弗拉施采礦法
[拼音]:fulashi caikuangfa
[外文]:Frasch method
從鉆孔壓入過熱水,溶融地下自然硫,從同一鉆孔排出地表,進(jìn)行加工的采硫法。1894年,德國人弗拉施(H.Frasch)在美國設(shè)計(jì)出古典弗拉施采礦法,1903年改進(jìn)完善。1957年波蘭工程師查季威茲 (B.Zakjewicz)研究成功改良弗拉施采礦法,在伊拉克的米什拉克(Mishrag)等礦實(shí)踐多年,臻于完善。1975年發(fā)達(dá)國家用此法采出的硫占總產(chǎn)量的29.2%。弗拉施采礦法的主要優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)安全,投資省,建設(shè)快,工藝簡單,生產(chǎn)效率高,開采深度大,少占農(nóng)田,無尾礦及其污染問題;缺點(diǎn)是回采率低(一般為40~70%),熱效率差(一般為0.5~5%),耗水量大。
古典弗拉施法
用于開采鹽丘型自然硫礦床。這類礦床多賦存于不透水巖層中,狀如山丘,自然形成基本隔熱的封閉條件。該法自地表打直徑250~300mm的鉆孔,鉆穿礦層進(jìn)入底板,作為采硫井。井內(nèi)套裝一組同心鋼管(壓氣管、升硫管、熱水管和表層套管),用以注壓氣、升硫、注過熱水和保護(hù)井壁。將 160℃的過熱水沿?zé)崴茏⑷氲V床,溶融自然硫,溶融的液態(tài)硫積聚在井底的溶腔中。自壓氣管壓入壓縮空氣和液態(tài)硫混合,利用空氣升液原理將液態(tài)硫從升硫管中舉升出來(見圖)。
弗拉施法最宜用于有可靠水源和廉價(jià)燃料供應(yīng)的大型自然硫礦床。影響開采經(jīng)濟(jì)效益的地質(zhì)條件有儲(chǔ)量、品位、礦床賦存深度、孔隙度、滲透率和覆蓋層厚度等。
(1)礦床品位直接影響回收率。平均品位大于20%的富礦,回收率可達(dá)75%,品位10%的貧礦只達(dá)40~50%。開采中、低品位的致密薄礦床時(shí),可采品位隨礦層厚度的增大而降低。
(2)礦床賦存深度最好保持住足夠的井底壓力,防止注入的過熱水沸騰、氣化,使溶融硫沉淀。目前經(jīng)濟(jì)合理的開采深度為50~600m,條件好的富礦床可達(dá)800~1000m。
(3)一般要求礦床有15~20%的孔隙度,頂?shù)装逵幸欢芊庑裕岳麩崴疂B流,加速硫的溶融,減少熱量流失。
改良弗拉施法
用于開采蒸發(fā)鹽型沉積自然硫礦床。這類礦床的礦層多而薄,呈不規(guī)則層狀或透鏡狀,厚度從幾厘米到幾米,延深廣闊,封閉性不好,隔熱條件極差,礦層常很致密,滲透性差。開采這類礦床須采取預(yù)先爆破和充填處理措施。進(jìn)行采前地下預(yù)爆破可增加開采區(qū)段的滲透性,形成垂直方向的隔離層,起截流或隔離老采空區(qū)的作用。在開采過程中,于采礦前進(jìn)方向的不透水區(qū)實(shí)施爆破,可使熱水流入下一個(gè)開采區(qū)段,進(jìn)行礦層預(yù)熱。自鉆孔向礦層頂,底板巖層充填泥漿,可堵塞過熱水滲漏通道,造成開采區(qū)段的封閉條件。采硫井結(jié)構(gòu)與古典弗拉施法相同。
120~158℃是溶融硫流動(dòng)的最佳溫度。低于119.3℃時(shí),液態(tài)硫開始結(jié)晶。高于158℃時(shí),粘度急劇增大。因此,須嚴(yán)格控制地下開采區(qū)段的溫度。自排水井排出的水的溫度通常保持在70~80℃。排出的熱水經(jīng)凈化后回收復(fù)用。
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標(biāo)簽:fulashi caikuangfa、弗拉施采礦法
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文章名稱:《弗拉施采礦法》
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