一种低渗砂岩铀矿增渗地浸开采方法、装置及终端设备制造方法及图纸

本发明专利技术适用于铀矿开采技术领域，提供了一种低渗砂岩铀矿增渗地浸开采方法、装置及终端设备，该方法包括：将二氧化碳循环爆破装置置于水平井入口端，控制二氧化碳循环爆破装置对目标矿层进行循环爆破致裂；控制水平井打开，将二氧化碳气体反排并收集，降低目标矿层中的二氧化碳压力，直至二氧化碳压力等于目标矿层中的水压；控制浸出剂注入子系统向目标矿层内注入浸出剂；控制抽液泵通过抽液井将溶浸反应后的气液混合物抽取至地表，基于铀矿水冶工艺从溶浸液中提取铀。本发明专利技术提供的低渗砂岩铀矿增渗地浸开采方法可由有效实现矿层的大范围致裂，形成通畅的立体裂隙网络，提高矿层的整体渗透性，从而提高铀矿开采的效率。从而提高铀矿开采的效率。从而提高铀矿开采的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种低渗砂岩铀矿增渗地浸开采方法、装置及终端设备


[0001]本专利技术属于铀矿开采
，尤其涉及一种低渗砂岩铀矿增渗地浸开采方法、装置及终端设备。

技术介绍

[0002]砂岩铀矿是主要的天然铀资源类型之一，其通常的开采方法采用原地浸出工艺。原地浸出工艺的主要过程包括：将配置好的溶浸液经注液孔钻注入天然含铀矿层中；通过化学反应将矿层中的铀溶解形成含铀溶液，经抽液钻孔将含铀熔液提升至地表；最终进行水冶处理得到所需的铀浓缩物产品。以上方法可以集采、冶于一体，具有明显的环保优势。原地浸出技术的发展包括酸法和碱法，第三代的二氧化碳加氧气中性地浸技术也已经得到了工业应用。
[0003]在实际生产中，铀矿层本身的渗透性是地浸开采的基本要求和关键控制因素。对于广泛存在的低渗透砂岩铀矿(渗透系数<0.1m/d)，存在难注、难采、低回收率及高成本的突出矛盾。传统上，为了对低渗砂岩铀矿进行开采，可以采用炸药爆破的方式进行增渗处理。然而，该方式存在冲击波压力不易控制、可重复性差、易塌孔和渗透率衰减快等缺点，不适用于深部低渗砂岩铀矿层的物理改造。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种低渗砂岩铀矿增渗地浸开采方法、装置及终端设备，能够提高低渗砂岩铀矿层的整体渗透性，从而提高铀矿开采的效率。
[0005]本专利技术实施例的第一方面提供了一种低渗砂岩铀矿增渗地浸开采方法，包括：
[0006]将二氧化碳循环爆破装置置于水平井入口端，控制所述二氧化碳循环爆破装置对目标矿层进行循环爆破致裂；
[0007]控制所述水平井打开，将二氧化碳气体反排并收集，降低所述目标矿层中的二氧化碳压力，直至所述二氧化碳压力等于所述目标矿层中的水压；
[0008]控制浸出剂注入子系统向所述目标矿层内注入浸出剂；
[0009]控制抽液泵通过抽液井将溶浸反应后的气液混合物抽取至地表，基于铀矿水冶工艺从溶浸液中提取铀。
[0010]本专利技术实施例的第二方面提供了一种低渗砂岩铀矿增渗地浸开采装置，包括：
[0011]爆破控制模块，用于将二氧化碳循环爆破装置置于水平井入口端，控制所述二氧化碳循环爆破装置对目标矿层进行循环爆破致裂；
[0012]反排控制模块，用于控制所述水平井打开，将二氧化碳气体反排并收集，降低所述目标矿层中的二氧化碳压力，直至所述二氧化碳压力等于所述目标矿层中的水压；
[0013]浸出剂注入控制模块，用于控制浸出剂注入子系统向所述目标矿层内注入浸出剂；
[0014]抽液控制模块，用于控制抽液泵通过抽液井将溶浸反应后的气液混合物抽取至地
表，基于铀矿水冶工艺从溶浸液中提取铀。
[0015]本专利技术实施例的第三方面提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述方法的步骤。
[0016]本专利技术实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述方法的步骤。
[0017]本专利技术实施例的第五方面提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得电子设备执行上述第一方面中任一项所述方法的步骤。
[0018]本专利技术实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本专利技术实施例提供了一种低渗砂岩铀矿增渗地浸开采方法，包括将二氧化碳循环爆破装置置于水平井入口端，控制二氧化碳循环爆破装置对目标矿层进行循环爆破致裂；控制水平井打开，将二氧化碳气体反排并收集，降低目标矿层中的二氧化碳压力，直至二氧化碳压力等于目标矿层中的水压；控制浸出剂注入子系统向目标矿层内注入浸出剂；控制抽液泵通过抽液井将溶浸反应后的气液混合物抽取至地表，基于铀矿水冶工艺从溶浸液中提取铀。本专利技术实施例提供的低渗砂岩铀矿增渗地浸开采方法可由有效实现矿层的大范围致裂，形成通畅的立体裂隙网络，提高矿层的整体渗透性，从而提高铀矿开采的效率
附图说明
