【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及地下水运移相似模拟，具体的，涉及一种地浸开采条件下地下水运移相似模拟系统及方法。
技术介绍
1、地浸出采铀是一种安全、绿色、环保的铀矿采冶工艺，目前，地浸采铀产量已占全国天然铀总产量90%以上，而我国铀资源分布呈现隐蔽性高、赋存条件复杂、矿化不均匀、品位低等特点，近年来我国地浸采铀多表现为大埋深、矿体呈多层不连续产出等复杂地质条件，对铀资源开发方案和技术提出了更高要求。
2、钻孔抽注液量和浸出液铀浓度是影响地浸矿山产能的关键性因素，抽注液量直接影响溶浸范围和浸出效果，在地浸采铀过程中，抽注液流量不是固定值，需依据地下水流场分布及溶质运移特征随时调整抽注液的流量。目前，矿山生产中对抽注液管件中地下水位和铀浓度监测有限，无法实时掌握井场地下水流场和铀浓度变化情况，进而不能有效指导抽注液量调控。地浸矿山开采条件群井抽注会对地下水系统产生影响，形成了强烈的地下水渗流场，改变了原始的地下水流场状态；另一方面，地浸开采条件使得含矿含水层地下水化学场演化发生改变。实际情况下，揭示地浸开采条件下含矿含水层地下水动力场演化需要开展大量工作，随着矿山数字化转型，对矿山自动化及信息化提出了更高要求。因此，进行室内相似模拟实验是十分必要的。
3、虽然，采矿布井方式多采用直井注液、直井抽液的网格式（五点型或七点型等）或行列式（沿矿体走向布设），利用注液井向地下注液，利用抽液井抽出地下液体进而提取铀，同时设置多个监测井对地下进行检测，但是，仍然没有较为全面的相似模拟系统对其进行研究。三维含矿含水层模型可以模拟地浸开采条
技术实现思路
1、本专利技术提出一种地浸开采条件下地下水运移相似模拟系统及方法，解决了相关技术中的直井注液、直井抽液的采铀方式没有对多种抽注液方案进行可视化评价，依照设计方案自动调控抽注液量和抽注方式的相似模拟实验系统的问题。
2、本专利技术的技术方案如下：
3、一种地浸开采条件下地下水运移相似模拟系统及方法，包括：
4、模拟箱体和位于所述模拟箱体内部的含矿含水层；
5、注液管件、抽液管件和监测管件，均具有若干个，且所述含矿含水层中竖向设置所述注液管件、所述抽液管件和所述监测管件，所述注液管件、所述抽液管件和所述监测管件分别用于模拟注液井注液、抽液井抽液和监测井；
6、测压管和连接管，均具有若干个，所述测压管设置在所述模拟箱体外，所述注液管件底端、所述抽液管件底端和所述监测管件底端均通过所述连接管与所述测压管一一连通；
7、监测系统，用于检测所述注液管件注液量、所述抽液管件抽液量以及检测所述测压管内液体的水位；
8、处理系统，与所述监测系统通信连接。
9、作为进一步的技术方案，所述检测系统包括若干个浮子流量计、若干个数字型流量计、若干个流量调节阀和若干个真空抽水泵；还包括：
10、调压注水箱，设置在所述模拟箱体上，所述调压注水箱内设置有溢流板，所述溢流板用于调控调压注水箱内水位；
11、示踪水箱，设置在所述模拟箱体上，用于容纳示踪液，且用于向所述注液管件中混入示踪液；
12、注水管路，具有若干个，所述调压注水箱通过所述注水管路与所述注液管件一一连通，所述注水管路上沿水流方向依次设置所述浮子流量计、所述数字型流量计、所述流量调节阀；
13、取样容器，具有若干个，设置在所述模拟箱体外，
14、抽液管路，具有若干个，所述抽液管件通过所述抽液管路与所述取样容器一一连通，所述抽液管路上沿水流方向依次设置所述浮子流量计、所述数字型流量计、所述流量调节阀、所述真空抽水泵。
15、作为进一步的技术方案，所述监测系统还包括若干个循环泵、若干个电导率仪；还包括：
16、监测管路，具有若干个，若干个所述监测管路一端与所有所述监测管件中的若干个所述监测管件一一连通，另一端与所述取样容器一一连通，所述监测管路上设置所述循环泵；
17、所述注液管件、所述抽液管件、所述监测管件和所述取样容器内设置所述电导率仪。
18、作为进一步的技术方案，所述含矿含水层由上至下依次铺设有：潜水含水层、第一隔水层、承压含水层、第二隔水层；所述注液管件、所述抽液管件和所述监测管件均具有过滤器，所述过滤器位于所述承压含水层。
19、作为进一步的技术方案，所述注液管件、所述抽液管件和所述监测管件与所述含矿含水层滑动连接，所述注液管件、所述抽液管件和所述监测管件的下部均滑动密封穿过所述模拟箱体下端，所述连接管位于所述模拟箱体下方；还包括：
20、第一连接件，具有若干个，所述注液管件、所述抽液管件和所述监测管件底端均设置有第一连接件；
21、第一对接件，具有若干个，所述注液管件、所述抽液管件和所述监测管件顶端均设置有所述第一对接件，所述第一对接件与所述第一连接件二者为可拆卸连接结构，所述第一连接件与所述第一对接件被构造为连接后能够密封穿过所述模拟箱体下端以及所述含矿含水层；
22、所述连接管上均设置有所述第一对接件，所述连接管通过所述第一对接件与所述第一连接件连通。
23、作为进一步的技术方案，所述模拟箱体一侧具有侧开口以及滑动密封设置在所述侧开口处的侧板；所述第二隔水层为一体结构，还包括：
