地浸采铀开窗式切割钻孔施工技术

填砾式钻孔结构（一次成井工艺）作为砂岩型地浸采铀工艺钻孔的主要钻孔结构,在国内多个铀矿区进行了应用,但在应用过程中过滤器易堵塞损坏、所需洗井时间长、钻孔使用寿命短等问题也逐渐凸显出来。本文对填砾式结构钻孔存在的问题进行分析,针对问题产生的原因,从钻孔结构、注浆技术、含矿含水层切割技术、内置过滤器安装、逆向投砾等方面进行施工工艺革新,形成了新型开窗式切割钻孔施工工艺。在新疆某铀矿床进行了规模应用,效果良好,较好地解决了填砾式钻孔施工工艺存在的问题。     

扩孔式钻孔在内蒙古地浸铀矿的应用

从填砾式钻孔结构存在的不足论述了扩孔式钻孔结构的试验和应用情况,施工工艺由裸孔钻井、套管安装、逆向注浆固井、孔内钻进、扩孔和内置过滤器安装几部分工序构成,具有明显的优越性,运行中满足地浸矿山对水量的要求,具有洗井简单、施工质量好、施工成本低和资源回收率高的特点。     

可更换过滤器式地浸采铀钻孔施工技术

为解决地浸采铀钻孔施工成本高、施工周期长,以及后期生产过程中洗井效果不明显、洗井效率低等问题,通过研究采用可更换过滤器式钻孔施工技术,研制内置型陶粒贴砾过滤器,成功实现了过滤器的提升更换。相比传统填砾式钻孔施工,可更换过滤器式钻孔施工技术的单钻孔施工成本降低了6%,钻孔施工周期缩短了1~2 d/孔,成井效率提升了约16%;采用逆向注浆固井技术,实现钻孔固井质量合格率100%。     

可更换过滤器式地浸采铀钻孔施工技术

为解决地浸采铀钻孔施工成本高、施工周期长,以及后期生产过程中洗井效果不明显、洗井效率低等问题,通过研究采用可更换过滤器式钻孔施工技术,研制内置型陶粒贴砾过滤器,成功实现了过滤器的提升更换。相比传统填砾式钻孔施工,可更换过滤器式钻孔施工技术的单钻孔施工成本降低了6%,钻孔施工周期缩短了1~2 d/孔,成井效率提升了约16%;采用逆向注浆固井技术,实现钻孔固井质量合格率100%。     

分段填砾成井工艺技术探讨

为了对同一钻孔内不同深度的2个矿层分别安装过滤器,以及阻断两过滤器之间环空通道,使两层矿之间没有水力联系,本研究试验了用分段填砾和层间水泥止水的钻孔施工工艺技术,设计了相应的分段填砾钻孔结构、成井技术方法、矿层间分割方法、封水效果监测方法和自重分割器。经实践证明,在新疆某铀矿矿区试验施工了2个分段填砾钻孔,全部取得成功,且试验成果效果良好。通过本试验研究,建立了一套可靠的分段填砾建造过滤器的地浸工艺钻孔施工技术方法,对分段填砾成井工艺的工程应用有一定指导性意义。     

分层填砾钻孔结构在多层砂岩铀矿床地浸采铀中的应用

对于多层砂岩型铀矿床,必须在同一钻孔中形成2个或2个以上的过滤层,以实现同一钻孔多层不同工艺制度的开采。根据多层矿床特点,在已有单层矿体填砾式钻孔结构施工工艺基础上,采用人工隔水层和分层填砾法一次成井建造2层过滤器。实践证明,采用分层填砾法建造具有独立含水层的多层矿体过滤器,方法简单,施工连续,周期短,可以一次成井,钻孔成本较低。     

填砾工艺在地浸钻孔施工中的应用

填砾式结构作为一种比较先进的钻孔结构,自运用到我国地浸生产钻孔以来,其施工技术已相对成熟,施工工艺也从静水填砾发展到动水填砾,特别是动水上升流填砾工艺已广泛得到应用,在大量实践中积累了丰富经验,使填砾式钻孔结构的施工工艺进一步完善.     

