提高地浸矿山潜水泵使用周期的方法

针对内蒙古某CO_2+O_2地浸采铀矿山浸出液提升泵故障频次高、使用周期短等问题,分析了出现这些问题的主要原因,并根据不同原因相应地提出了对潜水泵进行定期清淤、降低频率运行、更换低功率潜水泵以及有针对性地洗井等解决方法,并将其应用于现场,有效解决了因潜水泵积淤导致的抽液量下降和电机过流以及因抽液钻孔动水位低、涌水量不足导致的潜水泵抽空、绝缘烧损等问题,降低了潜水泵故障频次,提高了潜水泵使用周期。     

地浸采铀抽液井口密封装置的设计及应用

制作抽液井密封装置,实现密闭式抽液。利用潜水泵电机的最大输送能力,应用连通器负压原理,尽可能使周围的溶浸液通过含矿含水层定向流向抽液井,增强地层溶液的渗透能力,在保证潜水泵设备正常运转情况下,提高单孔最大抽液量。经改进密封装置,人为提升抽液井静水位,基本实现抽液井内无气体全充液,延长潜水泵电机正常使用寿命。该密封装置在地层渗透性较差的砂岩性铀矿床开采中使用效果尤为明显。     

帷幕注水地浸采铀三维地下水流数值模拟

在大量实测资料基础上,建立了新疆某铀矿床C10采区含矿含水层地下水流系统帷幕注水数值模型,模型总体相关系数达到0.82,较好地模拟了采区帷幕注水抬升含水层水位的水流状态。利用该模型对采区在开展抽注生产情况下含水层区域地下水位变化趋势进行预测。预测显示,在现有水力条件下,采区地浸生产钻孔设计为五点型,21个抽液孔33个注液孔,单孔抽液量为60m3/d,抽注孔间距为25m的井场排布时,采区外围8个帷幕孔进行帷幕注水抬升水位,单孔平均注液流量为115m3/d,1a内采区含水层地下水水位标高保持在1 210m以上,可维持井场正常抽注平衡。     

地浸抽液钻孔潜水泵提放设备的研制

针对地浸矿山潜水泵提升浸出液的特点，研制了车载式电动提放潜水泵装置。该装置结构简单，易操作，性能稳定且安全可靠，在新疆某地浸采铀现场试验中得到了良好的应用。实际应用中通过与人工、卷扬机提放潜水泵的方式相比较，研制的电动提放潜水泵装置可以显著提高工作效率，并且可以随车移动，便于野外多孔操作，解决了地浸矿山抽液钻孔中潜水泵的提升和下放困难的问题。     

地浸采铀井场溶液运移特征与抽注液量控制研究

地浸采铀过程中,矿山通过总抽液量大于总注液量0.3%控制溶液向采区外围渗流弥散。从地下水运移特征入手,根据渗流理论提出了地浸采铀井场溶液向外渗流总量的计算方法和研究思路,模拟计算采区溶液向外渗流总量为采区内渗入与渗出边界水位差造成的总渗流量。研究表明,地浸采铀矿山在生产运行时,只要控制排至蒸发池的溶液总量略大于溶液向外渗流总量,就可有效保持溶液总量稳定,减少浸出剂的浪费,提高地浸采铀效率。     

CO_2+O_2中性原地浸出采铀矿山井场抽注液平衡与地下水环境的影响关系

地浸矿山采铀过程中既要尽量减少溶浸液向采区外围扩散、流失,又要避免采区外围地下水大量流入采区内部,以减小溶浸液对矿层外围地下水环境影响并提高浸出效率。在钱家店(钱Ⅱ块)铀矿床CO_2+O_2中性浸出地浸采铀矿山,改变抽注液比对矿层地下水水位及水样化学组分进行测量与分析,研究地浸采铀抽注液平衡与地下水环境的影响规律。通过在合理区间内调整井场采区抽注液比,控制矿层溶浸液溶浸范围、减小溶浸液向外围扩散,实现了有效控制地下水化学组分趋于稳定,减小地浸开采对地下水环境影响的目的。研究表明,控制抽液总量大于注液总量0.3%至0.35%时,井场内部形成大的降落漏斗,溶浸液只在井场边缘附近运移,扩散距离可控。     

