相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求2014年11月3日提交的美國(guó)申請(qǐng)?zhí)?2/074493的權(quán)益，所述美國(guó)申請(qǐng)以全文引用的方式并入本文中。

背景

1.本公開的領(lǐng)域

本公開在本文中涉及從地下地層原位開采礦石。

2.技術(shù)背景

許多優(yōu)質(zhì)礦體都位于深處，傳統(tǒng)的采礦方法，例如移除地層表土來提取礦石，或建造礦場(chǎng)和礦井并使用采礦設(shè)備或部署人力等，往往是不可行的，這是因?yàn)榄h(huán)境惡劣，或建露天礦坑或地下礦并不經(jīng)濟(jì)。并且，絕大多數(shù)被提取、粉碎并處理的礦石并不含有足量的所要礦物。并且，目前的原位浸出法受限于從礦石中回收銅和鈾。而且，當(dāng)前實(shí)時(shí)執(zhí)行非常小的抽樣。這種信息缺乏通常導(dǎo)致礦巖被視為廢料。目前的許多采礦方法還很不環(huán)保。

本公開提供通過穿過礦石體積鉆出大量的鉸接式鉆孔，并利用礦石從此類鉆孔周圍破裂和浸出而從所鉆的鉆孔周圍回收額外礦石，來從地下地層提取礦石的原位方法。

概要

在一個(gè)方面，本公開提供一種在不移除地層表土的情況下，從地下位置或礦層提取礦石的方法。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述方法包括：確定礦石體積；鉆出大量的母孔，并從所述母孔形成側(cè)鉆孔；輸送在向地面鉆井期間切下的礦石；分離在地面接收到的礦石；以及從在地面分離的礦石提取礦物。在另一實(shí)施方案中，所述方法進(jìn)一步包括使所鉆的鉆孔破裂來回收額外礦石。在另一實(shí)施方案中，所述方法進(jìn)一步包括將浸出流體供應(yīng)到所鉆的鉆孔中，來浸出已經(jīng)鉆出的鉆孔周圍的礦石，并將所浸出的礦石輸送到地面，來回收包含在其中的礦物。

已相當(dāng)廣泛地概述了原位開采的更重要特征的實(shí)例，以便可更好地理解其以下詳細(xì)描述，且可了解對(duì)此領(lǐng)域的貢獻(xiàn)。當(dāng)然，存在額外特征，下文將對(duì)這些額外特征進(jìn)行描述，且這些額外特征將形成所附權(quán)利要求書的標(biāo)的。

