42
Ш Е М Р А Е В С К О Е МЕСТОРОЖДЕНИЕ– УНИКАЛЬНЫЙ ОБЪЕКТ ДЛЯ СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ В соответствии с приказом Мингео СССР (1988 г.) и совместным приказом Мингео СССР и Минчермета СССР (1989 г.) на месторождении были начаты опыт- но-методические работы по разработке метода скважинной гидродобычи (СГД) богатых изучения рудного массива и выполненных опытных добычных работ были выделены геотехнологические типы руд, пригодные для СГД, и разработан технологический регламент эксплуатации месторождения. ЗАО «РУДНАЯ КОМПАНИЯ» 1

Ш Е М Р А Е В С К О Е МЕСТОРОЖДЕНИЕ– УНИКАЛЬНЫЙ ОБЪЕКТ ДЛЯ СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ

  • Upload
    kaiser

  • View
    86

  • Download
    0

Embed Size (px)

DESCRIPTION

1. Ш Е М Р А Е В С К О Е МЕСТОРОЖДЕНИЕ– УНИКАЛЬНЫЙ ОБЪЕКТ ДЛЯ СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ. ЗАО «РУДНАЯ КОМПАНИЯ». - PowerPoint PPT Presentation

Citation preview

Page 1: Ш Е М Р А Е В С К О Е МЕСТОРОЖДЕНИЕ– УНИКАЛЬНЫЙ ОБЪЕКТ ДЛЯ  СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ

Ш Е М Р А Е В С К О Е МЕСТОРОЖДЕНИЕ–

УНИКАЛЬНЫЙ ОБЪЕКТ ДЛЯ

СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ

В соответствии с приказом Мингео СССР (1988 г.) и совместным приказом Мингео СССР и Минчермета СССР (1989 г.) на месторождении были начаты опыт- но-методические работы по разработке метода скважинной гидродобычи (СГД) богатых железных руд.

На основе детального изучения

рудного массива и выполненных опытных добычных работ были выделены геотехнологические типы руд, пригодные для СГД, и разработан технологический регламент эксплуатации месторождения.

ЗАО «РУДНАЯ КОМПАНИЯ»

1

Page 2: Ш Е М Р А Е В С К О Е МЕСТОРОЖДЕНИЕ– УНИКАЛЬНЫЙ ОБЪЕКТ ДЛЯ  СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ

МЕСТОПОЛОЖЕНИЕ Ш Е М Р А Е В С К О Г О М Е С Т О Р О Ж Д Е Н И Я

Fe

Fe

В Москву, 670 км 0 5 10 км

ШЕМРАЕВСКОЕ

месторождение

Белгород

ЗАО «РУДНАЯ КОМПАНИЯ»

2

Page 3: Ш Е М Р А Е В С К О Е МЕСТОРОЖДЕНИЕ– УНИКАЛЬНЫЙ ОБЪЕКТ ДЛЯ  СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ

ШЕМРАЕВСКОЕМЕСТОРОЖДЕНИЕ

ВСТРУКТУРЕ

БЕЛГОРОДСКОГОРУДНОГО РАЙОНА

КМА

Рисунок 3

Б Е Л Г О Р О Д С К И Й

Р У Д Н Ы Й Р А Й О Н

Масштаб 1:300 000

1PRPR 11PRPR 11PRPR 11PRPR1

0 0

Т а в р о в с к и й

С е в е р н ы й

Т а в о л ж а н с к ий

ШемраевскоеУсловные обозначения

Богатые железные рудыКонтуры месторождени

Названия месторождений

Названия участков

К у р а с о в ка

В л а д и м и р о в ка

Н о в ы й П о с ё л о кК а л и н о в ка

О р л о в ка

С а ф о н о в ка

О л ь х о в а тка

С у в о р о в о

В е с ё л ы й

П р е л е с тн о е

П р о х о р о в ка

К о с тр о м а

В а с и л ь е в ка М и х а й л о в ка

Г р у ш ки

Я м ки

С то р о ж е в о е

П р а в о р о ть

Д о л г и й

Н о в о с ё л о в ка

П о д о л ь ки

М а л о я б л о н о в о

П л о та

П о д ъ я р у г и

А в д е е в ка

Ч е р н о в каГ н е зд и л о в ка

Р ж а в е ц

Ш и п ы

Ш а х о в о

Щ ё л о ко в о

К р и в ц о в о

Н о в о о с ко ч н о е

В е р х н и й О л ь ш а н е ц

К а за ч ь е

М а зи ки н о

А л е кс е е в ка

П р о х о д н о е

П р у д ки

Г о р о д и щ е

П л о с ко е

С о р о ко в ка

Г р е м я ч ь е

З а м о с ть еЗ а я ч ь е

Х р я щ е в о е

Л о м о в о

А ф а н а с о в о

С о ко л о в ка

И в и ц аН е ч а е в о

И о н о в ка

Т ю р и н о

С тр е л и ц а - 2

Б о л ь ш о е

Г о р о д и щ еС е л и ш ко

Ц е п л я е в о 2е

С та р и ко в о

П р о то п о п о в ка

Ф а ка в ка

Р е п н о е

К у п и н о

Я б л о ч ко в о

К у п и н о

З а в о д ц ы

К р а с н а я П о л я н а

В е р х н е б е р ё зо в о

Т и то в ка

З а р е ч ь е

З и м о в н о е

И в а н о в ка

А л е кс а н д р о в ка

П е тр о в ка

Б о л ь ш е тр о и ц ко е

Ч е р в о н а Д и б р о в ка

Ц е п л я е в о 1еЗ н а м е н ка

С у р ко в о

З и м о в е н ь ки

Б е л я н ка

Т е р н о в о е

К о зь м о д е м ь я н о в ка

Б о н д а р е н ко в

П е р в о м а й с ки й

М а л о м и х а й л о в ка

В о зн е с е н о в ка

Б е л о кр и ч н ы й

Щ и го р е в ка

С та р о в щ и н а

Н и ж . Б е р ё зо в о

Н е ж е го л ь

Р ж е в ка

Л о го в о е

Щебекино

С а ж н о еС а ж н о е

О зе р о в оС м о р о д и н о

С тр о и те л ь

Б ы ко в ка

К р а п и в н о е

К р а п и в е н с ки еД в о р ы

Я ко в л е в о

П о кр о в ка

Р о ж д е с тв е н ка

К р а с н а я П о л я н а

Б е р е го в о й

Г р е м у ч и й

С ы р ц е в о

В е р х о п е н ь е

Н о в о с ё л о в ка 1 я

К о ч е то в ка

С у х о с о л о ти н о

О зе р о в с ки й И в а н о в ка

Б е л е н и х и н о

Л е с ки

В о л о б у е в ка

Н е п х а е в о

Н о в ы е Л о зы

Г о с ти щ е в о

В и с л о е

Т е р н о в ка

Ш о п и н о

Г р я зн о е

М а л ы еМ а я ки

Л у ч ки

Н е ч а е в ка

П е тр о в с ки й

Р о ж д е с тв е н ка

К и с е л е в о

Х о х л о в о

Д . И гу м е н каМ е л и х о в о

М а зи ки н о

Н о в о тр о е в ка

У ш а ко в ка

Ш е и н о

Н е кл ю д о в о

Б о р о в с ко е

Н и ко л ь с ко е

К о ш л а ко в о

Ч у р а е в о

К р а п и в н о е

У с ти н ка

Т и то в ка

Н о в а я Т а в о л ж а н ка

М а с л о в а П р и с та н ь

И в а н о в ка

П р и с те н ь

К а р н а у х о в ка

П у л я е в ка

Т о п л и н ка

Н и ж .О л ь ш а н е ц

С о л о м и н о

Т а в р о в о

Б е л о в с ко е

Б а тр а ц ка я Д а ч а

Е р и к

Б е л о м е с тн о е

С е в е р н ы й

Ши ш и но

Петропавловка

Б л и ж н я я

И г у м е н ка

Д у б о в о е

Д о р о го б у ж е н о

Н и ко л ь с ко е

Н о в . Н е л и д о в ка

Ш а го р о в ка

Р е п н о е

V f q c r b q

К р а с н о е

Н о в а яД е р е в н я

С тр е л е ц ко е

П у ш ка р н о е

Д р а г у н с ко е

С тр е л е ц ко е

Я с тр е б о в о

М я с о е д о в ка

Топлинка

Ш е м р а е в ка

Шемраевское мес-торождение пред-ставлено единым линзовидным руд-ным телом.

Его протяжен-ность с севера на юг составляет 3,65 км; максимальная ширина – 1,65 км.

ЗАО «РУДНАЯ КОМПАНИЯ»

3

Page 4: Ш Е М Р А Е В С К О Е МЕСТОРОЖДЕНИЕ– УНИКАЛЬНЫЙ ОБЪЕКТ ДЛЯ  СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ

ШЕМРАЕВСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ

СХЕМАТИЧЕСКАЯ

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА

ДОКЕМБРИЯ

200 400 м

200 0

4

Page 5: Ш Е М Р А Е В С К О Е МЕСТОРОЖДЕНИЕ– УНИКАЛЬНЫЙ ОБЪЕКТ ДЛЯ  СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ

ШЕМРАЕВСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ

ОПЫТНЫЙ УЧАСТОКРАЗМЕЩЕНИЕ СКВАЖИН

0 25 50 м

5

Page 6: Ш Е М Р А Е В С К О Е МЕСТОРОЖДЕНИЕ– УНИКАЛЬНЫЙ ОБЪЕКТ ДЛЯ  СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ

ШЕМРАЕВСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ

СХЕМАТИЗИРОВАННЫЙ РАЗРЕЗ ПО ПРОФИЛЮ VI(по И.И.Романову, 1995 г.)

