Технология добычи озерного сапропеля с берега без земснаряда

Добыча сапропеля (озерного органического ила) для производства натуральных экологически чистых удобрений, почвообразователей, рекультивантов, почвосмесей, кормовой добавки, лечебных и косметических средств ведется обычными способами с использованием земснарядов, землечерпалок или плавучих грейферов. Из-за покрытия водоемов в зимний период льдом работы по добыче этого полезного ископаемого осуществляются в летний период и составляют, максимум, 6-7 месяцев в году. Зимний отстой добычной техники во льдах приносит значительные неудобства, ее простой повышает себестоимость конечного продукта и снижает эффективность технологии в целом. 

Центр по сапропелю в начале 2018 года разработал и испытал новую технологию добычи озерных сапропелей без традиционного для этого вида оборудования. Было полностью отказано в использовании земснаряда, как добычного устройства для породозабора и доставки сапропеля в виде пульпы на берег к месту его обезвоживания и складирования. При этом удалось значительно повысить производительность добычи полезного ископаемого, уменьшить энергозатраты на 1 м³ извлеченного продукта, снизить капитальные вложения в 1,8-2.4 раза. 

Одним из самых основных достоинств новой технологии является всесезонная разработка сапропелевого месторождения, позволяющая увеличить годовой объем добычи полезного ископаемого чуть ли не в 2 раза!

Это стало возможным с использованием береговой буро-добычной установки УГНБ на гусеничном ходу российского производства, скважинного снаряда СГС, включающего механический рыхлитель слоя (РС) и скважинный высоконапорный землесос (СВЗ). Оборудование мобильное, выполнено в виде отдельных компактных модулей, легко устанавливается на месте эксплуатации и ликвидируется по ее окончании. Для начала эксплуатационных работ со времени доставки оборудования к озерному месторождению сапропеля потребуется 4 часа, а на сворачивание деятельности – 2 часа.

В чем же cущность данного способа?

Буро-добычная установка УГНБ устанавливается на берегу поблизости места складирования и переработки извлекаемого сапропеля, от нее веером по длинной оси озера пробуриваются наклонно-горизонтальные технологические скважины, вскрывающие слой сапропеля по границе подошвы продуктивного пласта и выходящие с обратной стороны озера на берег. Причем, бурение каждой скважины осуществляется прямым продавливающим проходом управляемым пилотным снарядом. На противоположном берегу озера пилотный снаряд снимают, к буровой трубе прикрепляют механический цилиндрический рыхлитель и обсадную трубу с встроенным в нее скважинным землесосом. Данное оборудование обратным проходом бурового снаряда устанавливают на начало слоя сапропеля и с медленным вращением рыхлителя начинают откачку сапропеля скважинным землесосом в береговой склад.

Так как сапропель имеет низкую вязкость и высокую степень текучести (влажность W = 87-96%), то при вращении цилиндрического рыхлителя сапропель сплывает в окно всаса скважинного землесоса, захватывается им и доставляется по обсадной трубе на береговой склад для дальнейшего использования. 

Производительность комплекса соответствует производительности землесоса и при большой мощности продуктивного пласта может составлять до 200 м³/час сапропеля естественной влажности.

Для облегчения обсадную трубу выполняют из полимерных материалов, ее оптимальный диаметр 200-240 мм.

Скважинный землесос работает от берегового модульного электрогенератора.

Весь добычной комплект оборудования состоит из буро-добычной передвижной установки на гусеничном ходу, берегового дизельгенератора на пневмоходу или санных салазках, скважинного оборудования, располагающегося на буровом инструменте и обсадной трубе.

Для начала работ на озерном месторождении сапропеля выполняется технический проект добычи. Сроки ее подготовки – 1,5 мес. В течение месяца проект проходит государственную экспертизу. За это время на заводе изготавливается требуемое оборудование и доставляется на место его эксплуатации. После получения положительного экспертного решения начинаются эксплуатационные работы на месторождении. Обслуживает комплекс – 2 человека.

Капитальные затраты при производительности оборудования до 80 м³/час, глубине залегания сапропеля до 8 м и условном диаметре озерного месторождения 400 м не превышают 12 млн. руб. Себестоимость 1 м³ сапропеля, добытого данным способом на описанном выше оборудовании ниже существующих и не превышает 257 руб. 

 

Способ и оборудование имеет ряд разновидностей, которые применяются в зависимости от геометрии озера, глубины залегания в нем сапропеля, мощности слоя, дальности подачи добытого материала от забоя до места выгрузки в склад.

Держатель и владелец технологии: российское предприятие Центр по сапропелю (г. Астрахань)