附圖簡(jiǎn)述

為了詳細(xì)了解本文所公開的設(shè)備和方法，應(yīng)參考附圖及其詳細(xì)描述，其中通常給予相同元件相同的標(biāo)號(hào)，且其中：

圖1a示出利用大量的鉆孔來從地下礦層或礦田采礦的原位開采系統(tǒng)；

圖1b示出用于采礦的大鉆孔的另一示例性布局的平面圖；

圖2示出可用于原位開采礦石的示例性鉆井系統(tǒng)的示意圖；

圖3示出結(jié)合原位開采系統(tǒng)使用的示例性破裂系統(tǒng)，包含圖1a和圖1b中所示的系統(tǒng)；

圖4示出結(jié)合原位開采系統(tǒng)使用的示例性浸出系統(tǒng)，包含圖1a、圖1b和圖3中所示的系統(tǒng)；以及

圖5示出根據(jù)本公開的各種方法用于從中采礦的示例性隔離地下含礦體積。

附圖詳述

一般來說，本公開在本文中提供了確定或識(shí)別位于包括所關(guān)注元素的土地地面下方的礦田，通過穿過所述礦田鉆出大量的鉆孔來提取礦石并在鉆場(chǎng)處理所提取的礦石來從所提取的礦石回收所關(guān)注元素的方法。圖1a示出鉆孔(或井筒)系統(tǒng)100，其包含大量的主鉆孔或主要鉆孔102a(也稱為母孔或母井筒)，其從地面101穿過地層表土104，并進(jìn)入位于地層表土104下方或下面的礦田或礦石體積106(所關(guān)注的礦區(qū)或礦田或體積)中而形成，以用于從礦田106開采礦石(也稱為礦物)。地層表土104是礦田106上方的土地體積。鉆孔102a可以任何合適的樣式形成于所關(guān)注區(qū)域106中，所述合適的樣式將實(shí)現(xiàn)從礦田106原位開采大量的礦石。在某些實(shí)施方案中，母孔的數(shù)目可能非常多，例如數(shù)百或數(shù)千個(gè)鉆孔，包含垂直和非垂直鉆孔。在示例性實(shí)施方案中，將鉆孔102a示出為從地面101穿過地層表土104并進(jìn)入礦田106中而鉆出或形成的垂直鉆孔。穿過地層表土104鉆井避免了移除地層表土104，如通常在常規(guī)采礦方法中進(jìn)行的那樣。因此，與最先移除地層表土的常規(guī)采礦相比，原位開采操作，即在不移除地層表土的情況下采礦，對(duì)環(huán)境具有較小影響，且導(dǎo)致較低的操作成本。另外，原位開采的使用可允許從深處(例如超過5000英尺)的位置開采礦石或礦物，其中常規(guī)采礦方法，例如形成礦井并在其中使用大型采礦設(shè)備來提取礦石等，是不實(shí)際或不可行的，這是因?yàn)闇囟雀呋虺杀具^多。

在一些礦田中，待提取的所要礦石106可能以分布式礦層的形式存在。在其他礦田中，待提取的所要礦石可沉積在礦脈中。本文所描述的方法可用來從所有的此類礦層提取礦石。在示例性礦田106中，示出一些鉆孔102a，以進(jìn)一步包含從鉆孔102a分出的若干側(cè)鉆孔108a。某些側(cè)鉆孔108a進(jìn)一步包含一個(gè)或多個(gè)子側(cè)鉆孔110a。鉆孔102a、側(cè)鉆孔108a和子側(cè)鉆孔110a可包含任何合適定向的鉆孔，包含在任何方向上形成的垂直鉆孔、偏斜鉆孔和水平鉆孔。在若干方面，結(jié)合定向鉆井、多重造斜、非開挖鉆井以及受控鉆井而使用大量的鉆孔102a允許精確定位含有所要元素的礦層和礦脈，并從常規(guī)方法先前難以接近來采礦的此類區(qū)域進(jìn)行采礦?？衫脕碜缘卣鹂睖y(cè)以及穿過礦田鉆出的先導(dǎo)鉆孔的信息來確定礦田，例如礦田106。確定礦田可包含形成礦田106的邊界，來形成鉆孔102a、108a和110a的規(guī)劃，從而最大程度地從礦田106回收礦石?？衫萌魏毋@孔樣式來從礦田106原位提取礦石。

圖1b示出另一鉆孔系統(tǒng)150的平面圖，其中根據(jù)預(yù)定對(duì)稱方式來形成垂直鉆孔或主鉆孔152a。水平鉆孔154a可從礦田116內(nèi)部的垂直鉆孔152a成扇形散開?？稍诘V田116中的不同深處，從單個(gè)主鉆孔形成若干水平鉆孔154a，從而形成礦田116中的大量水平側(cè)鉆孔，來原位回收礦石?？衫煤写罅裤@孔的任何其他鉆孔樣式，來根據(jù)本文所描述的方法進(jìn)行原位礦石回收。參看圖1a和圖1b，主鉆孔102a、152a可相對(duì)較大，例如直徑為28英寸或更大，側(cè)鉆孔108a、154a的直徑可為20英寸或更大，而子側(cè)鉆孔110a的直徑可為16英寸或更大?？蛇x擇鄰近鉆孔之間的間距，來最大程度地回收礦石，同時(shí)確保正在鉆的鉆孔和已經(jīng)鉆出的鉆孔的穩(wěn)定性。如果孔不坍塌，那么可滿足穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)。在一個(gè)方面，可使鉆孔與正在鉆的孔或已經(jīng)鉆出的鄰近孔隔開達(dá)后者直徑的三倍或更多。在另一方面，鉆孔可隔開大于五英尺。可基于地層的類型以及鉆孔的深度，來選擇鉆孔之間的間距。通常，將套管安裝在每一主鉆孔的上部區(qū)段，來實(shí)現(xiàn)每一主鉆孔的表面穩(wěn)定性。隨著井筒深度增加，主鉆孔可變小。本文所公開的方法實(shí)現(xiàn)從較大深度(例如大于15,000英寸)回收礦石，這對(duì)于常規(guī)采礦是不可行的，因?yàn)樵谶@些深處，溫度和壓力非常高。本文所描述的方法對(duì)提取包含多種元素的礦石有用，所述元素包含但不限于金、銀、鉑和銅。有時(shí)，此類元素存在于地下地層中相對(duì)較窄的礦脈中?？墒褂玫卣饒D像和所鉆的先導(dǎo)孔來標(biāo)出此類礦脈。接著可使用后面描述的導(dǎo)航技術(shù)，穿過此類礦脈鉆鉆孔?？墒褂萌魏魏线m的方法來維持鄰近鉆孔之間的所要距離，包含此項(xiàng)技術(shù)中已知的磁性測(cè)距和聲波測(cè)距。

