弗拉施採礦法是從鑽孔壓入過熱水，溶融地下自然硫，從同一鑽孔排出地表，進行加工的采硫法。
基本介紹
- 中文名：弗拉施採礦法
- 外文名：Fra Shi mining method
- 類別：工藝
- 對象：采硫法
正文,
正文
從鑽孔壓入過熱水，溶融地下自然硫，從同一鑽孔排出地表,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採礦法,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採礦法,在伊拉克的米什拉克(Mishrag)等礦實踐多年，臻於完善。1975年已開發國家用此法采出的硫占總產量的29.2%。弗拉施採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，開採深度大，少占農田，無尾礦及其污染問題；缺點是回採率低（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 用於開採鹽丘型自然硫礦床。這類礦床多賦存於不透水岩層中，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的鑽孔，鑽穿礦層進入底板，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）。 弗拉施法最宜用於有可靠水源和廉價燃料供應的大型自然硫礦床。影響開採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。平均品位大於20%的富礦，回收率可達75%，品位10%的貧礦只達40～50%。開採中、低品位的緻密薄礦床時，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，使溶融硫沉澱。目前經濟合理的開採深度為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 用於開採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，礦層常很緻密，滲透性差。開採這類礦床須採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採區段的滲透性，形成垂直方向的隔離層，起截流或隔離老採空區的作用。在開採過程中，於採礦前進方向的不透水區實施爆破，可使熱水流入下一個開採區段，進行礦層預熱。自鑽孔向礦層頂，底板岩層充填泥漿，可堵塞過熱水滲漏通道，造成開採區段的封閉條件。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。低於119.3℃時,液態硫開始結晶。高於158℃時，粘度急劇增大。因此，須嚴格控制地下開採區段的溫度。自排水井排出的水的溫度通常保持在70～80℃。排出的熱水經淨化後回收復用。
古典弗拉施法 用於開採鹽丘型自然硫礦床。這類礦床多賦存於不透水岩層中，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的鑽孔，鑽穿礦層進入底板，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）。 弗拉施法最宜用於有可靠水源和廉價燃料供應的大型自然硫礦床。影響開採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。平均品位大於20%的富礦，回收率可達75%，品位10%的貧礦只達40～50%。開採中、低品位的緻密薄礦床時，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，使溶融硫沉澱。目前經濟合理的開採深度為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 用於開採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，礦層常很緻密，滲透性差。開採這類礦床須採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採區段的滲透性，形成垂直方向的隔離層，起截流或隔離老採空區的作用。在開採過程中，於採礦前進方向的不透水區實施爆破，可使熱水流入下一個開採區段，進行礦層預熱。自鑽孔向礦層頂，底板岩層充填泥漿，可堵塞過熱水滲漏通道，造成開採區段的封閉條件。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。低於119.3℃時,液態硫開始結晶。高於158℃時，粘度急劇增大。因此，須嚴格控制地下開採區段的溫度。自排水井排出的水的溫度通常保持在70～80℃。排出的熱水經淨化後回收復用。
