[实用新型]原地浸取注液系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种原地浸取注液系统，特别是离子吸附型稀土原地浸取注液系统，属于原地浸取开采技术领域。

本说明书中的术语“顶水”是指在“浸矿液”注入含矿山体，完成“浸矿”过程之后，将按一定比例“固液比”控制的“工业顶水”，不断地从“注液井”注入山体。在“顶水”作用下，汇合被“交换”出来的稀土，和先期注入的已完成“离子交换”、或尚未完成交换过程的部分浸矿液，形成含稀土母液。

简单的说，在用浸矿剂浸矿过程完成后，使用“上清液”或清水的注液过程，其目的是把矿体中已交换或尚未交换的浸矿液“挤”出。

本说明书中的术语“鸡窝状”、“透镜状”、“层状”等词是用来形象的说明矿体空间展布的特点。网络上可以查找到有些论文中使用过“鸡窝状”矿体这个词。是指矿体的空间展布复杂，在单个含矿山头中存在多个小矿体。

背景技术

根据现有技术，离子吸附型稀土原地浸取注液技术主要采用岩土工程静压注浆法注液。静压注浆法注液技术是采用人工挖掘圆井作为注液井的注液方法，首先使用铲子等工具人工挖掘直径约0.6～0.8米(一般需要人在注液井中施工)、直达含矿层以下0.5米深的注液圆井，井间距为3×3米，为了减少注液盲区，在圆井的中间部分，用铲子开挖长宽为0.5×0.5米(或直径为0.5米)，直达矿层的注液井。在浸取注液过程中先注圆井，后为消除盲区再注直达矿层的注液井，最后注顶水，直至矿块生产完成。

现有注液技术在生产中存在以下技术问题：第一，由于注液顺序不合理，先注主矿体，后为消除盲区对直达矿层的注液井注液，往往因为母液浓度过低或因尾液时间长而无实际利用价值，且无形之中增加了生产成本及单矿块的生产周期；第二，由于后期构造等因素的影响，存在大量的小裂隙，而这些小裂隙必然经过粘土矿物的充填，使得浸矿剂无法到达小裂隙以下与稀土离子发生交换，影响了稀土浸矿的效果；第三，因为离子吸附型稀土特殊的成矿机理，往往在垂直方向上存在较大的渗透性能差异，导致在注液过程中实际的水平方向注液强度难以控制，以及由于在注液过程中矿土结构和渗透性能发生的变化，常导致注液困难，且极易发生塌方等边坡稳定性问题，严重影响生产的正常进行；第四，现有注液技术存在难以与收液系统协调的问题，即难以人为控制注液量；第五，现有注液技术难以适应“鸡窝状”复杂矿体、渗透性差及深埋矿体的注液，使得相应的资源无法使用原地浸取技术开采。第六，现有注液技术难以对浸矿剂的流向、流速及注液强度作出有效控制，且单矿块开采完后，仍有较多浸矿剂及部分稀土母液保留在山体中，随着时间的推移缓慢渗入地下水中，造成了较大的环境污染问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种原地浸取注液系统，其稀土浸矿率高、减少了母液在矿体中的残留、减少了环境污染、母液浓度高、浸矿剂单耗小、操作简单、应用范围广、环保效果显著，解决了浸矿盲区、注液过程边坡的稳定性差的问题，实现了浸矿剂流向、流速、注液强度的可控性及注液系统与收液系统的联系，同时还解决了深埋矿体、渗透性差矿体以及“鸡窝状”矿体的原地浸取技术问题。

为实现本实用新型的目的，本实用新型提供了一种原地浸取注液系统，其特征在于，该系统包括：注液网络，其包括交替分布的注液浅井和注液深井；注液浅井的注液装置；注液深井的注液装置；以及注液浅井和注液深井共同注顶水的注液装置。

优选地，所述注液网络还设有中等程度深的注液井。

优选地，在所述注液网络上，注液浅井和注液深井的间距为2～3×2～3米。

优选地，注液浅井为静压注液的注液井，注液深井为充填密闭中深部注液的注液井。

优选地，注液浅井和注液深井的引流管与相应球阀开关、分水管路及注液主管路联通。

优选地，注液浅井直径为注液深井直径的3～4倍。

优选地，所述注液浅井的深度为直达含矿层1～2米，所述注液深井的深度为直达距集液工程控制面4.5～5.5米，或根据下式确定：

注液深井处的见矿厚度+(注液深井处至工程控制面的厚度-注液深井处的见矿厚度)×55％≤注液深井深度≤注液深井处的见矿厚度+(注液深井处至工程控制面的厚度-注液深井处的见矿厚度)×75％。

优选地，矿土为中粗砂结构对应注液深井深度取上述计算式的小值，而矿土以粘土矿物和粉砂为主对应注液深井深度取上述计算式的大值。

优选地，所述中等深度的注液井的深度依据下式确定：

中等深度注液井的井深＝(深井深度-相邻浅井深度)/2+相邻浅井深度)，或根据下式确定：