圖2示出用于鉆出鉆孔，例如圖1a中示出的鉆孔102a、108a和110a，來原位開采礦石的示例性鉆井系統(tǒng)200的示意圖。示出通過由鉆柱228運(yùn)送的鉆頭220來鉆出示例性鉆孔202的系統(tǒng)200。鉆柱228包含位于管212底部的鉆井組合件210，例如通過連接鉆管或連續(xù)管而形成。鉆頭220附接到鉆井組合件210(也稱為底部孔組合件或“bha”)的底部。鉆井組合件210包含轉(zhuǎn)向裝置222，以及通常由標(biāo)號(hào)224表示的若干傳感器，用于沿著所要的或選定的鉆孔路徑，例如鉆孔路徑108a和110a，來使鉆頭220轉(zhuǎn)向。此類鉆井在本文中也稱為“地質(zhì)導(dǎo)向”。通過地面的電動(dòng)機(jī)和/或通過鉆井組合件210中的鉆井電動(dòng)機(jī)(未圖示)來使鉆頭220旋轉(zhuǎn)，以穿過地層表土204在礦田或礦層206中鉆出鉆孔202。鉆頭220可為任何合適的可用鉆頭。在鉆井期間，鉆頭220切割礦層206，從而產(chǎn)生礦石鉆屑(“礦石”)240。將鉆井流體232從地面供應(yīng)到管212中，所述流體在鉆頭220的底部放出，并經(jīng)由鉆柱228與鉆孔202之間的環(huán)體214返回到地面。返回的流體(“返回流體”)242將鉆屑240移動(dòng)到地面201。因此，返回流體242是鉆井流體232與礦石240的混合物。隨著鉆井操作繼續(xù)，繼續(xù)從礦田206提取鉆屑240，并通過返回流體242將其移動(dòng)到地面201。因此，在系統(tǒng)200中，在不移除地層表土204的情況下，礦石240在地下(原位)碎裂，并移動(dòng)到地面。可經(jīng)由流體供應(yīng)設(shè)施230將流體流232供應(yīng)到管212。流體232可包含任何合適的鉆井流體，且可包含潤(rùn)滑劑和添加劑來幫助鉆井，并將鉆屑240轉(zhuǎn)移到地面201。

