Мыңқұдық кен орнының урандық кенденуі

 

Мыңқұдық кенорны ЗПО жақын ендіктегі бөлігінің кенді жүйе жебіне ұштасқан, жоспар бойынша кен қабаттарының қарапайым морфологиясымен сипатталады, олардың контурында жуылуға шыдамды. Негізгі кенбақылау факторы уран кенденуін ЗПО-ның регионалдық шекарасына ұштастыру болып табылады.

Мыңқұдық ауданында жоғарғы борлы шөгінділер кесіндісінде ірі екі түрлі бірнеше қабатты қатпарлар аймағы түрінде болады, біреуі (төменгі) Мыңқұдыққа және інқұдыққа, ал екіншісі (жоғарғы) Жалпақ жазықтығына ұштасқан.

Кендену барлық жерде, Ақдала бөлімшесін қоспағанда төменгі аймаққа байланысты, кесіндіде кулисо түрінде болып келеді. ЗПО-ның бір шұғыл "кертпеші" Мыңқұдық жазықтығындағы кесіндіде, әрі төменгі деңгейжиекте жоғарғы өткізгіштіктің арасында өздігінен, 0,8-1 км алдыға шығып тұрған ЗПО - "тілі", ролла түріндегі рудалы қабаттарды бақылайды. Әрі тотығу соңғының ортаңғыға енуінде.

Жобада кенді қатпардың конфигурациясының сызықтық-сатылы сипаты конседиментациалы блокты-пликативті құрамына арасындағы байланысты соңында кенбақылау контурының шекарасын ЗПО анықтайды.

Жобада кенді қабаттар азиректелген ұзағырақ сызықтармен, ЗПО-ның толық бірігу шекарасына байланысты, тотығу "тілдерінің" інқұдық және мыңқұдық жазықтығында ұштасуына негізделген.

Кенді қатпарлар көлденең кесіндіде, ереже бойынша, бірнеше морфологиялық элементтерден: негізгі роллды ЗПО кенбарлаушы шекарасымен сыналып тураланған және сателитті денеден тұрады (1.1 сурет).

Кенорнында барлығы 30 кен шоғыры анықталған, оның 16-сы Мыңқұдық жазықтығында шоғырланған.

Аталған кен шоғырының ұзындығы 15-20 км (магистрал бойынша) ені 50-ден 100-500 м дейін өзгереді. Қалыңдығы 2-10 м, қанаттарында 20-25 метрге жетеді. І-ІІІ -ұзартылған қапты бөлікті жәй роллдар; IV - "роллға айналған" күрделі дене типі; V - линза түрдегі және клин түріндегі дене; VI - рудалы линзалар, тотықпаған шөгінділерге ұштасқан; VII - күрделі роллдар; VIII- "қап" формалы тотықсызданбаған сұрғылттүсті құмдардың тотықсызданған қатпар ішіндегі "доғал" тұйықталуы.

Кен шоғырының төменде жату тереңдігі Інқұдық жазықтығының кенденуі үшін (Орталық және Құмды бөлімдерінде) 175 тен 240 метрге дейін жетеді, Мыңқұдық жазықтығында (шығыстан батысқа ұлғая отырып) 205-430 метрге жетеді.

Уранның U 0,015-0,02 ден 0,1-0,15%, кескен қатарларда 0,3-0,4%, ал жеке сынама бойынша - 1%. Кенорнының кенді жиектерінде ураннан басқа тотығу -тотықсыздану, сілтілі-қышқылдық барьерлерде мына бірнеше элементтер қатарының жоғары концентрациясы анықталған: Se, Ke, Mo, Co, Ni, Zn, Pb, Ag, Ge, S, P, Ba, Li, Be, Nb, W, Y, Yb, V, Mn, Fe, Ca.

Мыңқұдық кенорны кеннің минералды құрамы бойынша настуранды коффинит: настуран - орташа есеп бойынша - 58%, коффинит - 42%, ал кесінді бойынша соңғының ролі жоғары қарай көбейеді (ұлғаяды) Мыңқұдық кен қабатында настуран (настуран - 76%) жоғарыда, Жалпақта коффинит (коффинит - 65%).

