[发明专利]一种可溶性钾盐矿井筒溶腔充填修复的方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种可溶性钾盐矿井筒溶腔充填修复的方法，特别涉及到地下埋藏可溶性固体钾盐矿旱采工艺，竖井施工建设中井筒壁后形成溶腔的充填修复技术，是一种井筒溶腔充填修复方法，属于采矿技术领域。

背景技术

目前，固体钾盐矿主要来自于盐湖卤水蒸发和地下开采。钾盐矿的地下开采多采用旱采，竖井施工过程中穿过了矿体，同时穿过了含水层，由于钾盐矿水溶性较强，地下水和上部顶板施工的水顺着井壁下渗进入矿体造成矿体中氯化镁溶解而形成溶腔。如果溶腔不及时进行修复，竖井将出现偏移、下落等极度危险的情况，给采矿生产带来影响，存在极大安全隐患。

矿井井筒壁后溶腔是指地下埋藏可溶性固体钾盐矿采矿工程竖井混凝土施工建设中，可溶性固体钾盐矿与竖井之间由于钾盐矿被水溶解，在施工井筒壁后形成大面积的溶腔，无法采用混凝土修复。

目前国内外可溶性固体钾盐矿的地下开采没有成熟的技术。由于钾盐矿性质特殊，用常规的混凝土进行充填不但不能解决问题，结果适得其反，其原因在于混凝土是水硬性材料，在未完全凝固硬化时进入溶腔和钾盐矿接触，结果是混凝土中的水被钾盐矿吸出，钾盐矿继续溶解，而混凝土则失去水分不能凝结，呈粉状。

发明内容

本发明的目的在于针对地下埋藏钾盐矿竖井施工建设过程中由于钾盐矿溶解而在井筒壁后形成大面积的溶腔，提供一种钾盐矿井筒溶腔充填修复的方法。该方法采用矿井施工产生的石盐（氯化钠）+氯化镁母液+凝结剂的充填修复配方，按照一定比例搅拌混合成充填浆料，通过施工溜灰管管道用泵输送到竖井井筒溶腔区，进行充填硬化成型，充填料、矿体和竖井混凝土形成稳固的凝结体，充填后防止了井筒下沉，满足大型采矿设备运输和正常采矿生产的安全要求。

本发明溶性固体钾盐矿井筒溶腔充填修复的方法技术方案为：

采用矿井施工产生的石盐+氯化镁母液+凝结剂的充填剂，按照石盐：氯化镁母液：凝结剂的质量比为50～75：20～40：5～10的比例搅拌混合成充填浆料，通过施工溜灰管管道用泵输送到竖井井筒溶腔区，进行充填硬化成型，凝结成型的时间为0.5～2小时,充填后溶腔修复充填料抗压强度为0.80～5.0Mpa，充填料和矿体及竖井混凝土之间形成稳固的胶结体。

所述的石盐是指旱采矿井施工建设产生的氯化钠矿体，其中氯化钠即NaCl含量大于90%，粒度为2～30㎜；

所述的氯化镁母液为地下埋藏可溶性固体钾盐矿采矿工程建设排放的氯化镁饱和母液，或者氯化镁与氯化钾或/和氯化钠混合物的一种或多种组合两相/三相平衡的饱和母液，其中氯化镁浓度不低于24%；

所述的凝结剂为天然白云石矿煅烧后的氧化钙镁即MgO·CaO混合物或氧化镁即MgO轻烧粉。

所述充填料和矿体及竖井混凝土之间形成了稳固的胶结体，是指竖井井筒与矿体之间加入充填料并与竖井混凝土和钾盐矿矿体形成的胶结体。

所述的输送至竖井井筒壁后溶腔，是将充填料浆用灌浆泵或加压泵通过溜灰管输送到溶腔区。

所述的混凝土是指常规的硅酸盐水泥混凝土。

本发明公开了一种可溶性固体钾盐矿井筒溶腔充填修复的方法，是保证内陆地区地下埋藏可溶性固体钾盐矿资源开发以及地下旱采采矿工程施工安全的工艺方法之一。

本发明由于“石盐（NaCl）+氯化镁母液+凝结剂”充填料浆具有一定的流动性，将其注入井下与井筒和矿体都胶结在一起，防止钾盐矿继续被水溶解，可以对井筒溶腔进行很好的修复。由于充填料采用的石盐是旱采矿井施工建设产生的氯化钠矿体，氯化镁母液为采矿工程建设排放的氯化镁、氯化钠和氯化钾的三相饱和母液，这样既做到了资源综合利用，又解决了采矿安全问题，满足大型采矿设备运输和正常采矿生产的安全要求。

本发明具有以下实际应用效果：充分利用施工产生的石盐，溶腔修复充填料与矿体和井筒紧密结合，修复充填料强度大于矿体自身要求，解决了井筒下沉等危险问题，满足了竖井施工要求，保证工程建设和矿山生产正常运行。本技术较适用于解决地下埋藏可溶性固体钾盐矿旱采矿井混凝土施工形成溶腔影响采矿安全生产的问题，是目前可溶性固体钾盐矿矿井混凝土施工溶腔修复非常有效且最具推广应用价值的实用技术。

附图说明

下面详细结合附图描述本发明的实施例，对实施例的描述中将变得明细和容易理解本发明上述或附加方面和优点。所述的实施例，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

图1为本发明工艺流程图。

具体实施方式