 18-20% потерь, в основном, из-за высокой трещиноватости подстилающих пород. Добычное оборудование выполнено мобильным, на пневмоколесном ходу. Проектные капитальные вложения составили 36 млн. руб. Способ только начал применяться и постоянно усовершенствуется.
Скважинная гидродобыча сапфиров в одной из стран Ю-В Азии с глубины 26-78 м при слабосвязных вскрышных породах мощностью 12-14 м спроектирована под мобильную буро-добычную установку на пневмоходу и модульный промывочно-обогатительный узел на санных салазках. Технология позволяет ведение работ с плавной просадкой поверхности и образования на месте добычи водоема. Достигнута пректная производительность по пульпе в 300 м3/ч. Капитальные вложения в оборудование и проектное обоснование бизнеса оцениваются в 38-43 млн. руб.
Пробная скважинная гидродобыча гравийных отложений с содержанием сапфиров, рубинов, «кошачьего глаза», других хризобериллов, гранатов, турмалинов, топазов, кварцев, бериллов также проведена Центром по сапропелю в Шри Ланка. Работы были выполнены в 2004-2006 г. в провинции Балангода и Элахер и длились втечение 6 месяцев мобильным добычным комплексом на базе буровой установки российского производства, промывка и обогащение осуществлялась на российском оборудовании типа «Новомакс». Глубина разработки продуктивного слоя достигала 16-18 м, средняя мощность продуктивного пласта 16-11 м. Капитальные вложения в оборудование комплекса составили 23 млн. руб. За время пробной работы комплекс полностью окупил себя.
Также на Шри Ланке в провинции Ратнапура были проведены работы по СГД аллювиальных россыпей под руслом реки. При ее ширине в 8-22 м и глубине 0.4-1 м удалось сохранить экостабильную обстановку и отработать технологический режим гидродобычи полезного ископаемого, не меняя природного ландшафта. Для этого использовалось оборудование горизонтально-наклонного бурения с одновременной обсадкой скважины.
Сегодня Центр по сапропелю выполняет ряд проектов по СГД россыпного золота в Монголии, алмазов – в России, сапфиров и рубинов – в Камбодже.
Работы проходят успешно, везде достигнуты проектные показатели. Из этого следует, что СГД россыпных и осадочных полезных ископаемых приобретает всеобъемлющий характер и является одним из перспективных методов освоения природных богатств на планете.
ВИДЕООБОЗРЕНИЕ СГД
Скважинная гидродобыча россыпного золота в Монголии
Скважинная гидродобыча полезных ископаемых
Приветствую всех читателей! Этой статьей я начинаю огромную серию публикаций о бурении скважин. Что заставило меня этим заняться?
Во первых, это действительно интересный и в тоже время сложный технологический процесс, во – вторых, многие люди не знают об этом ничего, но…. хотели бы узнать об этом побольше, в целях расширения кругозора. Но беда в том, что вся литература написана сложным техническим языком и не каждому “ботанику” удается в ней разобраться.
Для начала немного слов об авторе. С рождения и по сей день вся моя жизнь можно сказать пронизана геологией. Родители работали в геологоразведочной отрасли и познавать азы бурения я начинал с детства. Прошел путь от помощника машиниста буровой установки до бурового мастера, а если взглянуть с точки зрения географии, то от республики Коми и до Магаданской области множество месторождений пришлось объехать и поработать.
А теперь приступим непосредственно к тому о чем гласит заголовок.
Что же такое скважина? – это горная выработка цилиндрической формы, длина которой во много раз превышает ее диаметр (Рис.1).
Рисунок 1 – Вид на скважину
Скажем простым языком – отверстие в земной тверди, выполненное специальной установкой. Для наглядности можно провести аналогию со сверлением дрелью в стене отверстий. Разница только в масштабе как диаметра так и глубины. Скважины бурятся на глубину от нескольких метров до десятков километров!!!! и диаметр бывает от десятков сантиметров до нескольких метров. Самая глубокая скважина в мире пробурена на Кольском полуострове во времена Советского Союза. Ее глубина составила, внимание! – 12 километров и 262 метра!!!!! Побить рекорд не удалось ни одной стране. Американцы правда что-то пытались и вроде как гордо объявили о новом рекорде, но когда компетентные службы провели исследования то, отказали им в признании нового рекорда глубины. Они пробурили ее под наклоном перейдя в горизонтальное бурение. И по факту глубина ее была значительно меньше ее длины. Кстати – глубина и длина скважины – это не совсем и не всегда одно и тоже понятие. Но об этом в этой же статье, но чуточку позже. Для начала разберем из каких элементов состоит скважина (Рис. 2). Верхняя часть скважины, ее начало – называется устье. Нижняя часть, глубина которой в процессе бурения меняется, называется забой скважины. Боковые части имеют название такое же как и в наших квартирах части комнат – стенки скважины. Пространство от устья до забоя называют стволом скважины. Проще говоря вся полость скважины это и есть ствол.