Кровля рудной залежи располагается на глубинах 430-470 метров.Основной минерал руд - мартит (Fe2O3); второстепенные: магнетит,

железная слюдка, гидрогематит, гётит, гидрогётит, шамозит.

ЗАО «РУДНАЯ КОМПАНИЯ»

6

Page 7: Ш Е М Р А Е В С К О Е МЕСТОРОЖДЕНИЕ– УНИКАЛЬНЫЙ ОБЪЕКТ ДЛЯ  СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ

ПЕРВЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ СКВАЖИННЫЙ ГИДРОДОБЫЧНОЙ КОМПЛЕКС

1988 год

1. Пункт управления;

2. Гидродобычная установка;

3. Насосная станция;

4. Резервуар для воды;

5. Компрессорная станция

6. Резервная дизельная электростанция

7

Page 8: Ш Е М Р А Е В С К О Е МЕСТОРОЖДЕНИЕ– УНИКАЛЬНЫЙ ОБЪЕКТ ДЛЯ  СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ

СХЕМА ДОБЫЧНОГО ПРОЦЕССА СГД

С поверхности, в соответствии с принятой системой разработки, бурятся скважины, вскрывающие рудную залежь, в том числе рабочий (продуктивный) горизонт. В горизонт под давлением подаются рабочие агенты (экологически нейтральная вода, водно-воздушная смесь), которыми с помощью гидромониторных устройств производится размыв руд в околоскважинном пространстве и производится приготовление гидросмеси (пульпы). Последняя по колонне труб с помощью эрлифта выдается на поверхность. Далее по системе поверхностных пульпопроводов гидросмесь подается в рудоприемники, где происходит естественное осаждение и обезвоживание руды. Товарная руда перегружается на склад.

1. Гидродобычной установка 2. Насосы технологические 3. Компрессоры 4. Рудонакопитель 5. Рудный склад 6. Шламоотстойник 7. Насосная оборотного водоснабжения

Трубопроводы: 8.- напорной воды 9.- воздушный 10.- осветленной воды 11.- пульпопровод

ЗАО «РУДНАЯ КОМПАНИЯ»

8

Page 9: Ш Е М Р А Е В С К О Е МЕСТОРОЖДЕНИЕ– УНИКАЛЬНЫЙ ОБЪЕКТ ДЛЯ  СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ

Результаты СГД по горизонтам и типам руд

плотностьпроизводит П УП РО УРО

№скв всего сутки всего

м3/ч м3 кг/м3 т/ч т т т т/м т/сут т/сут*мсутки часы от до

1Т В0-ПР 81 754.8 645 703 59.7 177 133920 1042 3.4 32 2593 2593 44 32 0.52Т В0-ПР 18 196.31 640 676 24 220 43215 1040 4.0 44 793 793 33 44 1.83Т В0-ПР 20 183.17 736 800 62 215 39460 1016 1.3 12 241 241 4 12 0.24Т В0-ПР 8 65.63 676 749 73 164 10751 1020 2.0 17 133 133 2 17 0.21Т О1-СР 102 965.84 557 645 36 195 188223 1081 7.2 69 7006 7006 195 69 1.92Т О1-СР 69 1074.6 550 586 21.8 183 196525 1099 8.5 132 9114 9114 418 132 6.03Т О1-ПР 64 889.58 688 729 45 167 148298 1039 3.0 41 2630 2630 58 41 0.94Т О1-ПР 26 191.93 653 670 17 160 30633 1040 4.1 30 791 791 47 30 1.81Т 12-СР 79 620.08 581 633 43 183 113539 1061 5.2 41 3235 3235 75 41 0.92Т 12-СР 58 654.85 537 572 35 220 143877 1071 7.5 85 4904 4904 140 85 2.43Т 12-ПР 13 115.67 661 704 43 191 22131 1012 1.2 10 136 136 3 10 0.34Т 12-ПР 24 230.00 621 640 19 159 36597 1040 4.2 40 962 962 51 40 2.11Т МС-СР 181 1585.9 557 645 55 190 301762 1073 6.4 57 10241 10241 186 57 1.02Т МС-СР 127 1729.4 537 586 49 197 340396 1087 8.1 111 14018 14018 287 111 2.33Т МС-ПР 82 1024.2 659 729 68 170 173710 1034 2.7 34 2766 2766 41 34 0.54Т МС-ПР 50 421.93 621 670 49 159 67230 1040 4.2 35 1753 1753 36 35 0.7

