彭新明

(北京市地热研究院， 北京 100143)

气举反循环钻探工艺应用于钻孔水力采矿的研究

彭新明

(北京市地热研究院， 北京 100143)

气举反循环钻探工艺水力采矿系统是气举反循环钻探工艺与钻孔水力采矿技术相结合而形成的一种新的钻孔水力采矿系统。气举反循环钻探工艺可以作为输运手段，将饱含矿物质的溶液或浆液从3500 m以深的孔底提升至地表。该采矿系统可应用于原地浸出采矿、采砂等。

气举反循环钻探工艺;钻孔水力采矿;三壁钻杆;双壁钻杆;原地浸出

1 钻孔水力采矿技术

钻孔水力采矿是在穿过矿层的钻孔内，用高压水射流破碎矿层，并在孔底形成流动状态的矿浆体，然后由下入钻孔内的气力或水力提升设备将矿浆输送到地面［1］。钻孔水力采矿的工艺过程包括钻进、水力碎岩和输运3个工序，可以分阶段先后进行，也可以同时连续进行，即“随钻随采”［2，3］。

中国地质大学(北京)夏柏如教授、曾细平研究员等研究了一种钻孔水力采煤系统［4］，见图1。该系统的气举提升是从输煤管内插入风管至射流泵的喉管出口处，压缩空气通过空气混合器进入输煤管内的煤水混合物中，形成气、液、固三相流，煤水混合物的密度降低，气泡携带煤水混合物上升到地表。

图1 气举提升示意

钻孔水力采矿的基本原理分别于1932年由美国埃·克拉伊托尔和1936年由前苏联普·姆·图皮岑提出。1960年代以来，国外先后试验应用该工艺开采低强度的磷矿石、煤、建筑砂砾、铝、铀、砂金、锡砂等矿。……