钻孔水力法开采美国圣约翰磷矿 水力钻孔法开采美国圣约翰磷矿:& nbsp& nbsp1980年，美国矿务局和阿格里科矿业有限公司试图通过钻探水力法开采佛罗里达州圣约翰县的一个大型磷矿。 矿床距地表71 ~ 76m，磷矿由细粒磷、砂和粘土组成，比例大致相等。 已开采矿石约1500吨，平均放矿速度为23.6吨/小时 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp一、试采流程:& nbsp& nbsp& nbsp使用配有喷射器和井底泥浆泵的采矿机器(如图1所示)从地表穿过矿层钻孔。磷矿通过高压喷射水破碎成矿浆，然后用泥浆泵提升到地表，再通过管道输送到选矿厂。 & nbsp& nbsp1 & nbsp钻孔设备示意图:1-射流切割器进水口；2-喷射泵的进水口；3-3通道水连接器；4-纸浆出口；5-转动钻缘部分；6-标准截面；7-切割喷嘴；8-采矿部分；9- 吸入口:& nbsp；& nbsp& nbsp二。采矿& nbsp:& nbsp；& nbsp& nbsp连续三次:& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp1号孔采用潜水射流试验研究水力法钻进的基本原理。 试验表明，必须用静水压力来支撑舱顶。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp2号孔用于测量采矿速度。当矿室内水位控制在切割射流以下时，可获得射流在矿室内的最大切割半径。试验表明，射流直接冲刷矿体，虽然可以增加其有效切割半径，但也增加了顶板垮落的可能性。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp3号孔是为了测试水射流在洞室中的长距离切割效果。同时综合考虑有效顶板支护和汗水射流切割，为切割射流配备压缩空气套筒，产生射流空气盾，以提高射流在充水硐室的穿透能力。 增加有效切割距离。测试结果如表1所示。试采期间，采矿空腔顶板良好，如图2所示。 & nbsp1 & nbsp水射流腔室中的切割效果项目(T)腔室半径(M)泥浆中的固体物质含量(%)No空气体保护射流用空气体保护射流3905504 . 65 . 53 ~ 515 ~ 20 & nbsp；& nbsp2 & nbsp 磷矿开采钻孔开采进度图:& nbsp；& nbsp& nbsp三。可行性研究:& nbsp& nbsp& nbsp阿格里科化学公司在该矿区进行了采矿可行性研究。 假定矿床指数:矿石堆密度为1.416kg/m3，矿石品位P2O316.5%，粘土含量为25%，矿层厚度为6m，覆盖层厚度为15、30、46和70m。直接顶板以上15m为固体碳酸盐岩，其次为松散砂、碎屑岩和粘土。 商品磷酸产品是通过洗涤和二次浮选生产的。选择年产量150万吨、300万吨、450万吨三种规模，使用年限20年。比较了钻孔水力开采和露天开采两种方案:钻孔水力开采布置成交错网络，井距21m，矿柱3 m，最终孔径300 mm，主要设备为钻井车、固井车和叉车(用于提升套管)。一个泵和一个空压机安装在支架上。 该机长6米，直径200毫米，由三部分组成:矿用喷嘴和喷射泵、管柱-水、气、浆输送管线、方钻杆三通旋转接头，引导水、气、浆沿管柱流动。 设备生产能力:喷嘴378.5L/min，喷射泵1993L/min，空压机5678L/min，泥浆泵6057L/min。采用单喷嘴和空气体保护工艺。在8.273MPa的压力下，燃烧室半径为9m，设备生产能力为45t/min。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp采矿机具用3.43 ~ 34.3 MPa的高压喷射水切割矿石，矿石和喷射水混合成矿浆，由液压提升机提升至地表，排入矿浆沉淀池或以3.6 ~ 5.6 L/min的流量直接送至选矿厂。分别有10个、20个和30个钻孔。20年总开采面积分别为11.6km2、23.2km2和34.8km2，回采率为66.6%。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp四。露天开采& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp采矿系统取决于覆盖层的厚度和性质，根据三种不同的覆盖层厚度，采用铲斗或斗轮挖掘机。 生产能力分别为24 ~ 27~31m3和27~31m3。 剥离后，用铲斗挖掘矿石，并运输到矿坑。用喷射水压碎矿石，制成矿浆，用泵送到选矿厂。采矿回收率为85%。采矿后，覆盖层和矿物尾矿被填充到采矿空区域。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp五、选矿& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp洗涤和浮选是主要过程。两种选矿工艺相同，给料粒度不变。95.9%的矿石粒度为74 ~ 420 &微米；预计总回收率为85.7%，选矿比为46%，产品品位为P2O531.14%。土壤遇水膨胀，脱水后可获得大量水分。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp不及物动词经济 环境对比:& nbsp；& nbsp& nbsp表2和图3a、3b和3c显示了露天钻探和水力采矿之间的经济和环境比较 & nbsp2 & nbsp开采磷矿床的经济与环境比较项目单位露天开采钻探水力开采生产规模采矿设备回收率服务年限20年矿区覆盖层15 ~ 30m和覆盖层46m以上偿还率环境影响:吨/年& nbsp% km2:& nbsp；% & nbsp& nbsp(1)150，(2)300，(3)450缆斗铲或斗轮挖掘机8520(1)9.0，(2)18.2，(3)29.2生产率高但生产率低。对于表面的更大损坏，请参见图3。杂项(1)150，(2)300，(3)450钻采设备66.620(1)11.6，(2)23.2，(3)34.8生产率低但生产率高。见图3:对矿床上覆地层无损害。单身& nbsp& nbsp& nbsp注:偿还率是指按每吨磷酸盐产品33美元计算的贴现流量偿还率。 & nbsp& nbsp图3 & nbsp露天开采与钻孔水力开采的经济环境比较:A-年产量150万吨时；b .年产量300万吨时；c-年产量450万吨时，1-露天法；2-钻孔方法 免责声明：本网部分内容来自互联网媒体、机构或其他网站的信息转载以及网友自行发布，并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。本网所有信息仅供参考，不做交易和服务的根据。本网内容如有侵权或其它问题请及时告之，本网将及时修改或删除。凡以任何方式登录本网站或直接、间接使用本网站资料者，视为自愿接受本网站声明的约束。
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