Результаты СГД Основные показатели СГДдобыто

Гори

зонт

Время работыИнтервал работы Параметры пульпыснаряд

инте

рвал

ба

шм

ак-

забо

й

выход

9

Page 10: Ш Е М Р А Е В С К О Е МЕСТОРОЖДЕНИЕ– УНИКАЛЬНЫЙ ОБЪЕКТ ДЛЯ  СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ

Достигнутые показатели СГД за определенные периоды работы

Продолжитель-ность работы,

час

Производитель-ность, т/час

Объем добычи, т

10 26.2 271

20 23.1 465

40 22.9 915

100 15.7 1575

10

Page 11: Ш Е М Р А Е В С К О Е МЕСТОРОЖДЕНИЕ– УНИКАЛЬНЫЙ ОБЪЕКТ ДЛЯ  СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ

ОПОРНЫЕ ГОРИЗОНТЫ

в разрезе по профилю VI + 80

800.0

830.0

802.0

770.0

800.5806.0

12H 4H 8H 6H 2H 10H

1300 1350 1400

-650

-600

-550

-500

-450

-400

-350

-300

11

Page 12: Ш Е М Р А Е В С К О Е МЕСТОРОЖДЕНИЕ– УНИКАЛЬНЫЙ ОБЪЕКТ ДЛЯ  СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ

Монолиты

Самоизмель-чающиеся руды: - самообруша-ющиеся, - принудитель- но сдвигаемые

5 0 Изопрочно-сти 0.1 МПа

Монолиты и добытая руда

6 4 6 5 6 6 6 7 6 8 6 9

Ж е л е з о о б щ е е % %

0

2

4

6

8

Це

ме

нт

%%

12

Page 13: Ш Е М Р А Е В С К О Е МЕСТОРОЖДЕНИЕ– УНИКАЛЬНЫЙ ОБЪЕКТ ДЛЯ  СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ

Зависимость между производительностью СГД и прочностью руд (скв. 1Т)

Интервал добычи, мСредние показатели по

интервалам добычи

глубины Мощность произвди-

тельность, т/час

прочность, МПа

Feобщ, %

%

600.5 -616.6 16.1 5.2 2.7 66.87621.8 -633.5 11.8 7.2 2.5 66.16640.0 -677.9 37.9 3.4 5.2 65.74

13

Page 14: Ш Е М Р А Е В С К О Е МЕСТОРОЖДЕНИЕ– УНИКАЛЬНЫЙ ОБЪЕКТ ДЛЯ  СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ

Скв 15 М

ПРОЧНОСТНОЙ РАЗРЕЗ

И ПОКАЗАТЕЛИ СГД

550

570

590

610

630

650

670

690

0 30 60 90

сж0.1 МПа)Г

луб

ин

а, м

• Скв. 15м расположена в зоне добычных работ, выполненных в скв 1Т

3,4 44 0,5

7,2 195 1,9

5,2 75 0,9

Интервал гидродобычи;

числа:

7,2 – производительность,

т/час;

195 – удельная продуктивность, т/м;

1,9 – удельная рудоотдача, т/сутки*м

13-2

Page 15: Ш Е М Р А Е В С К О Е МЕСТОРОЖДЕНИЕ– УНИКАЛЬНЫЙ ОБЪЕКТ ДЛЯ  СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ

Плотность пульпы в зависимости от Simt и Fe

6 0 6 2 6 4 6 6 6 8

Ж е л е з о о б щ е е , %

0

1

2

3

4

ем

ент,

%

Пробы руды из пульпы

ЗАВИСИМОСТЬ ПЛОТНОСТИ ПУЛЬПЫОТ СОДЕРЖАНИЙ ОБЩЕГО ЖЕЛЕЗА

И ЦЕМЕНТА

14

Page 16: Ш Е М Р А Е В С К О Е МЕСТОРОЖДЕНИЕ– УНИКАЛЬНЫЙ ОБЪЕКТ ДЛЯ  СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ

Зависимость между прочностью руд и плотностью пульпы (скв. 1Т)

Группы по σсж,

МПа

Коли-чество проб

Средняя прочность,

МПа

Средняя плотность

пульпы, т/м3

< 2 33 1.4 1099

2 - 3 104 2.5 1090

3 - 4 72 3.4 1073

4 - 5 36 4.4 1052

> 5 15 6.3 1046

15

Page 17: Ш Е М Р А Е В С К О Е МЕСТОРОЖДЕНИЕ– УНИКАЛЬНЫЙ ОБЪЕКТ ДЛЯ  СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ

Зависимость производительности добычи от состава гидроксидов железа

№ скв ГоризонтВремя,

час

Содержание %%

Минералы гидроксидов

Производительность,

т/час Feобщ Цемент Гидрокси

ды Fe

1Т12 669 67.1 2.44 10.34 гидрогетит 6.8

01 889 65.62 2.99 14.52 гидрогетит 6.3

               

2Т12 654.85 67.27 2.13 11.49 гидрогетит 7.5

01 1074.56 66.55 2.86 11.97 гидрогетит 8.5

               

3Т12 115.67 67.65 4.12 5.00 гидрогематит 1.2

01 889.58 60.56 3.43 4.98 гидрогематит 3

               

4Т12 230 66.13 2.55 6.68 гидрогематит 3.8

01 191.93 67.32 3.5 6.58 гидрогематит 3.8

16

Page 18: Ш Е М Р А Е В С К О Е МЕСТОРОЖДЕНИЕ– УНИКАЛЬНЫЙ ОБЪЕКТ ДЛЯ  СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ

Цикличность процесса СГД в условиях самообрушения

Циклы I II III IV

Показатели

"Чистая"

камера

Обрушение

"Чистая" каме

ра

Обрушение

"Чистая"

камера

Обрушени

е

"Чистая" каме

ра

Обрушение

Продолжитель-ность СГД, час

37 116 105 175 62 294 55 91

Производите-льность, т/час

1.7 11.3 4.1 10.1 2.6 7.3 4.0 12.5

Объем добычи, т 69 1304 428 1764 163 2144 222 1131

17

Page 19: Ш Е М Р А Е В С К О Е МЕСТОРОЖДЕНИЕ– УНИКАЛЬНЫЙ ОБЪЕКТ ДЛЯ  СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ

ПродуктыСодержания компонентов, %%

Fe общ. Al2O3 SiO2 ппп S P2O5

Добытая руда (40 тыс. тонн)

67.21 0.70 1.43 1.17 0.03 0.05

Концентраты по способам

обогащения: 

магнитного 69.50 0.10 0.32 0.05 0.01 0.01

флотационного 69.60 0.11 0.18     0.01

выщелачивания 69.80 0.04 0.10      

ХАРАКТЕРИСТИКА ДОБЫТОЙ РУДЫ СГДИ ПРОДУКТОВ ЕЁ ОБОГАЩЕНИЯ

18

Page 20: Ш Е М Р А Е В С К О Е МЕСТОРОЖДЕНИЕ– УНИКАЛЬНЫЙ ОБЪЕКТ ДЛЯ  СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ

Стенд для испытаний гидромониторов и размыва образцов в затопленном пространстве

19

Page 21: Ш Е М Р А Е В С К О Е МЕСТОРОЖДЕНИЕ– УНИКАЛЬНЫЙ ОБЪЕКТ ДЛЯ  СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ

Информационно- измерительный комплекс. (рабочее место оператора-исследователя)

20

Page 22: Ш Е М Р А Е В С К О Е МЕСТОРОЖДЕНИЕ– УНИКАЛЬНЫЙ ОБЪЕКТ ДЛЯ  СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ

Изменение динамического давления в зависимости от скорости истечения струи в затопленном пространстве.

0

20

40

60

80

100

120

140

1 501 1001 1501 2001 2501 3001 3501

Замеры параметров, дискретизация 15/сек

кгс/кв. см; м/сек

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

л/сек

Динамическое давление Давление в магистралиСкорость струи Подача воды

Диаметр гидромониторной насадки 20 мм.Расстояние до мишени 0,50 метра. Изменения динамического давления сгруппированы через каждый литр увеличения подачи воды.

21

Page 23: Ш Е М Р А Е В С К О Е МЕСТОРОЖДЕНИЕ– УНИКАЛЬНЫЙ ОБЪЕКТ ДЛЯ  СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ

Зависимость среднего динамического давления

(Рдин ср). от среднего давления в магистрали на входе в

ствол гидромонитора (Рмаг.ср), площади сечения

гидромониторной насадки и расстояния до мишени

(Sнас/L*106).

