专利名称：具有副巷道的原地浸取引流收液工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及矿藏开采技术领域，尤其是涉及原地浸取引流收液工艺，特别是全复 式离子吸附型稀土矿的矿床原地浸取收液工艺。
背景技术：
现有的全复式离子吸附型稀土原地浸取收液技术主要有两种。第一种收液技术为人工假底截流收液，该技术采用集液巷道、截流孔、水泥浆对集 液工程进行防渗处理等工程技术措施，设置人为的母液收集系统，但该母液收液系统存在 某些明显的不足，首先，截流孔的防渗技术不够成熟，常导致截流孔封堵以及防渗材料对截 流孔的上半壁及侧壁进行防渗，阻碍了母液正常收集，加大了母液损失率；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对母液下渗做出控制；最后，该母液收集系统 存在矿前液与稀土母液在损失率上的均衡性，不利于稀土母液的回收，从而降低了稀土回 收率，形成了稀土回收率难以提高的瓶颈，也必将产生环境污染等问题。第二种收液技术为采用人为地往贫矿层及无矿层带注水以达饱和，使之形成人工 水封底板的技术。人工水封底板的最大缺点是工艺周期过长、尾液收集时间长、母液浓度 低、实施条件苛亥|J、实施难度大、特别是难以对山体边坡的稳定性做出很好的控制，所以，在 实际的采矿活动中，人工水封底板很少使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有副巷道的原地浸取引流收液工艺，使矿前液大部分 (80%以上)渗入工程控制面以下，以提高工程控制面以下贫矿层或无矿层的含水量，从而 达到增加矿前液渗入贫矿或无矿带的比率而降低母液渗入地下的比率，从而达到提高稀土 回收的目的。本工艺可降低母液的损失率，有利于稀土母液的回收，可减少环境污染问题， 也可提高稀土回收率。为实现本发明的目的，本发明提供了一种具有副巷道的原地浸取引流收液工艺， 其特征在于1)在矿体中设置多条集液巷道；2)在集液巷道两侧设置副巷道，通过压力梯度的交替改变，最终形成在集液巷道、 副巷道及巷道之间的矿体组成的平面上形成多通道的母液引流收液控制工程面，其与改变 含水率的贫矿或无矿带共同形成母液收集控制系统；3)在集液巷道中设置封堵墙，封堵墙前下部用导管连接至巷道口，导管在出口处 用球阀开关控制；4)在检测操作或生产过程中，通过压力梯度的改变，在矿体与工程控制面之间组 成的平面上形成高低压力梯度区，最终形成多通路的母液收集工程系统；5)特定的收液条件下，可仅设置主巷道、副巷道，而不设置封堵墙及不对巷道底部 进行防渗处理。
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在本发明的技术方案中，根据矿体单探井品位情况及品位平面分布情况，结合水 力学原理，设置集液巷道。所述集液巷道的位置依以下原则确定1)集液巷道在矿体中的高度为矿体底部0. 015% 0. 02%之间；2)集液巷道沿山体走向布置；3)集液巷道的位置优选通过矿体品位好的部位。然后，在集液巷道两侧设置副巷道，副巷道与集液巷道共同形成多通道的母液引 流收液控制工程面。在集液巷道中设置多个封堵墙，封堵墙为嵌入巷道四周的不透水墙，防止矿前液 流出，使矿前液沿工程控制面下渗，封堵墙前后进行了预防巷道坍塌施工(支护柱)。在工 作面往集液巷道口的方向每隔20 30米处设置一个封堵墙，直至距巷道口 10米的距离为 止，可设置多个封堵墙。封堵墙的位置可以在巷道支护柱前并与之相邻，这样可预防封堵墙 坍塌。封堵墙可采用红砖砌嵌入巷道四周的方式设置。封堵墙前部用防堵物料充填，下部用导管连接至集液巷道口，同时，还应注意做好 巷道与导管的防堵措施。