Рисунок 2 – элементы скважины
Теперь вернемся к понятию длина и глубина скважины. Обратите внимание на рисунок 2, на нем я не случайно указал земную поверхность. От нее идет отсчет и глубины и длины скважины. На первый взгляд непонятно простому обывателю о чем идет речь, но читая дальше вы все поймете. Итак, предположим мы бурим скважину ( как это делается технологически вы узнаете в следующих статьях) вертикально. Затем, на глубине 100 метров изменяем ее направление и начинаем бурить под углом, постепенно приводя ствол скважины в параллельное положение с земной поверхностью. Для наглядности – представьте, делаем подкоп под забором. Сначала мы копаем в глубину, а затем копать станем параллельно поверхности. Так и здесь все происходит. И вот так мы продолжаем бурить на большое расстояние – допустим еще 100 метров. В итоге мы получаем длину скважины 200 метров, а глубина 100 метров так и останется (Рис.3).
Рисунок 3 – длина и глубина скважины. Глубина будет 100 метров, длина 200 метров.
Единственное исключение из этого, так скажем, правила – это неприменимо к вертикальным скважинам. У этих скважин обе величины будут иметь одинаковое значение.
Теперь ответим на второй вопрос – зачем их бурят? Сейчас даже у малышей есть навыки пользоваться смартфоном или компьютером – молодежь нынче очень прогрессивная. Так вот – разберите его мысленно или реально на составные части. А теперь по порядку рассмотрим из чего он состоит, но не будем слишком углубляться в детали, а обобщенно. Корпус – зачастую пластик, изготовлен из нефтепродуктов, различные болтики, винтики и пластины крепления – металл, полученный из железной руды и сплавов различных металлов. Добавим сюда драгоценные металлы, они тоже есть в смартфонах хоть и в малых количествах. Стекло – кварцевый песок. Это только небольшая часть элементов смартфона, но этого нам достаточно будет для понимания. А теперь объединим все из чего это сделано и получим – полезные ископаемые. Так вот – самое главное для чего бурят скважины – найти полезные ископаемые!!! Металлы, минералы, газ, нефть и еще много чего. Также бурят скважины для водоснабжения, вскрывая водоносные горизонты. Существует еще такой вид бурения как буровзрывной способ. Его применяют при добыче полезных ископаемых которые залегают в твердых горных породах. Экскаватор не в силах расковырять эту твердь земную. Буровики, пробурив определенное количество скважин, закладывают взрывчатку и после взрыва порода разрыхляется, позволяя загружать ее в горные самосвалы.
На этом закончу эту статью, но продолжение следует, еще будет очень много интересного, так как проработав в этой сфере много лет мне есть о чем поведать. Если понравилось, подписывайтесь на канал и будете всегда в курсе выхода новых статей. Всем удачи и до встречи!
Всех приветствую на данном канале. В этой статье речь пойдет о том, какие бывают скважины и для чего они предназначены.
В предыдущей стаье рассказывается, что такое скважина и зачем их бурят. Теперь же разберем собственно какие они бывают и их прямое назначение. Итак, скважины разделяют по целевому назначению, другими словами, для чего ее бурят. Кроме этого, их классифицируют по направленности ствола скважины. Но обо всем по порядку.
Целевое назначение скважин разделено на четыре основные категории:
1. Поисковые
2. Разведочные
3.Эксплуатационные
4. Технические
Поисковые скважины бурят при поиске месторождений, когда геологическая служба не владеет никакой информацией о каком-то участке или имеет очень скудные данные. В таких случаях иногда шутят – “Ничего не потеряли, а ищут))”Разброс или сетка скважин при поиске достаточно большая – несколько сотен метров (Рис. 1).
