Российскими специалистами Центра по сапропелю предложена модульно-мобильная добычная установка для разработки озерных месторождений сапропеля с глубиной залегания до 28 метров и мощностью пласта более 3 метров. Для этих целей адаптированы уже известные установки прокола грунта с новыми техническими решениями скважинного оборудования, технологии ведения работ, способа забора сапропеля и доставки его на береговой склад.
Данный способ добычи озерного сапропеля заключается в проходке модульно-мобильной добычной установкой с берега наклонной технологической скважины по подошве продуктивного сапропелевого пласта на расстояние до 400 м, подключение специального насосного оборудования к проходческому концевику и откачку из озера сапропеля продвиганием забоя в сторону берега забуривания или противоположному.
Новые технологические разработки Центра по сапропелю (Россия, Астрахань) открывают новые возможности в добыче озерных сапропелей без использования дорогостоящих плавучих земснарядов и наплавных пульпопроводов, способствуют переходу из сезонной на круглогодичную разработку месторождений, практически исключая сезонные простои оборудования и увеличивая его годовую производительность чуть ли не в два раза.
В 2017-2018 годах Центр на одном из месторождений сапропеля в северо-западной части России применил инновационную добычу необходимого для производства натуральных экологически чистых органических удобрений сырья через наклонные скважины, пройденные в нижней части продуктивного слоя с берега самоходным оборудованием наклонно-горизонтального бурения.
Для проведения опытно-промышленных испытаний предложенной технологии добычи сапропеля естественной влажности без вовлечения в процесс озерной воды был использован береговой комплекс из самоходного устройства ГНБ, передвижной дизельной гидростанции и скважинного насосного-добычного оборудования (СНДО) с наклонно-горизонтальной пульповыдачной трубой.
Месторождение, где проводились испытания, имеет геологические запасы сапропеля 2,36 млн. т, ширину - 380 м, длину - 1.3 км, глубину разработки – от 4 до 14 м, мощность продуктивного слоя - от 3 до 8,7 м.
С восточного до западного берега по подошве продуктивного слоя сапропеля была пройдена наклонно-горизонтальная технологическая скважина, по скважине проложена пульповыдачная труба диаметром 200 мм с установленным на ее конце специальным насосно-добычным механизмом.
Насосно-добычной механизм представлял собой гидравлический скважинный высоконапорный погружной землесос типа Powerdredging PD3000 и насадку принудительного разрыхления. Он приводился в действие от передвижной дизельной гидростанции, установленной на берегу озера. Добыча сапропеля осуществлялась траншейным забоем со стороны западного берега и по мере отработки продуктивного слоя продвигалась к восточному.
В промышленности землесос Powerdredging PD3000 применяется для выполнения различных горно-добычных работ, в т.ч. по добыче песков и ПГС, откачке и удалению коммунальных илов, очистки водоемов. Землесос позволяет перекачивать до 800 м3 пульпы в час с максимальной концентрацией перекачиваемых материалов 47% воды и 53% сухого остатка. В комплекте к землесосу есть насадка-измельчитель крупных глинистых отложений, мусора, веток, ила, поросли, а также рыхлитель плотных слоев сапропеля. Характеристики землесоса представлены ниже:
Землесос Powerdredging PD3000 в технологическом режиме разработки месторождения озерного сапропеля совместим с гидравлической дизельной станцией SWAMPKING 32-210, HYDRA-TECH 150DJD/150DJV, HYDRA-TECH 150DD/150DV или HYDRA-TECH 200DD/200DV.
При опытно-промышленной разработке месторождения сапропеля продвигание забоя производилось подтягиванием пульповыдачной трубы с насосно-добычным механизмом по ранее пройденной горизонтально-наклонной скважине береговым устройством ГНБ. Завершение процесса добычи происходило на восточной границе слоя сапропеля. Пастообразный жидкий сапропель по пульповыдачной трубе поступал в береговой склад из нескольких обвалованных чеков, служащих временным складом сырья перед его переработкой в товарный продукт.
После того, как работы завершались в одной горизонтально-наклонной скважине, процесс повторялся в следующей, пройденной параллельно предыдущей на расчетном расстоянии друг от друга.
В процессе эксплуатационных работ была достигнута производительность по сапропелю естественной влажности более чем 250 м3/час. Капитальные вложения, по сравнению с традиционной добычей сапропеля земснарядом, снизились на 22%, энергозатраты на добычу 1 м3 сапропеля естественной влажности сократились на 28%, а себестоимость добычи составила меньше 82 руб./м3.
При выполненных геологических исследованиях на месторождении и подсчета его сапропелевых запасов подготовка по запуску добычных комплексов состоит из технологического обследования месторождения, выбора промплощадки для сооружения складов добываемого сырья и цехов переработки, составления технического проекта. По времени это занимает не более 1,5 месяцев.
Изготовление и доставка к месту работы скважинного и берегового оборудования занимает 1,5-2 месяца. Монтажные работы на месторождении и подготовка оборудования к работе во времени длятся не более 2 часов.
После проведения испытаний определилось, что стоимость модульно-мобильного добычного комплекса с техническим проектом, рассчитанным на производительность до 250 м3 сапропеля естественной влажности в час с шириной озерного месторождения до 400 м, глубиной залегания слоя – до 14 м и дальностью подачи сырья в склады на расстояние не более 450 м не превышает 18 млн. рублей.
Из добываемого таким способом сапропеля предусматривается производство органических экологически чистых удобрений в пастообразном, гранулированном, таблетированном и сыпучем виде, почвообразователей и рекультивантов, лечебных и косметических грязей, сорбентов, присыпки и подстилки для животных и птицы, идущих на нужды сельхозпроизводителей в России и на экспорт в страны Средней, Ю-В Азии, Ближнего Востока, Полученная продукция из сапропеля также предназначена воссоздавать сельхозугодья в пустынных слабо увлажненных районах, преобразовывать истощенные земли в почвы с высоким содержанием гумуса.
Центром по сапропелю предложены технологии производства более 22 видов продукции из добываемого таким способом озерного сапропеля.
