【技术实现步骤摘要】
液压式地浸铀矿井浸出液多级活塞提液方法
[0001]本专利技术涉及地浸采铀相关
，特别是一种适用于地浸铀矿井内浸出液提取的液压式地浸铀矿井浸出液多级活塞提液方法。
技术介绍
[0002]地浸采铀是世界上十分先进的采矿技术，其基本原理是对可地浸砂岩型铀矿按一定网度布置地浸铀矿井(包括注液井和抽液井)，从注液井注入地浸液，使地浸液与铀矿石进行充分反应以形成含铀离子的溶液，含铀离子的溶液经过地层渗透进入抽液井中，将含铀离子的溶液经抽液井抽取至地表，输入离子交换塔中进一步萃取铀。
[0003]相关铀矿开采企业要求的地浸铀矿井抽液流量为6
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10m3/h，若抽液速度过低则无法满足地浸采铀的经济性要求。地浸铀矿井的井深通常可达200
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500m，目前通常采用深井潜水泵抽取井内的浸出液，由于深井潜水泵(叶片泵)的泵体和叶片之间存在一定间隙，这导致深井潜水泵存在无法避免的间隙泄漏(内泄漏)问题，并且，随着潜水深度(扬程)的增加，深井潜水泵的间隙泄漏问题愈发严重，导致其流量损失愈发严重。
[0004]综上所述，抽取地浸铀矿井浸出液存在以下待解决问题：1、随着潜水深度的增加，为达到规定抽液流量所需要配置的深井潜水泵级数也越高，其购置成本和运行功耗也相应增加；2、当潜水深度达到250m时，因流量损失现象导致深井潜水泵已难以满足地浸铀矿井抽液流量的要求。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是克服现有技术的不足，而提供一种液压式地浸铀矿井浸出液多级活塞提液方法，...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.液压式地浸铀矿井浸出液多级活塞提液方法，应用于液压式地浸铀矿井浸出液多级活塞提液系统，用于提取地浸铀矿井中的浸出液；其特征是：所述的液压式地浸铀矿井浸出液多级活塞提液系统，包括提液机构、缆管复合体、钢缆固定架、卷扬机、水泵、储液池和液压站；提液机构包括壳体总成、油缸、推拉杆A、推拉杆B、联接头、活塞A和活塞B；壳体总成从一端至另一端依次设有排水兼油路段、双壁油缸段、上部双向联通段、重复单元段、下部双壁水缸段和下部双向联通段；排水兼油路段内部设有互不连通的油路通道和汇总出水通道，油路通道在壳体总成的端部设有进油口和出油口，汇总出水通道在壳体总成的端部设有出水口，出水口的外壁上设有外螺纹；双壁油缸段内部设有互不连通的油缸安装腔和环形水腔A；上部双向联通段内部设有进水通道A、排水通道A和移动导向通道A；重复单元段包括相互连接的中部双壁水缸段和中部双向联通段；中部双壁水缸段内部设有互不连通的中部活塞腔和环形水腔B；中部双向联通段内部设有进水通道B、排水通道B和移动导向通道B；下部双壁水缸段内部设有互不连通的下部活塞腔和环形水腔C；下部双向联通段内部设有互不连通的进水通道C和排水通道C；油缸的缸体固定安装在油缸安装腔的前端，油缸的活塞杆向油缸安装腔的后端伸出；油缸的缸体内部与油路通道的后端连通；推拉杆A密封滑动安装在移动导向通道A中，其前后两端分别伸入油缸安装腔和中部活塞腔中；推拉杆B密封滑动安装在移动导向通道B中，其前后两端分别伸入中部活塞腔和下部活塞腔中；联接头设置在推拉杆A的前端与油缸的活塞杆之间，其将推拉杆A的前端与油缸的活塞杆固连为一体，实现油缸与推拉杆A同步移动；活塞A密封滑动安装在中部活塞腔中，其在两端分别与推拉杆A的后端及推拉