(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111539651.4 (22)申请日 2021.12.15 (71)申请人 中冶长天国际工程有限责任公司 地址 410006 湖南省长 沙市岳麓区节 庆路7 号 (72)发明人 叶永飞　许文浒　王宝山　邓星良　 蒋江晨　 (74)专利代理 机构 长沙知行亦创知识产权代理 事务所(普通 合伙) 43240 代理人 严理佳 (51)Int.Cl. G06F 30/28(2020.01) C22B 59/00(2006.01) C22B 3/04(2006.01) G06F 113/08(2020.01)G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种采用加压注液的离 子型稀土开采方法 (57)摘要 本发明公开了一种采用加压注液的离子型 稀土开采方法， 包括根据目标矿体的地质信息， 确定目标矿体的倾向矿体上盘、 倾向矿体下盘、 走向矿体上盘、 走向矿体下盘以及真厚度中面； 确定每一个目标注液孔的目标扩散半径； 确定每 一个目标注液孔的目标注液压力； 确定每一个目 标注液孔的单次目标注液时间。 本发 明的采用加 压注液的离子型稀土开采 方法， 增大了浸矿液的 扩散速度和范围， 提高了开采效率， 减小了孔网 间距， 降低了浸矿液在土体中的赋存时间， 减小 了滑坡风险。 权利要求书3页 说明书10页 附图3页 CN 114297951 A 2022.04.08 CN 114297951 A 1.一种采用加压注液的离 子型稀土开采方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： S1， 根据目标矿体的地质信息， 确定目标矿体的倾向矿体上盘、 倾向矿体下盘、 走向矿 体上盘、 走向矿体下盘以及真厚度中面； S2， 沿坡体倾斜方向将相邻的两个目标注液孔的水平距离确定为设计水平距离， 沿坡 体坡体走向方向将的相邻的两个目标注液孔的水平距离确定为设计水平距离， 其中， 目标 注液孔沿垂直于水平面布设， 且所述设计水平 距离不小于目标矿体的平均真厚度值； S3， 确定每一个所述目标注液孔的目标扩散半径 rij； S4， 采用公式 得到每一个目标注液孔的极限 注液压力P0， 其中， σ1′为目标注液孔周边的有效最大主应力(Pa)， η为侧应力系数， γw为地 下水重度， hw为地下水位高度， C ′为土体的内聚力(Pa)， 为土体的内摩擦角( °)， 每一个目 标注液孔的目标注液压力均不大于对应的目标注液孔的极限注液压力； S5， 采用公式 确定每一个目标注液孔的单次目标注液时间， 其 中， rij为对应的目标注液孔的目标扩散半径， r0为注液头的半径， θs为土的饱和体积含水 率， θi为土体初始体积含水率， K为浸矿液饱和渗透系数(cm/s)、 H0为对应的目标注液孔的注 液压力水头(m)、 H1为对应的目标注液孔的地下 水位压力(m)。 2.根据权利要求1所述的采用加压注液的离子型稀土开采方法， 其特征在于， 所述步骤 S3中确定每一个所述目标注液孔的目标扩散半径 rij的步骤包括： 步骤S31， 获取在坡体倾斜方向上待计算目标注液孔的中心线与相邻两侧的目标注液 孔的中心线的水平连线， 分别获取所述水平 连线的中垂线并依次确定为倾向第一中垂线和 倾向第二中垂线， 确定倾向第一中垂线与倾向矿体上盘的交点为倾向第一交点， 确定倾向 第二中垂线与倾向矿体上盘的交点为倾向第二交点， 以倾向第一交点向倾向矿体下盘做垂 线并与倾向矿体下盘交点为倾向第三交点， 以倾向第二交点向倾向矿体下盘做垂线并与倾 向矿体下盘交点 为倾向第四交点； 步骤S32， 获取在坡体走向方向上待计算目标注液孔与相邻两方的目标注液孔的水平 连线， 分别获取所述水平连线的中垂线并依 次确定为走向第一中垂线和走向第二中垂线， 确定走向第一中垂线与走向矿体上盘的交点为走向第一交点， 确定走向第二中垂线与走向 矿体上盘的交点为走向第二交点， 以走向第一交点向走向矿体下盘做垂线并与倾向矿体下 盘交点为走向第三交点， 以走向第二交点向走向矿体下盘做垂线并与走向矿体下盘交点为 走向第四交点； 步骤S33， 获取待计算目标注液孔的中心线与真厚度中面的交点为目标圆心点， 获取目 标圆心点与上述各个交点之 间的距离值， 确定最大距离值为待计算目标注液孔的目标扩散 半径rij。 3.根据权利要求2所述的采用加压注液的离 子型稀土开采方法， 其特 征在于， 所述步骤S33还包括： 获取待计算目标注液孔的中心线与真厚度中面的交点为目标圆心点， 获取目标圆心点权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114297951 A 2与上述各个交点之间的距离值， 确定最大距离值 为待计算目标注液孔的预选扩散半径； 获取水平距离处于预选扩散半径下呈对角布设的两个目标注液孔之间的水平距离， 判 断水平距离是否不小于 倍设计水平距离： 在水平距离是不小于 倍设计水平距离时， 确定预选扩散 半径为目标扩散 半径； 在水平距离小于 倍设计水平距离时， 将预选扩散半 径数值加大并再次确认呈对角布设的两个目标注液孔之 间的水平距离是否不小于 倍设 计水平距离， 重复上述步骤直至呈对角布设的两个目标注液孔之间的水平距离不小于 倍设计水平 距离。 4.根据权利要求2所述的采用加压注液的离子型稀土开采方法， 其特征在于， 还包括步 骤： 获取目标矿体真厚度变化系数： 在目标矿体真厚度变化系数不大于 30％时， 设计水平 距离不小于平均真厚度值； 在目标矿体真厚度变化系数 大于30％时， 设计水平 距离不小于最大真厚度值。 5.根据权利要求 4所述的采用加压注液的离 子型稀土开采方法， 其特 征在于， 步骤“在目标矿体真厚度变化系数大于30％时， 设计水平距离不小于最大真厚度值 ”包 括： 在目标矿体真厚度变化系数大于30％时， 设计水平距离按矿体真厚度值划分： 若矿体 真厚度为1至3m， 则 取设计水平距离为3m； 若矿体真厚度为3至5m， 则取设计水平距离为5m； 若矿体真厚度为5至10米， 则 取设计水平距离为10m； 若矿体真厚度为大于10m， 则以每变化 5m为间距确定设计水平 距离。 6.根据权利要求2所述的采用加压注液的离子型稀土开采方法， 其特征在于， 还包括步 骤： 获取倾向相邻的两个目标注液孔的连线与水平面之间形成的倾向倾角α， 根据公式 确定倾向相邻的两个目标注液孔的倾向地表 距离， 其中， ld为设计水平 距离。 7.根据权利要求2所述的采用加压注液的离子型稀土开采方法， 其特征在于， 还包括步 骤： 获取走向相邻的两个目标注液孔的连线与水平面之间形成的走向倾角β， 根据公式 确定走向相邻的两个目标注液孔的走向地表距离， 其中， 其中， ld为设计水平距 离。 8.根据权利要求2所述的采用加压注液的离子型稀土开采方法， 其特征在于， 所述步骤 S4中的所述每一个目标注液孔的目标注液压力的计算方式为： 采用公式 计算得到每一个目标注液孔的目标注液压力。 9.根据权利要求1至8任一项所述的采用加压注液的离子型稀土开采方法， 其特征在 于， 还包括如下步骤： 根据相邻的两个目标注液孔的设计水平距离开挖 所有的目标注液孔， 且将每一个目标 注液孔开挖至对应的目标注液孔的目标圆心点 位置处；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114297951 A 3