CN111305808A - 筛管法采卤装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及采矿技术领域，公开了一种筛管法采卤装置，包括斜井（1）、斜井套管（2）和末端封闭的中心管（3），所述斜井套管（2）置于所述斜井（1）的垂直段内，所述中心管（3）置于所述斜井套管（2）内，所述斜井套管（2）的内壁与所述中心管（3）的外壁之间具有预设间距H1；所述中心管（3）的下部延伸到与所述斜井（1）的水平段重叠，且所述中心管（3）与所述斜井（1）的水平段重叠的一段侧壁沿其长度方向上分布有若干喷水口（4）。与现有技术相比，本发明通过增加简单的中心管就能够极大地提高开采率，装置结构简单，便于实现，节能减排。
Description
技术领域
本发明涉及采矿技术领域，特别涉及一种筛管法采卤装置。
背景技术
目前，在采集芒硝矿的过程中，需要使用直井和斜井相邻设置，二者在地下2000米左右有芒硝矿矿的位置相通，或者留有一段不相通的注水后能够溶解的距离，用于采集二者之间的芒硝矿，通过注水泵从直井（或者斜井）泵入低浓度的水进入到地下，对地下的芒硝矿进行溶解，溶解后掺杂有芒硝矿的高浓度的水则在水压的作用下从斜井（或直井）喷出，完成芒硝矿的采集。
上述直井和斜井的设计存在下述缺陷，由于从直井或斜井注入地下的低浓度的水只能在直井和斜井的底部出口位置出来后与周围的芒硝矿接触并溶解周围的芒硝矿，这样很容易在直井或斜井的底部出口周围出现较大的容腔，容腔范围（直径80米左右）内的芒硝矿会被溶解开采出，但是直井与斜井之间的间距一般设置在360米左右，这样就会导致在上述容腔范围之外、直井和斜井之间还会有一段距离开采不到，导致耗费了较大的财力物力后开采率仍然较低，不利于节能减排。
发明内容
发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种筛管法采卤装置，通过增加简单的中心管就能够极大地提高开采率，装置结构简单，便于实现，节能减排。
技术方案：本发明提供了一种筛管法采卤装置，包括斜井、斜井套管和末端封闭的中心管，所述斜井套管置于所述斜井的垂直段内，所述中心管置于所述斜井套管内，所述斜井套管的内壁与所述中心管的外壁之间具有预设间距H1；所述中心管的下部延伸到与所述斜井的水平段重叠，且所述中心管与所述斜井的水平段重叠的一段侧壁沿其长度方向上分布有若干喷水口。
进一步地，所述的筛管法采卤装置还包括直井，所述直井与所述斜井的垂直段平行设置，且所述直井与所述斜井之间的间距H2大于或等于所述斜井的水平段的长度H3。在实际应用中，斜井的地下水平段的长度可能有两三百米，经溶解后得到的高浓度的水在水压的作用下需要先经斜井的水平段再经斜井的垂直段上升喷出斜井口，在斜井的地下水平段长度较长的情况下，水压作用很有可能无法将高浓度的水压出，或者压出的速度较慢；所以，在本发明中，在距离斜井预设距离处再开设一个直井，当地下的芒硝矿溶解到直井的底端后，高浓度的水就会在水压的作用下优先从距离较近的直井底部往上喷出，这样更能够高效地采集地下的芒硝矿。
进一步地，所述直井内设置有直井套管。
优选地，所述直井套管的外壁与所述直井的内壁之间通过混凝土密封。这样设计后保证地下高浓度的水能够从直井套管内从下往上喷出。
优选地，所述喷水口在所述中心管上沿长度方向圆周分布。这样设计使得喷水口在中心管的水平段上均匀分布，能够最大程度地喷出低浓度的水，使得其周围的芒硝矿的溶解面积能够分布地更加均匀。
优选地，所述斜井套管的外壁与所述斜井的内壁之间使用混凝土密封。这样设计后保证地下高浓度的水能够在水压的作用下从斜井套管与中心管之间的间距内从下往上喷出。
优选地，所述中心管与所述套管之间通过支撑架固定连接。通过支撑架将中心管和套管之间的位置固定后，中心管与套管之间的间距就能固定，保证地下的高浓度的水能够在水压的作用下顺利地从中心管与套管之间的间距喷出。
进一步地，所述的筛管法采卤装置还包括注水泵，所述注水泵的入水口与水源连通，出水口与所述中心管连通。由于地压的作用，需要通过注水泵向中心管内注水才能保证低浓度的水顺利地注入到到下2000米左右。
本发明还提供了一种筛管法采卤装置，包括直井、直井套管、斜井以及末端封闭的斜井套管，所述直井与所述斜井的垂直段平行设置，且所述直井与所述斜井之间的间距H2大于或等于所述斜井的水平段的长度H3；所述直井套管置于所述直井内，所述斜井套管置于所述斜井内，所述斜井套管的下部延伸到与所述斜井的水平段重叠，且所述斜井套管与所述斜井的水平段重叠的一段侧壁沿其长度方向上分布有若干喷水口。