示踪法在地浸采铀溶浸液流速测定中的应用

为研究地浸采铀过程中的溶浸液的渗流速度,在某铀矿地浸采铀现场开展了稳定抽注条件下的溶浸液渗流示踪试验,采用荧光黄钠作为示踪剂,在稳定的注液压力和抽液降深条件下,示踪测定溶浸液在含矿含水层中的渗流速度。试验结果表明抽液中示踪剂有明显的浓度峰值,能较好地反映出溶浸液在矿层中的运移状态。     

某铀矿床主矿体地浸地质条件的初步评价

介绍了某铀矿床的矿床地质、水文地质概况和主矿体的矿体特征、矿石特征、含矿含水层及隔层特征、水力及水化学特征。在与相邻已开发的铀矿床主矿体的地质特征对比的基础上,结合矿石的选冶研究成果,针对低渗透、承压水头高的地浸砂岩型铀矿床提出了可通过适当加大2孔动水位的水头差以增大抽注液量。铀矿床主矿体地质、地浸条件初步评价结果认为,该矿床适宜地浸。     

地浸开采井场抽注单元优化设计研究

地浸开采井场抽注单元可能出现注液量大于抽液量的情况，造成部分浸出液扩散至溶浸范围之外。通过采区目标优化方法，对井场单孔抽注液量进行优化计算，能够实现采区每个抽注单元的抽注平衡，保持总抽液量大于总注液量0.5%,使浸出液尽可能控制在井场范围内。根据优化结果调整各抽注单元的抽注液量，可实现采区同时投产、同时退役。     

钻孔抽液量与浸出液铀浓度的关系

结合矿石实验室试验和矿床大流量、低浓度工艺地浸采铀现场试验,讨论了钻孔抽液量对浸出液铀浓度的影响,最终得出,在地浸采铀范畴内,浸出液铀浓度不受钻孔抽液量的影响.     

地浸采铀过程中抽注液量影响因素分析

在地浸采铀过程中,研究与抽注液量相关的因素及其作用方式,对提高并稳定生产井的抽注液能力具有重要意义。研究表明,浸出剂配方与浸出工艺是产生沉淀而堵塞矿层的基本原因,浸出剂中固体微粒造成的矿层堵塞是抽注液量下降的重要因素,气体堵塞及其他如抽注量剧烈变化也是影响抽注液量的因素。针对以上因素,生产过程中应采用有效的过滤工序、合适的浸出剂配方、适当的增产措施(如酸化洗井等矿层渗透性保护技术),以维持或提高矿床的抽注液量,实现经济、高效开发地浸矿山的目的。     

应用粒子示踪模拟技术确定地浸采铀溶浸范围

溶浸范围是铀矿地浸开采经济技术评价的重要考量要素之一。由于溶浸过程发生在地下矿层,溶浸范围的确定往往比较困难。本文以我国某砂岩铀矿地浸单元为例,根据研究区水文地质条件和实际地浸抽注液流量数据,运用地下水模拟软件Visual Modflow粒子示踪技术对溶浸液渗流路径和范围进行了模拟,模拟结果的示踪迹线指示出了溶浸液从注液孔进入矿层后的不同渗流方向、速度及运移路径,沿该迹线的溶浸液流量有所不同,对抽液总流量的贡献率也不同。按贡献率大小从低到高剔除占总贡献率5%的那些低效率的迹线,保留占总贡献率95%的迹线,以此圈定了该地浸条件下的有效溶浸范围,计算得出有效溶浸面积是钻孔所围几何面积的1.51倍。     

地浸采铀矿层伤害评价与区块配伍性研究

地层伤害降低地浸采铀钻井的抽注液能力。结合地浸采铀工艺的特点，如何有效地预防伤害、保护矿层，最大限度地提高钻井产能和注液能力，开展地层伤害评价与区块配伍性评价研究是地浸采铀一项崭新的课题。本文在对地浸采铀地层伤害进行分类的基础上，结合某矿床地浸采铀实践，提出了地层伤害实验与评价的方法；通过区块配伍性评价，得出区块整体复合解堵改造方案，从而达到消除伤害，保护矿层的目的。     

