一种钻井热水溶开采地下芒硝矿的方法
【专利摘要】一种钻井热水溶开采地下十水芒硝矿的方法，包括以下步骤：A、布井：在紧邻四效真空蒸发卤水生产车间的芒硝矿床开采区域范围内，打一竖井（1），井深至芒硝矿层底板，然后再打两个垂直井深较浅的水平走向的水平井（2，3）与所述竖井联通；B、溶腔：将一定温度的淡水从第一水平井（2）注入，经过第二水平井（3）流动，并从所述竖井（1）流出卤水；C、再溶腔：溶腔形成后，再从第二水平井（3）注入一定温度的淡水，经过第一水平井（2）流动，反复循环一段时间；D、生产：再溶腔结束后，转入正常生产。本发明三个井呈三角形布置，扩大了开采面积，提高了矿床利用率和卤水浓度，降低了开采卤水费用。
【专利说明】一种钻井热水溶开采地下芒硝矿的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种芒硝矿开采方法，具体涉及一种钻井热水溶开采地下芒硝矿的方法。
【背景技术】
[0002]在对各类非金属无机盐芒硝矿的开采方法中，对于露天或覆盖较薄的或深的钙芒硝矿，无水芒硝矿及盐类矿藏，采用剥离覆盖后机械人工开采固体矿或采用钻井水溶开采，在国内均有报道，尤其是地下无水芒硝矿的钻井水溶开采均有专利，有成功的生产公司。但是对于埋藏在300米左右，而又无顶底板岩层的十水芒硝矿，对于专利号“03124778.4” “200710004894.1 ”、“200610008019.6”、“99114212.8”均采用水溶开采地下芒硝矿，但是采用的是钻井对井联通水溶开采，也就是二井联通水溶开采，其不足之处在于对井联通生产能力卤水浓度低，开采成本高。
[0003]对于有一定埋藏深度的盐类矿床,实践证明最经济、最安全、最环保的方法是水溶法开采。达拉特旗芒硝矿属于中等埋藏深度的十水芒硝矿，顶板地层末固结成岩，比较松软，地下水比较丰富。采用二井联通钻井水溶法开采，实现工业化大规模生产，有一定难度和局限性，造成采矿率低，卤水浓度低，成本高，综合各因素。
【发明内容】
[0004]本发明技术是针对现有技术中存在的问题，。
[0005]实现上述目的的技术解决方案为:
[0006]一种钻井热水溶开采地下十水芒硝矿的方法，包括以下步骤:
[0007]A、布井:在紧邻四效真空蒸发卤水生产车间的芒硝矿床开采区域范围内，打一竖井，井深至芒硝矿层底板，然后再打两个垂直井深较浅、半径至芒硝矿层的水平走向的水平井与所述竖井联通；
[0008]B、溶腔:所述两个水平井与所述竖井联通后，将一定温度的淡水从第一水平井注入，经过第二水平井流动，并从所述竖井流出卤水；
[0009]C、再溶腔:溶腔形成后，再从第二水平井注入一定温度的淡水，经过第一水平井流动，并从所述竖井流出卤水，反复循环一段时间；
[0010]D、生产:再溶腔结束后，转入正常生产，将一定温度的淡水从第一水平井注入，经过第二水平井流动，并从所述竖井流出卤水。
[0011]优选在A步骤布井过程中，竖井同时可以作为多个三角形采矿区的竖井使用，与各三角形采矿区的多个水平井相联通。
[0012]优选在B步骤溶腔过程中，以每小时20-30立方米的速度注入温度40-50°C的淡水。
[0013]优选在C步骤再溶腔过程中，循环时间为72小时。
[0014]优选在D步骤生产过程中，以每小时50-80立方米的速度注入温度60_70°C的淡水。
[0015]优选在步骤B，C，D过程中，一定温度的淡水均来为四效真空蒸发二至四效冷凝热水和末效尾气循环热水。
[0016]本发明的钻井热水溶开采地下十水芒硝矿的方法是三井联通，其中；二个水平井联通于一个竖井，三个井呈三角形布置，扩大了开采面积，提高了矿床利用率和卤水浓度，降低了开采卤水费用。
[0017]本发明将元明粉生产与钻井热水溶开采地下十水芒硝矿的方法有机结合，不需额外补加水，即可达到热量平衡，水平衡，实现低位能源综合利用。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]附图1为使用本发明的钻井热水溶开采地下十水芒硝矿的方法时，矿区布置和卤水流向示意图
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0020]本发明将四效真空蒸发的二至四效冷凝热水收集于封闭压力储槽，与末效尾气循环热水循环槽联通，混合后的热水用高压热水泵通过管道打至钻井三井三角形联通一水平井入井，经直井与另一水平井走三角形加热溶解地下十水芒硝矿溶出合格含硫酸钠卤水，水平井出水管端加装出水旋转装置，形成出水旋转，以利增加溶矿速度强度，提高齒水浓度。
[0021]由于其十水芒硝的溶解特性，初始随着温度升高，溶解度提高，达到临界点后，溶解度下降，同时伴有无水硫酸钠析出。饱和卤水温度降，伴有十水硫酸钠结晶析出。堵塞溶腔和井管等弊病。压入淡水与十水芒硝矿比例控制为1:1，温度不低于80°c，出卤水浓度Na2S04含量不大于等于20%，温度控制不低于50°C。四效真空蒸发的二至四效冷凝热水经疏水器管道分别送至开口槽，与四效尾汽循环槽联通，混合后热水达到60°C。四效尾汽循环槽降温采用沉淀凉水池冷水循环降温至50°C以下。保证四效真空度。
