本发明专利技术公开一种地浸铀矿山大功率超声波解堵增渗装置及方法，涉及地浸采铀技术领域，主要结构包括超声波洗井车、超声波专用电缆、井口支架、滑轮和超声波换能器；所述井口支架设置于抽注液井的井口处，所述滑轮设置于所述井口支架上，所述超声波专用电缆一端设置于所述超声波洗井车上，另一端绕过所述滑轮后伸入所述抽注液井内，所述超声波换能器设置于所述超声波专用电缆的另一端的端部；通过超声波换能器对过滤器上的结垢物进行振荡清除，再通过空压机注入压缩空气将结垢物和水同时排出，从而安全有效地去除过滤器及近井地带的结垢物，有效恢复钻井抽注液能力，对环境影响小。
【技术实现步骤摘要】
一种地浸铀矿山大功率超声波解堵增渗装置及方法
本专利技术涉及地浸采铀
，特别是涉及一种地浸铀矿山大功率超声波解堵增渗装置及方法。
技术介绍
地浸采铀技术是一种只需在地表将特殊溶液通过钻井注入到地下的含矿含水层中，溶液在地下渗流的过程中选择性溶解矿石中的铀，形成的浸出液被提升至地表，从而提取和回收铀金属的采冶工艺。该技术需要在钻井的含矿层段设置一定长度的过滤器，保证溶液的顺利通过。但是在地浸铀矿山的生产运行过程中，常会在过滤器及周边的近井地带形成结垢物，发生钻井和矿层堵塞问题，降低抽注液能力，为应对该问题通常采用空压机洗井、活塞洗井、化学洗井等洗井方法来疏通堵塞的井管过滤器，对于近井地带矿层堵塞通常采用化学增渗方法。以上各种洗井方法均可在一定程度上缓解钻井过滤器堵塞，但均存在一定的局限性及缺点，比如空压机洗井对井筒内结垢物的去除和沉砂的反排有明显作用，但是并不能有效解除过滤器及及外围近井地带形成的结垢物；化学洗井同样作用范围有限，洗井后短时间内能够提高钻井的过液能力，但流量下降速度较快，运行一段时间后就需要再次进行洗井作业；活塞洗井安全风险较高，活塞洗井设备大部分属于刚性材料，活塞头及钻杆或钢丝绳在井内下放、提拉过程中极易对塑料井管或过滤器造成损坏，或者造成活塞头掉落、钢丝绳折断等井内事故。用于解除近井地带矿层堵塞的化学增渗方法，一般采用HF、HCl等强酸与其他化合物组成的混合试剂对地层进行溶蚀以解除地层堵塞，该方法在一定程度上缓解地层堵塞的同时引入了大量酸性物质及其他杂质离子，不利于地层保护，且对后续水冶处理带来了很大的干扰。因此，需要一种能够有效解除地浸铀矿山钻井及矿层堵塞的环保型解堵增渗方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决以上各种解堵增渗方法存在的影响范围小、堵塞物去除效果差、安全风险高、缺乏地层保护等缺点，提供了一种地浸铀矿山大功率超声波解堵增渗装置及方法。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种地浸铀矿山大功率超声波解堵增渗装置，包括超声波洗井车、超声波专用电缆、井口支架、滑轮和超声波换能器；所述井口支架设置于抽注液井的井口处，所述滑轮设置于所述井口支架上，所述超声波专用电缆一端设置于所述超声波洗井车上，另一端绕过所述滑轮后伸入所述抽注液井内，所述超声波换能器设置于所述超声波专用电缆的另一端的端部。可选的，所述超声波洗井车包括运载车辆、超声波发射器和绞车；所述超声波发射器和所述绞车均设置于所述运载车辆内，所述超声波专用电缆设置于所述绞车上，所述超声波专用电缆的一端与所述超声波发射器电连接，所述超声波专用电缆的另一端与超声波换能器电连接。可选的，还包括风管、空压机和密封机构；所述风管一端连通所述空压机，另一端贯穿所述密封机构后插入所述抽注液井内，所述密封机构设置于所述抽注液井的井口。本专利技术还公开一种基于上述的地浸铀矿山大功率超声波解堵增渗装置的使用方法，包括以下步骤：(1)拔出注液井内的注液管路或抽液井内的抽液潜水泵；(2)将井口支架对准抽注液井的井口，井架上安装滑轮；(3)将超声波洗井车对准井口支架，使超声波洗井车、井口支架、抽注液井的井口位于一条直线上；(4)将超声波换能器下放至抽注液井内，超声波换能器与超声波专用电缆连接，超声波专用电缆与超声波发射器连接，超声波专用电缆通过超声波洗井车上的绞车缓慢收放；将超声波换能器下放至过滤器位置，使超声波换能器有效作用段上部对准过滤器顶部或底部；(5)设置超声波发射器参数，频率与超声波换能器的工作频率相匹配，功率与抽注液井间距和钻井深度相匹配，以使超声波换能器发挥出最佳工作性能；(6)参数设置完毕后，开启超声波发射器，电信号通过超声波专用电缆传输给超声波换能器，超声波换能器开始工作，发出超声波；(7)超声波换能器工作设定时间后更换频率继续工作；(8)下放过滤器至下一个层位，继续按照步骤(7)施加超声波；(9)当整个过滤器段完成解堵增渗作业后，提升超声波专用电缆，将超声波换能器提升至地表，从抽注液井的井口取出；(10)下放风管至过滤器位置，在抽注液井的井口安装密封机构；(11)启动空压机，通过风管向井下鼓入一定压力的空气，利用空气压力将过滤器段清洗下来的结垢物从井底沉砂管内排除，通过密封机构上的另一条管路排至积液池进行后续处理；(12)停止压气，此时钻井内水量减少、压力减小，过滤器周边近井地带内被超声波清洗下来的堵塞物会随着水流排至钻井内；(13)待钻井内的水量恢复后，继续压气，排除堵塞物；(14)循环压气作业，直至反排至地表的水体清澈，表明钻井内堵塞物被反排干净；(15)撤掉风管及密封机构，恢复正常的钻井抽注液功能。