在非限制示例性實(shí)施方案中，通過轉(zhuǎn)向裝置222來使鉆頭220轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)向裝置222可包含任何可用的轉(zhuǎn)向裝置，包含但不限于包含若干力施加部件的裝置，所述力施加部件將力施加在鉆孔202的內(nèi)部，來使鉆頭220在所要方向上轉(zhuǎn)向。在若干方面，傳感器224提供關(guān)于礦田206中的鉆頭220相對(duì)于已知位置(例如正北)的位置的信息。鉆井組合件210中的操作員和/或控制電路或控制器260，和/或地面201處的控制電路或控制器290可指導(dǎo)轉(zhuǎn)向裝置222轉(zhuǎn)向，或使鉆頭220維持沿著所要路徑。控制器260和290可包含處理器，例如微處理器、存儲(chǔ)器裝置和經(jīng)編程的指令，用于地質(zhì)導(dǎo)向以及實(shí)時(shí)執(zhí)行其他井下功能?？刂破鬟€可包含用于處理來自各種傳感器224的測(cè)量結(jié)果來實(shí)時(shí)確定礦田206中的物質(zhì)構(gòu)成的各種性質(zhì)的電路。傳感器224還可提供使操作者和/或控制器260和/或290能夠?qū)@頭220維持在礦田206中的信息。因此，傳感器224提供關(guān)于礦石中的元素以及距地下斷層的邊界以及先前鉆出的鉆孔的距離的信息?？衫么祟愋畔韺@頭維持在所要的礦石區(qū)域中以及距先前鉆出的鉆孔達(dá)所要距離。

傳感器224可包含多種傳感器，包含但不限于加速計(jì)和磁力計(jì)，用于提供鉆井組合件210的位置和定向來進(jìn)行地質(zhì)導(dǎo)向。傳感器224可進(jìn)一步包含鉆井時(shí)記錄傳感器，包含但不限于電傳感器(例如電阻率傳感器電磁傳感、聲波傳感器、核記錄傳感器、元素光譜學(xué)傳感器，以及脈沖中子傳感器。傳感器224的特征可為所關(guān)注的特定礦物或元素。舉例來說，對(duì)于脈沖中子傳感器，可基于特定礦田206中的所關(guān)注礦物或元素，例如銅、鈾、金、錳、鎳以及稀土元素，來校準(zhǔn)峰值，以提供對(duì)此類礦物的最佳檢測(cè)。存在執(zhí)行脈沖中子元素分析的井下記錄工具，其中用中子來臨時(shí)照射地層，其撞擊元素的核，其隨后發(fā)射輻射，包含各種能量的伽馬射線，其獨(dú)特的能譜指紋接著允許那些元素的識(shí)別和定量。甚至在存在能譜重疊時(shí)，也可能將一個(gè)能譜與另一能譜區(qū)分開，因?yàn)椴煌姆派湫酝凰鼐哂胁煌陌胨テ?，因此可等待收集能譜數(shù)據(jù)，直到來自干擾物種的輻射已衰變掉為止。這種技術(shù)的敏感度取決于元素。各種元素的敏感度的表是眾所周知的。因此，操作者可通過執(zhí)行實(shí)時(shí)元素分析，沿著貴金屬或某一其他元素的礦脈地質(zhì)導(dǎo)向。？還可通過將激光或火花聚焦在正好位于光學(xué)窗之外的鉆屑上，來執(zhí)行井下元素分析，類似于通過第u.s.7,530,265號(hào)中所描述的激光引起故障能譜學(xué)(libs)和火花引起故障能譜學(xué)(sibs)對(duì)流體的元素分析，所述專利以全文引用的方式并入本文中。在穿過所識(shí)別的含有金屬(例如金、鉑等)的礦脈鉆鉆孔的另一方法中，可使用bha中的電阻率傳感器來實(shí)時(shí)確定所述鉆孔周圍以及鉆頭前方的地層的電阻率。此類傳感器可提供與礦石中金屬的存在以及濃度水平有關(guān)的相對(duì)準(zhǔn)確的信息?？衫么诵畔韺@頭220維持在含有選定礦石的礦脈中。在其他實(shí)施方案中，可使用替代傳感器來尋找其他物質(zhì)，例如鉑和鉆石。來自傳感器224的信息還可提供巖石類型識(shí)別和相關(guān)、巖石質(zhì)量特征化、巖石地層判讀、礦體圈定、等級(jí)估計(jì)等。來自傳感器224的測(cè)量結(jié)果可由井下控制器260處理，以確定礦石和巖石的各種性質(zhì)，并采取行動(dòng)，例如地質(zhì)導(dǎo)向?；蛘撸虺酥?，可將來自傳感器224的信息遙測(cè)到地面控制器290，地面控制器290可處理此類信息并采取行動(dòng)?？墒褂萌魏魏线m的遙測(cè)系統(tǒng)，包含但不限于泥漿脈沖遙測(cè)、電磁遙測(cè)，或鉆柱228中的電導(dǎo)體或光纖。鉆井組合件210中的遙測(cè)裝置292可提供控制器260與290之間的雙向通信。對(duì)于井場(chǎng)處的礦石處理，較小的常規(guī)熔煉或浸出單元可能比可設(shè)置在鉆井現(xiàn)場(chǎng)的生物浸出單元更環(huán)保。

