專利名稱：具有副巷道的原地浸取引流收液工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及礦藏開(kāi)采技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及原地浸取引流收液工藝，特別是全復(fù) 式離子吸附型稀土礦的礦床原地浸取收液工藝。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的全復(fù)式離子吸附型稀土原地浸取收液技術(shù)主要有兩種。第一種收液技術(shù)為人工假底截流收液，該技術(shù)采用集液巷道、截流孔、水泥漿對(duì)集 液工程進(jìn)行防滲處理等工程技術(shù)措施，設(shè)置人為的母液收集系統(tǒng)，但該母液收液系統(tǒng)存在 某些明顯的不足，首先，截流孔的防滲技術(shù)不夠成熟，常導(dǎo)致截流孔封堵以及防滲材料對(duì)截 流孔的上半壁及側(cè)壁進(jìn)行防滲，阻礙了母液正常收集，加大了母液損失率；其次，由于工程 本身控制程度的局限性，截流孔并不能很好地對(duì)母液下滲做出控制；最后，該母液收集系統(tǒng) 存在礦前液與稀土母液在損失率上的均衡性，不利于稀土母液的回收，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(chǎn)生環(huán)境污染等問(wèn)題。第二種收液技術(shù)為采用人為地往貧礦層及無(wú)礦層帶注水以達(dá)飽和，使之形成人工 水封底板的技術(shù)。人工水封底板的最大缺點(diǎn)是工藝周期過(guò)長(zhǎng)、尾液收集時(shí)間長(zhǎng)、母液濃度 低、實(shí)施條件苛亥|J、實(shí)施難度大、特別是難以對(duì)山體邊坡的穩(wěn)定性做出很好的控制，所以，在 實(shí)際的采礦活動(dòng)中，人工水封底板很少使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)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(wú)礦層的含水量，從而 達(dá)到增加礦前液滲入貧礦或無(wú)礦帶的比率而降低母液滲入地下的比率，從而達(dá)到提高稀土 回收的目的。本工藝可降低母液的損失率，有利于稀土母液的回收，可減少環(huán)境污染問(wèn)題， 也可提高稀土回收率。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供了一種具有副巷道的原地浸取引流收液工藝， 其特征在于1)在礦體中設(shè)置多條集液巷道；2)在集液巷道兩側(cè)設(shè)置副巷道，通過(guò)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(wú)礦帶共同形成母液收集控制系統(tǒng)；3)在集液巷道中設(shè)置封堵墻，封堵墻前下部用導(dǎo)管連接至巷道口，導(dǎo)管在出口處 用球閥開(kāi)關(guān)控制；4)在檢測(cè)操作或生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)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(qū)，最終形成多通路的母液收集工程系統(tǒng)；5)特定的收液條件下，可僅設(shè)置主巷道、副巷道，而不設(shè)置封堵墻及不對(duì)巷道底部 進(jìn)行防滲處理。
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在本發(fā)明的技術(shù)方案中，根據(jù)礦體單探井品位情況及品位平面分布情況，結(jié)合水 力學(xué)原理，設(shè)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(yōu)選通過(guò)礦體品位好的部位。然后，在集液巷道兩側(cè)設(shè)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(shè)置多個(gè)封堵墻，封堵墻為嵌入巷道四周的不透水墻，防止礦前液 流出，使礦前液沿工程控制面下滲，封堵墻前后進(jìn)行了預(yù)防巷道坍塌施工(支護(hù)柱)。在工 作面往集液巷道口的方向每隔20 30米處設(shè)置一個(gè)封堵墻，直至距巷道口 10米的距離為 止，可設(shè)置多個(gè)封堵墻。封堵墻的位置可以在巷道支護(hù)柱前并與之相鄰，這樣可預(yù)防封堵墻 坍塌。封堵墻可采用紅磚砌嵌入巷道四周的方式設(shè)置。封堵墻前部用防堵物料充填，下部用導(dǎo)管連接至集液巷道口，同時(shí)，還應(yīng)注意做好 巷道與導(dǎo)管的防堵措施。導(dǎo)管在出口處用球閥開(kāi)關(guān)控制，球閥開(kāi)關(guān)用于檢測(cè)是否有母液，在 檢測(cè)操作或生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)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(qū)，并最終形成多通路母液回收控制工程系統(tǒng)，其與改變含水率的貧礦或無(wú)礦帶共同形成 母液收集控制系統(tǒng)。