可选的，步骤(7)中，首先，超声波换能器的工作频率为15-30kHz，作业时间为1小时，然后，在超声波换能器的工作频率为前述工作频率±2kHz范围内，作业时间为1小时。本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：本专利技术中的地浸铀矿山大功率超声波解堵增渗装置主要结构包括超声波洗井车、超声波专用电缆、井口支架、滑轮和超声波换能器；通过超声波换能器对过滤器上的结垢物进行振荡清除，再通过空压机注入压缩空气将结垢物和水同时排出，从而安全有效地去除过滤器上的结垢物，有效恢复钻井抽注液能力，对环境影响小。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术地浸铀矿山大功率超声波解堵增渗装置的结构示意图；图2为本专利技术地浸铀矿山大功率超声波解堵增渗装置中超声波换能器的结构示意图；图3为本专利技术地浸铀矿山大功率超声波解堵增渗装置中超声波解堵增渗前后流量变化曲线图；图4为本专利技术地浸铀矿山大功率超声波解堵增渗装置中超声波影响范围示意图。附图标记说明：1、超声波洗井车；2、超声波发射器；3、绞车；4、超声波专用电缆；5、滑轮；6、井口支架；7、超声波换能器；8、钻井；9、过滤器；10、沉砂管；11、电缆；12、转换接头；13、匹配段；14、平衡段；15、抽液井；16、注液井；17、超声波有效影响范围。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例一：如图1所示，本实施例提供一种地浸铀矿山大功率超声波解堵增渗装置，包括超声波洗井车1、超声波专用电缆4、井口支架6、滑轮5和超声波换能器7；所述井口支架6设置于抽注液井的井口处，所述滑轮5设置于本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种地浸铀矿山大功率超声波解堵增渗装置，其特征在于，包括超声波洗井车、超声波专用电缆、井口支架、滑轮和超声波换能器；所述井口支架设置于抽注液井的井口处，所述滑轮设置于所述井口支架上，所述超声波专用电缆一端设置于所述超声波洗井车上，另一端绕过所述滑轮后伸入所述抽注液井内，所述超声波换能器设置于所述超声波专用电缆的另一端的端部。/n
【技术特征摘要】
1.一种地浸铀矿山大功率超声波解堵增渗装置，其特征在于，包括超声波洗井车、超声波专用电缆、井口支架、滑轮和超声波换能器；所述井口支架设置于抽注液井的井口处，所述滑轮设置于所述井口支架上，所述超声波专用电缆一端设置于所述超声波洗井车上，另一端绕过所述滑轮后伸入所述抽注液井内，所述超声波换能器设置于所述超声波专用电缆的另一端的端部。
2.根据权利要求1所述的地浸铀矿山大功率超声波解堵增渗装置，其特征在于，所述超声波洗井车包括运载车辆、超声波发射器和绞车；所述超声波发射器和所述绞车均设置于所述运载车辆内，所述超声波专用电缆设置于所述绞车上，所述超声波专用电缆的一端与所述超声波发射器电连接，所述超声波专用电缆的另一端与超声波换能器电连接。
3.根据权利要求1所述的地浸铀矿山大功率超声波解堵增渗装置，其特征在于，还包括风管、空压机和密封机构；所述风管一端连通所述空压机，另一端贯穿所述密封机构后插入所述抽注液井内，所述密封机构设置于所述抽注液井的井口。
4.一种基于权利要求1-3任一项所述的地浸铀矿山大功率超声波解堵增渗装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)拔出注液井内的注液管路或抽液井内的抽液潜水泵；
(2)将井口支架对准抽注液井的井口，井架上安装滑轮；
(3)将超声波洗井车对准井口支架，使超声波洗井车、井口支架、抽注液井的井口位于一条直线上；
(4)将超声波换能器下放至抽注液井内，超声波换能器与超声波专用电缆连接，超声波专用电缆与超声波发射器连接，超声波专用电缆通过超声波洗井车上的绞车缓慢收放；将超声...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜志明，李宏星，廖文胜，刘双民，
申请(专利权)人：核工业北京化工冶金研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11
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