CC BY
284-----------------------------------
DOI: 10.24411/2181-0753-2020-10009
РАЗРАБОТКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ
ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
©Аликулов Ш.Ш., Мардонов Р.Х.
ЕР ОСТИ ТАНЛАБ ЭРИТИШДА ФИЛТРЛАРДАГИ МУАММОЛАР
Аликулов Шухрат Шарофович - т.ф.д. Навоий давлат кончилик институти ХфХ кафедраси мудири, Мардонов Рустам Хикматиллаевич - Навоий давлат кончилик институти стажёр тадкикотчиси
Актация: Ушбу маколада ер ости структурасидаги кольматация ва унинг ер ости ишкорлаш жараёнига таъсири келтирилган. Максулдор катламнинг фильтрацион харктеристикасини сифатли баколаш ва юборувчи кудукларнинг фильтр олди зоналарининг эксплуатация килиниши жараёнида гидравлик каршиликнинг вужудга келиши буйича маълумотлар баен этилган. Шунингдек, гипс хосил булиши ва уни камайтириш усуллари урганилган.
Калит сузлар: ер ости эритмаси, лой, геотехнологик кудук, гидравлик бош, филтр зонаси, эритмалар аератсияси, окимни турбулизация килиш, гидравлик градиент, чукинди жинслар.
Abstract: This article discusses colmatation in the undeground structure and its effect on the underground melting process. Qualitative assessment of the filtration characteristics of the productive layer and data on the formation of hydraulic resistance during the operation of the exploitation in the pre-filter zones of the supply wells are presented. However, methods of gypsum formation and its reduction methods have also been studied.
Keywords: underground solution, mud, geotechnical well, hydraulic head, filter zone, aeration of solutions, make flow turbulencetion, hydraulic gradient, sedimentary rocks.
Кольматация- технологик кудуклар
филтрларининг ва технологик эритмаларда эриган моддаларни чукиши кисобига руда аралашган горизонтнинг фильтр олди зоналарининг фильтрацион хусусиятларини пасайиш жараёни ёки руда аралашган горизонт кисмларининг кучиши камда газ ажралиши.
Бу жараён мукаррар булиб, унинг тезлиги куп омилларга ботик: руда танасининг геологик
курилиши; бургулаш усули; кудук ва фильтларнинг конструкцияси; фильтрни урнатиш усуллари; ер ости сувларининг гидрокимёвий таркиби; аралашмани кутариш ускунаси турлари; ер ости танлаб эритишда кулланиладиган реагент турлари; эксплуатация килиш режими ва бошка омиллар. Колматация говаклилик мукитида механик ва физик-кимёвий жараёнлар натижасида косил булади.
Ер ости танлаб эритиш шароитида кольматация куйидаги куринишда булади: кимёвий, газли, ион алмашинувли ва механик.
Кимёвий кольматация ишчи эритмани рудасиз минераллар билан реакцияга кришиш жараёнида эртимани хар хил элементлар билан бойиши натижасида косил булади ва говакларга чукиндилар йигилади. Сульфат кислотали танлаб эритиш усулида кимёвий кольматация кальцит ва доломит эриганда ишчи эритмани кальцит ионлари билан
бойиши натижасида (кальций сульфат CaSO4) гипс чукиндиларини косил булиши билан боглик. Гипс сульфат кислотали эритмада жуда ёмон эрийди, шунинг учун унинг чукиндилари доимий (бартараф килиб булмайдиган) кольматацияга олиб келади. Сульфат кислотали танлаб эритишда тог жинсининг кислота билан узаро каракати сабабли нейтраллаш жараёнида рН нинг ошиши билан темир Fe(OH)3 ва алюминий Al(OH)3 гидрооксидлари чукиндилари кам косил булиши мумкин. рН оралиги 2,0 дан 3,5 гача булганда темир гидрооксиди Fe(OH)3, 4,4 дан 5,7 гача булган ораликда эса алюминий гидрооксиди Al(OH)3 чукиндалари косил булади. Танлаб эритиш жараёнида кислота концентрациясини ошишида (рН нинг пасайишида) гидрооксидлар чукиндилари эрийди, шунинг учун бу кольматация вактинча кисобланади. Карбонатли ишкорлаш усулида кимёвий кольматация эритмани карбонат чукиндилари билан туйиниши натижасида косил булади.
Максулдор катламда газли фазаларни косил булиши натижасида газли кольматация ривожланади. ^ачонки системада эриган газ босими гидростатик босим улчамларидан ошса ажралган газ суюкликларининг мустакил фазалари вужудга келади. Газли кольматация кислотали танлаб эритиш усулида карбонатларни кислота билан реакцияси натижасида карбонат ангидрид газларини (CO2) ажралиб чикиши билан боглик. Карбонатли танлаб эртиши усулида водород ачиткиларини (H2O2) парчаланиши ва кислороднинг косил булиши натижасида газли кольматация косил булиши мумкин.
