第六章地下钻孔溶浸(每三学时加一间隔).ppt

1、2007年,1、 地下原地钻孔浸出,A 地下原地钻孔浸出法 a 方法简介 原地钻孔溶浸采矿方法如图所示。 其特征是矿石处于天然赋存状态下，未经任何位移，通过钻孔工程往矿层注人溶浸液，使之与非均质矿石中的有用成分接触，进行化学反应。反应生成的可溶性化合物通过扩散和对流作用离开化学反应区，进人沿矿层渗透的液流，汇集成含有一定浓度的有用成分的浸出液（母液），并向一定方向运动，再经抽液钻孔将其抽至地面水冶车间加工处理，提取浸出金属。,2007年,2007年,特点 原地钻孔溶浸采矿方法无需昂贵而繁重的剥离、开拓、采准、切割、回采工程及相应的采掘、装、运、提升等设备、设施，并将采一选一冶联成一体，所以具有

2、基建投资少，建设周期短，生产成本低等优点。特别是该方法基本不破坏或很少破坏山林与农田，不产生尾矿、废石，可将环境破坏与污染减少到最低限度。,2007年,b 适用条件 地下原地钻孔溶浸采矿方法适用条件苛刻，一般需要同时具备以下条件： （1）矿床地质条件：矿体具有天然渗透性能，产状平缓，连续稳定，并具有一定的规模。,2007年,( 2 ）矿床水文地质条件： 矿体赋存于含水层中，且矿层厚度与含水层厚度之比不小于 110 。其底板或顶、底板围岩不透水或顶、底板围岩的渗透性能大大低于矿体的渗透性能。在溶浸矿物范围之内应无导水断层、地下溶洞、暗河等。矿体的渗透系数在 1 10m / d 之间，渗透系数过小

3、可能导致注液需施加较大压力，造成技术经济上的不合理，过大溶浸液在矿层内可能形成紊流不利于金属矿物的浸出。,2007年,( 3 ）矿岩的物理化学条件： 要求目的金属矿物易溶于溶浸药剂而围岩矿物不能溶于溶浸药剂，例如：氧化铜矿石与次生六价铀易溶于稀硫酸，而其围岩矿物石英、硅酸盐矿物不溶于稀硫酸，该两种矿物则有利于浸出。 由于适用条件苛刻，目前国内外仅在疏松砂岩铀矿床应用地下原地钻孔法开采。这种疏松砂岩铀矿床通常赋存于中新生代各种地质背景的自流盆地的层间含水层中。含矿岩性为砂岩，矿石结构疏松。且次生六价铀较易被酸、碱浸出，适合地下原地钻孔浸出法开采。,2007年,B 钻孔工程设计,a 井场钻孔布置形

4、式 原地钻孔抽出井与注入井在平面上的排列形式一般有两种：一种为网格式，另一种为行列式，。 （1）网格式。网格式的布置形式如图所示。 根据网格式布置的几何形态与抽出井与注入井的比例，可以将网格式布置形式分为以下几种：,2007年,1） 4 点型 几何形状为三角形。一个抽出井对应着周围 3 个注入井，而一个注入井对应着周围 6 个抽出井。抽出井与注液井的比例为 2 : 1 ，这种布置方式主要适用于井注液量大于抽液量的矿床条件。,2007年,2007年,2） 5 点型 几何形状为正方形。在该井型中，一个抽出井对应周围 4 个注人井，而一个注入井也对应着 4 个抽出井，抽出井与注液井的比例为 1 :

5、1 ，这种井型主要适用于井抽液量与注液量相等的矿床条件。,2007年,3） 7 点型 几何形状为正六边形。在该井型中，一个抽出井对应着周围 6 个注人井，而一个注液井只对应着周围 3 个抽出井，抽出井与注人井的比例为 12 ，这种井型主要适用于井抽液量是注液量的 2 倍，含矿岩层渗透性比较均匀、矿体宽度较大的矿床条件。,2007年,2007年,根据行列式的几何形状和抽出井、注人井的比例，可以把行列式井型分为以下几类： 1 ）行列式型。 该井型抽、注井各自成排排列，抽液井间的距离和注人井间的距离基本相等，而抽出井行与注人井行的距离常常大于或等于抽出井间的距离与注入井间的距离，抽注单元的几何形状是

6、矩形，抽出井与注液井的比例是 11 。,2007年,2 ）行列式 型。 该井型抽出井与注入井各自成排排列，抽出井间的距离是注液井间的距离的 2 倍，抽出井行与注入井行的距离大于或等于抽出井间的距离，抽注单元的几何形状是矩形。抽出井与注人井数的比例是 2 1 。 3 ）单行列式。该井型适宜开采狭窄的矿体（ 50m ) ，其特点是抽出井与注液井交错排列，井结构也相同，可以交换使用，抽液井与注液井间距不应小于矿体宽度的一半。,2007年,（3 ）确定合理井型的原则。 1 ）由井型所控制的抽出井与注人井在生产过程中应保持抽液量与注液量相等。 2 ）由井型所控制的浸出液覆盖率应尽可能消灭溶浸死角。 3

7、）井型布置应充分考虑矿体几何形态，并使用在相同的面积内钻孔数量最少。,2007年,b 井距,（1）影响井距的矿床因素。 1 ）矿体埋藏深度。矿体埋深对钻孔施工费用有影响。一般而言，矿体埋深大，钻孔成本高，常采用较大井距；矿体埋藏浅，钻孔成本低，可采用较小的井距。,2007年,分析一些矿山资料，可以得到一般性规律，当井型成网格式（ 5 点型或 7 点型）布置时，矿体埋深 50m , 井距常为 8 一 15m ，如矿体埋深 100 一 200m ，井距为 20 一 25m 。当井型呈行列式布置时，中亚地区的地浸矿山，通过技术经济对比计算，得出了不同矿体埋深条件下的最佳井行距和间距，见下表,2007

8、年,2007年,2 ）矿石渗透性能。 矿石渗透性能好，就能保证溶浸液源源不断地渗入矿体，浸出液顺利地离开反应区，可加快浸出速度，缩短浸出周期，这时可增大井距，以保证浸出液有较高的浓度。相反矿石渗透系数小，溶浸液和浸出液的渗透受到限制，这时为了加快浸出速度，应缩小井距。,2007年,3 ）矿石品位。 矿石品位高，可适当缩小井距。因为品位高，浸出效益好，井数虽有增加，但吨金属成本可能较低。反之矿石品位低，可适当加大井距。,2007年,（2）井距确定原则包括： 1）正常抽液与注液条件下，溶浸液对矿石的覆盖率大于 75 。 2 ）矿体浸出均匀，且贫富不同的部位能基本同步浸出。 3 ）钻孔服务年限合理，一般 3 一 5 年。 4 ）在其他条件相同的条件下，应选取单位成本较低的井距。,2007年,c 井深 井深由矿体赋存深度确定，为保证浸出液不发生泄漏，一般注入井与抽出井的井深不能超过底板隔水层，终孔深度以钻孔穿过矿层并考虑一定的沉砂管长度而定。,2007年,d 钻孔结构 钻孔是地浸工艺系统的主要环节。钻孔不仅是揭露矿层的唯一工程，而且是开采过程