Выплавка подземная

Скважина подземной выплавки серыВЫПЛАВКА ПОДЗЕМНАЯ (а. underground fusion, smelting; н. Untertageschmelzund, unterirdische Schmelzarbeit; ф. fusion au fond; и. fusion subterranea) — скважинный метод добычи полезных ископаемых переводом их в жидкое состояние на месте залегания посредством теплоносителя.

Выплавка подземная предложена и разработана применительно к самородной сере и основана на сравнительно низкой (112,8-119°С) температуре плавления элементарной серы. Метод впервые предложен Г. Фрашем в США применительно к серным месторождениям Мексиканского залива (1880). В 1894 в штате Луизиана введено в эксплуатацию первое предприятие по добыче серы этим методом. С 1912 выплавка подземная занимает доминирующее положение в мировой добыче самородной серы. Метод выплавки подземной используется для разработки серных месторождений в США и Мексике (месторождения Мексиканского залива), ПНР (Тарнобжегское месторождение, месторождение Башня), Ираке (Мишракское месторождение). Мировая добыча серы методом выплавки подземной около 14 млн. т (1980).

В CCCP этот метод (с 1968) применяется при разработке месторождений Предкарпатья, а также Гаурдакского месторождения.

Технологическая схема выплавки подземной включает: установки для приготовления теплоносителя — воды с температурой 165°С (котельная с химводоочисткой); поверхностные коммуникации (магистральные и кустовые трубопроводы); добычные скважины. Оборудуются скважины колоннами концентрически расположенных труб для подачи теплоносителя, сжатого воздуха и подъёма расплавленной серы на поверхность. Нагнетаемый теплоноситель через перфорацию в нижней части трубы поступает в пласт и, распространяясь по кавернам и порам, расплавляет серу, которая стекает к забою скважины и откачивается эрлифтом (рис.).

Скважины подразделяют на добычные и водоотливные (последние предназначены для поддержания пластового давления и регулирования технологического процесса добычи серы). Схема расположения скважин на месторождении зависит от геолого-гидрогеологических условий рудной залежи и может быть линейной (скважины добычные, промежуточные, водоотливные) или блочной (добычные скважины располагаются в шахматном порядке в виде ячеек). Блок-ячейки выделяются на основе анализа геолого-гидрогеологических условий рудной залежи по материалам, полученным в результате разбуривания залежи по разреженной сетке. Основные технико-экономические показатели метода выплавки подземной на месторождениях CCCP: удельный расход теплоносителя 17-30 м3/т, сжатого воздуха 30 м3/т, извлечение серы 40%.

Область применения выплавки подземной расширяется, ведутся работы по освоению этим способом месторождений ртути, битумов, высоковязкой нефти и др. за счёт изменения температуры теплоносителя, добавления в него поверхностно-активных веществ и др. Дальнейшее развитие метода выплавки подземной связано с использованием пластовых вод для приготовления минерализованного теплоносителя, увеличением извлечения полезных ископаемых из недр, применением поверхностно-активных веществ, электроразогрева залежей и др.