一种盐湖矿床渠道渗透溶解开采方法
【专利摘要】本发明公开了一种盐湖矿床渠道渗透溶解开采方法，包括以下步骤：1)在干盐湖表面揭穿盐盖，分别开挖输水渠和排卤渠，输水渠连接水源，排卤渠连接结晶池或者储卤池；2)由输水渠朝向排卤渠方向以一定间隔开挖若干条补水渠，所述输水渠与补水渠呈“E”字型连通，再由排卤渠朝向输水渠方向逢补水渠间隔开挖集卤渠，所述排卤渠与集卤渠呈“E”字型连通，所述集卤渠与补水渠相互嵌套；3)开挖工程完成后，向补水渠中灌水，淡水经过矿层渗透并溶解矿物，生成卤水流向集卤渠，再汇流进入排卤渠，排入结晶池或者储卤池。本发明的优点在于采用E字型嵌套沟渠进行渗溶采卤，采矿效率更高，补水蒸发面积减少90％以上，适于大规模推广应用。
【专利说明】一种盐湖矿床渠道渗透溶解开采方法
【技术领域】
[0001]本发明属于盐湖矿床开采【技术领域】。更具体地，本发明涉及一种盐湖矿床渠道渗透溶解开采方法。
【背景技术】
[0002]盐湖矿床开采具有非常悠久的历史。盐湖矿床开采是一种比较特殊的露天矿床开采方法。包括原生固体盐开采、盐池结晶再生盐开采和盐湖卤水及晶间卤水开采。原生固体盐的开采，采用机械挖掘、饱和盐水洗涤等工艺提高成品品质；再生盐开采主要是晶间卤水在人工盐池中自然蒸发结晶后进行开采，采用人工捞取或者采盐船开采；盐湖卤水或者晶间卤水开采主要是用管泵系统抽取送到制盐或者化工工序。固体原生盐品质受成盐环境影响，其品质决定使用范围有一定局限，再就是对盐湖矿床表面的卤盖产生破坏，采矿后形成的尾矿难以利用。
[0003]再生盐开采受盐池卤水浓度和补充速度、蒸发量及结晶速度制约，盐池开采周期长达4-7年。为了提高盐池卤水浓度和增加晶间卤水的补给量，盐湖企业一般在盐池周边采用大面积漫灌方式补充淡水，靠下渗溶解盐矿物以补充晶间卤水和盐池卤水，提高结晶效率。这种方式靠淡水经过卤盖下渗，向下溶解盐类矿物补充晶间卤水，下溶速度慢，采矿不充分，造成盐资源浪费。这种方式存在的不足是因为淡水要通过卤盖下渗，补水区域与结晶池距离远渗透水头损失大，造成补水和溶解效率低下，其次是盐湖地区一般属于特别干旱地区，地面蒸发量大，造成淡水资源的严重浪费。后期出现了单纯性的沟渠补水，以加强盐矿的侧溶，由于距离问题渗透水头损失大，补水效率仍然很低，目前不常用。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是克服现有技术所存在的不足，提供一种盐湖矿床渠道渗透溶解开采方法，其缩短晶间卤水渗流路径，提高补水效率和节约淡水资源，提高采矿回收率。
[0005]本发明实现上述发明目的所采取的技术方案是:一种盐湖矿床渠道渗透溶解开采方法，包括以下步骤:1)在干盐湖表面揭穿盐盖，分别开挖输水渠和排卤渠，输水渠连接水源，排卤渠连接结晶池或者储卤池；2)由输水渠朝向排卤渠方向以一定间隔开挖若干条补水渠，所述输水渠与补水渠呈“E”字型连通，再由排卤渠朝向输水渠方向逢补水渠间隔开挖集卤渠，所述排卤渠与集卤渠呈“E”字型连通，所述集卤渠与补水渠相互嵌套；3)开挖工程完成后，向补水渠中灌水，淡水经过矿层渗透并溶解矿物，生成卤水流向集卤渠，再汇流进入排卤渠，排入结晶池或者储卤池。
[0006]作为优选，通过以一定距离间隔相互嵌套的渠道进行补水和集卤。更具体地来说，相邻的补水渠与集卤渠之间距离控制在100?200m。
[0007]本发明的创新之处在于，补水渠与集卤渠距离较近(100-200m)，淡水在渗透过程中溶解石盐补充晶间卤水，渗流距离相对以前的漫灌补水和其他补水方式大幅度缩短，这样产生的水头损失较小，保持集卤渠较高的卤水水位，而集卤渠与结晶池是直接联通的，明流的水头损失又比渗流小得多，能够保证结晶池较高的卤水水位，以保证船采船运工艺的正常进行。通过调节补水渠的水位，可以控制渗透流量，保证集卤渠卤水的浓度。通过渠道溶采增高结晶池中卤水浓度，达到提高结晶效率的目的，从而提高结晶池单位面积再生盐产量。补水渠与集卤渠挖深至原生盐底板，宽度以保证机械便于施工，应该考虑一定的边坡t匕，补水渠与集卤渠可以考虑一定年限后互相调换。保证石盐矿床的有效溶采，以提高矿石采收率。沟渠溶采效率高，由于比大水漫灌方式减少了蒸发面，耗水量也将大幅度减少。
[0008]相对于现有技术，本发明具有以下显著效果:
[0009]1.采矿效率高，相同产量条件下，溶矿工作面缩小，劳动效率提高，管理成本减少；
[0010]2.节约水资源,补水蒸发面积减少90%以上；
[0011]3.可以开采贫矿，充分利用盐矿资源；
