Вибір системи розробки родовища - Студопедія
Мета виробничого процесу видобутку корисних копалин – отримання максимального ефекту за мінімальних витрат. Однак у кожному конкретному випадку виникає необхідність задоволення додаткових технологічних та економічних вимог. Зокрема, при розробці родовищ корисних копалин в одних випадках потрібно забезпечити заданий рівень видобутку або підтримати певну якість продукції, в інших досягти мінімальної собівартості або заданого рівня вилучення копалин з надр тощо. Прагнення збільшення вилучення є безумовною вимогою до раціональної відпрацювання родовищ корисних копалин.
Вихідними для вибору системи розробки служить планова виробнича потужність підприємства, з одного боку, і фізико-геологічна обстановка покладу корисних копалин — з іншого.
Виробнича потужність підприємства встановлюється при розробці проекту та обґрунтовується наявністю запасів корисних копалин, коефіцієнтом вилучення з надр та терміном служби підприємства.
Фізико-геологічна обстановка визначається такими факторами як фізичні, хімічні, геологічні, гідрогеологічні характеристики корисних копалин, рудного тіла та масиву в цілому. Крім цього, фактором, який значно впливає на показники роботи підприємства, є економіко-географічні умови.
При аналізі чинників, які впливають систему розробки, кожному за конкретного родовища необхідно виділяти головні і другорядні. До перших насамперед слід відносити будь-яку властивість або фактор, що визначає істоту даного методу відпрацювання родовища. Наприклад, для багатьох геотехнологічних методів таким факторомбуде проникність, для інших – текстура та структура корисних копалин, для третіх – гідрогеологічні умови покладу, для четвертих – кількість нерозчинних тощо.
Вибрати систему розробки - це означає напрямок відпрацювання покладу в цілому і встановити сітку розміщення свердловин.
Слід одразу зазначити, що не може бути єдиної раціональної системи розробки для всіх родовищ. Навіть для одного родовища одна система розробки може бути рекомендована одних ділянок, інша й інших, тобто. оптимальне розміщення свердловини має забезпечити технологічність виїмки корисних копалин та отримання найвищих техніко-економічних показників.
p align="justify"> При проектуванні раціональної системи розробки повинні задовольнятися такі умови: забезпечення потреби країни в даний момент часу; дотримання правил експлуатації та охорони надр; облік максимальної кількості виробничих, економічних, географічних та фізико-геологічних особливостей розробки покладу; забезпечення максимального економічно доцільного вилучення корисних копалин.
Основними елементами системи розробки є: напрямок відпрацювання; сітка свердловин (відстань між рядами та між свердловинами в ряду); порядок введення свердловин в експлуатацію у часі та просторі.
Напрямок відпрацювання визначається з урахуванням елементів залягання, форми покладу, регіональних гідрогеологічних умов. За цими чинниками щодо родовища виділяються першочергові об'єкти розробки. Напрямок відпрацювання має враховувати природний рух пластових вод, і навіть структуру пласта, тобто. вестися з падіння, повстання або простягання рудного тіла. Бажано, щоб ряди свердловин повністю перетинали поклад, досягаючи її меж.
Привиборі послідовності відпрацювання окремих ділянок необхідно прагнути до забезпечення мінімального числа стикувань відпрацьованих і нововведених ділянок, оскільки це веде до втрати робочих агентів та продуктивних флюїдів.
Свердловини розташовуються за площею поклади якоюсь певною геометричною сіткою, наприклад, кільцями чи рядами.
Сітка розташування свердловин залежно від продуктивності пласта та інших фізико-геологічних умов розробки може бути рівномірною та нерівномірною. Рівномірна сітка може бути квадратною, трикутною, п'яти- та шестикутною. Геометричний розрахунок показує, що трикутна сітка свердловин у порівнянні з квадратною дозволяє повніше охопити родовище зоною відпрацювання, в той же час при трикутній сітці на 15,47% зростає кількість свердловин, що припадають на одиницю площі.
При похилому розташуванні пластів чи спрямованої фільтрації свердловини доцільно розташовувати по вершинах не рівносторонніх, а рівнобедрених трикутників. І тут відстань між рядами береться більше, ніж між свердловинами.
