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弗拉施采礦法

作者:匯感百科  閱讀:次  類別:中國百科

    從鉆孔壓入過熱水,溶融地下自然硫,從同一鉆孔排出地表,進行加工的采硫法。1894年,德國人弗拉施(H.Frasch)在美國設計出古典弗拉施采礦法,1903年改進完善。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)等礦實踐多年,臻于完善。1975年發達國家用此法采出的硫占總產量的29.2%。弗拉施采礦法的主要優點是生產安全,投資省,建設快,工藝簡單,生產效率高,開采深度大,少占農田,無尾礦及其污染問題;缺點是回采率低(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,鉆穿礦層進入底板,作為采硫井。井內套裝一組同心鋼管(壓氣管、升硫管、熱水管和表層套管),用以注壓氣、升硫、注過熱水和保護井壁。將 160℃的過熱水沿熱水管注入礦床,溶融自然硫,溶融的液態硫積聚在井底的溶腔中。自壓氣管壓入壓縮空氣和液態硫混合,利用空氣升液原理將液態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燃料供應的大型自然硫礦床。影響開采經濟效益的地質條件有儲量、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75%,品位10%的貧礦只達40~50%。開采中、低品位的致密薄礦床時,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。目前經濟合理的開采深度為50~600m,條件好的富礦床可達800~1000m。③一般要求礦床有15~20%的孔隙度,頂底板有一定密封性,以利熱水滲流,加速硫的溶融,減少熱量流失。

    改良弗拉施法  用于開采蒸發鹽型沉積自然硫礦床。這類礦床的礦層多而薄,呈不規則層狀或透鏡狀,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先爆破和充填處理措施。進行采前地下預爆破可增加開采區段的滲透性,形成垂直方向的隔離層,起截流或隔離老采空區的作用。在開采過程中,于采礦前進方向的不透水區實施爆破,可使熱水流入下一個開采區段,進行礦層預熱。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,造成開采區段的封閉條件。采硫井結構與古典弗拉施法相同。

    120~158℃是溶融硫流動的最佳溫度。低于119.3℃時,液態硫開始結晶。高于158℃時,粘度急劇增大。因此,須嚴格控制地下開采區段的溫度。自排水井排出的水的溫度通常保持在70~80℃。排出的熱水經凈化后回收復用。

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