[发明专利]一种离子型稀土矿原地浸取开采方法

摘要

本发明公开了一种离子型稀土矿原地浸取开采方法，它包括从浅矿层中提取离子型稀土矿液的开采方法和从深矿层中提取离子型稀土矿液的开采方法。本发明的有益效果是：开采工艺简单、安全开采、提高离子型稀土矿液开采量、能够对渗压进行实时监测、自动控制并精准注液。

主权项

1.一种离子型稀土矿原地浸取开采方法，其特征在于：它包括从浅矿层中提取离子型稀土矿液的开采方法和从深矿层中提取离子型稀土矿液的开采方法；所述从浅矿层中提取离子型稀土矿液的开采方法，包括以下步骤：S1、采用钻机在浅矿层山体的植被层（1）顶部钻多个灌浆孔（2），确保每相邻两个灌浆孔（2）的间距为1~2m，当钻孔至基岩层（11）时停止钻孔；S2、组装渗压监测系统：选用渗压计A、渗压计a和保护管（6），将渗压计A和渗压计a的信号输出线穿设于保护管（6）内，将信号输出线连接到控制器上；在渗压计a外部均包裹沙层a（31），在渗压计A的外部包裹沙层A（32），从而完成一套渗压监测系统的组装；S3、综合防渗体的形成：采用灌浆方式向灌浆孔（2）内注入浆液，相邻灌浆孔（2）与灌浆孔（2）之间内的液浆相互扩散并搭接，从而施工出综合防渗体（7）；S4、在每50~200m2的山体水平投影面中的任意一个灌浆孔（2）中安放一个渗压监测系统，即将在该灌浆孔（2）的底部打孔安 装一个包裹有沙层a（31）的渗压计a，且在该沙层a（31）上竖直的插入保护管（6）；S5、向灌浆孔（2）中注入水泥，确保形成的第一水泥柱的高度为H，H为50~100cm；再向第一水泥柱的顶部打孔安装包裹有沙层A（32）的渗压计A；再次向灌浆孔（2）中注入水泥，确保水泥的注入液面位于矿体层（12）中，待水泥凝固后形成第二水泥柱；S6、离子型稀土矿液的提取：先采用滴灌技术向每个灌浆孔（2）内注入母液，在灌浆孔（2）综合防渗体（7）的低洼处开设积液沟（10），同时确保矿山在原地浸取过程中浸取液的饱和液面位于滑坡安全线（8）或植被安全线（9）中最低者的下方；随着母液与矿体的长时间接触，母液将矿体层（12）中处于离子状态的稀土逐渐萃取出并溶入母液内，含有离子型稀土矿液的母液沿着矿体层（12）内的裂隙流到综合防渗体（7）上，最后再沿着综合防渗体（7）的斜面的流入积液沟（10）内收集，实现了从浅矿层中提取离子型稀土矿液；S7、在提取离子型稀土矿液过程中，渗压计A和渗压计a分别实时监测母液的压力值和位于综合防渗体（7）下方液体的压力值，渗压计并将信号转换为电信号经信号输出线传输给地面上的控制器，记录渗压计A和渗压计a的初始值以及过程值；S8、步骤S7中，若渗压计a的压力值发生变化，则说明以该灌浆孔（2）为圆心，50~200m2范围内的综合防渗体（7）的面积上有漏洞，造成提取出的离子型稀土矿液直接流入基岩层（11）中，此时采用主动抽提法、增设收液孔法、综合防渗体补强法；所述主动抽提法具体包括以下步骤：先在山体的坡面上钻斜孔（14），使斜孔（14）由上往下倾斜向下贯穿综合防渗体（7），并伸入到压力变化的渗压计a附近；再采用抽真空装置在斜孔（14）的口部进行抽真空或将泵的抽水管伸入到斜孔（14）中；最后打开抽真空装置或泵，以将渗漏到基岩层（11）中的离子型稀土矿液直接抽排出；所述增设收液孔法：先在山体的坡面上钻多排斜孔（14），使斜孔（14）由下往上贯穿50~200m2范围内的矿体层（12），50~200m2范围内的矿体层（12）的离子型稀土矿液沿着斜孔流出；所述综合防渗体补强法：在山体的坡面上钻斜孔（14），确保斜孔（14）的尾端伸入到压力有变化的渗压计a附近，然后向斜孔（14）中灌水泥，灌注一定量后，即可将50~200m2范围内的综合防渗体（7）重新灌注一次，实现将漏洞（15）补填，最终完成综合防渗体的补强；所述从深矿层中提取离子型稀土矿液的开采方法，包括以下步骤：S11、采用钻机在深矿层山体的植被层（1）顶部钻多个灌浆孔（2），确保每相邻两个灌浆孔（2）的间距为1~2m，当钻孔至基岩层（11）时停止钻孔；S22、重复步骤S2~S5后，进行离子型稀土矿液的提取，具体操作步骤为：S221、向每个灌浆孔（2）内注入母液，同时确保矿山在原地浸取过程中浸取液的饱和液面位于滑坡安全线或植被安全线中最低者的下方；S222、随着母液与矿体的长时间接触，母液将矿体层（12）中处于离子状态的稀土逐渐萃取出并溶入母液内，离子型稀土矿液收集到综合防渗体（7）上；S223、经一段时间收液后，在深矿层山体的顶部钻抽提井（16），确保抽提井的末端达到综合防渗体（7）上方，最后将泵的抽水管伸入到抽提井（16），通过泵将离子型稀土矿液抽出，实现了从深矿层中提取离子型稀土矿液；S33、在提取离子型稀土矿液过程中，渗压计A和渗压计a分别实时监测母液的压力值和位于综合防渗体（7）下方液体的压力值，渗压计并将信号转换为电信号经信号输出线传输给地面上的控制器，记录渗压计A和渗压计a的初始值；S44、若监测到渗压计a的压力值发生变化，则说明以该灌浆孔（2）为圆心，50~200m2范围内的综合防渗体（7）的面积上有漏洞，造成提取出的离子型稀土矿液直接流入基岩层（11）中，此时采用增加抽提井法、综合防渗体补强法；所述增加抽提井法：先在深矿层山体的坡面上钻多个抽提井（16），使综合防渗体（7）上的离子型稀土矿液加速被抽排出；所述综合防渗体补强法：在山体的坡面上钻斜孔（14），确保斜孔（14）的尾端伸入到压力有变化的渗压计a附近，然后向斜孔（14）中灌水泥，灌注一定量后，即可将50~200m2范围内的综合防渗体（7）重新灌注一次，实现将漏洞（15）补填，最终完成综合防渗体的补强。