本发明专利技术提供了一种铀矿二氧化碳爆破和二氧化碳、氧气地浸开采试验装置，包括试样密封单元、爆破单元、溶浸单元、注液单元、液压调控单元、气压调控单元和检测单元，试样密封单元用于容置并密封砂岩铀矿的试样；爆破单元与试样密封单元内的试样连通；溶浸单元与试样密封单元连通；注液单元与试样密封单元连通；液压调控单元与试样密封单元连通；气压调控单元与试样密封单元连通；检测单元与试样密封单元连通。本发明专利技术提供的铀矿二氧化碳爆破和二氧化碳、氧气地浸开采试验装置，旨在实现真实模拟砂岩铀矿的爆破和地浸开采过程，深入研究砂岩铀矿爆破裂隙的起裂扩展规律、爆破矿层的渗透率演化规律，以及裂隙岩体溶浸液反应流动规律。律。律。
【技术实现步骤摘要】
铀矿二氧化碳爆破和二氧化碳、氧气地浸开采试验装置
[0001]本专利技术属于地质开采
，更具体地说，是涉及一种铀矿二氧化碳爆破和二氧化碳、氧气地浸开采试验装置。
技术介绍
[0002]铀是重要的天然放射性元素，也是最重要的核燃料，铀矿作为重要的国家战略资源和能源矿产，在国防建设和经济发展中发挥重要的作用。随着铀矿资源开采难道和深度的增加，砂岩铀矿层的渗透率逐步降低，低渗透性成为制约铀矿开采的关键因素。
[0003]通过爆破可以使铀矿层内部形成三维裂隙网络，显著提高铀矿层的整体渗透性。CO2+O2中性地浸对地下水环境的影响小，对于碳酸盐含量高、地下水矿化度高的铀矿有很强的适应性。目前，将爆破和CO2+O2中性地浸技术结合应用有望成为破解我国深层低渗透砂岩铀矿难以高效开采的关键。通过实验模拟有助于研究砂岩铀矿爆破裂隙的起裂扩展规律、爆破矿层的渗透率演化规律，以及裂隙岩体溶浸液反应流动规律，但目前缺乏针对该技术的试验装置。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于提供一种铀矿二氧化碳爆破和二氧化碳、氧气地浸开采试验装置，旨在实现真实模拟砂岩铀矿的爆破和地浸开采过程，深入研究砂岩铀矿爆破裂隙的起裂扩展规律、爆破矿层的渗透率演化规律，以及裂隙岩体溶浸液反应流动规律。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：提供一种铀矿二氧化碳爆破和二氧化碳、氧气地浸开采试验装置，包括：
[0006]试样密封单元，用于容置并密封砂岩铀矿的试样；
[0007]爆破单元，与所述试样密封单元内的试样连通，用于对试样进行爆破；
[0008]溶浸单元，与所述试样密封单元连通，所述溶浸单元用于向所述试样密封单元内通入中性溶浸剂；
[0009]注液单元，与所述试样密封单元连通，用于向所述试样密封单元内通入矿层水；
[0010]液压调控单元，与所述试样密封单元连通，用于调控所述试样密封单元对试样施加的压力；
[0011]气压调控单元，与所述试样密封单元连通，用于向所述试样密封单元内通入气体并能够检测通入气体的压力；以及
[0012]检测单元，与所述试样密封单元连通，所述检测单元用于对试样的浸出液和浸出气体进行检测。
[0013]在一种可能的实现方式中，所述溶浸单元包括混合罐和并联于所述混合罐输入端的CO2储罐和O2储罐，所述混合罐的输出端与所述试样密封单元连通。
[0014]在一种可能的实现方式中，所述混合罐内设有搅拌器。
[0015]在一种可能的实现方式中，所述爆破单元包括CO2爆破管，所述CO2爆破管的输出端
与试样连通，用于使试样爆破产生裂隙。
[0016]在一种可能的实现方式中，所述爆破单元还包括第一调压罐，所述第一调压罐的输出端与所述CO2爆破管的输入端连通，所述第一调压罐的输入端与气源连通，所述第一调压罐用于调节通入所述CO2爆破管内的气体压力。
[0017]在一种可能的实现方式中，所述注液单元包括储液罐和与所述储液罐连通的第一输送泵，所述第一输送泵的输出端与所述试样密封单元连通，所述第一输送泵用于将所述储液罐内的液体通入所述试样密封单元内。
[0018]在一种可能的实现方式中，所述液压调控单元包括液压驱动器和并联于所述液压驱动器输出端的X轴加载器、Y轴加载器和Z轴加载器，所述X轴加载器的输出端、Y轴加载器的输出端和Z轴加载器的输出端分别与试样上相对应的面连接。
[0019]在一种可能的实现方式中，所述检测单元包括与所述试样密封单元连通气液分离组件，以及分别与所述气液分离组件连通的浸出液检测器和气体检测器。
[0020]在一种可能的实现方式中，所述检测单元还包括声发射监测装置，所述声发射监测装置包括控制组件和与所述控制组件电连接的探头，所述探头设于试样上，用于记录试样爆破过程中的裂隙扩展数据。
[0021]在一种可能的实现方式中，所述气压调控单元包括储气罐和与所述储气罐连通的第二调压罐，所述第二调压罐的输出端与所述试样密封单元连通，所述第二调压罐与所述试样密封单元之间设有压力检测器，所述气压调控单元还包括设于所述储气罐和所述第二调压罐之间的增压泵和真空泵。
