Гидромеханизация и геотехнологические способы разработки (часть 4)

На участке, намеченном к разработке по определенной сетке, бурят скважины, пересекающие насыщенный серой пласт. Стенки скважин от обрушения предохраняют обсадными трубами диаметром 250 мм. В готовую скважину опускают соосно три концентрически расположенных трубопровода меньших диаметров. В пространство между 152 мм и 76 мм трубами нагнетают горячую воду, которая через отверстия в перфорированном участке проникает в залежь, расплавляя серу. Через нижний патрубок происходит засасывание расплавленной массы и транспортирование ее эрлифтным методом по трубопроводу диаметром 76 мм. Подача сжатого воздуха производится по внутренней трубе (D = 36 мм). Отработанная охлажденная вода выдается из пласта по отдельной специально пробуренной скважине. Производительность каждой скважины составляет около 350 т чистой серы (99,99 %) в сутки при расходе до 1700-1900 м3 перегретой воды. Извлекается серы 25-30 %. В одновременной эксплуатации находится до 30 скважин. Годовая производительность предприятия составляет 3 млн. т комовой серы. На предприятиях США на 1 т добытой серы расходуется 3-50 м3 воды и тепла от 4,2•10в3 до 58,3•10в3 кДж.
За последние годы предпринимаются попытки усовершенствовать способ добычи серы, устранив имеющиеся недостатки: большие потери серы в недрах, значительный расход теплоносителя и расход энергии. Так, для сокращения тепловых потерь в трубопроводах используют специальные передвижные водогрейные агрегаты, благодаря чему сокращается длина трубопроводов. Взамен системы подогрева воды в котлах с последующей подачей ее по протяженным трубопроводам под землю, нагревание производят непосредственно под землей с помощью специальных горелок, опускаемых в скважины. В качестве горючего применяют жидкое или газообразное топливо (в благоприятных случаях от близрасположенных месторождений).
Известны технические предложения по раздельной работе скважин, когда через одни скважины подают горячую воду, через другие — сжатый воздух, необходимый для подъема серы, через третьи — производят откачку серы, через четвертые, расположенные на границах эксплуатируемого участка, — глинистый раствор для герметизации и локализации добычного участка.
Если выработанное пространство сохраняет герметичность, то его при необходимости приспосабливают под подземное хранилище природного газа. В этом случае для подъема расплавленной серы на поверхность вместо серы закачивают газ.
Подобным же образом можно добывать и другие легкоплавкие минералы — буру, озокерит.
При более высокой температуре плавления минералов следует применять в качестве теплоносителя не воду, а горючие газы — продукты сжигания в горелках жидкого и газообразного топлива. Горелки опускают под землю через буровые скважины. Температура окружающей среды при осуществлении этого способа должна быть на всем протяжении перекачной системы выше точки плавления этих веществ, начиная от подземной полости до места утилизации добычи.

---