具有副巷道的原地浸取引流收液工藝的製作方法

2023-10-11 05:24:34 1

專利名稱：具有副巷道的原地浸取引流收液工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及礦藏開採技術領域，尤其是涉及原地浸取引流收液工藝，特別是全復 式離子吸附型稀土礦的礦床原地浸取收液工藝。
背景技術：
現有的全複式離子吸附型稀土原地浸取收液技術主要有兩種。第一種收液技術為人工假底截流收液，該技術採用集液巷道、截流孔、水泥漿對集 液工程進行防滲處理等工程技術措施，設置人為的母液收集系統，但該母液收液系統存在 某些明顯的不足，首先，截流孔的防滲技術不夠成熟，常導致截流孔封堵以及防滲材料對截 流孔的上半壁及側壁進行防滲，阻礙了母液正常收集，加大了母液損失率；其次，由於工程 本身控制程度的局限性，截流孔並不能很好地對母液下滲做出控制；最後，該母液收集系統 存在礦前液與稀土母液在損失率上的均衡性，不利於稀土母液的回收，從而降低了稀土回 收率，形成了稀土回收率難以提高的瓶頸，也必將產生環境汙染等問題。第二種收液技術為採用人為地往貧礦層及無礦層帶注水以達飽和，使之形成人工 水封底板的技術。人工水封底板的最大缺點是工藝周期過長、尾液收集時間長、母液濃度 低、實施條件苛亥|J、實施難度大、特別是難以對山體邊坡的穩定性做出很好的控制，所以，在 實際的採礦活動中，人工水封底板很少使用。

發明內容
本發明的目的是提供一種具有副巷道的原地浸取引流收液工藝，使礦前液大部分 (80%以上)滲入工程控制面以下，以提高工程控制面以下貧礦層或無礦層的含水量，從而 達到增加礦前液滲入貧礦或無礦帶的比率而降低母液滲入地下的比率，從而達到提高稀土 回收的目的。本工藝可降低母液的損失率，有利於稀土母液的回收，可減少環境汙染問題， 也可提高稀土回收率。為實現本發明的目的，本發明提供了一種具有副巷道的原地浸取引流收液工藝， 其特徵在於1)在礦體中設置多條集液巷道；2)在集液巷道兩側設置副巷道，通過壓力梯度的交替改變，最終形成在集液巷道、 副巷道及巷道之間的礦體組成的平面上形成多通道的母液引流收液控制工程面，其與改變 含水率的貧礦或無礦帶共同形成母液收集控制系統；3)在集液巷道中設置封堵牆，封堵牆前下部用導管連接至巷道口，導管在出口處 用球閥開關控制；4)在檢測操作或生產過程中，通過壓力梯度的改變，在礦體與工程控制面之間組 成的平面上形成高低壓力梯度區，最終形成多通路的母液收集工程系統；5)特定的收液條件下，可僅設置主巷道、副巷道，而不設置封堵牆及不對巷道底部 進行防滲處理。
3
在本發明的技術方案中，根據礦體單探井品位情況及品位平面分布情況，結合水 力學原理，設置集液巷道。所述集液巷道的位置依以下原則確定1)集液巷道在礦體中的高度為礦體底部0. 015% 0. 02%之間；2)集液巷道沿山體走向布置；3)集液巷道的位置優選通過礦體品位好的部位。然後，在集液巷道兩側設置副巷道，副巷道與集液巷道共同形成多通道的母液引 流收液控制工程面。在集液巷道中設置多個封堵牆，封堵牆為嵌入巷道四周的不透水牆，防止礦前液 流出，使礦前液沿工程控制面下滲，封堵牆前後進行了預防巷道坍塌施工(支護柱)。在工 作面往集液巷道口的方向每隔20 30米處設置一個封堵牆，直至距巷道口 10米的距離為 止，可設置多個封堵牆。封堵牆的位置可以在巷道支護柱前並與之相鄰，這樣可預防封堵牆 坍塌。封堵牆可採用紅磚砌嵌入巷道四周的方式設置。封堵牆前部用防堵物料充填，下部用導管連接至集液巷道口，同時，還應注意做好 巷道與導管的防堵措施。導管在出口處用球閥開關控制，球閥開關用於檢測是否有母液，在 檢測操作或生產過程中，通過增加及釋放壓力在礦體與工程控制面之間形成高低壓力梯度 區，並最終形成多通路母液回收控制工程系統，其與改變含水率的貧礦或無礦帶共同形成 母液收集控制系統。