CN111334661A - 一种原地浸取液快速注入的方法 - Google Patents

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陈晓东
臧鹏
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钟久安
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Abstract

本发明公开了一种原地浸取液快速注入的方法，包括设备安装和注入作业两个步骤，利用采矿钻机在土壤层4表面打孔，然后在孔内安装花管5，花管5的底部设有阵列形的花管喷孔1，花管外围有封闭性填料，为了方便拆装，在花管5的顶部设有螺纹，浸取液管7的一端设有螺纹，花管5和浸取液管7配合安装为一体，浸取液管7的另一端安装在压力泵8的输出端，工作时，将压力泵8的进口置入浸取液内，打开电源，压力泵8可以为浸取液在进入矿层3时提供压力，因此，使得浸取液在进入矿层3时不仅施加高渗透压力，还对地层产生受控劈裂，增加浸取液扩散通道。本发明有效地增加了浸取液的渗透面积，提高了开采的效率。

Description

一种原地浸取液快速注入的方法
技术领域
本发明涉及一种原地浸取液注入的方法，更具体的说，本发明主要涉及一种原地浸取液快速注入的方法。
背景技术
目前我国主要稀土产地为江西南部和内蒙古中部，江西赣南为离子型重稀土。离子型稀土矿现主要采用硫酸铵原地浸矿工艺，主要工艺流程为：原地注入浸取液→人工底板积液→母液处理。当前，原地注入浸取液，通常是打孔后，灌入浸取液，浸取液利用液体的自然渗透在矿层内。通常存在的问题如下：1，由于矿层较为复杂，浸取液自然渗透较为缓慢，一方面增加采矿时间，另一方面对企业而言增加开采成本。2，浸取液在收到重力的作用下，自然渗透多为竖直向下的流动方向，因此，渗透的面积较小，降低了开采的效率。
发明内容
本发明的目的之一在于针对上述不足，提供一种原地浸取液快速注入的方法，以期望解决现有技术中渗透的面积较小、开采的效率低、采矿时间长、开采成本高等技术问题。
为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：包括设备安装和注入作业，其特征在于：所述设备安装包括以下步骤：
S11.打孔：在土壤层表面使用钻孔装置打孔；
S12.安装花管：在孔内安装花管；
S13.填充砂石：在花管和孔壁之间填充有填充物料；
S14.装压力泵：将浸取液管的一端安装在压力泵的输出端；
所述注入作业包括以下步骤：
S21.连接花管：花管朝向地表的一端与浸取液管的一端连接为一体；
S22.作业准备：将压力泵的进口置入浸取液内；
S23.作业开始：打开压力泵电源，调节输出压力的大小和输出的流量；
S24.作业进行：工作计时，到达规定时间关闭压力泵电源；
S25.作业结束：拔出并回收取液管及花管，或将浸取液管和花管拆分，回收取液管。
优选的：所述步骤S1中打孔深度大于5米，且穿过土壤层，深入矿层。
优选的：所述钻孔装置为采矿钻孔机。
优选的：所述填充物料为砂石。
优选的：所述步骤S11中打孔深度大于5米，且穿过土壤层深入矿层。
优选的：所述花管的下部开设有多个花管喷孔，所述喷孔的孔径8mm、间距10～20cm，施工时所述花管喷孔全部位于矿层内。
优选的：所述步骤S21中花管与浸取液管之间的连接方式为螺纹连接，花管设内螺纹，浸取液管设外螺纹。
与现有技术相比，本发明的有益效果之一是：所述的一种原地浸取液快速注入的方法包括两部分，设备的安装和具体的作业，利用采矿钻孔机土壤层4表面打孔，然后在孔内花管5，花管5的底部设有阵列形的花管喷孔1，为了方便拆装，在花管5的顶部设有内螺纹，浸取液管7的一端设有外螺纹，花管5和浸取液管7配合安装为一体，浸取液管7的另一端安装在压力泵8的输出端，工作时，将压力泵8的进口置入浸取液内，打开电源，调整压力泵8的输出压力，由于压力泵8可以为浸取液在进入矿层3时提供压力，因此，一方面使浸取液能加快渗透在矿层3内，另一方面，花管喷孔1设置在水平方向，使得浸取液在进入矿层3时得到一个水平方向的力，能有效的增加浸取液的渗透面积，从而提高开采的效率，通过上述方式，可以有效的克服现有技术中渗透的面积较小、开采的效率低、采矿时间长、开采成本高等技术问题。
附图说明
图1为用于说明本发明一个实施例的结构示意图；
图2为图1中孔口位置的放大图；
图中，1为花管喷孔、2为填充物料、3为矿层、4为土壤层、5为花管、6为砼浆、7为浸取液管、8为压力泵。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步阐述。
实施例：
一种原地浸取液快速注入的方法，所述的方法包括设备安装和作业，设备安装：
S11、打孔：在土壤层4表面使用采矿钻孔机打孔，为了保证浸取液能有效的渗透到矿层3内，打孔的深度要求大于5米，在特殊的地区，孔至少穿过土壤层4，深入矿层3，在钻孔过程中对孔壁进行处理，避免在打孔过程中发生坍塌。
S12、安装花管5：在整个孔内安装一根花管5，为了使浸取液只进入矿层3，因此花管5的下端设有花管喷孔1，花管喷孔1相对花管5为水平设置，花管喷孔1的孔径8mm、间距10～20cm、4列，且花管喷孔1只设在矿层3内的部分，位于土壤层4内的花管5的管壁为光滑壁面，均未开孔。
S13、填充砂石：由于在工作过程中，花管5和浸取液管7的连接部位，承受的压力较大，尤其是花管5，并且土壤层4较为疏松，因此，在花管5的外管壁和土壤层4、矿层5之间填充物料2。花管5下入孔中时时，底部封堵并且花管喷孔1被塑料膜封闭，防止填充物料2进入，之后在向花管5中注浆时，浆液将塑料膜从内部冲开。
S14、填充砼浆6：上述S步骤13中提到花管5和浸取液管7连接部位承受的压力较大，尤其是在花管5和浸取液管7连接处，所以在土壤层4表面、花管5和浸取液管7连接的位置处填充砼浆6，一方面加强抗压能力，另一方面，砼浆6凝固后可将填充的填充物料2掩埋在土壤层4内。
S15、装压力泵8：将浸取液管7的一端安装在压力泵8的输出端，压力泵8的输出压强可以调节，由于压力泵8产生的压力很大，因此，浸取液管7需采用抗压能力强的管道，比如：钢管等，必要时，浸取液管7可添加抗压的保护设施。
作业：
S21、连接花管5：花管5朝向地表的一端设内螺纹，在浸取液管7的另一端上设外螺纹，花管5和浸取液管7通过螺纹配合安装为一体，螺纹配合部分的长度和砼浆6填充的厚度一致，保证，作业过程中连接处的稳定性。
S22、作业准备：将压力泵8的进口端置入浸取液内，浸取液的所需体积通过事先的勘测计算得出，浸取液盛放在专业的容器内，在容器的底部开设出口。
S23、开始作业：首先打开电源，压力泵8开始工作，根据需求，调节压力泵8的输出压力，输出压力的大小应当在所有设备的最大允许压力内。
S24、作业进行：在工作过程中，一方面通过压力泵8的工作效率进行计时，另一方面，通过提前准备的浸取液体积，对整个工作过程进行监控。
S25、作业结束：在原地浸取液快速注入作业结束后，将浸取液管7从花管5上卸下，回收地面装置。
浸取液的流向：首先，在压力泵8的作用下，从容器内进入压力泵8，在压力泵8内进行加压，再通过浸取液管7流向花管5，再流向花管5底部的花管喷孔1处，由于花管喷孔1的直径小于花管5的直径，因此在花管喷孔1浸取液进一步被增压，花管喷孔1为水平设置，所以，浸取液从水平方向进入矿层3。浸取液受到压力，将加快在矿层3内的渗透速度，另一方面，浸取液受到的压力为水平方向，因此，水平方向的渗透面积将得到有效的增加，且渗透的速度也受压力的影响变得更快。
除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。
尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (6)