當(dāng)在地面201接收到返回流體238時(shí)，可將礦石240(鉆屑)從流體232分離，并在鉆井現(xiàn)場(chǎng)201附近處理或部分地處理。在示例性實(shí)施方案中，分離器234將礦石240從流體232分離。礦石處理機(jī)236可進(jìn)一步將分離的礦石240細(xì)化成適合運(yùn)輸離開原位開采系統(tǒng)200的物質(zhì)或形式。礦石處理機(jī)可包含：熔爐，例如用于從礦石提取金屬；化學(xué)處理單元，用于從礦石浸出所要的元素；或適合從礦石240提取所要元素的任何其他設(shè)施。一般來說，礦石中的所要元素的量的重量或體積通常小于百分之一。處理之后剩余的礦石或物質(zhì)(“丟棄的物質(zhì)”或“殘余礦石”)可以任何合適的方式處置。在某些實(shí)施方案中，處置單元238接收并儲(chǔ)存殘余礦石。在某些其他實(shí)施方案中，處置單元238將殘余礦石回收或重新引入到已經(jīng)鉆出的一個(gè)或多個(gè)鉆孔中，或重新引入形成來儲(chǔ)存此類非所要物質(zhì)的地下設(shè)施中。可將礦石殘?jiān)c合適的流體(例如水)混合，并泵入鉆孔或儲(chǔ)存設(shè)施中，或通過其他已知的處置方法來容納，包含將水泥和殘余的鉆屑泵回到鉆孔中。參考圖1a和圖1b的系統(tǒng)100以及圖2的系統(tǒng)200描述的礦石回收方法在穿過礦田或體積106鉆出鉆孔102a、108a和110a期間，實(shí)現(xiàn)礦石的原位回收。礦田106或其一部分中剩余的礦石可通過次要操作或方法來回收，所述操作或方法可包含浸出一些所有的所有鉆孔102a、108a和110a周圍的礦石，或使此類鉆孔周圍的礦石破裂，并接著浸出破裂的礦石，如參考圖3和圖4更詳細(xì)地描述。

圖3示出結(jié)合原位開采系統(tǒng)(包含圖1a的系統(tǒng)100和圖1b的系統(tǒng)150)使用的用于破裂(也稱為壓裂)的示例性非限制系統(tǒng)300。在若干方面，結(jié)合原位開采系統(tǒng)(例如系統(tǒng)100)使用破裂系統(tǒng)300實(shí)現(xiàn)了從礦物層或礦田106回收額外礦石。為了簡(jiǎn)單，示出系統(tǒng)300包含形成于礦田306中的單個(gè)主鉆孔351，以及從主鉆孔351形成的側(cè)鉆孔353a和353b。一般來說，可通過在壓力下從來源350供應(yīng)處理流體(也稱為壓裂流體)349，使鉆孔周圍的區(qū)域或區(qū)破裂，從而在此區(qū)中產(chǎn)生破裂。流體349可容納支撐劑，例如沙子或合成珠子。在非限制性示例性系統(tǒng)300中，為了使鉆孔353a周圍的區(qū)z破裂，可產(chǎn)生穿孔352來幫助壓裂操作?？赏ㄟ^任何合適的方法、機(jī)構(gòu)或技術(shù)來產(chǎn)生穿孔352，包含但不限于射孔槍。穿孔352可有助于使鉆孔353a周圍的地層碎裂或破裂。在某些實(shí)施方案中，在壓裂操作之前，可使用隔離裝置356來隔離將破裂的所關(guān)注區(qū)。隔離裝置356使流體349能夠容納在隔離裝置356之間，且在所要的區(qū)域中產(chǎn)生破裂354。隔離裝置356可進(jìn)一步隔離其他井下流體使其不遷移到其他區(qū)域中，以及防止壓裂流體349遷移到其他區(qū)域。在示例性實(shí)施方案中，從壓裂流體源350抽吸的壓裂流體349，來對(duì)礦層306和穿孔352施加壓力。壓裂流體349可為任何合適的處理流體，且可包含例如水、沙子、膠豆、合成珠子、潤(rùn)滑劑和其他添加劑的組成成分。隨著壓裂流體349的壓力在井筒353a中積聚，破裂354趨向于傳播穿過礦層306。破裂354允許移除更多的礦層306，因?yàn)樗鼈儺a(chǎn)生較大的表面區(qū)域，其暴露來實(shí)現(xiàn)本文所描述的浸出操作。在其他實(shí)施方案中，利用爆炸物來是鉆孔周圍的礦石破裂。

