ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Добыча серы через скважины и расчет параметров процесса из "Природная сера" Проведенные исследования показали, что приемистость добычных скважин можно в значительных пределах регулировать актив-, ным воздействием на забой (торпедированием и солянокислотной обработкой), за счет более интенсивной работы водоотливных скважин (увеличение дебита), а также увеличивая давление нагнетаемого теплоносителя. [c.151] Производительность добычных скважин определяется удельным расходом теплоносителя на 1 т серы, который, в свою очередь, зависит от горногеологических и гидрогеологических условий. Расчет параметров добычной скважины (зоны плавления, расхода тепла на 1 г серы, объема добычи, удельных затрат теплоносителя, к. п. д. установки) для каждого месторождения требует кон-. кретного анализа. [c.151] Основное оборудование предприятия. Успех работы установки ПВС во многом зависит от правильного подбора оборудования/ способного обеспечить ведение процесса добычи при оптимальном режиме. В начальный период освоения метода ПВС в СССР оборудование подбирали с таким расчетом, чтобы максимально сократить сроки строительства опытных установок. В настоящее время широкая перспектива промышленного внедрения метода ПВС требует использования оборудования, обеспечивающего безаварийную и экономически выгодную работу предприятия. -Принципиально возможны несколько схем нагрева воды для ПВС с применением паровых котлов низкого давления котлов высокого давления и РОУ или прямоточных водогрейных котлов. [c.151] На руднике могут быть использованы обычные компрессоры. При глубине залегания серного пласта до 300 м для откачивания серы может быть применен любой компрессор низкого давления (18—25 ат) производительностью не менее 10 м /мин. Использовать компрессоры среднего давления (35—50 ат) при таких глубинах нецелесообразно, так как с повышением давления резко возрастает потребляемая мощность. [c.152] Применение маломощных компрессоров низкого давления (до 10 ат) приводило к большому расходу воздуха, вследствие чего удельные затраты на подъем 1 г расплавленной серы оказывались большими, чем при использовании более мощных компрессоров. Однако капитальные вложения на проведение работ при этом значительно снижаются. Поэтому можно считать, что при глубине залегания рудных пластов до 100 м целесообразно применять передвижные компрессоры низкого давления — до ГО ат. Коэффициенты погружения при этом не должны превышать 0,25—0,3. При глубине залегания рудного пласта до 300 м (некоторые участки Язовского, Гаурдакского и других месторождений) следует применять двухступенчатые компрессоры на давление до 25 ат, при больших глубинах 35—50 ат. [c.152] При организации компрессорного хозяйства на участке подземной выплавки серы необходимо предусмотреть у места излива откачиваемой из недр серы газовые сепараторы (трапы). Их установка обеспечивает очистку серы от зольных примесей, воды и пара, а также облегчает транспортирование жидкой серы, так как при удалении воздуха ее объем уменьшается в 30—50 раз. [c.152] При подземной выплавке наиболее простым и эффективным средством откачивания расплавленной серы является эрлифт с центральным расположением труб. Воздух подается по центральной трубе, а сера поднимается по кольцевому пространству. Нижняя часть воздушной трубы — форсунка перфорирована. От компрессора по воздухопроводу к форсунке подводится сжатый воздух, который, смешиваясь с расплавленной серой, выдает ее на поверхность. [c.152] Главные достоинства эрлифта — простота, надежность в работе, отсутствие движущихся частей, возможность свободного выноса частиц породы, сопутствующих расплавленной сере. Недостатки эрлифта — низкий к. п. д. и необходимость специального компрес сорного хозяйства. [c.152] Параметры процесса откачивания расплавленной серы зависят от многих специфических факторов, из которых наиболее важны пластовое давление, приток серы к забою скважины, физические свойства расплавленной серы. Для работы эрлифта температуру серы необходимо поддерживать в пределах 120—159° С. [c.152] Несмотря на многочисленные исследования закономерностей движения откачиваемой жидкости, в настоящее время нет единого взгляда на физическую сущность процесса работы эрлифта и общей методики его расчета. Это объясняется значительными теоретическими трудностями, связанными с необходимостью установить закономерности, справедливые для движения смесей различного типа (откачиваемая жидкость не сохраняет структуры потока даже в небольших интервалах по высоте подъемной трубы). Из известных методов расчета процесса для откачивания расплавленной серы можно считать наиболее приемлемым метод, предложенный А. П. Крыловым и дополненный Г. С. Лутошкиным. [c.153] Основной исходной величиной для расчета эрлифта является величина притока расплавленной серы из пласта к скважине. Оптимальный дебит скважины зависит в основном от интенсивности процесса плавления серы при закачке горячей воды в сероносный пласт. [c.153] При значительном удалении компрессорной станции от добычных скважин необходимо учитывать потери давления при транспортировании воздуха по воздухопроводу. [c.153] Извлечение серы. Технология подземной выплавки коренным образом отличается от обычных методов разработки серцых месторождений полностью исключается промежуточная стадия — дот быча руды, её обогащение, выплавка серы из концентратов. Конечный продукт процесса — комовая сера чистотой 99.5—99.9%. [c.153] При экономической оценке метода нельзя говорить о потерях и разубоживании руды и об их влиянии на показатели метода, поскольку добыча руды вообще не производится. Разубоживание пустой породой (правильно назвать ее загрязнением продукта) при ПВС практически ничтожно, причем сера непосредственно у скважины может очищаться в сепараторах и на фильтрах. [c.153] Эффективность разработки любого месторождения характеризуется коэффициентом извлечения полезного ископаемого, который представляет собой отношение извлекаемой его части к начальным запасам. Метод ПВС характеризуется небольшим извлечением серы, поскольку потерянная сера остается в рудном массиве, хотя при этом нарушается ее распределение по площади и толще рудного тела. После разработки месторождение становится беднее, однако не исключена возможность повторной разработки месторождения обычными методами, но на более высоком техническом уровне. Из американских источников известно, что ряд отработанных серных куполов сейчас эксплуатируется повторно. [c.153] Извлечение серы при ПВС во многом зависит от текстуры и структуры серных руд, смачиваемости вмещающих пород, свойств теплоносителя, технологии выплавки серы, температурного поля пласта, системы расположения скважин и т. д. Для дифференциации общих потерь серы их можно характеризовать коэффициентам извлечения, состоящим из двух величин технологического коэффициента извлечения tjt, определяющего потери серы в зоне плавления вокруг добычной скважины, и коэффициента извлече-йия Ti определяющего потери, связанные с системой разработки месторождения. Величина технологического коэффициента определяется структурой и текстурой рудного тела и равна отношению количества извлеченной серы Д к ее общим запасам е в зоне плавления. [c.154] Коэффициент извлечения tj зависит от расположения скважин, размеров мертвых зон между ними, формы зоны плавления и потерь серы в. серной луже . [c.154] Технологический коэффициент извлечения можно увеличить. Снизив потери серы за счет повышения коэффициента фильтрации призабойной зоны и уменьшения потерь на смачивание рудного скелета. Это достигается применением теплоносителя с добавками поверхностно-активных веществ. [c.154] Лабораторные исследования показали, что извлечение серы при Введении добавок колеблется от 60 до 85% (от общего содержания в пласте) в зависимости от текстурных и структурных особенностей руд. [c.154] Вернуться к основной статье