所述封堵牆前下部導管在出口處用球閥開關，主要用途是控制礦前液 下滲和母液的收集。所述防堵物料可以是柴草。所述導管可以是塑料盤管或PVC管。在操作或生產過程中，每天(或根據其特點)對導管進行是否有母液的檢查，目的 是1、把礦前液儘可能地往工程控制面以下趕，降低在工程控制面處母液下滲能力；2通過 交替改變巷道及巷道之間礦土的壓力梯度，形成多通路的母液回收工程控制系統。當出現 母液時放開球閥開關，此過程中形成的多通路、收液巷道及改變含水率的貧礦或無礦帶共 同形成母液收集系統；如沒有母液則關閉球閥開關。需根據礦前液的特點靈活掌握每天檢 查次數，每天最多一次。通過多次檢查，最終形成多通路母液回收控制面，該控制面與其下 飽和或將近飽和的水封面一起，最終形成一個水封、高壓力梯度的多母液引流通路的母液 收集系統。優選地，設置2 3條以沿山體走向或傾向為主，儘可能多地通過品位在平面上分 布高的位置為輔的集液巷道很平緩，其坡度為1 2°，以有利於礦前液的下滲。優選地，在特定的收液地質條件下，可不設置封堵牆，採用靜壓注漿法使大部分礦 前液沿巷道之間的礦體滲入工程控制面以下形成水封底板。優選地，多個集液巷道為間距15 20米的平行集液巷道。更優選地，集液巷道和副巷道的截面都呈梯形，集液巷道的下底寬、上底寬分別為 副巷道的1. 4 1. 6倍、集液巷道的高為副巷道的0. 8 1. 0倍。優選地，集液巷道截面為下底寬1. 2米，上底寬0. 7米，高1. 7米的梯形的集液巷 道，副巷道的截面為下底寬0. 8米，上底寬0. 4米，高1. 6 1. 7米。優選地，在集液巷道兩側設置副巷道，副巷道間的間隔5 10米，與集液巷道呈 90°角或相互之間平行。優選地，特殊收液地質條件下，集液巷道和副巷道底部可不進行防滲處理。更優選地，集液巷道和副巷道底部採用稀釋水泥漿對進行防滲處理。
優選地，在集液巷道中與巷道支護柱前並與之相鄰的位置，採用紅磚砌嵌入巷道 四周設置封堵牆，特殊收液地質條件下，也可不設置封堵牆。優選地，封堵牆前部用柴草塞滿，其下部用1. 5 3寸(內徑5cm)塑料盤管或PVC
管連接至巷道口。優選地，在檢測操作或生產過程中，多次對球閥開關的開關操作組合，形成了工程 控制面與礦土的減小和增大壓力梯度組合，通過增加及降低壓力在礦體與工程控制面之間 形成高低壓力梯度區，最終形成了水封、高壓力梯度的多通路的母液收集系統。根據本發明的工藝，有效地利用了離子吸附型稀土原地浸取中的礦前液，在花崗 巖風化殼或火山凝灰巖離子吸附型稀土礦礦土含有15%左右的水分，在實施原地浸取巖土 工程靜壓注漿法注液時，被最先趕出來，稱之為礦前液。本工藝使礦前液大部分(約80%以 上)滲入貧礦及無礦層帶，並通過減小及加大收液工程控制面與礦土之間的壓力梯度交替 操作，形成多通道的母液引流收液控制面，最終達到提高貧礦及無礦層帶的含水量，阻止稀 土母液下滲，減少了浸礦劑的用量，降低了母液的損失率。採用本發明工藝形成多通道母液 回收控制面，有利於稀土母液的回收，減少了環境汙染問題。理論及實際使用都證實，根據 本發明的稀土資源回收率提高至少10%以上，即提高了稀土回收率。


圖1是根據本發明的集液巷道連接副巷道的巷道俯視圖
具體實施例方式參見附圖1，本發明技術方案的具體實施方法如下根據礦體品位分布及水力學 原理，在礦體中的高度為礦體底部0. 015 % 0. 02 %之間，以沿山體走向或傾向為主，盡可 能多的通過品位在平面上分布高的位置為輔，設置集液巷道1，其坡度為1 2°。在集液 巷道兩側間隔5 10米設置副巷道8，可以在巷道1底部實施水泥漿防滲措施。可在集液 巷道1的兩側設置多個支護柱7。集液巷道1施工完後，每隔20 30米並在就近的支護柱 7的前面實施封堵牆3，從而把集液巷道1分成若干段。底部用盤管或PVC管4聯通至巷道 口，以收集母液。由封堵牆3間隔出的每段集液巷道1都設有聯通至巷道口的盤管或PVC 管4。封堵牆3前面(遠離球閥6的一側)的巷道塞滿防堵柴草5，進行防堵塞處理，在盤 管或PVC管4出口處接球閥6開關。在檢測操作或生產過程中，使礦前液沿集液巷道1及 副巷道8形成的控制面處下滲，當有母液時才打開形成收液系統。通過釋放壓力在礦體與 工程控制面之間形成高壓力梯度，最終形成具有多通路的母液收集工程系統，其與改變含 水率的貧礦或無礦帶共同形成母液收集系統。
