CN105132681B - 一种减少原地浸出采矿过程中生态环境污染的方法 - Google Patents
一种减少原地浸出采矿过程中生态环境污染的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种减少原地浸出采矿过程中生态环境污染的方法，S1、综合防渗体的形成：S2、母液注入及回收：S2（I）、先向灌浆孔（1）内插入锚杆（3），使锚杆（3）插入到综合防渗体（2）内，再利用3SNS的灌浆泵向灌浆孔（1）内注入水泥，保证形成的水泥柱（4）的高度小于h2与h3的总和；S3、钻穿综合防渗体（2）大于或等于50~60cm以恢复地下水通道，随后将灌浆孔（1）采用原状土回填密实。本发明的有益效果是：实现了矿山生态环境和地下水资源的恢复，保护了生态环境，而综合防渗体减少了母液的渗漏，避免了对环境造成污染。
Description
技术领域
本发明涉及矿土中稀土离子的技术领域，特别是一种减少原地浸出采矿过程中生态环境污染的方法。
背景技术
中国是世界上稀土资源最丰富的国家，素有“稀土王国”之称，南方以重稀土为主，北方以轻稀土为主。我国稀土矿产不仅储量大，而且品种多、质量好，矿床类型独特，如内蒙古白云鄂博沉积变质—热液交代型坭—稀土矿床和南岭地区的风化壳型矿床。
离子吸附型稀土矿物是以“离子相”矿物形态存在，被吸附于“载体”矿物表面上的稀土矿物，稀土矿物中的稀土绝大部分以阳离子状态存在，而被吸附在某矿物载体上，如吸附在高岭石、白云母等铝硅酸盐矿物或氟碳酸盐矿物上。离子吸附型稀土矿是由“离子吸附型稀土矿物”构成的矿体，而南方稀土矿基本属离子吸附型稀土矿。
目前，传统的原地浸矿采场收液系统不完善，未采取综合收液系统，如有的原地浸矿采场基本采用山脚收液沟进行收集，母液收集率极低，母液流失较为严重，此外，原地浸矿采场下游溪流水中稀土含量较高，氨氮含量较高，溪流水中稀土含量可达到0.02g/L，流域溪水中氨氮浓度100mg/L左右。
此外，传统的原地浸矿采场收液系统中用于萃取矿体内离心型稀土用的药剂渗漏严重，而药剂为化学物质，一旦扩散开将严重破坏底下水资源，而且严重破坏了生态环境。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种提高了母液收集率、减少或防止了萃液的流失、恢复地下水通道和生态容易的减少原地浸出采矿过程中生态环境污染的方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种减少原地浸出采矿过程中生态环境污染的方法，它包括以下步骤：
S1、综合防渗体的形成：
S1（I）、采用便携式背包钻机在黏土层的顶部钻削多个灌浆孔，每相邻两个灌浆孔的间距为1~2m，灌浆孔的深度L=h1+h2+h3+h4，其中h1为黏土层的厚度，h2为矿体层的厚度，h3为保护层的厚度，h3大于或等于1m，h4为底板帷幕的厚度，h4为2～4m；
S1（II）、先在步骤S1（I）中的每个灌浆孔内下入灌浆塞，灌浆塞的下入到h3位置处，再利用3SNS的灌浆泵采用循环式灌浆方式向灌浆孔内注入水泥-水玻璃双液浆，相邻孔与孔之间内的水泥-水玻璃双液浆相互扩散并搭接，然后取出灌浆塞，最终实现了综合防渗体的形成；
S2、母液注入及回收：
S2（I）、先向灌浆孔内插入锚杆，使锚杆插入到综合防渗体内，再利用3SNS的灌浆泵向灌浆孔内注入水泥，保证形成的水泥柱的高度小于h2与h3的总和；
S2（II）、向步骤S2（I）中的每个灌浆孔内注入母液，同时在灌浆孔底部连线的低洼处开设积液沟，随着母液与矿体的长时间接触，母液将矿体中离子状态的稀土逐渐萃取出并溶入母液内，带有稀土离子的母液沿着矿体层内的裂隙、通道流到综合防渗体上，随后再沿着综合防渗体流入积液沟内收集，综合防渗体减少或防止了萃液的流失；
S3、生态环境和地下水资源的恢复，当步骤S2（II）结束后，钻穿综合防渗体大于或等于50~60cm以恢复地下水通道，随后将灌浆孔采用原状土回填密实，从而实现了矿山生态环境和地下水资源的恢复，保护了生态环境。
所述的便携式背包钻机也可为地质钻机。
本发明具有以下优点：（1）形成的综合防渗体减少了母液的渗漏，避免了对环境造成污染。（2）灌浆孔内形成的锚杆和水泥柱避免了由于母液注入速度过快或注入量过大，容易诱发地质灾害的现象，保证了矿体内离子状态稀土的顺利萃取。（3）当矿体层内的稀土离子被收集在积液沟内后，钻穿综合防渗体大于或等于50~60cm，随后将灌浆孔采用原状土回填密实，从而实现了矿山生态环境和地下水资源的恢复，保护了生态环境。
附图说明
图1 为本发明萃取母液的结构示意图；
图2 为本发明击穿综合防渗体的结构示意图；
图中，1-灌浆孔，2-综合防渗体，3-锚杆，4-水泥柱，5-积液沟，6-黏土层，7-矿体层，8-保护层，9-底板帷幕。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：
如图1所示，一种减少原地浸出采矿过程中生态环境污染的方法，它包括以下步骤：
S1、综合防渗体的形成：
S1（I）、采用便携式背包钻机或地质钻机在黏土层6的顶部钻削多个灌浆孔1，每相邻两个灌浆孔1的间距为1~2m，灌浆孔1的深度L=h1+h2+h3+h4，其中h1为黏土层6的厚度，h2为矿体层7的厚度，h3为保护层8的厚度，h3大于或等于1m，h4为底板帷幕9的厚度，h4为2～4m；
S1（II）、先在步骤S1（I）中的每个灌浆孔1内下入灌浆塞，灌浆塞的下入到h3位置处，再利用3SNS的灌浆泵采用循环式灌浆方式向灌浆孔1内注入水泥-水玻璃双液浆，相邻孔与孔之间内的水泥-水玻璃双液浆相互扩散并搭接，然后取出灌浆塞，最终实现了综合防渗体2的形成，综合防渗体2为板状，且综合防渗体2与水平面呈一定夹角设置。
S2、母液注入及回收：
S2（I）、先向灌浆孔1内插入锚杆3，使锚杆3插入到综合防渗体2内，再利用3SNS的灌浆泵向灌浆孔1内注入水泥，保证形成的水泥柱4的高度小于h2与h3的总和，水泥和锚杆形成的整体有效避免了由于母液注入速度过快或注入量过大，容易诱发地质灾害的现象。
S2（II）、向步骤S2（I）中的每个灌浆孔1内注入母液，同时在灌浆孔1底部连线的低洼处开设积液沟5，随着母液与矿体的长时间接触，母液将矿体中离子状态的稀土逐渐萃取出并溶入母液内，带有稀土离子的母液沿着矿体层7内的裂隙、通道流到综合防渗体2上，随后再沿着综合防渗体2流入积液沟5内收集，综合防渗体2减少或防止萃液的流失，避免了萃取液对环境及地下水破坏较严重；
S3、生态环境和地下水资源的恢复，当步骤S2（II）结束后，钻穿综合防渗体2大于或等于50~60cm以恢复地下水通道，随后将灌浆孔1采用原状土回填密实，从而实现了矿山生态环境和地下水资源的恢复，保护了生态环境。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (1)
1.一种减少原地浸出采矿过程中生态环境污染的方法，其特征在于：它包括以下步骤：
S1、综合防渗体的形成：
S1（I）、采用便携式背包钻机在黏土层（6）的顶部钻削多个灌浆孔（1），便携式背包钻机也可为地质钻机，每相邻两个灌浆孔（1）的间距为1~2m，灌浆孔（1）的深度L=h1+h2+h3+h4，其中h1为黏土层（6）的厚度，h2为矿体层（7）厚度，h3为保护层（8）的厚度，h3大于或等于1m，h4为底板帷幕（9）的厚度，h4为2～4m；
S1（II）、先在步骤S1（I）中的每个灌浆孔（1）内下入灌浆塞，灌浆塞的下入到h3位置处，再利用3SNS的灌浆泵采用循环式灌浆方式向灌浆孔（1）内注入水泥-水玻璃双液浆，相邻孔与孔之间内的水泥-水玻璃双液浆相互扩散并搭接，然后取出灌浆塞，最终实现了综合防渗体（2）的形成，综合防渗体（2）为板状，且综合防渗体（2）与水平面呈一定夹角设置，综合防渗体（2）减少了母液的渗漏，避免了对环境造成污染；
S2、母液注入及回收：
S2（I）、先向灌浆孔（1）内插入锚杆（3），使锚杆（3）插入到综合防渗体（2）内，再利用3SNS的灌浆泵向灌浆孔（1）内注入水泥，保证形成的水泥柱（4）的高度小于h2与h3的总和，锚杆和水泥柱避免了由于母液注入速度过快或注入量过大，容易诱发地质灾害的现象，保证了矿体内离子状态稀土的顺利萃取；
S2（II）、向步骤S2（I）中的每个灌浆孔（1）内注入母液，同时在灌浆孔（1）底部连线的低洼处开设积液沟（5），随着母液与矿体的长时间接触，母液将矿体中离子状态的稀土逐渐萃取出并溶入母液内，带有稀土离子的母液沿着矿体层（7）内的裂隙、通道流到综合防渗体（2）上，随后再沿着综合防渗体（2）流入积液沟（5）内收集；
S3、生态环境和地下水资源的恢复，当步骤S2（II）结束后，钻穿综合防渗体（2）大于或等于50~60cm以恢复地下水通道，随后将灌浆孔（1）采用原状土回填密实，从而实现了矿山生态环境和地下水资源的恢复，保护了生态环境。
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