[0019]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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1是本专利技术实施例提供的低渗砂岩铀矿增渗地浸开采方法应用的系统结构示意图；
[0021]图2是本专利技术实施例提供的低渗砂岩铀矿增渗地浸开采方法的应用的系统又一结构示意图；
[0022]图3是本专利技术实施例提供的低渗砂岩铀矿增渗地浸开采方法的实现流程示意图；
[0023]图4是本专利技术实施例提供的低渗砂岩铀矿增渗地浸开采装置的示意图；
[0024]图5是本专利技术实施例提供的终端设备的示意图。
具体实施方式
[0025]以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本专利技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本专利技术。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本专利技术的描述。
[0026]二氧化碳爆破增渗技术具有安全性高、可循环多次爆破、爆破裂隙分布均匀，能够显著提高整体渗透率的特点。然而现有的二氧化碳爆破增渗技术通常用于井下巷道爆破，难以满足深部砂岩铀矿原地储层改造和高效浸出的需求。
[0027]为了说明本专利技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
[0028]本专利技术实施例提供的低渗砂岩铀矿增渗地浸开采方法应用于低渗砂岩铀矿内设置的水平井加竖井的井群中，基于二氧化碳爆破增渗与二氧化碳加氧气地浸强化开发系统。上述地浸强化开发系统可以包括水平井钻进子系统、二氧化碳爆破子系统、二氧化碳加氧气浸出剂注入子系统、抽液子系统、气液分离及水冶处理子系统、监测控制子系统。
[0029]图1示出了本专利技术实施例提供的低渗砂岩铀矿增渗地浸开采方法的应用场景。
[0030]参见图1，本专利技术实施例提供的二氧化碳爆破增渗与二氧化碳加氧气地浸强化开发系统可以包括钻塔1、二氧化碳加氧气浸出剂注入子系统2、梁式抽液机3、气液分离及水冶处理子系统4、水平井造斜段5、水平井6、抽液井7、二氧化碳爆破装置8、爆破裂隙区9、监测控制子系统10。
[0031]具体的，二氧化碳加氧气地浸强化开发系统2可以包括高压脉冲气泵2
‑
1和氧气/二氧化碳储气罐2
‑
2。
[0032]上述高压脉冲气泵2
‑
1可以将气体加压后，按照一定频率向目标矿层，脉冲注气，从而提高气体的注入率，达到疏通渗流通道的效果。具体的，高压脉冲气泵最高可将气体压力增至50MPa。
[0033]上述氧气/二氧化碳储气罐2
‑
2可以提供单组份气体或按照任意比例混合的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低渗砂岩铀矿增渗地浸开采方法，其特征在于，包括：将二氧化碳循环爆破装置置于水平井入口端，控制所述二氧化碳循环爆破装置对目标矿层进行循环爆破致裂；控制所述水平井打开，将二氧化碳气体反排并收集，降低所述目标矿层中的二氧化碳压力，直至所述二氧化碳压力等于所述目标矿层中的水压；控制浸出剂注入子系统向所述目标矿层内注入浸出剂；控制抽液泵通过抽液井将溶浸反应后的气液混合物抽取至地表，基于铀矿水冶工艺从溶浸液中提取铀。2.如权利要求1所述的低渗砂岩铀矿增渗地浸开采方法，其特征在于，所述将二氧化碳循环爆破装置置于水平井段入口端之前，所述方法还包括：控制水平井钻井系统制备水平井造斜段、水平井以及抽液井，以使所述水平井和所述抽液井位于含矿含水层的中部；起出所述水平井钻井系统。3.如权利要求1所述的低渗砂岩铀矿增渗地浸开采方法，其特征在于，所述二氧化碳循环爆破装置包括封堵装置、起爆管、破岩装置和推送装置；所述控制所述二氧化碳循环爆破装置对所述目标矿层进行循环爆破致裂，包括：控制所述封堵装置和所述起爆管运行，对所述水平井的当前井段进行爆破；控制所述破岩装置运行，清理所述当前井段内的井孔岩石破碎；控制所述推送装置运行，使所述二氧化碳循环爆破装置推进至所述水平井内的下一井段；循环执行所述控制所述封堵装置和所述起爆管运行，控制所述破岩装置运行以及控制所述推送装置运行，直至完成对所述水平井的循环爆破致裂。4.如权利要求1所述的低渗砂岩铀矿增渗地浸开采方法，其特征在于，所述溶浸剂包括二氧化碳加氧气溶浸剂。5.如权利要求4所述的低渗砂岩铀矿增渗地浸开采方法，其特征在于，所述控制浸出剂注入子系统向所述目标矿层内注入浸出剂，包括：基于配比公式计算浸出剂配比；基于所述浸出剂配比控制所述浸出剂注入子系统向所述目标矿层内注入浸出剂；所述配比公式包括：其中，m
O2
为地浸时注入的氧气质量，m
CO2
为地浸时注入的二氧化碳质量，m
1CO2
为二氧化碳爆破中注入矿层的二氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛庆合，王伟，郑永香，苏学斌，周根茂，赵利信，李召坤，周星宇，袁维，闻磊，常江芳，
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：