20 40 60 80 100 120 140 160 180

Pмаг ср кгс/кв.см

100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

650

700

750

800

850

900

950

1000S

на

с/L

*10

00

00

0

точки снятых параметров струи

22

Page 24: Ш Е М Р А Е В С К О Е МЕСТОРОЖДЕНИЕ– УНИКАЛЬНЫЙ ОБЪЕКТ ДЛЯ  СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ

СТЕНДОВЫЕ ИСПЫТАНИЯ СИСТЕМ ГИДРОМОНИТОРНОГО ВООРУЖЕНИЯ ДОБЫЧНЫХ

СНАРЯДОВ ТИПА ГАР-21ЗАО «РУДНАЯ КОМПАНИЯ»

23

Page 25: Ш Е М Р А Е В С К О Е МЕСТОРОЖДЕНИЕ– УНИКАЛЬНЫЙ ОБЪЕКТ ДЛЯ  СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ

СТЕНДОВЫЕ ИСПЫТАНИЯ СНАРЯДА

ГАР-21-3

24

Page 26: Ш Е М Р А Е В С К О Е МЕСТОРОЖДЕНИЕ– УНИКАЛЬНЫЙ ОБЪЕКТ ДЛЯ  СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ

Прочность образца (σсж) 3,5 МПа, расстояние до сопла гидромонитора 60 см, диаметр насадки 20 мм,

кадры съемки через каждые 20 секунд размыва

ОПЫТ ФОРМИРОВАНИЯ ПОДСЕЧНОЙ БОРОЗДЫ

В ЗАТОПЛЕННОМ ПРОСТРАНСТВЕ(Диаметр образца 800 мм)

25

Page 27: Ш Е М Р А Е В С К О Е МЕСТОРОЖДЕНИЕ– УНИКАЛЬНЫЙ ОБЪЕКТ ДЛЯ  СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ

Компьютерная модель и карта каверны размыва

0

4

8

12

16

20

24

28

32

36

40

44

48

52

56

60

64

68

72

-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40

-40

-30

-20

-10

0

10

20

30

40-7

-6

-7

-6

-6

-32

-32

-32

-34

-28

-25

-2

0

0

0

0

0

-80 -65 -34 -30 -28 -28 -28 -29 -34 -27 -27 -30 -28 -33 -48 -57 -56

-53

-54

-18

-23

-25

-27

-28

-28

-34

-27

-28

-27.5

-25

-22

-18

-22

-29

-6

-4

-4

-3.5

-5

-33

-34

-31

-34

-25

-22

-15.5

-6.5

-2.5

-3.5

-6.5

-9

-19

-7

-7

-7

-24

-36

-31

-57-52

-30-27

-27-28.5

-32

-33-20

-24-27

-28-30

-30.5

0

0

0

0

-1

-3

-17

0

0

-2

-2

-6

-29

-29

-80-50

-25-26

-26-27

-30

-48-20

-25-33

-35-35

-31

-8

-6

-1.5

-6

-7

-28

-33

26

Page 28: Ш Е М Р А Е В С К О Е МЕСТОРОЖДЕНИЕ– УНИКАЛЬНЫЙ ОБЪЕКТ ДЛЯ  СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ

ИССЛЕДОВАНИЕ РАЗРУШАЕМОСТИ РУД

Типичное развитие каверны размыва на значительном удалении от сопла гидромонитора. Оразец 10, прочность 2,2 МПа, расстояние до сопла гидромонитора – 1,5 м. Время размыва 40 – 100 – 220 – 240 секунд.

27

Page 29: Ш Е М Р А Е В С К О Е МЕСТОРОЖДЕНИЕ– УНИКАЛЬНЫЙ ОБЪЕКТ ДЛЯ  СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ

ИССЛЕДОВАНИЕ РАЗРУШАЕМОСТИ РУДКомпьютерные модели каверн размыва, соответствующие

фотографиям

28

Page 30: Ш Е М Р А Е В С К О Е МЕСТОРОЖДЕНИЕ– УНИКАЛЬНЫЙ ОБЪЕКТ ДЛЯ  СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ

Образцы эквивалентных рудам материалов, после стендовых испытаний в затопленном

бассейне

29

Page 31: Ш Е М Р А Е В С К О Е МЕСТОРОЖДЕНИЕ– УНИКАЛЬНЫЙ ОБЪЕКТ ДЛЯ  СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ

Изменение гранулометрического состава разрушенного материала в зависимости от условий размыва.

А – тонко- и мелкозернистый материал с дресвой; образец 12, опыт 1; прочность (σсж) 6,1 МПа; продолжительность опыта 10 секунд, глубина размыва 26 см.Б – тонко- и мелкозернистый материал с дресвой и мелкими обломками; образец 15, опыт 1; прочность (σсж) 3,3 МПа; продолжительность опыта 10 секунд, глубина размыва 29 см.В – мелкозернистый материал с дресвой и обломками до 20 см в поперечнике; образец 18, опыт 7; прочность (σсж) 3,4 МПа; продолжительность опыта 120 секунд, глубина размыва 30 см.Г –дресва и крупнообломочный материал (до 60 см в поперечнике); образец 18, опыт 8; прочность (σсж) 3,4 МПа; продолжительность опыта 120 секунд, глубина размыва 35 см.Длины стрелок для А – 5,7 м; Б – 4,5 м; В – 4 м; Г – 3,5 м. Ширина платформы 3,5 м.