[0022]本专利技术提供的铀矿二氧化碳爆破和二氧化碳、氧气地浸开采试验装置的有益效果在于：与现有技术相比，本专利技术铀矿二氧化碳爆破和二氧化碳、氧气地浸开采试验装置在试样上开设爆破孔，并将试样密封安装于试样密封单元内。通过液压调控单元对试样密封单元施加一定的压力，真实模拟铀矿层的应力场，然后通过注液单元向试样密封单元内通入矿层水，模拟铀矿层的水动力环境。将爆破单元与爆破孔连通进行爆破，使试样上产生裂隙。气压调控单元向试样密封单元内通入气体，观测气压检测器的变化，通过瞬态压力脉冲法测试爆破后试样的渗透率，与试样的初始渗透率对比可以研究爆破增渗效果。然后通过溶浸单元向试样密封单元内通入中性溶浸剂，中性溶浸剂与试样反应使试样内流出浸出液，反应产生气体，检测单元对反应后产生的浸出液的压力、pH值和离子浓度，以及对气体的组分进行检测，有利于对砂岩铀矿的开采进行深入研究。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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。
[0024]图1为本专利技术实施例提供的铀矿二氧化碳爆破和二氧化碳、氧气地浸开采试验装置的结构示意图。
[0025]图中：
[0026]1、爆破单元；101、管体；102、储气腔；103、气爆腔；104、调压阀；105、定压剪切片；
106、活化器；107、第一调压罐；
[0027]2、溶浸单元；201、混合罐；202、搅拌器；203、第三输送泵；204、O2储罐；205、CO2储罐；
[0028]3、气压调控单元；301、第二调压罐；302、储气罐；303、增压泵；304、真空泵；
[0029]4、注液单元；401、储液罐；402、第一输送泵；
[0030]5、试样密封单元；
[0031]6、液压调控单元；601、液压驱动器；602、Z轴加载器；603、Y轴加载器；604、X轴加载器；
[0032]7、检测单元；701、浸出液检测器；702、气体检测器；703、气液分离器；704、控制组件；705、探头；706、中央处理器。
具体实施方式
[0033]为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0034]请参阅图1，现对本专利技术提供的铀矿二氧化碳爆破和二氧化碳、氧气地浸开采试验装置进行说明。铀矿二氧化碳爆破和二氧化碳、氧气地浸开采试验装置，包括试样密封单元5、爆破单本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.铀矿二氧化碳爆破和二氧化碳、氧气地浸开采试验装置，其特征在于，包括：试样密封单元，用于容置并密封砂岩铀矿的试样；爆破单元，与所述试样密封单元内的试样连通，用于对试样进行爆破；溶浸单元，与所述试样密封单元连通，所述溶浸单元用于向所述试样密封单元内通入中性溶浸剂；注液单元，与所述试样密封单元连通，用于向所述试样密封单元内通入矿层水；液压调控单元，与所述试样密封单元连通，用于调控所述试样密封单元对试样施加的压力；气压调控单元，与所述试样密封单元连通，用于向所述试样密封单元内通入气体并能够检测通入气体的压力；以及检测单元，与所述试样密封单元连通，所述检测单元用于对试样的浸出液和浸出气体进行检测。2.如权利要求1所述的铀矿二氧化碳爆破和二氧化碳、氧气地浸开采试验装置，其特征在于，所述溶浸单元包括混合罐和并联于所述混合罐输入端的CO2储罐和O2储罐，所述混合罐的输出端与所述试样密封单元连通。3.如权利要求2所述的铀矿二氧化碳爆破和二氧化碳、氧气地浸开采试验装置，其特征在于，所述混合罐内设有搅拌器。4.如权利要求1所述的铀矿二氧化碳爆破和二氧化碳、氧气地浸开采试验装置，其特征在于，所述爆破单元包括CO2爆破管，所述CO2爆破管的输出端与试样连通，用于使试样爆破产生裂隙。5.如权利要求4所述的铀矿二氧化碳爆破和二氧化碳、氧气地浸开采试验装置，其特征在于，所述爆破单元还包括第一调压罐，所述第一调压罐的输出端与所述CO2爆破管的输入端连通，所述第一调压罐的输入端与气源连通，所述第一调压罐用于调节通入所述CO...
【专利技术属性】
技术研发人员：牛庆合，王伟，苏学斌，周根茂，赵利信，李召坤，袁维，闻磊，常江芳，郑永香，尹超，陈顺满，杨海涛，
申请(专利权)人：中核矿业科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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