Ион алмашинув кольматацияси
фильтрланадиган эритмани минераллашуви ва кислотали курсатгичларни (рН) узгариши натижасида глинали минералларни ва органик моддаларни туйиниши билан боглик. Кольматациянинг бу куриниши карбонатли ва бикорбанатли эритмаларда ривожланади.
Механик колматация оким говакларини эритма таркибидаги огир кисмчалар билан тулиши натижасида косил булади. Механик кольматация купрок ишчи аралашмани механик (каттик жисм зарралари) зарралар билан туинганлигига боглик булади. Фильтрланиш тезлиги катта булганда зарраларни суффозион (оким тезлиги таъсирида тог
36
Научно-практический электронный журнал «ТЕСНика» №2 2020 года
Научно-практический электронный журнал
«ТЕСНика» №2 2020 года
жинси зарраларининг кучиши) жойлашиши натижасида вужудга келиши мумкин.
кудукларнинг филтр зоналарини лойкалаш жараёнларини бартараф этиш деярли мумкин эмас, чунки жараён давомида геокимёвий ва гидродинамик режимларнинг параметрлари узгариши ушбу технологиянинг ажралмас таркибий кисми *исобланади.
Ишлаб чикариш уфкининг тог ъжинслари билан чегараланган эр ости сувларининг табиий геокимёвий ва гидродинамик режимлари дала ишлаб чикишда бир катор оъзгаришларга учрайди: *осил боълиш учун берилган реагент консентратсиясининг оъзгариши, турли оксидловчи моддаларни коъллаш, шу жумладан эритмаларнинг аератсияси, кудукларнинг нотекис окими тезлиги, динамикада пасайиш (оъсиш). Буларнинг барчаси фаол чоъкма *осил боълишига олиб келади, бу эса сув омбори тог ъжинсларининг гъовак *ажмига тоъскинлик килади.
Купинча чуктирувчи ва совитувчи моддалар мураккаб коъпкомпонентли таркибга эга: темир гидромитса, калтсий ва магний карбонатлар, турли хил сулфидларнинг кремний кислотали бирикмалари. Юкорида таъкидлаб оътилганидек, шаклланишнинг бошлангъич боскичида чоъкинди жинслари турли хил кучларда фарк килувчи желатинли, желга оъхшаш, боъшашган гозенекли тузилишдир. Вакт оътиши билан бундай конлар сувсизланиб, сикилиб колади.
Бирок, уларнинг нуклеатсиясининг дастлабки боскичидаги барча тузилмалар нисбатан паст кучлилиги билан ажралиб туради ва кудукларни кайта ишлашнинг турли усулларига дуч келганда нисбатан тез олиб ташланиши мумкин: электр портлашлари, пневматик портлашлар, тешилиш тешиги, гидродинамик зарба, газ детонатсияси, механик тебранишлар, шу жумладан тебраниш, реагент билан ишлов бериш. ва бошкалар.
Юборувчи кудуклар сигимининг камайиш сабаблар куйидагича келтирилган: Конларни ер ости танлаб эритиш усулида самарали экспуатация килиш куп лолларда кудукларнинг сигимига таъсир килувчи забой олди зоналарининг полати билан аникланади.
Юборувчи кудукларга ишкорловчи эритмаларни юборишда эксплуатацион колонналарда эритма сат*ининг вакти-вакти билан доимий кутарилиши кузатилади. Ер ости сувларининг пьезометрик сат*и полати ва юбориш унумдорлигига боглик *олда эритма сат*и 1,5-2 ой оралигида кудук огзигача етиши мумкин. кудукларни узок вакт эксплуатация килишда эритмани ер юзасига окишини олдини илиш максадида эритма сарфини камайтиришга тугри келади. Бунда эритма сарфи нолгача етиб, сат* кудуклар огзида туриб колиши мумкин.
Бундай *олларда ишкорлайдиган эритмани
РАЗРАБОТКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ
ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
лойи*адаги сарфини саклаш учун кудуклар огзига ортикча напор яратишга тугри келади ёки кудукларнинг иш жараёни тухтатилиб, уларни сигимини кайта тиклаш чоралари амалга оширилади.
Ма*сулдор горизонтнинг фильтр олди зоналарини табъий сув утказувчанлигини пасайиши юборувчи кудуклар сигимининг камайиш сабабларини ташкил килади. ^атламга ишкорловчи эритмани юбориш даврида тог жинсининг утказувчанлиги *ар хил физик-кимёвий *одисалар натижасида узгаради.
Ишчи эритма ва ма*сулдор катламнинг каттик ва суюк фазалари орасидаги узаро *аракати натижасида говакларда кимёвий чукиндиларни, газларни ва ало*ида минералларни эриши *осил булади. Ва бу катламдаги аралашмани физик параметрларининг узгаришига олиб келади. (зичлик, кайишкоклик ва бошкалар).