30

Page 32: Ш Е М Р А Е В С К О Е МЕСТОРОЖДЕНИЕ– УНИКАЛЬНЫЙ ОБЪЕКТ ДЛЯ  СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ

Прогноз производительности гидромониторов на размыве (т/час)

при создании врубовой выемки в зависимости от прочности

разрушаемого материала (σсж, МПа) и среднего динамического давления (Рдин. ср, кгс/см2).

Для производительности на отбойке применяется эмпирический

коэффициент 2,16

0 10 20 30 40 500

1

2

3

4

5

6

Рдин. ср

σсж

31

Page 33: Ш Е М Р А Е В С К О Е МЕСТОРОЖДЕНИЕ– УНИКАЛЬНЫЙ ОБЪЕКТ ДЛЯ  СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ

ШЕМРАЕВСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ

ИЗОКОНЦЕНТРАТЫ СОДЕРЖАНИЙ И ИЗОПРОЧНОСТИ РУД(ПРОФИЛЬ VI+80)

Fe SiO2 Прочность

32

Page 34: Ш Е М Р А Е В С К О Е МЕСТОРОЖДЕНИЕ– УНИКАЛЬНЫЙ ОБЪЕКТ ДЛЯ  СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ

ГЕОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ТИПЫ БОГАТЫХ ЖЕЛЕЗНЫХ РУД

Промышленные Перспективные Не перспективные

Самоизмельчающиеся Предварительно разуплотняемые в

массиве (РР)Каменистые (КР)Самобрушающиеся

(СР) Принудительно

сдвигаемые (ПР)

Субраздельнозернистые в зонах гипергенного раз-уплотнения, с очень сла-бым контактовым цеме-нтом, пористость более 40%; мелко- и тонко-зернистые; гидрогетит-мартитовые, реже мартитовые; прочность (sсж) до 1 МПа, сцепление (C) до 0,3 МПа. Обрушение происходит без специальных воздей-ствий, под влиянием гидродинамических про-цессов, связанных с пульпоприготовлением и откачкой пульпы.

Слабо литифициро-ванные без наложения вторичной минера-лизации; со слабым в основном контакто-вым шамозит-каоли-нитовым цементом (до3-4%), пористость более 30%; мелкозе-рнистые; мартитовые и гидрогематит-мар-титовые; sсж до 5 МПа, C до 1,5 МПа. Обрушение возможно при гидромониторном и других физических воздействиях на стенки камер.

Подвергнутые умеренной гипергенной цементации (шамозитизации, карбона-тизации,); цемент контактово-поровый, пористость менее 35%; мелко- и неравно-мернозернистые; гидро-гематит-мартитовые и железнослюдково- марти-товые; верхняя граница по прочности (ориентиро-вочно):sсж до 7 МПа, C до 1,8 МПа. Обрушение и измельчение возможно после предварительного разуплотнения в массиве.

Сцементированные, цемент (карбонаты, шамозит, минералы свободного глинозема) преимущественно пор-овый; пористость менее 20%; сидерит-марти-товые, шамозит-мар-титовые и др.; проч-ность выше 7 МПа, C

больше 1,8 МПа. При сдвижении (обрушении) образуется устойчивый обломочный материал. Извлечение невозможно без физико-химичес-кого разуплотнения.

33

Page 35: Ш Е М Р А Е В С К О Е МЕСТОРОЖДЕНИЕ– УНИКАЛЬНЫЙ ОБЪЕКТ ДЛЯ  СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ

ШЕМРАЕВСКОЕ МЕСТОРОЖДЕННИЕ

ГЕОЛОГО-ГЕОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РАЗРЕЗЫ

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

ПР VI+50 ПР VI+80 ПР VI+105

1.- известняки; 2.- переотложенные руды; 3.- гидроокисные руды; 4.- железистые кварциты; 5-6.- внутрирудные сланцы; 7.-9.- геотехнологические типы мартитовых богатых железных руд: 7.- СР, 8.- ПР, 9.- РР+КР; 10.- разрывные нарушения.