圖4示出結(jié)合原位開采系統(tǒng)(例如圖1a的系統(tǒng)100)使用的示例性非限制浸出系統(tǒng)400。示出系統(tǒng)400包含形成于礦田406中的主鉆孔451，以及從主鉆孔451形成的側(cè)鉆孔408a和408b。在系統(tǒng)400中，為了浸出鉆孔(例如鉆孔408a)的一部分，經(jīng)由管道(未圖示)將浸出流體466供應(yīng)到鉆孔408a中?？蓪⒔隽黧w流466從地面401處的浸出流體源464供應(yīng)到鉆孔408a中。浸出流體源464可供應(yīng)任何合適的流體，包含用于浸出特定地下礦層的任何合適化學(xué)劑，包含各種物質(zhì)的適當(dāng)浸出，所述物質(zhì)例如為銅、鈾和其他合適物質(zhì)。隨著浸出流體466引入到礦層406和對(duì)應(yīng)礦石，浸出流體466使礦層406液化，礦層406在浸出流體466中分解。因此，浸出流體466變?yōu)榻n有經(jīng)化學(xué)反應(yīng)的礦層406，且允許礦石的較大產(chǎn)量和移動(dòng)。在某些實(shí)施方案中，經(jīng)由破裂過程(如先前所描述)來使鉆孔402破裂，以允許浸出流體466與破裂454相互作用。破裂454允許較大的表面區(qū)域與浸出流體466相互作用。在其他實(shí)施方案中，可在無鉆孔先破裂的情況下執(zhí)行浸出?？赏ㄟ^任何合適的方法將浸漬過的浸出流體468帶到地面401，包含通過自然壓力差或人工升舉機(jī)構(gòu)?？赏ㄟ^浸出流體處理機(jī)462來接收回收的流體468。在示例性實(shí)施方案中，浸出流體處理機(jī)462將經(jīng)分解或液化的礦層406從浸漬過的溶液468移除。在某些實(shí)施方案中，浸出流體處理機(jī)462將所要物質(zhì)的全部或一部分從流體468移除。在某些實(shí)施方案中，回收的流體468儲(chǔ)存在浸出流體儲(chǔ)存體460中。所儲(chǔ)存的流體可隔離、部分隔離、以化學(xué)方式更改或以其他方式處理。