所述封堵墻前下部導(dǎo)管在出口處用球閥開(kāi)關(guān)，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(dǎo)管可以是塑料盤管或PVC管。在操作或生產(chǎn)過(guò)程中，每天(或根據(jù)其特點(diǎn))對(duì)導(dǎo)管進(jìn)行是否有母液的檢查，目的 是1、把礦前液盡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(guò) 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(tǒng)。當(dāng)出現(xiàn) 母液時(shí)放開(kāi)球閥開(kāi)關(guān)，此過(guò)程中形成的多通路、收液巷道及改變含水率的貧礦或無(wú)礦帶共 同形成母液收集系統(tǒng)；如沒(méi)有母液則關(guān)閉球閥開(kāi)關(guān)。需根據(jù)礦前液的特點(diǎn)靈活掌握每天檢 查次數(shù)，每天最多一次。通過(guò)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?qū)⒔柡偷乃饷嬉黄?，最終形成一個(gè)水封、高壓力梯度的多母液引流通路的母液 收集系統(tǒng)。優(yōu)選地，設(shè)置2 3條以沿山體走向或傾向?yàn)橹鳎M可能多地通過(guò)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°，以有利于礦前液的下滲。優(yōu)選地，在特定的收液地質(zhì)條件下，可不設(shè)置封堵墻，采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(yōu)選地，多個(gè)集液巷道為間距15 20米的平行集液巷道。更優(yōu)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(yōu)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(yōu)選地，在集液巷道兩側(cè)設(shè)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(yōu)選地，特殊收液地質(zhì)條件下，集液巷道和副巷道底部可不進(jìn)行防滲處理。更優(yōu)選地，集液巷道和副巷道底部采用稀釋水泥漿對(duì)進(jìn)行防滲處理。
優(yōu)選地，在集液巷道中與巷道支護(hù)柱前并與之相鄰的位置，采用紅磚砌嵌入巷道 四周設(shè)置封堵墻，特殊收液地質(zhì)條件下，也可不設(shè)置封堵墻。優(yōu)選地，封堵墻前部用柴草塞滿，其下部用1. 5 3寸(內(nèi)徑5cm)塑料盤管或PVC
管連接至巷道口。優(yōu)選地，在檢測(cè)操作或生產(chǎn)過(guò)程中，多次對(duì)球閥開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)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(guò)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(qū)，最終形成了水封、高壓力梯度的多通路的母液收集系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)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(fēng)化殼或火山凝灰?guī)r離子吸附型稀土礦礦土含有15%左右的水分，在實(shí)施原地浸取巖土 工程靜壓注漿法注液時(shí)，被最先趕出來(lái)，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(wú)礦層帶，并通過(guò)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(dá)到提高貧礦及無(wú)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。采用本發(fā)明工藝形成多通道母液 回收控制面，有利于稀土母液的回收，減少了環(huán)境污染問(wèn)題。理論及實(shí)際使用都證實(shí)，根據(jù) 本發(fā)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(jù)本發(fā)明的集液巷道連接副巷道的巷道俯視圖