填砾式钻孔结构在地浸采铀现场试验中的应用

根据伊宁铀矿矿床Ⅲ的矿体和水文地质特征，考虑托盘钻孔存在的问题，在现场进行了填砾式钻孔结构的试验，并成功采用了砂泵填砾施工工艺，做到了工艺钻孔监督及管理量化，保证了钻孔的施工质量。     

非填砾过滤器进水缝隙尺寸确定

该文概述了国内外关于非填砾过滤器进水缝隙尺寸的规定,探讨了非填砾过滤器进水缝隙尺寸确定的设计标准及影响因素,在此基础上,对我国现行国标关于供水管井及勘察抽水试验孔非填砾过滤器进水缝隙尺寸的规定提出了修改意见。认为非填砾过滤器进水缝隙尺寸的规定,应根据设计标准的不同,综合考虑影响非填砾过滤器进水缝隙尺寸的因素来确定。     

对砾石过滤器设计中若干问题的探讨

砾石过滤器是当今各国最常使用的过滤器型式之一。它与网状过滤器及贴砾过滤器相比具有出水效率高、不易游堵和使用寿命长的优点。笔者在参阅文献及室内试验的基础上,就填砾规格、填砾厚度及滤水管结构型式的选择和缝隙宽度(t)的设计等问题进行了分析和探讨。     

地浸开采多层矿体的钻孔过滤器建造工艺

以某典型的多层矿化砂岩型铀矿体为例,研究地浸开采多层矿体的钻孔过滤器建造工艺。根据该矿体特点,在P13~P15号勘探线之间设计施工了4个注液钻孔和1个抽液钻孔,采用5种不同的方法建造过滤器。介绍不同方法的建造工艺,分析这些方法的优缺点及适用条件。就5个试验钻孔而言,分层填砾法施工连续,操作简单,完井效果好,是建造多层过滤器较为适用的方法。     

水平井用携砾过滤器室内模拟研究

针对水平井成井特点,结合大量室内试验,研制了双壁预充陶粒携砾过滤器.该过滤器滤层均匀密实、粒径级配合理,透水、阻砂性能好.使用携砾过滤器成井时,不用围填滤料,简化了成井工艺;衬管具有较高的抗拉、抗压强度和韧性,质量轻,便于水平井铺管安装,解决了水平井无法围填滤料的成井难题.     

陶粒贴砾过滤器的研制与应用

针对水井修井和水平井成井填砾困难的特点,通过大量室内试验,研制了陶粒贴砾过滤器.该过滤器以PVC-U塑料管作衬管、陶粒作滤料,经粘合剂粘结而成,具有滤水阻砂效果好,整体质量轻,韧性好,滤层的抗压、抗冲击强度高等优点.介绍了陶粒贴砾过滤器的基本性能特点和应用效果.     

塑衬携砾过滤器在山西原平市东营村示范井中的应用

结合地质调查项目研制的塑衬携砾过滤器,为进一步检验其实际应用效果,2008年9-10月在山西省原平市东营村地方病严重区进行了塑衬携砾过滤器的野外成井示范,示范结果表明,携砾过滤器完全可以用于中深井的水文水井成井,取代传统的填砾成井过滤器.     

提高地浸钻孔出水量的有效技术措施

地浸钻孔是一种以采矿为目的的钻孔,提高钻孔出水量就是提高钻孔的采矿量。通过对多年地浸钻孔施工经验和理论进行分析,发现影响钻孔出水量的主要因素为钻井泥浆的成分和性能以及人工过滤层的渗透性差异,提出在地浸钻孔施工方案中采用植物胶净化泥浆钻进和扩孔、投砾罐射吸式填砾、物理化学组合洗井3种技术措施,对比前后施工钻孔的出水量大小,证明了该技术措施对提高地浸钻孔出水量具有良好的效果。     