Рисунок 1 – Разброс скважин при поиске (вид сверху)
Разведочные скважины – Бурение данной категории скважин ведут с целью оконтуривания месторождения и подсчета запасов полезного ископаемого. Эту категорию предлагаю сравнить с разведкой в боевых условиях. Представьте – вы знаете, что за горой готовится к наступлению супостат, а какова численность вражеской орды, не знаете. Вы отправляете в разведку группу, которая узнает точное количество пехоты, техники и другие данные о вражеской армии. Так и здесь, бурят разведочные скважины, чтобы узнать точное количество полезного ископаемого и размеры рудного поля. Сетка при бурении разведочных скважин значительно сгущается и бывает так, что расстояние между скважинами не превышает 10-20 метров.
Эксплуатационные скважины – Бурят для извлечения из недр полезного ископаемого. В основном это жидкие и газообразные ПИ (полезные ископаемые) – вода, газ, нефть. Открывая дома кран – знайте, вода к вам в дом поступает из эксплуатационной скважины. Многие думаю видели высокую башню в самом поселке или на небольшом удалении от него (Рис.2). Правда, одно уточнение – это касается небольших поселков и деревень. В больших мегаполисах невозможно обеспечить население из скважин, здесь применяют другие способы.
Рисунок 2 – Водонапорная башня (Новосибирск)
Что же касается черного золота – Здесь есть интересная особенность. Изначально бурится разведочная скважина, т.е. геологи знают, что тут по всем показателям есть залежи нефти, но на 100% нет уверенности. Поэтому бурится разведочная скважина и если нефть обнаружена, эта скважина переходит из одной категории (разведочной) в эксплуатационную (Рис.3). И начинается добыча нефти, кстати, с природным газом аналогично поступают.
Рисунок 3 – Эксплуатационные скважины (республика Коми)
И последняя категория скважин – технические. Здесь все просто. В самом названии категории лежит ответ – бурение для различных технических целей. Сюда относят скважины под взрыв (Рис. 4), для замораживания грунта (Рис.5), для дегазации угольных пластов, вентиляционные скважины для шахт (Рис.6).
Рисунок 4 – Бурение под взрыв
Рисунок 5 – система скважин при замораживании грунта
Рисунок 6 – система вентиляционных скважин
Целевое назначение скважин может объединяться, одна скважина может переходить из одной категории в другую, как ранее описано про бурение на нефть и газ( разведочная становится эксплуатационной).
В соответствии с категориями скважин существует четыре вида бурения – поисковое, разведочное ( его еще называют геологоразведочное), эксплуатационное и техническое бурение. Но это уже другая история, о которой будет рассказ в следующих материалах. До встречи!
(Прим. автора – Статья получилась объемной, поэтому о направлении скважин расскажу в следующем выпуске)
1
10 ответов:
2
0
Полезные ископаемые располагаются в земле в разном состоянии-твердом, газообразном и жидком. И поэтому их доставляют на поверхность земли разными способами. Твердые добываются при помощи карьеров и шахт. Нефть и газ достаются из-под земли при помощи бурения скважин. Нефть образовалась на достаточной глубине из остатков растительности и животных, которые жили миллионы лет ому назад. Для ее добывания ставят буровые вышки и бурят довольно глубокие скважины и насосами выкачивают ее. Природный газ имеет такую же природу происхождения, как и нефть. Таким методом добывают воду находящуюся в земле и образующую там водяные пласты.
1
0
В процессе бурения разрушаются горные породы на забое скважины, таким образом сооружается горная выработка, причём форма этой выработки получается строго цилиндрическая. Как правило, бурится земная кора, намного реже искусственные материалы (бетон, асфальт и другое).
Применение бурения многогранно. Посредством бурения:
- разведывают полезные ископаемые;
- изучают горные породы, их свойства;
- добывают жидкие, газообразные и твёрдые (выщелачивание, выплавление) полезные ископаемые посредством эксплуатационных скважин;
- производят взрывные работы;
- вынимают твёрдые полезные ископаемые;
- искусственно закрепляют горные породы (замораживанием, битумизацией, цементацией и другое);
- осушают обводнённые месторождения и заболоченные районы;
- вскрывают месторождения;
- прокладывают подземные коммуникации путём сооружения свайных фундаментов и другое.
Основные полезные ископаемые, которые находятся в земной коре, и где без бурения скважин их просто не добыть – это нефть и газ.
1
0
В первую очередь скважины бурят для добычи газообразных и жидких полезных ископаемых: таких, как природный газ, газовый конденсат и нефть.
А ещё с помощью скважин на поверхность извлекается питьевая или техническая вода, термальные и минеральные воды.