Ер ости сувларининг кимёвий таркибини *ар хил таркибли ва концентрацияли коллоидли эртималар ташкил килади. Деярли барча кимёвий элементлар ер ости сувларида парчаланмаган молекула ионлари шаклида учрайди. Ер ости сувларида физик-кимёвий шароитларни узгариши натижасида эриган *олатда ва осон ажраладиган газлар (О2, СО2, H2, СН4 ва бошкалар), *ам учрайди.
Ер ости сувларининг таркибида учрайдиган бирикмалардан куплари номуста*кам ва водород ионларининг (рН) концентрациясига ва оксидлаш-кайта тиклаш потенциалининг (Eh) узгаришига боглик *олда эриган *олатда ёки чукинди булиб утади. Масалан pH=4-9 булганда алюминий гидроксиди эримайдиган булиб шаклланади ва чукинди *олатига утади; pH>7 булганда икки валентли темир эримайди, а уч валентли темир эса pH > 3-4 булганда чукинди булиб чукади. О2 эрувчанлиги нордон ва ишкорли сувда сезиларли даражада ошади. Кремнезем, темир ва алюминий гидроксидлари гру*идаги минераллар аралашма таркибидан гелларни *осил килувчи колоид заррачали шаклига утади ва фильтрланиш тезлиги кам булганда жиддий равишда тог жинсининг сув утказувчанлигини камайтириши мумкин.
Айникса катламда карбонат таркибли тог жинсининг мавжудлиги тог жинсининг кучли утказувчанлигини пасайтиради. Калций карбонатининг аралаштилган сульфат кислотаси билан узаро *аракатида калций сульфатини *осил килади:
СаСОз + H2SO4 ^ CaSO 4 + Н2О + СО2
Саз(РО 4)2 + 3H2SO4 ^ 2НзР О4 + 3CaSO 4
Тог жинсида *осил булган гипс чукинди булиб чукади ва тог жинсидаги микро ёриклар ва говакларни тулдиради.
37
РАЗРАБОТКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ
ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
Чукинди тупланиши биринчи навбатда tof жинсининг минералогик таркиби, ишкорловчи эритманинг концентрацияси ва характерига, юбориладиган эритманинг ер ости сувлари ва tof жинслари билан узаро ^аракати жадаллилигига боFлик булади.
Ма^сулдор катламнинг фильтрацион харктеристикасини сифатли ба^олаш ва юборувчи кудукларнинг фильтр олди зоналарининг эксплуатация килиниши жараёнида гидравлик каршиликнинг вужудга келиши буйича С.В. Маркелова, М.А. Каше и И.О. Осмоловскларнинг олиб борган тадкикотлари шуни курсатдики, танлаб эритиш жараёнинг биринчи даврида яъни закисления жараёнида катламдаги tof жинсининг утказувчанлигини камайиши томонга узгаради. Бунда каттик фазадан алюминий ва темир ионлари сезиларли микдорда эритма таркибига утади ва рН кутарилган (pH >3) лолларда ало^ида участкаларда ма^сулдор катламнинг FOваклилик бушликларини кольматация киладиган суст утказувчан бирикмалар *осил булиши мумкин.
Закисления фронтининг чегарасида фаол борадиган аралашган эритманинг tof жинси билан узаро ^аракатининг кимёвий жараёнида газ ажралиб чикиши кузатиладим ва катламда пъезометрик сат^нинг 10 метргача кутарилишига олиб келади. Аник килиб айтганда кольматация вактинча характерга эга булиб, танлаб эритиш жараёнининг кейинги даврларида мавжуд булмайди.
[7] Коллинз Ф. Говакли материаллар оркали суюклик окими. Эд Дунё, 1964 йил.
ФОИДАЛАНИЛГАН АДАБИЕТЛАР:
[1] Аликулов Ш.Ш., Маркелов С.В., Нарзиев А.С. "Уранни ер остида танлаб эритмага оътказиш жараёнида ма^сулдор уфк жинсларининг колматизатсияси". Tof янгиликлари ва та^лилий бюллетен. №3, 2011 йил. 239-241-йиллар.
[2] Аликулов Ш.Ш., Маркелов СВ, Шалимов И.У. ва бошкалар "Эр ости танлаб эритмага оътказиш блоклари ишлашида гъовакли ёриклар массивини кимёвий колмататсиясининг таъсири". Тогъ янгиликлари ва та^лилий бюллетен. № 6 2011 йил 211-215-сонлар.
[3] Алтшул А.Д. Шланги каршилик. М -: Недра, 1982 йил.
[4] Амиян В.А., Амиян А.В. кудукларнинг унумдорлигини ошириш - М Недра, 1986 йил.
[5] Калабин .А.И. Фойдали казилмаларни ер остида танлаб эритмага оътказиш ва бошка геотехнологик усулларда казиб олиш.-М.: Атомиздат, 1981 йил.
[6] Каше М.Н. Технологик параметрларни аниклаш учун эр ости танлаб эритмага оътказиш жараёнларининг гидродинамик ва гидрокимёвий режимларини тадкик килиш Мавзу тезис.-М. ИГРИ, 1974 йил.
38
Научно-практический электронный журнал «ТЕСНика» №2 2020 года
