[發(fā)明專利]一種用于地下鉀鹽礦開采后的充回填工藝的填充料漿

有效

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• 申請日: 2020-05-18
• 公開（公告）號: CN111535853B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王德全;吳敏;王洪春
• 申請（專利權(quán)）人: 老撾開元礦業(yè)有限公司
• 主分類號: E21F15/00
• 分類號: E21F15/00
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11467
• 代理人: 申星宇

本發(fā)明公開了一種新型地下鉀鹽礦開采后的充回填工藝的改進(jìn)配方，包括以下成分：車間尾鹽料漿、試劑、凈尾鹽和煤灰，所述試劑內(nèi)的MgCl₂含量≥25％，并采用兌鹵法提高填充液體料漿MgCl₂含量，且所述試劑為固體。本發(fā)明不但可以節(jié)省蒸發(fā)車間系統(tǒng)投資，也可以降低年度生產(chǎn)成本，可以減少蒸發(fā)車間系統(tǒng)開機(jī)率，低至25％，在實(shí)際運(yùn)用中，可視試劑原料、運(yùn)輸?shù)葍r(jià)格情況可靈活掌握生產(chǎn)、充填方式，可以降低企業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)中，因煤灰的環(huán)保處理而投入的相關(guān)費(fèi)用，通過對尾鹽料漿的直接配料使用，可以減少尾鹽過濾設(shè)備的運(yùn)行費(fèi)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鉀鹽礦開采后回填技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于地下鉀鹽礦開采后的充回填工藝的填充料漿。

背景技術(shù)

目前，在老撾境內(nèi)開發(fā)鉀鎂鹽礦的企業(yè)有5家，2家在萬象開發(fā)，3家在甘蒙開發(fā)。生產(chǎn)原料為鉀鎂鹽礦，成品為(含量為95％)氯化鉀產(chǎn)品。

該鉀鎂鹽礦層頂板最大埋深366.96m，最小埋深70.85m，平均埋深186.43m。頂板巖性為灰綠色、青灰色泥巖；底板埋深最大177.22m，最淺135.16m，底板巖性為石鹽。礦層最小厚度2.06m，最大厚度71.98m，平均厚度21.52m，厚度變化系數(shù)40.39％，屬厚度均勻礦體。

該鉀鎂鹽礦開采方式大多數(shù)為固體開采，由采掘設(shè)備在地下約在-140m(黃海高程)處進(jìn)行采礦(采礦方式為機(jī)械切割—連續(xù)采礦機(jī)房柱法)后，經(jīng)豎井提升機(jī)運(yùn)輸至地面廠房進(jìn)行加工處理，生產(chǎn)成品氯化鉀。該礦加工處理工藝的改進(jìn)配方為：鉀鎂鹽礦經(jīng)過浮選、過濾、洗滌，生產(chǎn)成品氯化鉀；產(chǎn)生的尾鹽料漿經(jīng)增稠、過濾、產(chǎn)出尾鹽，尾鹽過濾后的母液經(jīng)蒸發(fā)后，產(chǎn)出老鹵。平均一噸產(chǎn)出成品0.14噸，尾鹽料漿0.85噸，尾鹽0.6噸，尾鹽母液0.25噸；尾鹽母液經(jīng)蒸發(fā)濃縮后產(chǎn)生老鹵(液)0.11噸。

鉀鎂鹽礦經(jīng)采掘后，在地下形成采空區(qū)，由于礦體賦存較淺(最淺處80m左右)，且礦體上部地層穩(wěn)固性較差，必須對采空區(qū)進(jìn)行充回填，且填充后固體力學(xué)強(qiáng)度大于1MPa。目前采取的方式為先用固體尾鹽回填80％后，再用老鹵(液)+尾鹽(固)方式配成濃度為55％-65％的液體料漿充填剩余20％空間。(以體積進(jìn)行百分比計(jì)量)。

目前，充回填技術(shù)采取的方式為固體尾鹽回填80％后，再用老鹵與尾鹽配成濃度為55％-65％的液體料漿充填剩余20％空間。尾鹽母液(MgCl₂％含量約在23.5％)必須進(jìn)行強(qiáng)制蒸發(fā)濃縮為老鹵(MgCl₂％含量27％-29％)，否則充填液體因MgCl₂含量不夠，會對礦柱進(jìn)行溶浸、造成地表塌陷。

1)固體鹽回填主要流程為：廢鹽→地面膠帶→回填豎井→井下各回填膠帶→80％采空區(qū)。

2)液體料漿充填主要流程：(廢鹽+老鹵)→充填泵加壓→充填管道→20％采空區(qū)(多次加壓充填，直至對采空區(qū)接頂100％完成)。

現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷為:

1)老鹵必須由蒸發(fā)車間連續(xù)開機(jī)強(qiáng)制蒸發(fā)濃度得到，開機(jī)成本高。

2)且由于進(jìn)行采掘系統(tǒng)設(shè)備(如連采機(jī)、掘進(jìn)機(jī)、皮帶運(yùn)輸機(jī)及工程車輛通道等)需要留置作業(yè)空間，故不能及時(shí)采充回填，需將車間產(chǎn)出大量尾鹽進(jìn)行集中堆放。

3)由于鉀鎂鹽礦的開發(fā)對象是極易對環(huán)境造成污染的鹽類礦床，稍有不慎，就有可能發(fā)生環(huán)保事故，尤其是井下充填的尾鹽，需要在地表大量干堆，要求堆場既不能滲漏，又要防止大氣降水滲入鹽堆溶解，如果處置不當(dāng)，將成為重大環(huán)保隱患。

4)尾鹽回填過程堆積較為松散，自然沉積密實(shí)時(shí)間長，處理不當(dāng)，因固化板結(jié)強(qiáng)度不夠容易造成回填區(qū)有塌陷風(fēng)險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容