 

 

 

 

Тау кен бөлімі

Уран кен орнын ашу

Геотехнологиялық төтелдерде өнімді қабат ашудың әдісін таңдау мен қолдану - қазіргі таңдағы бұрғылау техникасымен технологиясының ең бір маңызды әрі күрделі проблемасы. Ашылу сапасы негізінен өнімді интервалды бұрғылау әдісімен және жуылатын сұйық түрімен ашу үшін пайдаланып анықталады. Тәжірибеден көптеген мысалдар келтіруге болады, өнімді қабатта бұрғыланған бір және тек қана сол қабаттағы технологиялық төтелден өнімділігі анық ажыратылады. Көп жағдайда сулы қабатты сол жуылатын сұйықтықты пайдалана отырып ашады және сол технологиямен, жабынды жынысты бұрғылауға пайдаланған технологиямен. Бұл жағдайда жуу сұйықтығының сапасы, төтелдердің жоғары жатқан интервалдардан өту жағдайын қанағаттырғанмен, өнімді қабатты қалыпты өткізгіштігін забойдағы зонаның және тазалығын сақтамайды. Соңғы жылдары өнімді қабатты ашу мен роторлы әдіспен бұрғыланған геотехнологиялық төтелдерді игерудің өңдеудің нәтижелі әдісін таңдауға үлкен көңіл бөлінуде.

Соған қарамастан, іс жүзінде өнімді қабаттың өткізгіштігінің әжептәуір төмендегендігін, забоймаңы аймағын тау-кен жыныстарының ыдыраған бөлшектерімен және шайқайтын сұыйқпен бітелеп қалғандығынан көреміз. Бұл бұрғылау. Жұмыстарының экономикалық пайдасының азаюына, олардың бағасының өсуіне және төтелдердің жөңдеу аралық тұтыну уақытының азаюына әкеп соғады.

Зерттеулер сүзгімаңы аймағында жыныстық өткізгіштігінің қабат өткізгіштігіне қатысты 10 есе ұлғаюы - 1 м радиустағы өзгермелі өткізгішті сүзгімаңы аймағының, төтелдің шығының ұлғаюына әкеп соғатыны анықталды. Сүзгімаңы аймағының өткізгіштігінің 10 есе әлсіреуі, шығының өсуіне 4 есе кемітеді. Сондықтан геотехнологиялық төтелдерді шығынының ұлғаюына әкеп соғатыны анықталды. Сүзгімаңы аймағының өткізгіштігінің 10 есе әлсіреуі, шығының өсуін 4 есе кемітеді. Сондықтан геотехнологиялық төтелдерді бұрғылау технологиясы өнімді қабатты ашудың өте тиімді технологиясы болып анықталған.

Сазды ерітіндімен шайылып бұрғыланған бітелген заттар төтелдің забоймаңы аймағынан, әдетте шайқау немесе шайқау және гидродинамикалық әсермен (вибрация, ТДШ жарумен, пневможарумен) ажыратылады. Алайда төтелді қарқынды гидродинамикалық қозғау жынысты бітеп қалушы бөлшектерден жақсы тазартуға сирек жағдайда қол жетеді, оның өнімдігін төмендетуге әкеледі. Құрылғы динамикалық және статикалық бітелуін үлгіні ашу кезіндегі шайқау кезінде оның бітелуін жою, бітелген үлгіні реагентті ерітіндімен оның өткізгіштігін бітеуші заттардың құрылысын бұзу арқылы қалпына келтіру мақсатында өңдеу, жыныстық бастпақы табиғи сүзілу еселеуіштік К₁, анықтауға мүмкіндік берді. Үлгіні бітелуін жойғанана кейін К₂-өзгерген сүзу еселеуішті өлшеді. Осы берілген деректер бойынша, өткізгіштікті қалпына келтіру еселеуішін есептеді:

Зерттелген өнімді қабат майдатүйіршікті құмдардың сазбен араласқан қабаттарын көрсетті. Құмның өткізгіштігі 0,05-3,8 м/тәу., өнімді қабаттың тереңдігі 150-180 м. статикалық деңгей 60-100 м тереңдікке ораналасқан. Төтелді депрессия Р_Д=0,1+0,3 МПа кезінде эрлифтпен шайқап игеруге болады.