圖5示出結(jié)合原位開采或其他采礦系統(tǒng)使用的示例性非限制隔離系統(tǒng)500。在示例性實(shí)施方案中，隔離系統(tǒng)500利用自然發(fā)生或預(yù)先存在的破裂平面570來產(chǎn)生隔離體積510。在某些實(shí)施方案中，在先破裂操作期間產(chǎn)生預(yù)先存在的破裂平面570，例如系統(tǒng)300中描述的那些操作。在某些實(shí)施方案中，經(jīng)由地震勘測(cè)來找到破裂平面570。在其他實(shí)施方案中，可利用來自井下傳感器的聲波測(cè)量結(jié)果來確認(rèn)和確定破裂平面570的位置。在示例性實(shí)施方案中，可利用計(jì)算機(jī)模擬和其他方法來安排破裂554，并定位破裂操作來實(shí)現(xiàn)合意的破裂傳播572。破裂傳播572允許形成隔離的體積。在示例性實(shí)施方案中，沿傳播的破裂572的隔離體積允許體積隔離來進(jìn)行未來的破裂操作，例如圖3中所描述的那些操作。在示例性實(shí)施方案中，如圖3中所述，通過從流體源550提供足夠的流體壓力，來幫助破裂操作。

在一個(gè)實(shí)施例中，隔離的體積可經(jīng)受額外操作。隔離的體積可經(jīng)受如上文所述的原位開采方法、破裂方法和浸出方法。在某些其他實(shí)施方案中，使用傳統(tǒng)的采礦方法。在示例性實(shí)施方案中，形成礦井574，并利用礦井574來允許取回內(nèi)部的礦石。在替代實(shí)施方案中，利用原位開采方法。

因此，在一些方面，本公開提供在不移除地層表土的情況下，即在不移除來自礦田上方的土地物質(zhì)的情況下，從地下位置或礦田提取礦石的各種方法。在一種方法中，可確定礦石體積或礦田，或根據(jù)地震勘測(cè)和/或根據(jù)地下鉆出的先導(dǎo)井或測(cè)試井來標(biāo)出礦石體積或礦田。礦田可在地面下方數(shù)百英尺(例如超過500英尺)或數(shù)千英尺(例如超過一萬英尺)。礦田可相對(duì)較大，例如寬度超過十英里，長(zhǎng)度超過20英里，且深度超過1,000英尺。在一個(gè)非限制實(shí)施方案中，所述方法可進(jìn)一步包含形成井規(guī)劃，其可包含非常大數(shù)目的垂直井，例如幾百到幾千個(gè)井，所述井中的一些或全部進(jìn)一步包含一個(gè)或幾個(gè)側(cè)井。使用鉆井組合件來形成所述井(垂直井和側(cè)井)，所述鉆井組合件包含鉆頭、轉(zhuǎn)向裝置、用于提供所述鉆頭的位置的傳感器、用于在鉆井的同時(shí)提供關(guān)于將回收的所要礦石的信息的傳感器，以及允許鉆井組合件與地面位置之間的實(shí)時(shí)通信的遙測(cè)裝置。通過使鉆井流體循環(huán)來鉆井，所述鉆井流體在鉆頭底部放出，并經(jīng)由鉆柱與井之間的環(huán)體返回到地面。所述鉆頭所鉆出或分裂的礦石隨著鉆井流體行進(jìn)到地面。使返回流體中的礦石從地面處的鉆井分離。如果在礦田中鉆出許多的井(例如幾千)，那么可從礦田回收來自礦田的大量礦石，而不減少或去除地層表土。此方法相對(duì)于常規(guī)采礦方法較安全，因此其不涉及形成大礦井，并將采礦設(shè)備或人輸送到礦中。使用來自傳感器的測(cè)量結(jié)果來地質(zhì)導(dǎo)向，即沿著所要路徑鉆井筒。在其他方法中，可處理一些或所有的所鉆井筒，例如使其破裂和/或?qū)ζ溥M(jìn)行浸出，以從礦田回收額外礦石。在另一方面，可隔離含有所要礦石的地下區(qū)域。接著可使此區(qū)域破裂，并用于根據(jù)本文所描述的方法原位開采，和/或傳統(tǒng)采礦方法，例如使用礦井。

前面的公開內(nèi)容與原位開采方法和系統(tǒng)的某些示例性非限制性實(shí)施方案有關(guān)。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將明白各種修改。希望所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)的所有此類修改為前面的公開內(nèi)容所涵蓋。如所附權(quán)利要求書中使用的詞語“包括”將解釋為表示“包含但不限于”。并且，不應(yīng)使用摘要來限制所附權(quán)利要求書的范圍。