优选地，所述直井套管的外壁与所述直井的内壁之间通过混凝土密封。通过混凝土密封，将直井套管与直井固定。
优选地，所述斜井套管的垂直段的外壁与所述斜井的垂直段的内壁之间通过混凝土密封。通过混凝土密封，将斜井套管与斜井固定。
优选地，所述喷水口在所述斜井套管上沿长度方向圆周分布。这样设计使得喷水口在中心管的水平段上均匀分布，能够最大程度地喷出低浓度的水，使得其周围的芒硝矿的溶解面积能够分布地更加均匀。
进一步地，所述的筛管法采卤装置还包括注水泵，所述注水泵的入水口与水源连通，出水口与所述直井套管或所述斜井套管连通。这样设计后，低浓度的水即可以从直井套管内注入，高浓度的水从斜井套管排出，也可以将低浓度的水从斜井套管内注入，高浓度的水从直井套管排出。
有益效果：采卤时，首先通过中心管向地下注入低浓度的水，低浓度的水经中心管下部水平段上的若干喷水口喷出后溶解其周围的芒硝矿，由于中心管下部水平段的长度可以任意设定，所以，通过这样的方式能够溶解掉地下更大面积的芒硝矿，溶解后的高浓度的水则会在水压的作用下经中心管与斜井套管之间的间隙往上向地面喷出，实现地下芒硝矿的开采。与现有技术中低浓度的水只能在斜井底端附近溶解芒硝矿相比，开采率明显提升，节能减排；与现有技术中需要使用一个直井和一个斜井才能实现开采相比，本发明只需要使用一个斜井就可以实现开采，有效降低开采成本。
附图说明
图1为实施方式1中的筛管法采卤装置的结构示意图；
图2为实施方式2中的筛管法采卤装置的结构示意图；
图3为实施方式3中的筛管法采卤装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细的介绍。
实施方式1：
本实施方式提供了一种筛管法采卤装置，如图1，主要由斜井1、斜井套管2、末端封闭的中心管3和注水泵9组成，斜井套管2置于斜井1的垂直段内，且斜井套管2的外壁与斜井1的内壁之间使用混凝土7密封；中心管3置于斜井套管2内，斜井套管2的内壁与中心管3的外壁之间具有预设间距H1，二者之间通过支撑架8固定连接；中心管3的下部延伸到与斜井1的水平段重叠，且中心管3与斜井1的水平段重叠的一段侧壁沿其长度方向上分布有若干喷水口4，且若干喷水口4在中心管3上沿长度方向圆周分布；注水泵9的入水口与水源连通，出水口与中心管3连通。
本实施方式中的筛管法采卤装置的工作原理如下：
采卤（即采芒硝矿）时，首先通过注水泵9向中心管3内注入高压的低浓度的水，低浓度的水经中心管3向地下注入到其水平段，低浓度的水经中心管3下部水平段上的若干喷水口4喷出后溶解其周围的芒硝矿，溶解后的高浓度的水（即卤水）则会在水压的作用下经中心管2与斜井套管2之间的间隙往上向地面喷出，然后再对喷出的卤水进行收集，即实现地下芒硝矿的开采。
实施方式2：
本实施方式为实施方式1的进一步改进，主要改进之处在于，在实施方式1中，在实际应用中，斜井1的地下水平段的长度可能有两三百米，经溶解后得到的高浓度的水在水压的作用下需要先经斜井1的水平段再经斜井1的垂直段，经斜井套管2与中心管3之间的间距上升喷出斜井口，在斜井1的地下水平段长度较长的情况下，水压作用很有可能无法将高浓度的水压出，或者压出的速度较慢，而本实施方式能够有效解决上述问题。
具体地说，在本实施方式中，如图2所示，在距离斜井1预设距离处再开设一个直井5，直井5与斜井1的垂直段平行设置，且直井5与斜井1之间的间距H2（一般为360米左右）大于或等于斜井1的水平段的长度H3（一般为280米左右）；直井5内设置有直井套管6，直井套管6的外壁与直井5的内壁之间通过混凝土7密封。
当地下的芒硝矿溶解到直井5的底端后，高浓度的水就会在水压的作用下优先从距离较近的直井5底部往上喷出，这样更能够高效地采集地下的芒硝矿。另外，如果经过斜井1进入地下的低浓度的水溶解的距离到达不了直井5的底端，也可以通过注水泵9从直井套管6的入口注入低浓度的水，溶解直井5底端附近的芒硝矿，以使直井5与斜井1之间的所有芒硝矿都能溶解，这样也能更加高效地采集地下的芒硝矿。
除此之外，本实施方式与实施方式1完全相同，此处不做赘述。
实施方式3：