Репрессия шамасы 1,3-1,5 МПа арасында болады. Қабатты ашу орташа уақыты 2,5-3 сағ. сазды ерітіндінің жыныспен әрекеттесу уақыты 1 ден 6 тәулік және одан әрі болады.

Сазды ерітінді дайындау үшін қолданылатын саз бентонитті болып келеді, оның сазды фракциясы мынадай құрамнан тұрады %: монтмориллонит - 82, илит 8, каолинит 10. Сазды емес материалдарданкварц, пророзит, аралас далалық шпаттар бар. Жақсы сазды ерітіндінің тығыздығы кг/м³.

Қолданылатын сазды ерітінді жыныстық қалыпты өткізгіштігін төмендетіп, 1-3 стәуліктен соң бастапқы шаманың 34 және 12% құрайды. 2-суретте кен жынысының ерітіндімен әсерлескеннен кейінгі өткізгіштігінің төмендегендігін кескінделген.

Кен жынысымен сазды ерітіндінің әсерлесуінің бірінші сағаттарында графикте көрсетілгендей, оның өткізгіштігі төмендейді. Әрі қарай өткізгіштік-

 

 

2 сурет - Үлгінің өткізгіштігінің жыныс пен ерітіндінің әсерлесу уақытынан бағыныштылығы тің төмендеуі қалыпқа түсіп, 1 тәулікте 8% құрайды.

Төменсазды шайқау сұйықтығы кен жынысының өткізгіштігін бастапқыға қарағанда 9-17% төмендетеді. Зерттеулерде төменсазды ерітінділер - КМЦ қоспасы мен К-7, гипан қосылған, пайдаланылды. Әсерлесу уақыты ерітіндінің кенмен осы және келесі зерттеулер үшін 24 сағат. Қалыпты өткізгіштік шамасы, төменсазды ерітіндімен ашылған үлгі үшін, қалыпты сазды ерітіндімен ашылған үлгінің өткізшігтігінен 2-3 есе аз. Төменсазды ерітіндінің бұл әсерін жынысқа оның еш қиындықсыз өтіп, үлгінің бетінде сазды қабықтың пайда болуымен түсіндіруге болады. Ерітіндіде тұтқыр полимер заттардың болуы нәтижесінде ерітінді мен құм түйіршіктері арасында үлгіні жуғандағы депрессия күшінен берік байланыс орнатылған.

Полимер негізінде жасалған ерітінділер жыныстардың өткізгіштігін 1-37% дейін төмендетті. Зерттеулерде КМЦ, гипан және К-7 көмегімен жасалған ерітінділерді, әртүрлі параметрлі пайдаланды. КМЦ негізде дайындалған ерітінділер, өте жоғары тұтқырлықты Т=315 с, төменгі тығыздық және субергілікпен; гипан негізді ерітінділер жоғарғы тұтқырлық, төменгі тығыздық және өте жоғары субергілікпен ерекшеленеді. Төменсазды ерітінді сияқты бұл ерітінділердің негізгі ерекшеліктері зерттелетін жыныстық кезек кеңістігіне еркін еніп, соның әсерінен кальматтанған шөгінді пайда болып, одан әрі ыдырауына аз берілетін және шайылу шығуы қиындығында.

К-7 негіздегі ерітінділерді пайдалану арқылы өтімділіктің ең жоғарғы көрсеткішін алуға болады. Шайқау кезінде пайда болған депрессия, басқа ерітінділерге қарағанда сазды бөлшектерді көп мөлшерде шығарады. Гипан негізді ерітіндіні пайдаланып өткізгіштікті қалпына келтіру нәтижесі қалыпты сазды ерітіндімен саздандырылған жыныстың өткізгіштігін қалпына келтірумен бірдей болады.

КМЦ 3% негізіндегі шаятын сұйық, азсазды ерітінділігімен үлгінің деңгейіне дейін өткізгіштікті қалпына келтіреді. КМЦ 5% негізіндегі шаятын сұықтықты пайдаланғанда үлгі ісжүзінде су өткізбейтін болды (0,6% өткізгіштікті қалпына келтіріледі).