导管在出口处用球阀开关控制，球阀开关用于检测是否有母液，在 检测操作或生产过程中，通过增加及释放压力在矿体与工程控制面之间形成高低压力梯度 区，并最终形成多通路母液回收控制工程系统，其与改变含水率的贫矿或无矿带共同形成 母液收集控制系统。所述封堵墙前下部导管在出口处用球阀开关，主要用途是控制矿前液 下渗和母液的收集。所述防堵物料可以是柴草。所述导管可以是塑料盘管或PVC管。在操作或生产过程中，每天(或根据其特点)对导管进行是否有母液的检查，目的 是1、把矿前液尽可能地往工程控制面以下赶，降低在工程控制面处母液下渗能力；2通过 交替改变巷道及巷道之间矿土的压力梯度，形成多通路的母液回收工程控制系统。当出现 母液时放开球阀开关，此过程中形成的多通路、收液巷道及改变含水率的贫矿或无矿带共 同形成母液收集系统；如没有母液则关闭球阀开关。需根据矿前液的特点灵活掌握每天检 查次数，每天最多一次。通过多次检查，最终形成多通路母液回收控制面，该控制面与其下 饱和或将近饱和的水封面一起，最终形成一个水封、高压力梯度的多母液引流通路的母液 收集系统。优选地，设置2 3条以沿山体走向或倾向为主，尽可能多地通过品位在平面上分 布高的位置为辅的集液巷道很平缓，其坡度为1 2°，以有利于矿前液的下渗。优选地，在特定的收液地质条件下，可不设置封堵墙，采用静压注浆法使大部分矿 前液沿巷道之间的矿体渗入工程控制面以下形成水封底板。优选地，多个集液巷道为间距15 20米的平行集液巷道。更优选地，集液巷道和副巷道的截面都呈梯形，集液巷道的下底宽、上底宽分别为 副巷道的1. 4 1. 6倍、集液巷道的高为副巷道的0. 8 1. 0倍。优选地，集液巷道截面为下底宽1. 2米，上底宽0. 7米，高1. 7米的梯形的集液巷 道，副巷道的截面为下底宽0. 8米，上底宽0. 4米，高1. 6 1. 7米。优选地，在集液巷道两侧设置副巷道，副巷道间的间隔5 10米，与集液巷道呈 90°角或相互之间平行。优选地，特殊收液地质条件下，集液巷道和副巷道底部可不进行防渗处理。更优选地，集液巷道和副巷道底部采用稀释水泥浆对进行防渗处理。
优选地，在集液巷道中与巷道支护柱前并与之相邻的位置，采用红砖砌嵌入巷道 四周设置封堵墙，特殊收液地质条件下，也可不设置封堵墙。优选地，封堵墙前部用柴草塞满，其下部用1. 5 3寸(内径5cm)塑料盘管或PVC
管连接至巷道口。优选地，在检测操作或生产过程中，多次对球阀开关的开关操作组合，形成了工程 控制面与矿土的减小和增大压力梯度组合，通过增加及降低压力在矿体与工程控制面之间 形成高低压力梯度区，最终形成了水封、高压力梯度的多通路的母液收集系统。根据本发明的工艺，有效地利用了离子吸附型稀土原地浸取中的矿前液，在花岗 岩风化壳或火山凝灰岩离子吸附型稀土矿矿土含有15%左右的水分，在实施原地浸取岩土 工程静压注浆法注液时，被最先赶出来，称之为矿前液。本工艺使矿前液大部分(约80%以 上)渗入贫矿及无矿层带，并通过减小及加大收液工程控制面与矿土之间的压力梯度交替 操作，形成多通道的母液引流收液控制面，最终达到提高贫矿及无矿层带的含水量，阻止稀 土母液下渗，减少了浸矿剂的用量，降低了母液的损失率。采用本发明工艺形成多通道母液 回收控制面，有利于稀土母液的回收，减少了环境污染问题。理论及实际使用都证实，根据 本发明的稀土资源回收率提高至少10%以上，即提高了稀土回收率。
图1是根据本发明的集液巷道连接副巷道的巷道俯视图