Следует отметить, что в наше время существует немало методов, позволяющих добывать с помощью бурения также и твердые полезные ископаемые:
1) Сера. По скважине подаётся перегретый пар, расплавляющий данное вещество, которое в жидком состоянии можно легко откачать.
2) Соль. Вниз к солевому пласту бурится несколько скважин и подаётся вода, растворяющая соль. Затем данный раствор откачивается наверх.
3) Для добычи металлов в глубины земли поступают растворы кислот (щелочей), выщелачивающих металлические руды. Затем полученную смесь поднимают наверх для дальнейшей переработки. Подобным образом добывается золото, уран, медь, молибден, серебро, сурьма, вольфрам, алюминий и т.д.
0
0
Нефть, газы (разные, в основном метан, но еще много каких, например гелий), вода (в том числе минеральная), уран – это с чем лично сталкивался.
Ну а так слышал вроде про серу, про соль.
0
0
Природный газ (в том числе и сланцевый), нефть (само собой), обычная вода (артезианские скважины), уран и золото (по одной из методик), соль добывается из насыщенного водного ее раствора, есть методы добычи серы.
0
0
В повседневной жизни, самая распространенная скважина(особенно в сельской местности) это для добычи питьевой воды. Еще есть скважины для добычи минеральной воды, нефти, газа, серы и даже соли. Ниже таблица скважин. Очень интересно.
0
0
Самые большие буровые скважены делают для добычи нефти. Они могут быть как в воде так и на суше.
В последнее время развивают тему сланцевого газа, там тоже нужно бурить землю.
Еще делают отверстия в земле для добычи простого газа и воды, серы, соли и еще некоторых полезных ископаемых.
0
0
Скважины бурят для добычи газа и нефти, но бывают месторождения и среди них уникальные, для добычи которых тоже бурят скважины. К примеру в Волгоградской области обнаружили месторождение бишофита, чуть ли не единственное в мире. Для добычи бишофита тоже пробурили скважины.
0
0
Полезные ископаемые представляют собой минеральные и органические образования земной коры, состав которых позволяет использовать в масштабном производстве того или иного продукта.
Под землёй находится ytcrjkmrj dbljd полезных ископаемых, которые добываются за счёт бурения.
Чаще всего из-под земли добывают природный газ и нефть.
Скважины могут находится на суше и в воде,а глубина может достигать более одного километра.
0
0
Скважины бурят в земле не только для того что бы что то добывать, но и для того что бы вести исследования в Земной коре. Также для захоронения разных материалов, а в наше время очень нужным является радиоматериалы. Добывают же из недр Земли достаточно много разных видов материалов через бурильные аппараты, самые популярные – это вода, газ и нефть.
Читайте также
На самом деле в мире добыто столько алмазов, что если их сразу все выкинуть на рынок, они станут дешевле песка.
Что касается искусственных алмазов, они никогда не заменят природные. Так что цена алмазов регулируется алмазодобывающими компаниями и искусственные алмазы им не конкуренты.
Если говорить о полезных ископаемых, которые добываются в Курской области, то нужно сказать то, что сама Курская область расположилась на водоразделе Среднерусской возвышенности и в данной области можно заметить то, что имеются месторождения руды, а если точнее, то железной руды, и значимо то, что имеется – Курская магнитная аномалия, также добываются такие полезные ископаемые, как: мел, глина, а также фосфориты и так далее.
Алтайский край славиться прежде всего железными и медными рудами. Железную руду добывают в Кулундинской степи. Из медных руд различают борнит, халькозит и медный колчедан. А добывают медные руды на западе Силаирского кряжа. Там же добывают алюминиевые руды или бокситы. На берегах рек Катунь и Бия добывают известняк и песок. Также на Алтае добывают бурый уголь, вольфрам, золото. Также есть месторождения кварцитов, яшм, песка и известняка, а также алтайского мрамора.
В Чукотской области добываются благородные и цветные металлы, известны обширные месторождения угля, ведется добыча нефти и газа.
Обнаружены и ведется разработка месторождений по добыче драгоценных и полудрагоценных камней -аметист, берилл, гранат, топаз, горный хрусталь и др.,
и поделочных камней – агат, халцедон, яшма и др.
Если иметь в виду российские условия жизни, начиная со эпохи Ельцина, а также постсоветское пространство, реформы Гайдара, Чубайса и других остросюжетных деятелей российской государственности, то спокойно можно придти к выводу, что наши нынешние “олигархи” просто успели вовремя успешно наворовать…