Сонымен, азсазды шаятын сұықтағы сияқты, полимер негізді ерітінділер де аз түйіршікті топырақты өнімді қабат жынысын ашу да тиісті қорытынды бермеді. Жүргізілген зерттеулерден шыққан негізгі қорытынды: табиғи өткізгіштікті сақтаудың негізгі факторы-шаятын сұйықтың ашылатын қабатпен әрекеттесу уақытының өте аз болуы.

Мыңқұдық кенорнында шахтасыз, жерасты төтелді сілтілеу (ЖСТ) тәсілімен өндіру жүйесі қолданылады.

Кен шоғырдың морфологиялық және гидрогеологиялық жағдайға сәйкес ашудың әртүрлі технологиялық төтелдер: қатарлы, ұяшықты, құрамды.

Төтелдерді орналастырудың жолы кезектеліп тізбектелген сору және айдау төтелдерінің қатарынан, олардың көлдененң және тік орналасуынан тұрады. Бұнда элементер ұяшық үш төтелден тізбектеліп орналасқан үш қатарлы, екеуі айдайтын және біреуі соратын төтелдерден тұрады.

Технологиялық бүлендердің геометриялық шамашарттарын кен шоғырының формасына, өңдеу кескіндемесіне, төтелдердің орналасу және жағжайларының жүйесі.

"Геотехнологиялық комплексті ЖСТ кенорнының қабаттарын өңдеудіқаршылық және пайдалану шығындарын азайту мен пайдалану уақытын қысқарту үшін технологиялық шешімдерді жетілдіру және дәлелді негіздеу" - барлау жұмыстарын негізге ала отырып, 1-15-06-03-083(556) тоқырып "Мыңқұдық кенорнында ЖС өндірісін салу жобасына өңдеу системасы мен технологиялық төтелдердің орналасу кескіндемесін негіздеу" (Шығыс бөлік).

Кенорнында өңдеудің кескіндемелерімен бір қатарлы, үш қатарлы және көп қатарлы жолдың ашу жүйелері қолданылады. Өңдеудің бірқатарлы кескіндемесі рудалы дененің жуынып кетуіне қарай, ені 50-80 метрге жететін енсіз шоғырлар кезінде салынатын қатарлар қолданылады (өңдеу жүйесінің ұзына бойғы нұсқасы). Ені 80 метрден 150 метрге дейінгі, өте енсіз шоғырлар үшін, үшқатарлы кескіндемелер өңдеу жүйесінің ұзына бойғы варианты қолданылады. 150 метрден үлкен рудалы қататтың изометриялық кен шоғырының жобадағы рудалы қабаттың ені 150м аса, кең түрі үшін көпқатарлы өңдеу кескіндемесінің көлдененң орналасқан қатары қолданылады.

Төтелдердің ұяшықты орналасу кескіндемесі бір-біріне жақын ораналасқан элементар төтел ұяшықтарының массивтерінен, ортада айдау, ал жан-жағында сору ұяшықтары орналасқан. Бұл кезде айдау төтелдерінің санына қарай, ұяшықтар үш тетра-пента-гекса-полигоналды болады.

Кенорнында өнімді қабатты ашудың ұяшықта гексоганальды кескнідемесін негізінде "Жоғарыадаптивті уран өндіру технологиясы технологиялық үдірістерді компьютермен басқару жүйесі негізінде жасау" жөніндегі НИР программалау "Казатомпром" ҰАК қызметкерлері мен Кен ісі институтының программасын негізге ала отырып қабылдайды (Алматы қ.).

Төтелдердің орналасуының аралас кескіндемесі өнімді қабатты ашудың жолдық және ұяшықты жүйесінен тұрады. Күрделі геометриялы кен денесі өзгермелі және бірқалыпты емес өнімділік және басқа қиындататын факторлар кен денесіне қолданылады.