1.一种原地浸取液快速注入的方法，包括设备安装和注入作业，其特征在于：所述设备安装包括以下步骤：
S11.打孔：在土壤层（4）表面使用钻孔装置打孔；
S12.安装花管：在孔内安装花管（5）；
S13.填充砂石：在花管（5）和孔壁之间填充有填充物料（2）；
S14.装压力泵：将浸取液管（7）的一端安装在压力泵（8）的输出端；
所述注入作业包括以下步骤：
S21.连接花管：花管（5）朝向地表的一端与浸取液管（7）的一端连接为一体；
S22.作业准备：将压力泵（8）的进口置入浸取液内；
S23.作业开始：打开压力泵（8）电源，调节输出压力的大小和输出的流量；
S24.作业进行：工作计时，到达规定时间关闭压力泵（8）电源；
S25.作业结束：拔出并回收取液管（7）及花管（5），或将浸取液管（7）和花管（5）拆分，回收取液管（7）。
2.根据权利要求1所述的一种原地浸取液快速注入的方法，其特征在于：所述钻孔装置为采矿钻机。
3.根据权利要求1所述的一种原地浸取液快速注入的方法，其特征在于：所述填充物料（2）为砂石。
4.根据权利要求1所述的一种原地浸取液快速注入的方法，其特征在于：所述步骤S11中打孔深度大于5米，且穿过土壤层（4）深入矿层（3）。
5.根据权利要求1所述的一种原地浸取液快速注入的方法，其特征在于：所述花管（5）的下部开设有多个花管喷孔（1），所述喷孔（1）的孔径8mm、间距10～20cm，施工时所述花管喷孔（1）全部位于矿层（3）内。
6.根据权利要求1所述的一种原地浸取液快速注入的方法，其特征在于：所述步骤S21中花管（5）与浸取液管（7）之间的连接方式为螺纹连接，花管（5）设内螺纹，浸取液管（7）设外螺纹。
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