34

Page 36: Ш Е М Р А Е В С К О Е МЕСТОРОЖДЕНИЕ– УНИКАЛЬНЫЙ ОБЪЕКТ ДЛЯ  СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ

ШЕМРАЕВСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ

ПРОДОЛЬНЫЙ РАЗРЕЗ

Вверху – разрез по линии скважин 3910-3921-20м-3909

Слева – деталь (вырезка) по центральной части

35

Page 37: Ш Е М Р А Е В С К О Е МЕСТОРОЖДЕНИЕ– УНИКАЛЬНЫЙ ОБЪЕКТ ДЛЯ  СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ

Опытный участок СГД

Блочная модель размещения

геотехнологических типов руд

Сечения по горизонтам: 1 – (-420 м); 2 – (-460 м); 3 – (-500 м).

Координатная сеть 50х50 метров.

36

Page 38: Ш Е М Р А Е В С К О Е МЕСТОРОЖДЕНИЕ– УНИКАЛЬНЫЙ ОБЪЕКТ ДЛЯ  СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ

ШЕМРАЕВСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕОПЫТНЫЙ УЧАСТОК

ПРОЗРАЧНАЯ БЛОЧНАЯ МОДЕЛЬ

Слева - вид с юга; Вверху - вид сверху. Черным цветом выделяются руды типа СР

37

Page 39: Ш Е М Р А Е В С К О Е МЕСТОРОЖДЕНИЕ– УНИКАЛЬНЫЙ ОБЪЕКТ ДЛЯ  СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ

План изомощностей руд геотехнологических типов

СР+ПР

3919

3918

3922

3915

3920

20M

27H

8M

16H

4T3H

9M 2T

11H

12H 4H 8H15M

5H

1T 6H 2H10H

11M6M 2M

3T

23M1M 3M1H

7M12M

13M22M

9H

747

10M

21M

791

854

4T2T

1T

3T

1050 1150 1250 1350 1450 1550 1650 1750

1250

1350

1450

1550

1650

05101520253035404550556065707580859095100105110115120

VI+400

VI

VI+105

VI+80

VI+50

VI+30

Мо

щн

ост

ь р

уд, м

38

Page 40: Ш Е М Р А Е В С К О Е МЕСТОРОЖДЕНИЕ– УНИКАЛЬНЫЙ ОБЪЕКТ ДЛЯ  СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ

План изомощностей рабочего горизонта

Масштаб 1: 2000

3919

3918

3922

3915

3920

20M

27H

8M

16H

4T3H

9M 2T

11H

12H 4H 8H15M

5H

1T 6H 2H10H

11M6M 2M

3T

23M1M 3M1H

7M12M

13M22M

9H

747

10M

21M

791

854

4T2T

1T

3T

1050 1150 1250 1350 1450 1550 1650 1750

1250

1350

1450

1550

1650

05101520253035404550556065707580859095100105110115120125130

VI+400

VI

VI+105

VI+80

VI+50

VI+30

Мо

щн

ост

ь р

або

чег

о г

ор

изо

гта,

м

39

Page 41: Ш Е М Р А Е В С К О Е МЕСТОРОЖДЕНИЕ– УНИКАЛЬНЫЙ ОБЪЕКТ ДЛЯ  СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ

План изопродуктивности рабочего горизонта

Масштаб 1: 2000

3919

3918

3922

3915

3920

20M

27H

8M

16H

4T3H

9M 2T

11H

12H 4H 8H15M

5H

1T 6H 2H10H

11M6M 2M

3T

23M1M 3M1H

7M12M

13M22M

9H

747

10M

21M

791

854

4T2T

1T

3T

1050 1150 1250 1350 1450 1550 1650 1750

1250

1350

1450

1550

1650

VI+400

VI

VI+105

VI+80

VI+50

VI+30

Пр

од

укти

вн

ост

ь р

або

чег

о г

ор

изо

гта,

ты

с. т

он

н

40

Page 42: Ш Е М Р А Е В С К О Е МЕСТОРОЖДЕНИЕ– УНИКАЛЬНЫЙ ОБЪЕКТ ДЛЯ  СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ

ХАРАКТЕРИСТИКА ЗАПАСОВ богатых железных руд Шемраевского

месторождения

Объекты Категория запасов

Запасы, тыс.т

Содержание компонентов, %%

Feобщ Al2O3 SiO2 ппп S P2O5

МЕСТОРОЖДЕНИЕ, всего по данным предварительной

разведки, И.И. Романов и др., 1995

В+С1 (Прот. НТС

ЦРГЦ , № 112, 06.10.95 г)

419062 63,59 1,51 3,88 2,64 0,07 0,09

В т. ч. Рыхлые

(авторский подсчет)

221098 65,57 0,99 2,81 1,63 0,04

С2 617621 63,16 1,51 4,18 2,76 0,07 0,1

В том числе:ПЕРВООЧЕРЕДНОЙ УЧАСТОК

Руды в рабочем горизонте, пригодные

для СГД

(авторский подсчет) 38822 66,93 0,59 1,87 1,30 0,03 0,05

41