24、外框架，设置在所述模拟箱体外侧；
25、升降螺杆，一端与所述第二隔水层转动连接，所述升降螺杆与所述外框架螺纹连接，用于驱动所述第二隔水层和所述潜水含水层升降。
26、作为进一步的技术方案，还包括：
27、定位板，升降设置在所述外框架上且位于所述含矿含水层上方，所述定位板具有若干个限位螺孔，所述注液管件、所述抽液管件和所述监测管件三者与所述限位螺孔位置对应；
28、若干个限位螺管，具有外螺纹和内螺纹，所述限位螺管通过所述外螺纹与所述限位螺孔螺纹连接，所述第一对接件为外螺纹管，所述内螺纹与所述外螺纹管螺纹连接。
29、作为进一步的技术方案，所述监测系统还包括若干个电磁阀；还包括：
30、进水管，具有多个，设置在所述模拟箱体一侧，一端与外部水源连通，另一端与所述承压含水层底部连通；
31、排水管，具有多个，设置在所述模拟箱体一侧，一端与所述承压含水层连通，另一端与外部连通；
32、排气管，具有多个，所述排气管具有进气端和出气端，所述进气端设置在所述第二隔水层下端，且与所述承压含水层上部连通，所本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种地浸开采条件下地下水运移相似模拟系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种地浸开采条件下地下水运移相似模拟系统，其特征在于，所述监测系统包括若干个浮子流量计(8)、若干个数字型流量计(9)、若干个流量调节阀(10)和若干个真空抽水泵(11)；还包括：
3.根据权利要求2所述的一种地浸开采条件下地下水运移相似模拟系统，其特征在于，所述监测系统还包括若干个循环泵(18)、若干个电导率仪(19)；还包括：
4.根据权利要求3所述的一种地浸开采条件下地下水运移相似模拟系统，其特征在于，所述含矿含水层(2)由上至下依次铺设有：潜水含水层(201)、第一隔水层(202)、承压含水层(203)、第二隔水层(204)；所述注液管件(3)、所述抽液管件(4)和所述监测管件(5)均具有过滤器(21)，所述过滤器(21)位于所述承压含水层(203)内。
5.根据权利要求4所述的一种地浸开采条件下地下水运移相似模拟系统，其特征在于，所述注液管件(3)、所述抽液管件(4)和所述监测管件(5)与所述含矿含水层(2)滑动连接，所述注液管件(3
6.根据权利要求5所述的一种地浸开采条件下地下水运移相似模拟系统，其特征在于，所述模拟箱体(1)一侧具有侧开口(101)以及滑动密封设置在所述侧开口(101)处的侧板(102)；所述第二隔水层(204)为一体结构，还包括：
7.根据权利要求6所述的一种地浸开采条件下地下水运移相似模拟系统，其特征在于，还包括：
8.根据权利要求7所述的一种地浸开采条件下地下水运移相似模拟系统，其特征在于，所述监测系统还包括若干个电磁阀；还包括：
9.一种地浸开采条件下地下水运移相似模拟方法，其特征在于，利用权利要求8所述的一种地浸开采条件下地下水运移相似模拟系统进行实验模拟，包括如下步骤：
10.根据权利要求9所述的地浸开采条件下地下水运移相似模拟方法，其特征在于，步骤S2中，所述进水管(28)向所述承压含水层(203)内注水时，需观察所述承压含水层(203)内渗透情况，在没有出现包气带的前提下，加速注水。
...【技术特征摘要】
1.一种地浸开采条件下地下水运移相似模拟系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种地浸开采条件下地下水运移相似模拟系统，其特征在于，所述监测系统包括若干个浮子流量计(8)、若干个数字型流量计(9)、若干个流量调节阀(10)和若干个真空抽水泵(11)；还包括：
3.根据权利要求2所述的一种地浸开采条件下地下水运移相似模拟系统，其特征在于，所述监测系统还包括若干个循环泵(18)、若干个电导率仪(19)；还包括：
4.根据权利要求3所述的一种地浸开采条件下地下水运移相似模拟系统，其特征在于，所述含矿含水层(2)由上至下依次铺设有：潜水含水层(201)、第一隔水层(202)、承压含水层(203)、第二隔水层(204)；所述注液管件(3)、所述抽液管件(4)和所述监测管件(5)均具有过滤器(21)，所述过滤器(21)位于所述承压含水层(203)内。
5.根据权利要求4所述的一种地浸开采条件下地下水运移相似模拟系统，其特征在于，所述注液管件(3)、所述抽液管件(4)和所述监测管件(5)与所述含矿含水层(2)滑动连接，所述注液管件(3)、...
【专利技术属性】
技术研发人员：霍晨琛，杨润生，于宝民，王新锐，孙刚友，杨晓，吴卫芳，刘晓明，
申请(专利权)人：中核第四研究设计工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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