Скважины-оросители

СКВАЖИНЫ-ОРОСИТЕЛИ (а. boreholes for feeding leaching solution; н. Laugeberieselungsbohrlocher; ф. puits-arroseurs; и. pozos de riego, sondeos de riego, agujeros de riego) — скважины, оборудованные фильтром и предназначенные для орошения руд при подземном выщелачивании металлов инфильтрационным потоком реагента; бурятся вертикально, наклонно или горизонтально в потолочине блока, зоне обрушения, камере с замагазинированной рудой, с поверхности Земли или из горных выработок. В зависимости от условий разработки рудных залежей (блоков) применяют различные варианты расположения скважин-оросителей.

Орошение руд с помощью скважин-оросителей, пробуренных с поверхности, используют в комбинированных системах подземного выщелачивания меди, урана из трещиноватых руд, приуроченных к зонам обрушения или коре выветривания, имеющих относительно равномерную водопроницаемость или из замагазинированных руд. Глубина скважин-оросителей зависит от глубины залегания рудных тел и может достигать 100 м, диаметр обычно 100 мм. Скважины-оросители оборудуют оголовником, кондуктором с затрубной цементацией и фильтровой колонной труб из инертного к действию реагента материала (полиэтилена и др.). Приём продукционных растворов осуществляют в дренажные горные выработки (с системой восстающих, горизонтальных, наклонных скважин).

Орошение руд с помощью наклонных скважин-оросителей, пробуренных из верхних горизонтальных полевых или камерных выработок, а также с помощью горизонтальных скважин-оросителей, пробуренных по замагазинированной руде или с помощью вертикальных щелей, оборудованных перфорированными шлангами, применяют в условиях большого горного давления, когда трудно поддерживать в безопасном состоянии кровлю по всей площади камер с замагазинированной рудой; при выщелачивании металлов из руд, склонных к самовозгоранию, и других случаях, исключающих доступ людей в камеру, блок. При этом орошение руд с помощью наклонных скважин-оросителей, пробуренных из верхних горизонтальных полевых выработок или из верхних камерных выработок, применяют в крепких рудовмещающих магматических и метаморфических породах (гранитах, сланцах и др.). Орошение руд с помощью горизонтальных скважин-оросителей, пробуренных по замагазинированной руде или с помощью вертикальных щелей, оборудованных перфорированными шлангами, используют в слабых неустойчивых осадочных песчано-глинистых породах, когда возможно разрушение верхних полевых выработок и камер (из которых бурят скважины-оросители) с образованием прямой гидравлической связи с вышерасположенными водоносными горизонтами. Недостатком орошения руд с помощью горизонтальных скважин-оросителей, пробуренных по замагазинированной руде, является возможность встречи бурового снаряда с невзорвавшимся зарядом взрывчатых веществ, поэтому необходимо применять буровые станки с дистанционным управлением.

С конца 1970-х гг. при подземном выщелачивании используют орошение руд с помощью горизонтальных щелей, создаваемых буровзрывным способом над камерой с последующим нагнетанием раствора реагента в щель. При этом образуется сплошной инфильтрационный поток реагента, равномерный по всей площади щели, исключаются неорошаемые участки и повышается эффективность процесса подземного выщелачивания. Ширина блока в шахтных системах выщелачивания обычно около 40 м (лимитируется длиной горизонтальных скважин, пробуренных по обе стороны от нагнетательной горной выработки). При образовании щели в породах крепостью f = 4 диаметр горизонтальных скважин 40-44 мм, расстояние между ними около 0,4 м, плотность заряжания 0,35 кг/м. В скважинных системах выщелачивания горизонтальные щели над рудным телом создают с помощью гидравлического разрыва пласта, их заполняют с помощью специального оборудования хорошо отсортированным песком. При необходимости проводят многократный гидроразрыв с созданием в рудном теле нескольких искусственных фильтрационных зон для интенсификации процесса подземного выщелачивания.