Теңдемелі кеніш (BHM) – жер астынан минералдарды алыс басқару арқылы өндіру әдісі. 1906 жылдан бері дамып келеді, қазіргі технологиялар 1926 жылғы патент негізінде құрылған.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Бұрғылау арқылы кен өндіру (BHM) – пайдалы қазбаларды бұрғылау арқылы алыстан басқарылатын, жоғары қысымды су ағыны (гидравликалық) көмегімен кендерді жылжымалы күйге (суспензияға) түрлендіруге негізделген өндіру (кен өндіру) әдісі. Бұл процесс жер бетінен, ашық карьердің төңіршегінен, жер асты кенінен немесе су кемесінен алдын ала бұрғыланған бұрғылау арқылы жүргізіледі.
Borehole Mining (BHM) is a remote operated method of extraction (mining) of mineral resources through boreholes based on in situ conversion of ores into a mobile form (slurry) by means of high pressure water jetting (hydraulicking). This process is carried out from a land surface, open pit floor, underground mine or floating vessel through pre drilled boreholes.
Тарих
АҚШ патенттік дерекқорына сүйенсек, бұл әдістің тарихы 20-ғасырдың басына (1906 жылға) дейін жетеді. Ең жетілген BHM құралының дизайны 1926 жылы патенттелген. Шамалы жетілдірулермен, бұл дизайн қағидасы қазіргі BHM құралдары мен технологияларының негізі болып табылады. АҚШ-тағы маңызды ғылыми-зерттеу және тәжірибелік-конструкторлық жұмыстар 1970 және 80-жылдары USBM тарапынан жүргізілді. Қазақстандағы уранды жер астынан кендеу әлемдегі ең жетілген BHM жобасы болып саналады.
Based on the US Patent database, the method history can be traced back to the beginning of the 20th century (1906). The most advanced BHM tool design was patented in 1926. With a few improvements, this design concept remains a base for the modern BHM tools and technologies. In the US, the major R&D were conducted by USBM in the 1970 and 80s. Borehole mining of Uranium in Kazakhstan remains the most advanced BHM project in the world.
БЖМ құралының сипаттамасы
Құрал кем дегенде екі концентрлік құбырдан тұрады, олар екі гидравликалық арнаны құрайды – біреуі жоғары қысымдағы жұмыс ортасын (суды) төмен қарай соруға, екіншісі байқауыл шламды бетке жеткізуге арналған. BHM құралы әдетте 3 негізгі бөлімнен тұрады: 1) эдуктор (су ағызатын сорғы) және гидромонитор бөлімдері бар төменгі бас; 2) төменгі бас пен жоғарғы бас арасын жалғайтын стандартты құбырлар жиынтығынан тұратын кеңейту бөлімі; 3) құралды бұрғылау орнында ілуге және айналуға мүмкіндік беретін айналдырғыш қоса алғанда, жұмыс ортасының көзіне (сорғы станциясы) және шлам жинағышқа қосылуын қамтамасыз ететін жоғарғы бас. Эдукторға шламды тереңдеген жерлерден соруға көмектесу үшін көбінесе аэролифт қолданылады. BHM құралын пайдалану үшін әдетте стандартты бұрғылау установкасы қолданылады. Құрал құдыққа гидромонитор қажетті тереңдікке жеткенше түсіріледі. Содан кейін жоғары қысымды су төмен қарай сорылады. Оның шамамен жартысы құралдан гидромонитор арқылы шығып, құралдан сыртқа қуатты су ағыны ретінде шығарылады. Бұл ағын кенді кесіп, босатып, эдуктор арқылы бетке шламды сорады. Шлам жинау тоғандарында немесе резервуарларда шлам бөлініп, тазартылған су қайта айналымға жіберіледі. Тау жыныстарын және кендерді өндіру кезінде әртүрлі пішіндес қуыстар пайда болуы мүмкін. Олардың пішіні BHM құралын пайдалану тәсіліне байланысты, ол құралды айналдырудан, жоғары және төмен жылжытудан және осы екі амалдың үйлесімінен тұрады. Ұңғымалық кен өндіру вертикальды, горизонтальды және бұрылыс ұңғымалардан жүзеге асырылады.
The tool consists of at least two concentric pipes which are forming two hydraulic channels one for pumping down a high pressure working agent (water) and second for delivering pregnant slurry back to the surface. A BHM tool typically consists of 3 major units: (1) a Bottom Head with an eductor (waterjet pump) and hydromonitor sections; (2) an extension section consisting of a set of standard pipes connecting the Bottom Head to the Upper Head; and (3) an Upper Head including swivel allowing the tool suspension and rotation in a borehole as well as its connection to the working agent source (pump station) and the slurry collector. An airlift often used to assist the eductor to pump slurry from greater depths. A standard drill rig is normally used to operate a BHM tool. The tool is lowered into a well until the hydromonitor reaches the required depth. Then the high pressure water is pumped down. Approximately one half of it leaves the tool through the hydromonitor and is expelled outside the tool in a form of a powerful waterjet. The jet cuts and loosens ore producing a slurry which is pumped back to the surface by the Eductor. In a collecting pond or tank, the slurry is separated and clarified water is re circulated. While extracting rocks and ores, different shaped caverns can be created. Their shape depends on the BHM tool manipulation while mining which obviously consist of the tool rotation, sliding it up and down and combination of these two. Borehole mining is applied from vertical, horizontal and deviated wells.
BHM-нің артықшылықтары
Әдістің негізгі артықшылықтары – төмен капиталдық және пайдалану шығындары, жылдамдығы, таңдаулылығы, қауіпті және қауіпті жағдайларда жұмыс істеу мүмкіндігі, қоршаған ортаға төмен әсері және тағы да басқалары. Бұл әдіс уран, темір кені, кварц құмы, ұсақ қиыршық тас, көмір, полиметалл кендері, фосфат, алтын, алмаз, марганец, сирек кездесетін жерлер, янтарь және тағы да басқа сияқты табиғи ресурстар мен өнеркәсіптік материалдарды өндіруде қолданылады. Бұрғылау арқылы кен өндіру сондай-ақ геологиялық барлау, мұнай, газ және суды жақсарту, жер асты сақтау құрылыстарын салу, экологиялық мақсаттарда және тағы да басқа салаларда пайдаланылады.
The main advantages of the method include its low capital and operating cost, mobility, selectivity, ability to work in hazardous and dangerous conditions, low environmental impact and several more. The method is used in mining of such natural resources and industrial materials as: uranium, iron ore, quartz sand, fine gravel, coal, poly metallic ores, phosphate, gold, diamonds, manganese, rare earths, phosphate, amber and several more. Borehole mining is also used in exploration, oil, gas and water stimulation, underground storage construction, environmental applications and a few more.