Гидрогеологические исследования при обосновании добычи полезных ископаемых геотехнологическими методами
2. Геотехнологические методы
Сущность геотехнологических методов заключается в переводе полезного ископаемого в подвижное состояние. Эти методы имеют следующие особенности:
1. Разработка месторождений ведется через скважины
2. Месторождение - объект добычи полезного ископаемого и место его частичной переработки, так как технология добычи предусматривает избирательное извлечение.
3. Инструментом добычи служат рабочие агенты (энергия или его носители, вводимые в рабочую зону; например, химические растворы, электрический ток, вода-теплоноситель).
4. Под воздействием рабочих агентов ПИ изменяет агрегатное состояние, образуя продуктивные флюиды (раствор, расплав, газ, гидросмесь), которые обладают легкой подвижностью и начинают перемещаться.
5. Разработка месторождения зональна и перемещается во времени у добычных скважин, а сам метод определяет размеры и форму рабочей зоны в эксплуатируемой части месторождения
6. Управление процессом осуществляется с поверхности путем изменения параметров рабочих агентов (расход, температура, давление, концентрация и т.д.) и места его ввода в залежь и отбора продуктивных флюидов.
Геотехнологические методы можно классифицировать по процессам добычи, в основе которых лежат вид и способ перевода полезного ископаемого в подвижное состояние (таблица 1).
Таблица 1. Классификация геотехнологических методов по процессам добычи
Подвижное состояние полезного ископаемого |
Способы перевода полезного ископаемого в подвижное состояние |
|||
физические |
химические |
комбинированные (физико-химические и химико-бактериальные) |
||
Газообразное |
Воздействие температуры, давления (сублимация, перегонка) |
Окисление, разложение (частичное или полное сжигание, обжиг) |
Химические реакции с участием физических полей, бактериального воздействия |
|
Жидкое (раствор, расплав) |
Воздействие температуры, давления (плавление и перегонка, нагрев) |
Выщелачивание и растворение с образованием молекулярных растворов |
Растворение, выщелачивание и гидрогенизация с участием физических полей, бактериального воздействия |
|
Гидромеханическая смесь |
гидропневморазрушение |
Растворение связующего вещества |
Диспергирование поверхностно-активными веществами, химическими реагентами, физическими полями, бактериями |
Для геотехнологии характерна универсальность подхода к изучаемым явлениям. На основе изучения процессов и средств бесшахтной добычи ПИ и воздействия на их параметры химическими и физическими методами в геотехнологии используются методы физики, химии, геологии и горного дела, что позволяет количественно оценить происходящие процессы и дать возможность их изучить и использовать.
В настоящее время наибольшее применение нашли следующие геотехнологические методы
1. Подземное выщелачивание.
2. Подземное растворение.
3. Подземная выплавка.
4. Подземная газификация.
5. Скважинная гидродобыча.
Также ведутся направления в изучении МГ - добыча тепла Земли, гидрогенизация угля и битумов на месте их залегания, скважинная добыча углей воздействием на них углеводородов. Использование земных недр в качестве реакторов для осуществления технологических процессов, протекающих при высоких температурах и давлениях.