某地浸井场抽大于注比例与地下水环境影响关系的研究

以内蒙古某地浸生产井场为研究对象,详细研究了其水文地质条件,结合井场布置和生产中的抽注液流量等条件,应用GMS建立了三维地下水数值模型。分别对抽大于注比例为0.1%~3%等6种条件下的地下水流场、浸出液中天然U迁移扩散距离及浓度分布等进行了数值模拟和分析,得到了抽大于注比例与地浸生产地下水环境影响之间的关系,为我国原地浸出采铀设计和生产中抽大于注比例的确定奠定了技术基础。     

非均一抽注技术在地浸地下水环境保护中的应用

以通辽钱家店铀矿床为例,在保证相同抽注总量的基础上,调整采区局部抽注液量,设置不同的抽注流量分配方式,并对各分配方式进行地下水数值模拟计算,从地下水流场、溶质运移、粒子追踪三方面研究非均一抽注比例技术在地浸地下水环境保护中的可行性。结果表明,增大边界抽液井流量和减小外围注液井流量均可以不同程度地减小地浸生产对地下水环境的影响,且合理分配注液量对核素迁移的控制效果更明显。     

原地浸铀中溶液渗漏对经济和环境的影响

对原地溶浸采铀矿山的设计应提出的一个问题是矿带含水层受上下弱透水性岩层的封闭程度如何。如封闭程度低,那么由单一的抽液井用泵抽液造成的稳态水位下降就要比在封闭程度高的含水层中所预料的小,这是因为通过弱透水岩层的渗漏量成为流向集     

大直径地面钻井井身稳定特性分析及工程控制

高强度开采条件下地面钻井受剧烈采动影响易破坏失效,运用有限差分程序FLAC3D对采动条件下不同直径钻井套管的受力进行了模拟计算,结果表明岩层分界面处套管变形较大,套管直径越大其变形和承受应力更小,钻井直径加大失效的风险降低。针对常规直径钻井在抽采过程中受采动影响发生严重破坏的问题,余吾煤业公司开展进行了大直径地面钻井抽采采空区瓦斯的工程试验,取得了良好的效果,现场试验结果表明采用大直径地面钻井可避免钻井完全失效,延长钻井抽采有效期。     

某酸法地浸铀矿山全采区地下水流场变化数值模拟

区域流场是地下水中溶质迁移的基础,其形态特征是判断地浸铀矿山地下水环境影响范围的前提,准确预测区域流场的变化情况对指导地浸铀矿山生产实践有着极其重要的作用。本文以我国北方某地浸铀矿山为研究对象,利用数值模拟方法再现了该地浸铀矿山生产以来全采区地下水流场变化情况。模拟结果表明,生产井的抽注活动是区域地下水流场变化的根本原因,采区内部由于生产井的抽注活动,注液井周围会形成小范围的水头升高区,形成点源,抽液井周围则形成水头下降区,成为点汇;但生产期间总抽液量大于总注液量,全采区整体上形成了明显的水头下降区,区域降落漏斗的形成可以有效控制浸出液中溶解组分的迁移范围。结合含矿含水层地下水pH、铀、硫酸根背景值及采区监测井监测数据,进一步证实了区域流场形态对地下水中溶解组分迁移范围的控制作用,得出该地浸铀矿山的地下水环境影响控制在了150 m以内。     

深层地下热水钻井井内动水位升高值的计算

深层地下热水钻井在开采过程中井内水温明显高于开采前的水温 ,水的密度随之降低 ,可导致动水位高于开采前的静水位。动水位的升高值可以根据静水条件下井内水柱高度及井底和井口水温进行近似计算。     

冻结技术控制地浸采铀抽注液流量比例的可行性分析

地浸采铀抽注液流量的比例直接影响采铀成本,控制着铀矿开采区域的环境污染范围及程度。本文对冻结技术应用于地浸采铀领域的可行性进行了简要分析,说明冻结技术可以使地浸采铀过程不受抽注液流量比例的限制,减小环境污染,并对冻结技术在地浸采铀领域的推广应用提出建议。