[0022]一种钻井热水溶开采地下十水芒硝矿的方法，包括以下步骤:
[0023]A、布井:在紧邻四效真空蒸发卤水生产车间的芒硝矿床开采区域范围内，打一竖井1，井深至芒硝矿层底板，然后再打两个垂直井深较浅、半径至芒硝矿层的水平走向的水平井2，3与所述竖井联通；
[0024]B、溶腔:所述两个水平井2，3与所述竖井I联通后，将一定温度的淡水从第一水平井2注入，经过第二水平井3流动，并从所述竖井I流出卤水；
[0025]C、再溶腔:溶腔形成后，再从第二水平井3注入一定温度的淡水，经过第一水平井2流动，并从所述竖井I流出卤水，反复循环一段时间；
[0026]D、生产:再溶腔结束后，转入正常生产，将一定温度的淡水从第一水平井2注入，经过第二水平井3流动，并从所述竖井I流出卤水。
[0027]2、根据权利要求1的钻井热水溶开采地下十水芒硝矿的方法，其中在A步骤布井过程中，竖井I同时可以作为多个三角形采矿区6，7，8的竖井使用，与各三角形采矿区6，7，8的多个水平井2，3，4，5相联通。[0028]下面将结合附图1中的矿区布置示意图来详细阐述本发明的具体步骤。
[0029]如图1所示，首先，在距四效真空蒸发卤水生产车间500-1000米的芒硝矿床开采区域范围内，打一竖井I，井深至芒硝矿层底板，然后距竖井300-500米，最大800米，再打两个垂直井深至110米半径至芒硝矿层水平走向的第一和第二水平井2，3与竖井I联通，两个水平井2，3和竖井I围绕的区域形成采矿区6 ;之后，待三个井联通后，以每小时20-30立方米，温度40-50°C淡水从第一水平井2，经过第二水平井3流动，并从所述竖井I流出卤水；然后，待溶腔形成后，从第二水平井3注入一定温度的淡水，经过第一水平井2流动，并从所述竖井I流出卤水，经反复多次循环72小时；最后，溶腔完全打通，以每小时50-80立方米，温度60-70°C淡水从第一水平井2，经第二水平井3，从竖井I出卤水，硫酸钠含量达到20%以上，转入正常生产。
[0030]如图1所示，竖井I同时可以作为多个三角形采矿区6，7，8的公共竖井使用，与各三角形采矿区6，7，8的多个水平井2，3，4，5相联通。其他矿区的溶腔步骤和开采步骤与前述相同。
[0031]采取上述方法的主要优点在于，加热热源不需要另设锅炉或其它方法加热，充分利用了四效真空蒸发的余热，节省了能源，实现了元明粉生产热平衡和水平衡，达到废水零排放的环保要求。钻井三井三角形联通热解地下十水芒硝矿，增大了溶矿面积，提高了矿的开采利用率，提高了出卤浓度，即降低了开采卤水的成本同时也为元明粉综合降低成本打好了基础。
[0032]上述具体实施例通过示例描述，应该理解到，这些实施例受到不同变形和可选形式的影响。还应进一步理解到，权利要求并不意味限于公开的特定形式，而应该覆盖落在本发明实质和范围内的所有变形、等价替换和可选方式。
【权利要求】
1.一种钻井热水溶开采地下十水芒硝矿的方法，包括以下步骤: A、布井:在紧邻四效真空蒸发卤水生产车间的芒硝矿床开采区域范围内，打一竖井(1)，井深至芒硝矿层底板，然后再打两个垂直井深较浅、半径至芒硝矿层的水平走向的水平井(2，3)与所述竖井联通； B、溶腔:所述两个水平井(2，3)与所述竖井(I)联通后，将一定温度的淡水从第一水平井(2 )注入，经过第二水平井(3 )流动，并从所述竖井(I)流出卤水； C、再溶腔:溶腔形成后，再从第二水平井(3)注入一定温度的淡水，经过第一水平井(2)流动，并从所述竖井(I)流出卤水，反复循环一段时间； D、生产:再溶腔结束后，转入正常生产，将一定温度的淡水从第一水平井(2)注入，经过第二水平井(3 )流动，并从所述竖井(I)流出卤水。
2.根据权利要求1的钻井热水溶开采地下十水芒硝矿的方法，其中在A步骤布井过程中，竖井(I)同时可以作为多个三角形采矿区(6，7,8)的竖井使用，与各三角形采矿区(6, 7,8)的多个水平井(2，3，4，5)相联通。
3.根据权利要求1的钻井热水溶开采地下十水芒硝矿的方法，其中在B步骤溶腔过程中，以每小时20-30立方米的速度注入温度40-50°C的淡水。
4.根据权利要求1的钻井热水溶开采地下十水芒硝矿的方法，其中在C步骤再溶腔过程中，循环时间为72小时。
5.根据权利要求1的钻井热水溶开采地下十水芒硝矿的方法，其中在D步骤生产过程中，以每小时50-80立方米的速度注入温度60-70°C的淡水。
6.根据权利要求1的钻井热水溶开采地下十水芒硝矿的方法，其中在步骤B，C，D过程中，所述一定温度的淡水均来为四效真空蒸发二至四效冷凝热水和末效尾气循环热水。
【文档编号】E21B43/28GK103696751SQ201310674664
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年12月12日 优先权日:2013年12月12日
【发明者】侯利兵, 郎龙, 侯皓喆, 苏鹏翼, 杨润成 申请人:内蒙古奥利星煤化集团有限责任公司