Өнімді горизонтты ашу бұрғылаумен және жер үстінен бастап технологиялық төтелдерді салу (айдайтын, сорып алу, қадағалайтын, бақылайтын). Төтелдердің оқпанын торығызу полиэтиленді немесе поливинилхлоридті берілген интервалдарды сүзгі орнатылған құбырлардыңкөмегімен болады. Төтелдерді өткізгеннен кейін және олармен жобадағы тұтыну параметрлеріне жеткесін, төтелдер өнімді қабатқа сілтісіздендіретін ерітінді беретін және қабаттан өнімді ерітіндіні алатын құбырлармен байланыстырылады.

Байланыстырылғаннан кейін, технологиялық бүленді тау-кен массасы мен кен денесінде шала тотығу жүреді. Шала тотыққаннан кейін ерітінді көтергіш жабдықты орнатқаннан кейін тұтынуға дайын. Төтелдерді бұрғылау, оларды байланыстыру, бүленді шалатотықтыру және жерастынан металды алу технологиялық блокты тұтынуға қосуға графигіне сәйкес жүргізіледі. Сілтісізденетін ерітіндінің жолын шалатотығу және бүленді тұтыну үдірісінде қадағалау үшін, қадағалау төтелдері салынады.

Қадағалау төтелдері контуршілік, контурлық және аймақтық болып бөлінеді. Кенорыныда жерасты сулары мониторинктеу, тұтыну үдірісінде, кен шоғырын өңдегенен кейін де, төтелдердің бір бөлігі (технологиялық және қадағалаушы ішінен), белгілі әдіс бойынша "мониторингілік" деп аталады.

 

 

Бұрғылау

Жобаланған бұленде төмендегі ұңғымалар пайдаланылады:

сору;

құю;

қадағалау.

Технологиялық ұңғымаларды бұрғылауда ұсатушы, кесуші қашауларсыз кенді алу өндіріледі. ТУ-26-02-675-75 жауапкершілігімен дайындалады және 2-ИР-ДС кескіш қатты құймамен бекітілген немесе мемлекеттік стандарт 20692-75 түрі М немесе С жауапкерлігімен үшшарашты қашаулары, төтелді жуу қалыңдығы 1,2-1,1,15 т/м³ аз сазды ерітінділер көмегімен келтіріледі.

Өндіріс деңгейжиегін бұрғылауда келесі бұрғылау ерітінділерін пайдаланып қолданады.

Гидролизованды өнімді қосымша пайдалануда акрилатты түрі К-4, К-9;

бұрғылау ерітіндісінің тұтқырлығы және тығыздығының өзгеруі.

Геофизикалық кешенді зеріттеулер жүргізу үшін сору ұңғымалары бірінші 118 мм диаметрде бұрғыланады. Бұдан соң диаметрі 243 мм мен жобаланған тереңдікке дейін бұрғыланады. Содан әрі қарай сору төтелі 100 м тереңдікке дейін 295 мм диаметрге ұлғаяды.

Қадағалау ұңғымалары барлық жобаланған тереңдікке дейін 151 мм диаметрде жүргізіледі. ЦМ-110/220 цементтелген манжетті орналастыру орнына дейін төтелдер диаметрі 243 мм дейін ұлғаяды.

Сүзгі қондыру интервалы пайдаланылған колонналардың тереңдігіне түсуі және берілген геофизикалық зеріттеулер бойынша цементтелген манжета орналастыруды анықтайды.

Құю ұңғымаларына төменгі кен интервалында сүзгіш орнату жүзеге асырылады. Сүзгіштің орташа диаметрі – 8 метр. Кен сілем интервалының қуаттылығы 12 м шамасында құю ұңғымаларының сүзгішін орнатады, сору ұңғымасының сүзгіші max-10м, min-6м тереңдікте кен сілем интервалын қайта өңдеуде орнатылады. Сору ұңғымасында сүзгіштің төменгі бөлігі төменгі сулы деңгейжиектің үстіне қойылады, немесе кен сілем интервалына төмен берілуі оның қаттылығы 10 м-ден кем болмауы тиіс және сулы деңгейжиектің төбесінен кенсілем интервалының өзі сору ұңғымасына сүзгі орнатуда сулы деңгейжиектің үстінен 5 м-ден кем болмауы тиіс.