[0012]4.我国是一个盐湖资源相当丰富的国家，本发明的方法具有很好的推广价值。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本发明所采用的E字型嵌套沟渠渗溶采卤示意图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合实施例对本发明进一步说明。
[0015]实施例:如图1所示，在干盐湖表面揭穿盐盖，开挖输水渠和排卤渠，输水渠连接水源，排卤渠连续结晶池或者储卤池。再由输水渠朝排卤渠方向以一定间隔开挖补水渠，由排卤渠朝输水渠方向逢补水渠间隔开挖集卤渠。开挖工程完成后，向补水渠中灌水，淡水经过矿层渗透并溶解矿物，生成卤水流向集卤渠，再汇流进入排卤渠，排入结晶池或者储卤池。
[0016]本发明未实施前，采用漫灌式补水，如果淡水经过相对致密的盐盖，再通过盐矿层溶解和渗透流至结晶池，其水头降比较大，盐池水位得不到有效补充。按本发明开挖补水渠和集卤渠后，渗透距离仅为两渠道之间的距离，补水及溶解渗透的水头损失很小，并且集卤渠通过排卤渠与盐池直接相通，卤水以明渠方式流动，水头损失小，盐池水位得到有效补充，结晶效率提高，结盐厚度增大，随之缩短采盐周期，提高采盐效率。其次大面积减小补水蒸发面积，节约水资源。
[0017]以内蒙古自治区阿拉善盟吉兰泰盐湖矿为例:
[0018]目前吉兰泰盐湖面临许多新的问题，采矿生产规模不断扩大，现在已经达到150万吨/年，原生盐资源不断减少，虽然通过多种途径补水溶解周边贫矿补充晶间卤水，现在再生盐结晶池的水位依然不断下降，致使再生盐结晶厚度减小和水位下降，船采船运逐渐困难；在同一区域不间断补水，石盐溶出后主要溶解芒硝等矿物，以及盐池内再生盐的不断采出，芒硝等矿物含量增高，湖内卤水日趋老化。存在以下突出问题:
[0019]①补水半径过大，补水中心到盐池中心距离达到数百米上千米，补给距离较远，由于晶间卤水的渗透流动阻力影响，不能有效提高结晶池和航道内的水位。
[0020]②湖床表面补水，由于淡水比重小，而晶间卤水比重大，渗流驱动能力小，水头损失大，低浓度卤水沿相对流动阻力小的浅表渗透，造成大量仅5-68Be9淡卤水补充至结晶池，降低结晶成盐效率；在湖床表面形成积水后，矿物溶解扩散至积水中，积水干涸时表面结盐被风吹失，恶化环境并造成资源浪费。
[0021]③漫灌式补水，造成溶矿后的大面积地面塌陷，后继补入淡水，溶解芒硝等矿物，降低晶间卤水质量，加速卤水老化。
[0022]④漫灌方式补水造成大量的水份蒸发，特别是后继补入的淡水，携带粉沙堵塞孔隙，影响补水效率，进一步造成水资源浪费，并增大湖面空气湿度，影响结晶池蒸发量，降低结晶效率。
[0023]本发明提出的溶采方案可在防洪堤以外的7.76km2实施，甚至部分原来的人工结晶池区域，分别开挖输水渠和补水渠，集卤渠和排卤渠，输水渠与补水渠、集卤渠与排卤渠各成系统，补水渠与集卤渠又相互嵌套，以缩短补水的渗流距离，排卤沟与结晶池直接联通，减少卤水运移的水头损失。达到提高结晶池水位的目的，便于船采船运工艺继续发挥作用，增加结晶池成盐厚度；同时提高结晶池卤水浓度，减少无效蒸发提高结晶效率。
[0024]按渠道宽度3米，间隔100米，与相同补水面积的漫灌方式比较要减少蒸发面积90%以上。由于渠道式的补水溶解渗透采卤的补水和采矿效率大幅度提高，实际补水面积要远远少于漫灌方式补水面积，在吉兰泰盐湖年蒸发量达到2687-3000.8_，如果采用本发明节水效益将非常明显。
[0025]本发明不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所作出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种盐湖矿床渠道渗透溶解开采方法，其特征在于包括以下步骤:1)在干盐湖表面揭穿盐盖，分别开挖输水渠和排卤渠，输水渠连接水源，排卤渠连接结晶池或者储卤池；2)由输水渠朝向排卤渠方向以一定间隔开挖若干条补水渠，所述输水渠与补水渠呈“E”字型连通，再由排卤渠朝向输水渠方向逢补水渠间隔开挖集卤渠，所述排卤渠与集卤渠呈“E”字型连通，所述集卤渠与补水渠相互嵌套；3)开挖工程完成后，向补水渠中灌水，淡水经过矿层渗透并溶解矿物，生成卤水流向集卤渠，再汇流进入排卤渠，排入结晶池或者储卤池。
2.根据权利要求1所述的一种盐湖矿床渠道渗透溶解开采方法，其特征在于:通过以一定距离间隔相互嵌套的渠道进行补水和集卤。
【文档编号】E21C41/26GK103628879SQ201310661379
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年12月10日 优先权日:2013年12月10日
【发明者】樊传忠, 续培信 申请人:中盐勘察设计院有限公司