具體實(shí)施例方式參見(jiàn)附圖1，本發(fā)明技術(shù)方案的具體實(shí)施方法如下根據(jù)礦體品位分布及水力學(xué) 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?yàn)橹?，盡可 能多的通過(guò)品位在平面上分布高的位置為輔，設(shè)置集液巷道1，其坡度為1 2°。在集液 巷道兩側(cè)間隔5 10米設(shè)置副巷道8，可以在巷道1底部實(shí)施水泥漿防滲措施?？稍诩?巷道1的兩側(cè)設(shè)置多個(gè)支護(hù)柱7。集液巷道1施工完后，每隔20 30米并在就近的支護(hù)柱 7的前面實(shí)施封堵墻3，從而把集液巷道1分成若干段。底部用盤管或PVC管4聯(lián)通至巷道 口，以收集母液。由封堵墻3間隔出的每段集液巷道1都設(shè)有聯(lián)通至巷道口的盤管或PVC 管4。封堵墻3前面(遠(yuǎn)離球閥6的一側(cè))的巷道塞滿防堵柴草5，進(jìn)行防堵塞處理，在盤 管或PVC管4出口處接球閥6開(kāi)關(guān)。在檢測(cè)操作或生產(chǎn)過(guò)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(dāng)有母液時(shí)才打開(kāi)形成收液系統(tǒng)。通過(guò)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(tǒng)，其與改變含 水率的貧礦或無(wú)礦帶共同形成母液收集系統(tǒng)。
權(quán)利要求
一種具有副巷道的原地浸取引流收液工藝，其特征在于1)在礦體中設(shè)置多條集液巷道；2)在集液巷道兩側(cè)設(shè)置副巷道，通過(guò)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(shè)置封堵墻，封堵墻下部用導(dǎo)管連接至巷道口，導(dǎo)管在出口處用球閥開(kāi)關(guān)控制；4)在檢測(cè)操作或生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)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(tǒng)，該系統(tǒng)與改變含水率的貧礦層或無(wú)礦層共同組成母液收集系統(tǒng)；5)特定的收液條件下，可僅設(shè)置主巷道、副巷道，而不設(shè)置封堵墻及不對(duì)巷道底部進(jìn)行防滲處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原地浸取引流收液工藝，其特征在于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)集液巷道的位置為盡可能的通過(guò)礦體品位好的部位。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原地浸取引流收液工藝，其特征在于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(jù)權(quán)利要求1所述的原地浸取引流收液工藝，其特征在于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(jù)權(quán)利要求1所述的原地浸取引流收液工藝，其特征在于所述集液巷道底部采 用稀釋水泥漿進(jìn)行防滲處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原地浸取引流收液工藝，其特征在于所述設(shè)置在集液巷道 兩側(cè)的副巷道底部，采用稀釋水泥漿進(jìn)行防滲處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原地浸取引流收液工藝，其特征在于所述封堵墻為嵌入巷 道四周的不透水墻，封堵墻前后進(jìn)行預(yù)防巷道坍塌施工。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原地浸取引流收液工藝，其特征在于所述封堵墻前部用防 堵物料充填，封堵墻下部集液管在巷道出口處用球閥開(kāi)關(guān)控制礦前液下滲和母液的收集。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原地浸取引流收液工藝，其特征在于多次對(duì)球閥開(kāi)關(guān)的開(kāi) 關(guān)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(tǒng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原地浸取引流收液工藝，其特征在于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，其特征在于1)在礦體中設(shè)置多條集液巷道；2)在集液巷道兩側(cè)設(shè)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(shè)置封堵墻，封堵墻前下部用導(dǎo)管連接至巷道口，導(dǎo)管在出口處用球閥開(kāi)關(guān)控制；4)在檢測(cè)操作及生產(chǎn)過(guò)程中通過(guò)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(tǒng)；5)通過(guò)改變礦前液及母液損失比率最終達(dá)到稀土回收率提高的目的。根據(jù)本發(fā)明的工藝，可降低母液的損失率，有利于稀土母液的回收，可減少環(huán)境污染問(wèn)題，也可提高稀土回收率。
文檔編號(hào)C22B3/04GK101906536SQ20101024781
公開(kāi)日2010年12月8日 申請(qǐng)日期2010年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月3日
發(fā)明者何小林, 劉彥, 譚堯峰, 鄧國(guó)慶 申請(qǐng)人:江西稀有金屬鎢業(yè)控股集團(tuán)有限公司