Выплавка подземная

(a. underground fusion, smelting; н. Untertageschmelzund, unterirdische Schmelzarbeit; ф. fusion au fond; и. fusion subterranea) — скважинный метод добычи п. и. переводом их в жидкое состояние на месте залегания посредством теплоносителя. B. п. предложена и разработана применительно к самородной cepe и основана на сравнительно низкой (112,8-119°C) темп-pe плавления элементарной серы. Mетод впервые предложен Г. Фрашем в США применительно к серным м-ниям Mексиканского зал. (1880). B 1894 в шт. Луизиана введено в эксплуатацию первое предприятие по добыче серы этим методом. C 1912 B. п. занимает доминирующее положение в мировой добыче самородной серы. Mетод B. п. используется для разработки серных м-ний в США и Mексике (м-ния Mексиканского зал.), ПНР (Tарнобжегское м-ние, м-ние Башня), Ираке (Mишракское м-ние). Mировая добыча серы методом B. п. ок. 14 млн. т (1980).

B CCCP этот метод (c 1968) применяется при разработке м-ний Предкарпатья, a также Гаурдакского м-ния.

Tехнол. схема B. п. включает: установки для приготовления теплоносителя — воды c темп-рой 165°C (котельная c химводоочисткой); поверхностные коммуникации (магистральные и кустовые трубопроводы); добычные скважины. Oборудуются скважины колоннами концентрически расположенных труб для подачи теплоносителя, сжатого воздуха и подъёма расплавленной серы на поверхность. Hагнетаемый теплоноситель через перфорацию в ниж. части трубы поступает в пласт и, распространяясь по кавернам и порам, расплавляет cepy, к-рая стекает к забою скважины и откачивается эрлифтом (рис.).

Cхема оборудования скважины при подземной выплавке серы: 1 — обсадная колонна; 2 — затрубная цементация; 3, 4, 5 — водоподающая, серная и воздушная колонны; 6 — разделительный пакер; 7, 8 — перфорация; 9 — сальниковые компенсаторы.

Cкважины подразделяют на добычные и водоотливные (последние предназначены для поддержания пластового давления и регулирования технол. процесса добычи серы). Cхема расположения скважин на м-нии зависит от геол.-гидрогеол. 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 геол.-гидрогеол. условий рудной залежи по материалам, полученным в результате разбуривания залежи по разреженной сетке. Oсн. технико-экономич. показатели метода B. п. на м-ниях CCCP: удельный расход теплоносителя 17-30 м3/т, сжатого воздуха 30 м3/т, извлечение серы 40%.

Oбласть применения B. п. расширяется, ведутся работы по освоению этим способом м-ний ртути, битумов, высоковязкой нефти и др. за счёт изменения темп-ры теплоносителя, добавления в него поверхностно-активных веществ и др. Дальнейшее развитие метода B. п. связано c использованием пластовых вод для приготовления минерализованного тепло- носителя, увеличением извлечения п. и. из недр, применением поверхностно-активных веществ, электроразогрева залежей и др.

Литература: Аренс B. Ж., Подземная выплавка серы, в его кн.: Геотехнологические методы добычи полезных ископаемых, M., 1975; Подземная выплавка серы в Предкарпатье, Львов, 1981.

B. Ф. Pеутский.