具体实施例方式参见附图1，本发明技术方案的具体实施方法如下根据矿体品位分布及水力学 原理，在矿体中的高度为矿体底部0. 015 % 0. 02 %之间，以沿山体走向或倾向为主，尽可 能多的通过品位在平面上分布高的位置为辅，设置集液巷道1，其坡度为1 2°。在集液 巷道两侧间隔5 10米设置副巷道8，可以在巷道1底部实施水泥浆防渗措施。可在集液 巷道1的两侧设置多个支护柱7。集液巷道1施工完后，每隔20 30米并在就近的支护柱 7的前面实施封堵墙3，从而把集液巷道1分成若干段。底部用盘管或PVC管4联通至巷道 口，以收集母液。由封堵墙3间隔出的每段集液巷道1都设有联通至巷道口的盘管或PVC 管4。封堵墙3前面(远离球阀6的一侧)的巷道塞满防堵柴草5，进行防堵塞处理，在盘 管或PVC管4出口处接球阀6开关。在检测操作或生产过程中，使矿前液沿集液巷道1及 副巷道8形成的控制面处下渗，当有母液时才打开形成收液系统。通过释放压力在矿体与 工程控制面之间形成高压力梯度，最终形成具有多通路的母液收集工程系统，其与改变含 水率的贫矿或无矿带共同形成母液收集系统。
权利要求
一种具有副巷道的原地浸取引流收液工艺，其特征在于1)在矿体中设置多条集液巷道；2)在集液巷道两侧设置副巷道，通过增加释放压力，最终形成在集液巷道、副巷道及巷道之间的矿土组成的平面上的多通道的母液引流收液控制工程面；3)在集液巷道中设置封堵墙，封堵墙下部用导管连接至巷道口，导管在出口处用球阀开关控制；4)在检测操作或生产过程中，通过压力梯度的改变，在矿体与工程控制面之间形成压力梯度的改变，最终形成多通路的母液收集工程系统，该系统与改变含水率的贫矿层或无矿层共同组成母液收集系统；5)特定的收液条件下，可仅设置主巷道、副巷道，而不设置封堵墙及不对巷道底部进行防渗处理。
2.根据权利要求1所述的原地浸取引流收液工艺，其特征在于所述集液巷道的位置 依以下原则确定1)集液巷道在矿体中的高度为在矿体底部0.015% 0. 02%之间；2)集液巷道沿山体走向布置；3)集液巷道的位置为尽可能的通过矿体品位好的部位。
3.根据权利要求1所述的原地浸取引流收液工艺，其特征在于所述集液巷道的坡度 为1 2°，所述集液巷道为2 3条平行的、间距20 30米、沿山体走向或倾向的集液巷道。
4.根据权利要求1所述的原地浸取引流收液工艺，其特征在于所述副巷道间的间隔 5 10米，与集液巷道呈90°角或副巷道之间相互平行。
5.根据权利要求1所述的原地浸取引流收液工艺，其特征在于所述集液巷道底部采 用稀释水泥浆进行防渗处理。
6.根据权利要求1所述的原地浸取引流收液工艺，其特征在于所述设置在集液巷道 两侧的副巷道底部，采用稀释水泥浆进行防渗处理。
7.根据权利要求1所述的原地浸取引流收液工艺，其特征在于所述封堵墙为嵌入巷 道四周的不透水墙，封堵墙前后进行预防巷道坍塌施工。
8.根据权利要求1所述的原地浸取引流收液工艺，其特征在于所述封堵墙前部用防 堵物料充填，封堵墙下部集液管在巷道出口处用球阀开关控制矿前液下渗和母液的收集。
9.根据权利要求1所述的原地浸取引流收液工艺，其特征在于多次对球阀开关的开 关操作组合，形成在工程控制面处与矿土的减小和增大压力梯度组合，最终形成了水封、高 压力梯度的多通路母液收集系统。
10.根据权利要求1所述的原地浸取引流收液工艺，其特征在于集液巷道和副巷道的 截面都呈梯形，集液巷道的下底宽、上底宽分别为副巷道的1. 4 1. 6倍、集液巷道的高为 副巷道的0.8 1.0倍。
全文摘要
一种具有副巷道的原地浸取收液工艺，其特征在于1)在矿体中设置多条集液巷道；2)在集液巷道两侧设置副巷道，副巷道与主巷道共同形成多通道的母液引流收液控制面；3)在集液巷道中设置封堵墙，封堵墙前下部用导管连接至巷道口，导管在出口处用球阀开关控制；4)在检测操作及生产过程中通过释放及增加压力的交替操作，最终形成收液工程控制面的多通路母液收集系统；5)通过改变矿前液及母液损失比率最终达到稀土回收率提高的目的。根据本发明的工艺，可降低母液的损失率，有利于稀土母液的回收，可减少环境污染问题，也可提高稀土回收率。
文档编号C22B3/04GK101906536SQ20101024781
公开日2010年12月8日 申请日期2010年8月3日 优先权日2010年8月3日
发明者何小林, 刘彦, 谭尧峰, 邓国庆 申请人:江西稀有金属钨业控股集团有限公司