循环溶解开采设备和方法
【专利摘要】提供了一种循环溶解开采设备和方法，其中将溶剂注射到地下有用矿石以溶解所述有用矿石并且然后再次收集以获得所述有用矿石。所述循环溶解开采方法包含用于将地下挖掘达到矿床的钻孔工艺；用以在所述矿床中产生裂缝的压裂工艺；用于插入包含插入棒的开采设备的注射工艺，所述插入棒具有达到所述井的下部部分的管道形状以通过所述插入棒将溶解所述有用矿石的溶剂注射到所述矿床中，其中向从所述插入棒排出的所述溶剂施加旋转力以增加所述溶剂的扩散力；以及用于再次收集溶解有所述有用矿石的所述溶剂的制造工艺。所循环溶解开采设备和方法能够通过使溶剂有效地渗透并且扩散到矿床中来改进生产率和经济可行性。
【专利说明】循环溶解开采设备和方法
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本专利申请要求2013年9月9日提交的韩国专利申请第10-2013-0107952号、 2013年9月9日提交的韩国专利申请第10-2013-0107955号以及2013年11月19日提交 的韩国专利申请第10-2013-0140393号的优先权，所述专利申请的全部内容特此以引用的 方式并入。
【技术领域】
[0003] 本文所公开的本发明涉及一种用于开采有用地下资源的设备，并且更具体地说涉 及一种溶解开采方法，其中将溶剂注射到含有富集的有用资源的地下矿床中以溶解所述有 用资源，从而收集所述溶解的有用资源；以及一种使用所述方法的溶解开采设备。
【背景技术】
[0004] 随着长时间开发地下资源，常规开采方法在经济和技术方面遇到了困难。因此，近 来，摆脱了常规开采方法的溶解开采方法正被积极地应用为用于开发自然资源的方法。
[0005] 如表1中所展示，尽管溶解开采方法首先在1922年使用，但溶解开采方法目前正 被更积极地应用。目前，在美国至少约25%的自然资源（如金、银、铜、铀、钠、镁、硫、锂等） 产出是通过使用溶解开采方法开发的。
[0006] 表 1
[0007]
【权利要求】
1. 一种循环溶解开采设备，通过将地下挖掘达到富集是待开采的物体的有用矿石的 矿床来将其插入到井中以将溶剂注射到所述矿床中，其特征在于所述循环溶解开采设备包 括： 插入到所述井中的插入棒，所述插入棒包括至少一个用于注射所述溶剂的注射管、用 于再次收集注射到所述井中的所述溶剂的收集管、以及注射用于施加压力的流体的流体注 射管； 驱动单元，所述驱动单元包括安置在所述插入棒的下部内部部分中以与所述流体注射 管连通的汽缸、在所述汽缸内往复的活塞、以及安装到从所述汽缸的下部部分延伸到所述 插入棒的下部末端表面的开口部分中并且与所述活塞的底表面耦接的轴杆；以及 向所述溶剂施加旋转力以增加所述溶剂的扩散力的叶片，所述叶片与所述轴杆连接并 且与所述插入棒耦接以便可根据所述轴杆的往复运动在所述叶片从所述插入棒突出的状 态与所述叶片插入到所述插入棒中的状态之间旋转。
2. 根据权利要求1所述的循环溶解开采设备，其中所述驱动单元进一步包括安装到所 述轴杆中并且在所述活塞与所述汽缸的底表面之间可压缩地支撑的弹簧。
3. 根据权利要求1所述的循环溶解开采设备，其中所述循环溶解开采设备进一步包括 用于密封所述插入棒与所述井的空心壁之间的空间的封隔物。
4. 根据权利要求1所述的循环溶解开采设备，其中所述驱动单元具有一个与所述轴杆 可旋转地耦接的末端和固定到所述轴杆的另一末端，并且进一步包括用于当所述轴杆往复 时旋转所述叶片的连接条。
5. 根据权利要求1所述的循环溶解开采设备，其中所述叶片通过施加到所述汽缸的压 力而在旋转角度方面可调节。
6. 根据权利要求1所述的循环溶解开采设备，其中所述叶片相对于所述插入棒的截面 倾斜，以使得所述溶剂方向性向上或向下扩散。
7. -种循环溶解开采方法，其特征在于所述循环溶解开采方法包括： 用于将地下挖掘达到富集是待开采的物体的有用矿石的矿床以形成井的钻孔工艺； 用于将压裂装置插入通过所述井以在所述矿床中产生裂缝的压裂工艺； 用于插入包括插入棒的开采设备的注射工艺，所述插入棒具有达到所述井的下部部分 的管道形状以通过所述插入棒将溶解所述有用矿石的溶剂注射到所述矿床中，其中向从所 述插入棒排出的所述溶剂施加旋转力以增加所述溶剂的扩散力；以及 用于再次收集溶解有所述有用矿石的所述溶剂的制造工艺。
8. 根据权利要求7所述的循环溶解开采方法，其中叶片与所述开采设备的所述插入棒 的下部部分耦接，并且 所述叶片旋转以向所述溶剂施加所述旋转力。
9. 根据权利要求7所述的循环溶解开采方法，其中所述开采设备包括： 插入到所述井中的插入棒，所述插入棒包括至少一个用于注射所述溶剂的注射管、用 于再次收集注射到所述井中的所述溶剂的收集管、以及注射用于施加压力的流体的流体注 射管； 驱动单元，所述驱动单元包括安置在所述插入棒的下部内部部分中以与所述流体注射 管连通的汽缸、在所述汽缸内往复的活塞、以及安装到从所述汽缸的下部部分延伸到所述 插入棒的下部末端表面的开口部分中并且与所述活塞的底表面耦接的轴杆；以及 向所述溶剂施加旋转力以增加所述溶剂的扩散力的叶片，所述叶片与所述轴杆连接并 且与所述插入棒耦接以便可根据所述轴杆的往复运动在所述叶片从所述插入棒突出的状 态与所述叶片插入到所述插入棒中的状态之间旋转。
10. 根据权利要求9所述的循环溶解开采方法，其中所述驱动单元进一步包括安装到 所述轴杆中并且在所述活塞与所述汽缸的底表面之间可压缩地支撑的弹簧。
11. 根据权利要求9所述的循环溶解开采方法，其中所述开采设备进一步包括用于密 封所述插入棒与所述井的空心壁之间的空间的封隔物。
12. 根据权利要求9所述的循环溶解开采方法，其中所述驱动单元具有一个与所述轴 杆可旋转地耦接的末端和固定到所述轴杆的另一末端，并且进一步包括用于当所述轴杆往 复时旋转所述叶片的连接条。
13. 根据权利要求9所述的循环溶解开采方法，其中所述叶片通过施加到所述汽缸的 压力而在旋转角度方面可调节，并且 所述叶片相对于所述插入棒的截面倾斜，以使得所述溶剂方向性向上或向下扩散。
【文档编号】E21C41/22GK104420875SQ201410351187
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年7月22日 优先权日:2013年9月9日
【发明者】李东吉 申请人:韩国地质资源研究院