杆B的前端连接；活塞B密封滑动安装在下部活塞腔中，其与推拉杆B的后端连接；缆管复合体包括钢缆固定装置、管端固定装置、水管、钢缆、油管和防缠绕装置；钢缆固定装置中部设有供提液机构的出水口穿过的避让孔，钢缆固定装置外侧设有环绕避让孔均布的两个钢缆穿孔和两个油管限位缺口A；管端固定装置包括内套管和外套管，内套管和外套管在下端螺纹连接，内套管位于外套管的内部，内套管在下端内孔中设有内螺纹，内套管和外套管在上端共同形成用于夹持水管下端头的锥环夹持区间；水管下端固定连接在管端固定装置的锥环夹持区间内，水管上端设有水管快速接头B；钢缆整体弯成U形，钢缆的两端头分别穿过钢缆固定装置的钢缆穿孔而伸出在钢缆固定装置的上端，钢缆的两条缆体平行于水管布置，钢缆的两条缆体对称分布在水管外侧，钢缆的两端头分别设有钢缆快速接头B；两根分别用于进油和出油的油管对称分布在水管外侧，两根油管均平行于水管布置，两根油管的下端分别穿过钢缆固定装置的两个油管限位缺口A，两根油管的上端分别设有油管快速接头B；多个防缠绕装置沿缆管复合体的长度方向间隔设置，防缠绕装置中部设有供水管穿过的水管穿孔，防缠绕装置上还设有连通至水管穿孔的两个钢缆限位缺口和连通至水管穿孔的两个油管限位缺口B，防缠绕装置通过两个钢缆限位缺口与钢缆的两条缆体形成过盈配合，防缠绕装置通过两个油管限位缺口B供两根油管穿过；缆管复合体整体呈柔性线形体，防缠绕装置则为所述柔性线形体上的刚性节点，缆管复合体通过防缠绕装置限定水管、钢缆、油管的相对位置；缆管复合体的两根油管在下端分别固定连接在提液机构的进油口和出油口上；缆管复合体的钢缆固定装置通过避让孔环抱提液机构的出水口，并且，钢缆固定装置与管端固定装置的下端面相抵；
卷扬机上设有卷筒，卷筒上绕装有缆线，缆线下端设有复合接头，复合接头包括两个钢缆快速接头A、两个油管快速接头A和一个水管快速接头A，钢缆快速接头A用于与缆管复合体中的钢缆快速接头B对接或分离，油管快速接头A用于与缆管复合体中的油管快速接头B对接或分离，水管快速接头A用于与缆管复合体中的水管快速接头B对接或分离；卷扬机设置在地浸铀矿井外部的地面上；钢缆固定架包括底架、U形卡件和螺母；底架包括两条平行布置的槽钢和固定连接在两条槽钢之间的连接杆，定义两条槽钢之间的区域为底架内侧，定义两条槽钢外侧的区域为底架外侧；U形卡件一端为封闭端，另一端为开放端，U形卡件的开放端的两根杆端头上设有外螺纹，U形卡件的两根杆端头穿过底架的一条槽钢的两侧槽壁，再通过螺纹连接在杆端头上的螺母锁紧在底架的槽钢上，U形卡件的封闭端位于底架内侧，U形卡件的开放端位于底架外侧，U形卡件的封闭端与底架的槽钢之间形成夹持区域；两个U形卡件分别通过所述夹持区域夹持固定钢缆两段缆体；钢缆固定架的底架固设或放置在地浸铀矿井的井口正上方；水泵固定设置在地浸铀矿井外部的地面上，其上设有进水端口和排水端口，进水端口上连接有水管快速接头C，水泵的排水端口通过管道连通至储液池；水泵的水管快速接头C用于与缆管复合体中的水管快速接头B对接或分离；液压站设置在地浸铀矿井外部的地面上，其上设有两个油管快速接头C，液压站通过两个油管快速接头C与缆管复合体的油管快速接头B对接或分离；S01，连接并下放提液机构：a、将缆管复合体的水管快速接头B连接在卷扬机的复合接头的水管快速接头A上，将缆管复合体的钢缆快速接头B连接在卷扬机的复合接头的钢缆快速接头A上，将缆管复合体的油管快速接头B连接在卷扬机的复合接头的油管快速接头A上；将缆管复合体的两根油管的下端头分别固定并密封连接在提液机构的进油口和出油口上；b、驱动卷扬机的卷筒运转，将缆管复合体盘绕在卷筒上，使提液机构处于悬吊状态，此时，卷扬机依次通过钢缆和管端固定装置连接并承重提液机构；c、驱动卷扬机移动，使提液机构位于地浸铀矿井的井口正上方，驱动卷扬机的卷筒运转，将提液机构下放至井内预设深度，此时，卷扬机的复合接头位于地浸铀矿井的井口正上方；S02，管道连接及钢缆固定：a、断开缆管复合体的油管快速接头B与复合接头的油管快速接头A之间的连接，再将油管快速接头B连接在液压站的油管快速接头C上，连接后，油路连通，两根油管分别用于进油和出油；b、断开缆管复合体的水管快速接头B与复合接头的水管快速接头A之间的连接，再将水管快速接头B连接在水泵的水管快速接头C上，连接后，水路连通；c、断开缆管复合体的钢缆快速接头B与复合接头的钢缆快速接头A之间的连接，断开后，水管和两根油管暂时用于连接并承重提液机构；将钢缆的两条缆体通过钢缆固定架的两个U形卡件固定，固定后，钢缆的两条缆体分别被夹持在钢缆固定架的两个夹持区域中，钢缆固定架依次通过钢缆和管端固定装置连接并承重提液机构；S03，提取地浸铀矿井内浸出液：
一方面，启动液压站，通过液压动力驱动油缸的活塞杆做伸缩移动，以实现持续抽取浸出液；另一方面，启动水泵，使被抽取到井口外部的浸出液能够流向储液池；油缸的活塞杆伸出时，同时产生以下效果：1、活塞A向下移动，使中部前腔的容积扩大而产生负压，在负压作用下，井内的浸出液通过进水口A进入进水通道A，再通过第一单向阀进入中部前腔，实现吸液；2、活塞B向下移动，使下部前腔的容积扩大而产生负压，在负压作用下，井内的浸出液通过进水口B进入进水通道B，再通过第四单向阀进入下部前腔，实现吸液；3、活塞A向下移动，使中部后腔的容积缩小而产生正压，在正压作用下，中部后腔中的液体依次通过带有第五单向阀的第三入水支路、排水通道B、汇合通道段、环形水腔B中、第一入水支路、排水通道A和环形水腔A，进入汇总出水通道中，再通过水管输送到井口外部，最后通过水泵的抽吸力流入储液池；4、活塞B向下移动，使下部后腔的容积缩小而产生正压，在正压作用下，下部后腔中的液体依次通过带有第八单向阀的排水通道C、环形水腔C、第五入水支路、排水通道B、汇合通道段、环形水腔B中、第一入水支路、排水通道A和环形水腔A，进入汇总出水通道中，再通过水管输送到井口外部，最后通过水泵的抽吸力流入储液池；油缸的活塞杆缩回时，同时产生以下效果：1、活塞A向上移动，使中部后腔的容积扩大而产生负压，在负压作用下，井内的浸出液通过进水口B进入进水通道B，再通过第三单向阀进入中部后腔，实现吸液；2、活塞B向上移动，使下部后腔的容积扩大而产生负压，在负压作用下，井内的浸出液通过进水口C进入进水通道C，再通过第七单向阀进入下部后腔，实现吸液；3、活塞A向上移动，使中部前腔的容积缩小而产生正压，在正压作用下，中部前腔中的液体依次通过带有第二单向阀的第二入水支路、排水通道A和环形水腔A，进入汇总出水通道中，再通过水管输送到井口外部，最后通过水泵的抽吸力流入储液池；4、活塞B向上移动，使下部前腔的容积缩小而产生正压，在正压作用下，下部前腔中的液体依次通过带有第六单向阀的第四入水支路、排水通道B、汇合通道段、环形水腔B中、第一入水支路、排水通道A和环形水腔A，进入汇总出水通道中，再通过水管输送到井口外部，最后通过水泵的抽吸力流入储液池。2.如权利要求1所述的液压式地浸铀矿井浸出液多级活塞提液系统，其特征是：壳体总成呈圆柱形；在排水兼油路段中，油路通道和汇总出水通道的前端均连通至壳体总成的端面...
【专利技术属性】
技术研发人员：雷洁珩，黄灿裕，杨一鸣，李建华，邓健，钟林，雷林，雷泽勇，
申请(专利权)人：南华大学，
类型：发明
国别省市：
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