權利要求
一種具有副巷道的原地浸取引流收液工藝，其特徵在於1)在礦體中設置多條集液巷道；2)在集液巷道兩側設置副巷道，通過增加釋放壓力，最終形成在集液巷道、副巷道及巷道之間的礦土組成的平面上的多通道的母液引流收液控制工程面；3)在集液巷道中設置封堵牆，封堵牆下部用導管連接至巷道口，導管在出口處用球閥開關控制；4)在檢測操作或生產過程中，通過壓力梯度的改變，在礦體與工程控制面之間形成壓力梯度的改變，最終形成多通路的母液收集工程系統，該系統與改變含水率的貧礦層或無礦層共同組成母液收集系統；5)特定的收液條件下，可僅設置主巷道、副巷道，而不設置封堵牆及不對巷道底部進行防滲處理。
2.根據權利要求1所述的原地浸取引流收液工藝，其特徵在於所述集液巷道的位置 依以下原則確定1)集液巷道在礦體中的高度為在礦體底部0.015% 0. 02%之間；2)集液巷道沿山體走向布置；3)集液巷道的位置為儘可能的通過礦體品位好的部位。
3.根據權利要求1所述的原地浸取引流收液工藝，其特徵在於所述集液巷道的坡度 為1 2°，所述集液巷道為2 3條平行的、間距20 30米、沿山體走向或傾向的集液巷道。
4.根據權利要求1所述的原地浸取引流收液工藝，其特徵在於所述副巷道間的間隔 5 10米，與集液巷道呈90°角或副巷道之間相互平行。
5.根據權利要求1所述的原地浸取引流收液工藝，其特徵在於所述集液巷道底部採 用稀釋水泥漿進行防滲處理。
6.根據權利要求1所述的原地浸取引流收液工藝，其特徵在於所述設置在集液巷道 兩側的副巷道底部，採用稀釋水泥漿進行防滲處理。
7.根據權利要求1所述的原地浸取引流收液工藝，其特徵在於所述封堵牆為嵌入巷 道四周的不透水牆，封堵牆前後進行預防巷道坍塌施工。
8.根據權利要求1所述的原地浸取引流收液工藝，其特徵在於所述封堵牆前部用防 堵物料充填，封堵牆下部集液管在巷道出口處用球閥開關控制礦前液下滲和母液的收集。
9.根據權利要求1所述的原地浸取引流收液工藝，其特徵在於多次對球閥開關的開 關操作組合，形成在工程控制面處與礦土的減小和增大壓力梯度組合，最終形成了水封、高 壓力梯度的多通路母液收集系統。
10.根據權利要求1所述的原地浸取引流收液工藝，其特徵在於集液巷道和副巷道的 截面都呈梯形，集液巷道的下底寬、上底寬分別為副巷道的1. 4 1. 6倍、集液巷道的高為 副巷道的0.8 1.0倍。
全文摘要
一種具有副巷道的原地浸取收液工藝，其特徵在於1)在礦體中設置多條集液巷道；2)在集液巷道兩側設置副巷道，副巷道與主巷道共同形成多通道的母液引流收液控制面；3)在集液巷道中設置封堵牆，封堵牆前下部用導管連接至巷道口，導管在出口處用球閥開關控制；4)在檢測操作及生產過程中通過釋放及增加壓力的交替操作，最終形成收液工程控制面的多通路母液收集系統；5)通過改變礦前液及母液損失比率最終達到稀土回收率提高的目的。根據本發明的工藝，可降低母液的損失率，有利於稀土母液的回收，可減少環境汙染問題，也可提高稀土回收率。
文檔編號C22B3/04GK101906536SQ20101024781
公開日2010年12月8日 申請日期2010年8月3日 優先權日2010年8月3日
發明者何小林, 劉彥, 譚堯峰, 鄧國慶 申請人:江西稀有金屬鎢業控股集團有限公司