本实施方式提供了一种筛管法采卤装置，如图3所示，主要由直井5、直井套管6、斜井1、末端封闭的斜井套管2以及注水泵9组成，直井5与斜井1的垂直段平行设置，且直井5与斜井1之间的间距H2大于或等于斜井1的水平段的长度H3；直井套管6置于直井5内，且直井套管6的外壁与直井5的内壁之间通过混凝土7密封。斜井套管2置于斜井1内，且斜井套管2的垂直段的外壁与斜井1的垂直段的内壁之间通过混凝土7密封。斜井套管2的下部延伸到与斜井1的水平段重叠，且斜井套管2与斜井1的水平段重叠的一段侧壁沿其长度方向上分布有若干喷水口4，且喷水口4在斜井套管2上沿长度方向圆周分布。注水泵9的入水口与水源连通，出水口与斜井套管2连通。
本实施方式中的筛管法采卤装置的工作原理如下：
采卤（即采芒硝矿）时，首先通过注水泵9向斜井套管2内注入高压的低浓度的水，低浓度的水经斜井套管2向地下注入到其水平段，低浓度的水经斜井套管2下部水平段上的若干喷水口4喷出后溶解其周围的芒硝矿，当直井5底部的芒硝矿也被溶解后，溶解后的高浓度的水（即卤水）则会在水压的作用下经直井套管6往上向地面喷出，然后再对喷出的卤水进行收集，即实现地下芒硝矿的开采。
另外，如果经过斜井套管2进入地下的低浓度的水溶解的距离到达不了直井5的底端，也可以通过注水泵9从直井套管6的入口注入低浓度的水，溶解直井5底端附近的芒硝矿，以使直井5与斜井1之间的所有芒硝矿都能溶解，这样也能更加高效地采集地下的芒硝矿。
上述实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种筛管法采卤装置，其特征在于，包括斜井（1）、斜井套管（2）和末端封闭的中心管（3），所述斜井套管（2）置于所述斜井（1）的垂直段内，所述中心管（3）置于所述斜井套管（2）内，所述斜井套管（2）的内壁与所述中心管（3）的外壁之间具有预设间距H1；所述中心管（3）的下部延伸到与所述斜井（1）的水平段重叠，且所述中心管（3）与所述斜井（1）的水平段重叠的一段侧壁沿其长度方向上分布有若干喷水口（4）。
2.根据权利要求1所述的筛管法采卤装置，其特征在于，还包括直井（5），所述直井（5）与所述斜井（1）的垂直段平行设置，且所述直井（5）与所述斜井（1）之间的间距H2大于或等于所述斜井（1）的水平段的长度H3。
3.根据权利要求2所述的筛管法采卤装置，其特征在于，所述直井（5）内设置有直井套管（6）。
4.根据权利要求3所述的筛管法采卤装置，其特征在于，所述直井套管（6）的外壁与所述直井（5）的内壁之间通过混凝土（7）密封。
5.根据权利要求1所述的筛管法采卤装置，其特征在于，所述喷水口（4）在所述中心管（3）上沿长度方向圆周分布。
6.根据权利要求1所述的筛管法采卤装置，其特征在于，所述斜井套管（2）的外壁与所述斜井（1）的内壁之间使用混凝土（7）密封。
7.根据权利要求1所述的筛管法采卤装置，其特征在于，所述中心管（3）与所述斜井套管（2）之间通过支撑架（8）固定连接。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的筛管法采卤装置，其特征在于，还包括注水泵（9），所述注水泵（9）的入水口与水源连通，出水口与所述中心管（3）连通。
9.一种筛管法采卤装置，其特征在于，包括直井（5）、直井套管（6）、斜井（1）以及末端封闭的斜井套管（2），所述直井（5）与所述斜井（1）的垂直段平行设置，且所述直井（5）与所述斜井（1）之间的间距H2大于或等于所述斜井（1）的水平段的长度H3；所述直井套管（6）置于所述直井（5）内，所述斜井套管（2）置于所述斜井（1）内，所述斜井套管（2）的下部延伸到与所述斜井（1）的水平段重叠，且所述斜井套管（2）与所述斜井（1）的水平段重叠的一段侧壁沿其长度方向上分布有若干喷水口（4）。
10.根据权利要求9所述的筛管法采卤装置，其特征在于，所述直井套管（6）的外壁与所述直井（5）的内壁之间通过混凝土（7）密封。
11.根据权利要求9所述的筛管法采卤装置，其特征在于，所述斜井套管（2）的垂直段的外壁与所述斜井（1）的垂直段的内壁之间通过混凝土（7）密封。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的筛管法采卤装置，其特征在于，所述喷水口（4）在所述斜井套管（2）上沿长度方向圆周分布。
13.根据权利要求9至11中任一项所述的筛管法采卤装置，其特征在于，还包括注水泵（9），所述注水泵（9）的入水口与水源连通，出水口与所述直井套管（6）或所述斜井套管（2）连通。
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