[实用新型]封闭式地下卤水开采系统

说明书

本实用新型涉及地下卤水开采技术领域，具体提供了一种封闭式地下卤水开采系统。本申请提供的封闭式地下卤水开采系统包括压气装置、第一隔水层、第二隔水层、位于所述第一隔水层和所述第二隔水层之间的储卤层、分隔墙、排卤井和隔水坝。所述分隔墙上端延伸至第一隔水层，下端延伸至第二隔水层，并与第一隔水层、第二隔水层和隔水坝将储卤层分隔成若干封闭空间。所述封闭空间为一个采卤区块。所述每个采卤区块内在靠近湖中心位置设置有压气井，所述采卤区块接近湖边缘布置有排卤井，所述的排卤井布置有排卤管，卤水通过排卤管排出后可直接输到盐田或沉砂池。本实用新型能够降低采卤成本，大大提高采卤量、提升采矿效率和提高采收率。

技术领域

本实用新型涉及地下卤水开采技术领域，具体涉及一种封闭式地下卤水开采系统。

背景技术

钾盐主要分为两类，一类为固体钾盐，主要分布在加拿大、俄罗斯、白俄罗斯、泰国、老挝等国，我国只有云南江城有少量分布；另一类液体卤水矿，这类主要分布在干旱半干旱地区的盐湖中，我国主要分布在西部青海、新疆、西藏等地区的盐湖中；钾盐资源是我国战略资源，钾盐主要用来生产钾肥，用于农业生产，是粮食的粮食。

中国是全球最大的钾肥消费国，钾盐是我国七种大宗紧缺矿产之一，已成为保障国家粮食安全的重要战略资源。中国KCl地质储量约9.9亿吨，并以液体卤水矿为主，钾盐的生产，主要通过采集盐湖地下卤水生产钾肥，随着盐湖开发年限的延续、开发强度的增加、和生产量的加大，目前绝大部分盐湖地表盐岩层卤水开采量严重不足，盐湖表层盐岩层卤水已不能维持正常的生产，使盐湖资源的服务年限在不断缩短，我国盐湖资源服务年限不足30年。

我国的钾盐资源量仅占全球已探明储量的2％，但生产量占到了全球产量的15％，我国钾肥消费量占到了全球消费量的25％；而且，我国钾盐资源量的 97％为青海和新疆的卤水型盐湖矿床资源，通过近几十年的不断高强度开采，一部分盐湖已经无卤水可采，绝大部分盐湖盐岩层地表潜卤水矿已经枯竭，特别是柴达木盆地盐湖早已在开采盐岩层下部的地下卤水，除了少数盐湖通过补水和固液转化暂时缓解了采卤的困境，绝大部分盐湖采卤量已无法满足生产需求。柴达木盆地盐湖区在表层盐岩层以下赋存有大量深层卤水，深层卤水由于受地层埋深大、形成时间比较早、孔隙度低等条件的限制，其储卤层主要为一些含盐细砂层、粉砂层为主的松散沉积和低孔隙率的岩盐层，渗透率低、给水度小，采卤工程施工难度大、卤渠开挖成本高，但采卤量仍无法满足生产需求，随着时间的推移，矛盾将会更加突出，所以寻求简单快速、高效的科学采卤技术迫在眉睫。

目前，我国盐湖采卤工程有三种形式：一是采卤渠，该方法是针对盐湖表层盐岩层潜卤水的采卤方法，对于盐湖表层盐岩层卤水来说，该方法快速、简单、高效，成本低、难度小、易施工；但对于盐湖表层盐岩层以下的深部卤水矿来说，渠道开采形式工程造价高、效果差；特别对于储卤层是含盐细砂层、粉砂层等松散沉积物来说，由于采卤渠极易塌陷，渠道深度不足、卤水流出速度缓慢或有些根本无法流出，使采卤效果更差。二是井采，卤水的井采技术主要针对的是深部盐卤或盐湖表层盐岩层以下的深部卤水层，由于施工简单、方便、快捷，该方法大量应用于沿海地区提溴和制盐工业发达地区的地下深部卤水开采方面；但由于该方法采卤量与渠道采卤来说相对比较小，在盐湖地区仅限于罗布泊盐湖等个别企业全部采用井采形式，这与罗布泊盐湖特殊的盐湖沉积有关(由于罗布泊盐湖深层储卤层具有孔隙度高、渗透性强、给水度大的特点，所以比较适合利用井采技术)。三是井渠结合的采卤方式，目前这种方式是绝大部分盐湖提取盐湖表层盐岩层以下深部储卤层卤水的采卤方式，是因为仅仅采用单一的渠道或井采都不能满足生产实际需求，也不是最佳最经济的方式；由于盐湖表层盐岩层以下的深层储卤层孔隙度低、流速慢、采卤范围小，加之采卤渠开挖成本极高，所以结合布置施工相对简单的采卤井，可以将其布置在采卤渠难以延伸的区域，可以弥补采卤的不足；但对于低孔隙度、低渗透率、低给水度的盐湖表层盐岩层以下的深部储卤层来说，仍然存在采卤量偏小、难以满足生产实际需求的问题。