新疆某铀矿床钻井内置过滤器技术研究

为了解决新疆某铀矿床采区钻井过滤器损坏、钻井无法继续使用的问题,尝试使用内置过滤器技术。以该矿床4#采区为例,分析了前期修复过程中切割、内置过滤器技术存在的问题,并在该采区再次进行了过滤器修复试验。结果表明:通过采用二次钻进、优化切割刀具结构、设计制作内置过滤器铆固装置等方法可以解决修复过程存在的问题;钻井修复后,浸出效果得到提升,4-0206#试验单元抽液量由1.5 m 3/h上升至2.9 m 3/h,浸出液铀质量浓度由15.8 mg/L上升至35.3 mg/L,取得了良好的效果。     

浅层低渗透性含水层水平盲井开采技术研究初探

水平井是开采浅层低渗透性含水层地下水的有效方法.水平井可以双面孔形式成井,也可以盲孔的形式成井(单一掘进工作面成井).在场地受限或客户有特定要求情况下,水平盲井能够获得比水平双面井更大的优势.从钻孔设计、钻进扩孔、井管铺设、填砾洗井等方面对水平盲井施工工艺进行了探讨.通过研究,研制出了适合水平盲井施工的过滤器,提出了相适应的钻进方法和成井工艺,为进行水平盲井的野外试验奠定基础,为相关研究探索提供参考.     

井下净水站过滤装置液压系统设计与建模仿真研究

对煤矿井下净水站过滤装置进行了研究,介绍了过滤装置结构组成。设计了能使四级过滤装置在不断供水的情况下,实现正向与反向冲洗的液压系统;设计了能使液压马达在缝隙式过滤器和纤维滤料L、R罐冲洗时提供合适转速的液压油路系统。利用AMEsim软件,对所设计的液压系统和液压油路系统进行建模仿真,分析了纤维滤料L、R罐和折叠式过滤器的流量-时间曲线,分析了液压马达转速-时间曲线,结果表明,所设计的液压系统和液压油路系统满足使用要求。     

逆向注浆工艺在超深地浸钻孔中的应用研究

设计了滑套式和球阀式2种井下逆向注浆控制阀和1种井口密封装置,并在新疆某超深地浸矿床进行了试验。试验结果显示3种逆向注浆装置均能实现逆向注浆的技术目标。综合考虑施工可靠性和注浆效果,在切割式钻孔结构中推荐使用井口密封装置配合滑套式逆向注浆控制阀的工艺组合,该组合能充分实现套管密封,安全可靠;在下裸露式钻孔结构中推荐单独使用井口密封装置实现逆向注浆,该方法操作简单,对后续作业影响较小。逆向注浆工艺与地浸钻孔常用的环空正向注浆相比,能够有效避免混浆段的产生,同时提高注浆质量,尤其是在超深地浸钻孔中效果更为明显。逆向注浆工艺作为一种新的钻孔工艺技术在超深地浸钻孔中具有广泛的应用前景。     

基于引射器原理的投砾装置喷嘴CFD优化仿真分析

地浸钻孔成井工艺中,目前常用的投砾设备主要有渣浆泵与各类自制投砾装置。基于引射器原理的投砾装置是一种现场应用较广的投砾装置,为了提高该投砾装置的工作效率和投砾质量,本文基于计算流体力学的数值模拟软件Fluent对引射器原理的投砾装置的引射器结构进行了数值模拟的优化分析。分析结果表明,引射器喷嘴直径对引射效果具有较大影响,引射器的引射系数随喷嘴直径的增大而逐渐减小,但较小的喷嘴直径会导致对泥浆泵的泵压负荷增大,对于现场使用的BW250型泥浆泵,要求最高压力≯6 MPa,因此引射器喷嘴的直径为5 mm时为最优值;混合室直径增大会降低引射器性能,根据砾料通过能力等确定最优参数为18 mm;混合室长度有利于提高引射器性能,本文优化值为120 mm长度时为较佳混合室管长。优化后的投砾装置较原有基于大喷嘴直径引射器的投砾装置,投砾效率和质量均有大幅提高。