Відстані між свердловинами, з одного боку, визначають найменше свердловин для розробки покладу (враховують питання економіки розтину), з другого — забезпечують технологічні вимоги методу, тобто. є компромісом між ними. Для вибору відстані між свердловинами необхідно враховувати фізико-геологічні умови (потужність, структурну форму, колекторські властивості, гідрогеологічний режим і т.д.), взаємодію (інтерференцію) свердловин, задатися кінцевим вилученням (у міру збільшення щільності сітки свердловин вилучення корисних копалин але темп його зростання поступово сповільнюється і за певної щільності залишається практично незмінним, тобто длякожного конкретного родовища існує оптимальна межа щільності сітки свердловин, що відповідає найбільш економічній експлуатації) і забезпечити видобуток через кожну свердловину певних запасів корисних копалин за конкретний термін її роботи.
При визначенні відстаней між свердловинами враховуються:
- глибина залягання покладу (загалом за інших рівних умов що глибше родовище, тим рідше сітка);
- технологічність процесу видобутку (у конкретних ГМ можна здійснювати процес видобутку на певних відстанях між видобутковими свердловинами);
- добування корисних копалин при різних сітках свердловин;
- продуктивність пласта – кожна свердловина має забезпечити отримання заданого обсягу видобутку. При конкретних даних по потужності покладу, змісту корисного компонента і коефіцієнта вилучення сітка свердловин дозволяє розраховувати запаси, що витягуються;
- умови залягання (для горизонтального та похилого пластів відстань між свердловинами має бути різною. Необхідно зважати на наявність тектонічних порушень та граничних зон покладу).
Крім перерахованих факторів при виборі сітки свердловин слід враховувати неоднорідність пласта і особливо характер рельєфу його ґрунту, маючи у своєму розпорядженні видобуткові свердловини в поглибленнях ґрунту рудного тіла. У загальному випадку чим вища проникність пласта, тим більше можуть бути відстані між свердловинами.
Фізико-механічні властивості руд і покриваючих порід.У ряді ГМ (наприклад, підземне розчинення солей) сітка свердловин насамперед визначається стійкістю покрівлі камер розчинення, причому залежність розмірів ціликів і камер розчинення визначається розрахунковим шляхом.
З економічного погляду відстань між свердловинами можнавизначити з розрахунку окупності витрат на спорудження свердловини та її експлуатацію
Збільшення вилучення внаслідок ущільнення сітки свердловин спричиняє підвищення витрат за видобуток. У цьому виникає завдання визначення раціональної сітки свердловин. Ефективність спрощених техніко-економічних розрахунків, заснованих на якісних оцінках та залежностях, стає недостатньою при відпрацюванні родовищ високопродуктивними ГМ.
Розміщення видобутку свердловин, що відповідає вимогам раціонального відпрацювання родовища, може бути визначено в результаті аналізу техніко-економічної моделі процесу. Як критерій оптимізації параметрів сітки свердловин може бути прийнятий максимум сумарного прибутку підприємства, що отримується в результаті відпрацювання родовища, оскільки він враховує цільові показники - коефіцієнт вилучення та витрати на видобуток.
Розглядаючи математичну постановку завдання про найбільш ефективне розміщення свердловин, що відповідає оптимальним значенням витрат і вилучення, враховуємо вплив сукупності гірничо-геологічних та техніко-економічних факторів на вилучення і величину витрат для типів обладнання свердловин, що задаються, тобто. приходимо до типового екстремального завдання.
Функція мети повинна відповідати прибутку підприємства та визначатися різницею вартості реалізованої продукції та її собівартістю. Вартість реалізованої продукції є функцією сукупності постійних та змінних параметрів, у тому числі і параметрів сітки розташування добувних свердловин, що впливають на коефіцієнт вилучення.
Значний вплив на собівартість продукції надає загальна кількість свердловин, що визначається параметрами сітки свердловин. Характер впливу числа видобутків на різні статті витрат визначається в кожномуу разі, виходячи з прийнятої методики визначення собівартості.
Математично проблема вибору найбільш раціональної сітки свердловин полягає у максимізації цільової функції за наявності початкових та граничних умов. Недолік функції, що максимізується (відсутність обліку цінності невитягуваної частини запасів родовища) може бути усунений шляхом введення величини шкоди, пов'язаної з недоздобуванням частини балансових запасів.
Для розрахунку параметрів сітки видобувних свердловин, що відповідають максимальному економічно доцільному коефіцієнту вилучення, слід максимізувати сумарний прибуток підприємства, що отримується в результаті відпрацювання родовища з урахуванням цінності балансових запасів, що втрачаються.
Для конкретного складання техніко-економічної моделі процесу необхідно встановити ряд залежностей, з яких до основних належить залежність коефіцієнта вилучення параметрів сітки розташування свердловин.
Чи не знайшли те, що шукали? Скористайтеся пошуком: