CN110983075A - 离子型稀土原地浸矿场封场的注液孔的封孔方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及环境保护技术领域，公开了离子型稀土原地浸矿场封场的注液孔的封孔方法，包括利用泥浆对注液孔内的孔隙进行封堵；然后再向注液孔内回填填料。该方法利用泥浆具有较好流动性的特点，使泥浆能够渗入注液孔内的各种孔隙中，并利用泥浆具有较好粘度的特点对注液孔内的孔隙进行封堵，经泥浆封堵后在对注液孔进行填料，可非常有效防控雨水通过注液孔渗入地下，从源头控制原地浸矿场封场后残留母液释放二污染水土环境等问题。
Description
技术领域
本发明涉及环境保护技术领域，具体而言，涉及离子型稀土原地浸矿场封场的注液孔的封孔方法。
背景技术
离子型稀土原地浸矿场封场的制约因素主要是原地浸矿场残留母液释放高盐、低酸、氨氮、硫酸盐、重金属等污染物，进入地下水，从而污染原地浸矿场周边水土环境。注液孔周边土体存在大量的孔隙和裂隙，雨水极易通过注液孔周边土体的孔隙和裂隙渗入地下水系统。
现有技术中对于注液孔的封孔研究较少，封孔采用原土回填，封孔后雨水通过注液孔入渗进入注液孔周边土体的量较大，残留母液随雨水入渗释放而大量进入地下水，引起矿区水体污染。
离子型稀土矿具有品位低、埋藏浅、分布散等特点，原地浸矿场的地下水具有埋藏浅、径流短、地下水和地表水联系紧密的特点。闭矿时注液孔如封孔不严，导致残留母液释放，引起矿区水土环境污染。
因此，针对离子型稀土原地浸矿场封场问题，需开发一种能有效控制注液孔渗漏的封孔技术。
鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供离子型稀土原地浸矿场封场的注液孔的封孔方法。
本发明是这样实现的：
本发明实施例提供一种离子型稀土原地浸矿场封场的注液孔的封孔方法，包括：
利用泥浆对注液孔内的孔隙进行封堵；然后再向注液孔内回填填料。
在可选的实施方式中，利用泥浆对注液孔内的孔隙进行封堵是：
向注液孔内注入泥浆，待注液孔内液面稳定时停止注浆，然后抽出注液孔内部分泥浆使注液孔内泥浆的厚度为注液孔深度的1/5～1/3。
在可选的实施方式中，回填填料包括：向注液孔内回填原土形成原土段；
在可选的实施方式中，回填填料包括：在注液孔内回填碱性填料形成碱性填料段；
在可选的实施方式中，回填填料包括：在注液孔内回填黏土形成黏土段；
在可选的实施方式中，回填填料包括：在注液孔内回填表土形成表土段。
在可选的实施方式中，回填填料包括：在注入泥浆后的注液孔内依次回填原土、碱性填料、黏土以及表土以依次形成原土段、碱性填料段、黏土段以及表土段。
在可选的实施方式中，回填原土使原土段的顶部到注液孔孔口的距离为100～200cm；
在可选的实施方式中，碱性填料段的厚度为20～50cm；
在可选的实施方式中，黏土段的厚度为30～50cm；
在可选的实施方式中，表土段的厚度为50～100cm。
在可选的实施方式中，泥浆中固形物占比为20～50％。
在可选的实施方式中，固形物包括无机黏土矿物材料和聚丙烯酰胺中至少一种；
在可选的实施方式中，无机黏土矿物的塑性指数≥10；
在可选的实施方式中，无机黏土矿物包括膨润土、黏土和蒙脱石中至少一种。
在可选的实施方式中，碱性填料段所用的填料为石灰。
在可选的实施方式中，回填表土后还包括恢复植被。
本发明具有以下有益效果：
由于在注液孔内先使泥浆附着在孔壁进行堵漏，再设置填料，利用泥浆具有较好流动性的特点，使泥浆能够渗入注液孔内的各种孔隙中，并利用泥浆具有较好粘度的特点对注液孔内的孔隙进行封堵，经泥浆封堵后在对注液孔进行填料，可非常有效防控雨水通过注液孔渗入地下，从源头控制原地浸矿场封场后残留母液释放二污染水土环境等问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为利用本发明实施例提供的离子型稀土原地浸矿场封场的注液孔的封孔方法封孔后注液孔的示意图。
图标：11-泥浆层；12-原土段；13-碱性填料段；14-黏土段；15-表土段。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明提供的离子型稀土原地浸矿场封场的注液孔的封孔方法进行具体说明。
如图1所示，本发明实施例提供的一种离子型稀土原地浸矿场封场的注液孔的封孔方法，包括：利用泥浆对注液孔内的孔隙进行封堵；然后再向注液孔内回填填料。
先利用泥浆具有较好流动性的特点，使泥浆能够渗入注液孔内的各种孔隙中，并利用泥浆具有较好粘度的特点对注液孔内的孔隙进行封堵，经泥浆封堵后在对注液孔进行填料，可非常有效防控雨水通过注液孔渗入地下，从源头控制原地浸矿场封场后残留母液释放二污染水土环境等问题。
如图1所示，该封孔方法的具体做法为：
S1、使泥浆附着于注液孔壁上形成泥浆层11。
采用无机黏土矿物材料和聚丙烯酰胺中至少一种配制泥浆。
向注液孔内注入泥浆，待泥浆液面稳定后(液面稳定是指长时间内肉眼无法观测到液面下降，并非指泥浆完全不下降，例如泥浆下降速率极小，2mm/h左右时则认定其为液面稳定)，确保泥浆渗入到所有空心中后停止注浆，然后抽出注液孔内部分泥浆使附着于注液孔底壁的泥浆的厚度为注液孔深度的1/5～1/3。
泥浆中固形物占质量比为20～50％以保证泥浆的浓度，确保具有较好的堵漏效果。若泥浆浓度过小，无法达到理想的堵漏效果；若泥浆浓度过大，则造成了不必要的浪费，增加了生产成本，故泥浆浓度在20％～50％效果最好。
固形物即指无机黏土矿物材料和聚丙烯酰胺中至少一种。而聚丙烯酰胺属于合成物质，无机黏土矿物材料属于天然物质，为了达到更环保的效果，优选无机黏土矿物。无机黏土矿物材料和聚丙烯酰胺具有较好的可塑性和粘稠度，堵漏效果好。
更优选地，为使得堵漏效果更好，无机黏土矿物的塑性指数≥10。具体地，无机黏土矿物包括膨润土、黏土和蒙脱石中至少一种。需要说明的是，其他塑性指数≥10的物质同样适用于本发明。
S2、在孔壁附着有泥浆的注液孔内回填原土形成原土段12。
抽出大部分泥浆后，待泥浆浆液面基本保持稳定时，原土回填注液孔内，并夯实，形成原土回填夯实段。原土段的顶部到注液孔孔口的距离为100～200cm。
S3、在原土段上回填碱性填料形成碱性填料段13。
在原土回填段上回填20～50cm厚的碱性填料，形成碱性填料段13。
碱性填料段若回填厚度过少，难以达到理想的控酸效果；若回填量过多，则造成了不必要的浪费，增加了生产成本，故碱性填料段厚度在20～50cm时效果最好。
优选地，碱性填料段选用的填料为石灰，石灰价格便宜，且碱性较强。需要说明的是，在本发明的其他实施方式中碱性填料段还可以选用其他碱性填料，例如碳酸氢钠等物质。
S4、在碱性填料段上回填黏土形成黏土段14。
在石灰回填段上在回填50～100cm厚的黏土，形成黏土段。
黏土段回填厚度过少，难以达到理想的阻渗效果；若黏土回填量过多，则造成了不必要的浪费，增加了生产成本，故回填厚度在50～100cm效果最好。
S5、在黏土段上回填表土，形成表土段15，表土段15的厚度为50～100cm。然后再恢复植被。
表土段用于恢复植被；黏土段具有很好的防渗作用，防止表层水沿注液孔往下渗，使得地表水在黏土上方沿土壤表层流动；碱性填料段由于其具有碱性的性质可以中和原注液孔中的酸性残液或者可能从地表浸入的酸性液体，且还具有将从地表渗入或注液孔中存在的重金属固定在碱性调料段中的作用，原土段的填料为原地浸矿采场注液孔施工产生的岩土，泥浆附着于孔壁的作用起到堵漏的作用，进一步避免具有污染性质的废液向渗层土壤渗入。
需要说明的是，在本发明中，各填料段各自起到其对应的作用，相互之间无必然关联关系，因此，在本发明的一些实施例中，填料段可以仅仅只包括上述各种填料段中的一段或几段。
本发明优选的实施例提供的离子型稀土原地浸矿场封场的注液孔的封孔方法，由于采用泥浆对注液孔进行堵漏处理后，再在注液孔内合理设置各段填料，对注液孔严密封堵，可以更有效防止原地浸矿场封场后雨水通过注液孔入渗进入原地浸矿场，从源头控制原地浸矿场残留母液释放进入水环境，控制残留母液污染问题。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供的离子型稀土原地浸矿场封场的注液孔的封孔方法，步骤为：
(1)采用黏土配制质量浓度为30％的泥浆。
(2)泥浆堵漏：将配制的泥浆注入拟封场的注液孔内，观察泥浆面的下降，至泥浆面下降速率为2mm/h时，停止注入泥浆，将孔内大部分泥浆抽出，孔内保留1/4孔深泥浆。
(3)原土回填：将注液孔施工遗留的岩土回填注液孔内，每回填10cm，夯实1次，回填至距离孔口150cm为止；
(4)石灰回填：在原土回填段上回填石灰，厚度30cm；
(5)黏土回填：在石灰回填段上回填黏土，厚度50cm；
(6)表土回填：将注液孔施工产生的表土回填在黏土段上，厚度50cm。
实施例2
本实施例提供了的离子型稀土原地浸矿场封场的注液孔封孔方法与实施例1基本相同。不同之处仅在于：步骤(1)中泥浆质量浓度为40％；步骤(2)中孔内保留1/3孔深泥浆，步骤(4)形成厚度20cm的石灰填料段。
实施例3：
本实施例提供了的离子型稀土原地浸矿场封场的注液孔封孔方法与实施例1基本相同。不同之处仅在于：步骤(1)中泥浆材料为膨润土，步骤(2)中孔内保留1/3孔深泥浆，步骤(5)形成厚度50cm的黏土段。
实施例4
本实施例提供了的离子型稀土原地浸矿场封场的注液孔封孔方法与实施例1基本相同。不同之处仅在于：步骤(1)中泥浆材料为蒙脱石，泥浆浓度为50％；步骤(2)中孔内保留1/5孔深泥浆，步骤(3)原土回填至距离孔口200cm处；步骤(4)中石灰厚度为50cm；步骤(5)中黏土厚度为50cm。步骤(5)中表土厚度100cm。
实施例5
本实施例提供了的离子型稀土原地浸矿场封场的注液孔封孔方法与实施例1基本相同。不同之处仅在于：步骤(1)中泥浆材料为膨润土，泥浆浓度为20％；步骤(2)中孔内保留1/5孔深泥浆，步骤(3)原土回填至距离孔口100cm处；步骤(4)中石灰厚度为20cm；步骤(5)中黏土厚度为30cm。步骤(5)中表土厚度50cm。
实施例6
本实施例提供了的离子型稀土原地浸矿场封场的注液孔封孔方法与实施例1基本相同。不同之处仅在于：步骤(1)中泥浆材料为黏土，泥浆浓度为20％；步骤(2)中孔内保留1/5孔深泥浆，步骤(3)原土回填至距离孔口120cm处；步骤(4)中石灰厚度为20cm；步骤(5)中黏土厚度为40cm。步骤(5)中表土厚度60cm。
对比例
常规封孔方法：向注液孔内回填原土，进行封孔，栽植植物。
实验例
按照实施例1-2和对比例提供的方法进行模拟实验。测封孔效果，将此实验结果记录至下表中。
表1各实验组的实验结果2小时水面下降
从上表能够看出，本发明实施例提供的封孔方法的封孔效果明显好于现有的原土回填封孔方法。
综上所述，本发明提供的离子型稀土原地浸矿场封场的注液孔的封孔方法，先利用泥浆具有较好流动性的特点，使泥浆能够渗入注液孔内的各种孔隙中，并利用泥浆具有较好粘度的特点对注液孔内的孔隙进行封堵，经泥浆封堵后在对注液孔进行填料，可非常有效防控雨水通过注液孔渗入地下，从源头控制原地浸矿场封场后残留母液释放二污染水土环境等问题。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种离子型稀土原地浸矿场封场的注液孔的封孔方法，其特征在于，包括：
利用泥浆对所述注液孔内的孔隙进行封堵；然后再向所述注液孔内回填填料。
2.根据权利要求1所述的封孔方法，其特征在于，利用所述泥浆对所述注液孔内的孔隙进行封堵是：
向所述注液孔内注入泥浆，待所述注液孔内液面稳定时停止注浆，然后抽出所述注液孔内部分泥浆使所述注液孔内泥浆的厚度为所述注液孔深度的1/5～1/3。
3.根据权利要求1所述的封孔方法，其特征在于，回填填料包括：向所述注液孔内回填原土形成原土段；
优选地，回填填料包括：在所述注液孔内回填碱性填料形成碱性填料段；
优选地，回填填料包括：在所述注液孔内回填黏土形成黏土段；
优选地，回填填料包括：在所述注液孔内回填表土形成表土段。
4.根据权利要求1所述的封孔方法，其特征在于，回填填料包括：在注入泥浆后的注液孔内依次回填原土、碱性填料、黏土以及表土以依次形成原土段、碱性填料段、黏土段以及表土段。
5.根据权利要求4所述的封孔方法，其特征在于，回填原土使所述原土段的顶部到所述注液孔孔口的距离为100～200cm；
优选地，所述碱性填料段的厚度为20～50cm；
优选地，所述黏土段的厚度为30～50cm；
优选地，所述表土段的厚度为50～100cm。
6.根据权利要求4或5所述的封孔方法，其特征在于，所述碱性填料段所用的填料为石灰。
7.根据权利要求1～5任一项所述的封孔方法，其特征在于，所述泥浆中固形物占比为20～50％。
8.根据权利要求7所述的封孔方法，其特征在于，
所述固形物包括无机黏土矿物材料和聚丙烯酰胺中至少一种；
优选地，所述无机黏土矿物的塑性指数≥10。
9.根据权利要求8所述的封孔方法，其特征在于，所述无机黏土矿物包括膨润土、黏土和蒙脱石中至少一种。
10.根据权利要求1～5任一项所述的封孔方法，其特征在于，回填表土后还包括恢复植被。
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| CN113416840B (zh) * | 2021-08-24 | 2021-11-12 | 北京矿冶研究总院 | 矿场封场阻渗方法及应用和矿场封场阻渗结构及应用 |
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