Особенности физико-химической геотехнологии

Реферат

По дисциплине: «Комбинированная разработка рудных месторождений»

На тему: «Применение физико-химической геотехнологии при комбинированной разработке рудных месторождений»

Пермь - 2014

Оглавление

Оглавление. 2

Введение. 3

1. Основные понятия. 4

2. Особенности физико-химической геотехнологии. 5

3. Виды и методы физико-химической геотехнологии. 7

4. Комбинированная физико-химическая геотехнология. 8

5. Кучное выщелачивание. 9

6. Подземное растворение калийных солей. 10

7. Заключение. 12

Список литературы.. 13

Введение

Истощение балансовых запасов крупных рудных месторождений в условиях постоянного роста потребления вызывают необходимость нового научно-методического подхода к решению проблем проектирования комплексного освоения и сохранения недр Земли, отвечающего требованиям повышения полноты и комплексности использования сырья.

Создание горнотехнических систем на базе комбинации традиционного открытого и подземного способов добычи с процессами физико-химической геотехнологии на основе кучного и подземного выщелачивания ценных компонентов из бедных руд и техногенного сырья в особых геомеханических и гидрологических условиях с процессами гидродобычи, а в отдельных случаях для отработки маломощных рудных тел и жил со специальными геотехнологиями извлечения рудного керна при бурении скважин большого диаметра обеспечивает наиболее полное вовлечение всех природных и техногенных георесурсов в эффективное промышленное использование.

Основные понятия

ФХГ - наука о свойствах среды, процессах и технологиях добычи полезных ископаемых и средствах извлечения, осуществляемых без присутствия людей под землей. Эта дисциплина наряду с горной средой, геотехнологическими процессами добычи и средствами извлечения изучает химию и физику явлений, протекающих при этом в недрах земли.

Геотехнологическая система - совокупность горной среды, физических или химических процессов добычи и средств для их реализации. В геотехнологической системе можно выделить ряд основных элементов. Например, таким элементом является узел приготовления рабочих агентов и переработки продуктивных растворов. Основным элементом является также транспортная магистраль - скважина, пробуренная в месте залегания полезного ископаемого, открывающая доступ рабочих агентов к залежи и обеспечивающая выдачу полезного ископаемого на гаоверхность.

Рабочая зона - часть горной среды, охваченной воздействием рабочих агентов, состоящая из различных фаз (твердой, жидкой, газообразной), образующих систему с однородными частями, разделенными физическими границами. Компоненты системы - вещества, из которых образуются все фазы данной системы. К физическим свойствам компонентов относятся плотность, электро- и теплопроводность и т.д. Свойства веществ, характеризующие их способность участвовать в химических реакциях (процессах превращения одних веществ в другие), называют химическими.

Геотехнологические свойства полезных ископаемых определяют их способность переходить в подвижное состояние с помощью размыва, растворения, выщелачивания, горения, плавления, возгонки и т.д. Геотехнологические процессы перевода полезных ископаемых в подвижное состояние разделяются на тепловые, массообменные, химические и гидромеханические. [1]

Особенности физико-химической геотехнологии

Основной принцип ФХГ можно сформулировать как исследование процесса добычи и изменений горной среды под влиянием рабочих агентов с целью перевода полезного ископаемого в подвижное состояние и извлечения его на поверхность, причем одно из возможных превращений для данной геотехнологической системы является доминирующим.

Методы ФХГ характеризуются следующими особенностями:

1) Разработка месторождений, как правило, ведется через скважины, которые служат для вскрытия, подготовки и добычи полезного ископаемого.

2) Месторождение рассматривается как объект добычи полезного ископаемого и место его частичной переработки, так как технология добычи предусматривает избирательное извлечение.

3) Рудник состоит из трех основных элементов: блока приготовления рабочих агентов; добычного поля (рудного тела, где протекает процесс); блока переработки продуктивных флюидов.

4) Инструментом добычи служат рабочие агенты (энергия или ее носители, вводимые в рабочую зону, например химические растворы, электрический ток, вода или другой теплоноситель).

5) Под воздействием рабочих агентов полезное ископаемое изменяет агрегатное или химическое состояние, образуя продуктивные флюиды (раствор, расплав, газ, гидросмесь), которые обладают высокой подвижностью и могут перемещаться.

6) Разработка месторождения зональная, а сам метод определяет размеры и форму рабочей зоны и ее перемещения в эксплуатируемой части месторождения.

7) Управление процессом добычи осуществляется с поверхности путем изменения параметров рабочих агентов (расход, температура, давление, концентрация и т.д.), места их ввода в залежь и отбора продуктивных флюидов. [2]