空化射流洗井方法在地浸采铀中的应用.pdf

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1、第31卷第2期铀矿冶Vo1．31NO．22012年5月URANIUMMININGANDMETALLURGYMay2012空化射流洗井方法在地浸采铀中的应用李建东，原渊，利广杰，甘楠，郭宁，宋振江(核工业北京化工冶金研究院，北京101149)摘要：介绍地浸采铀中钻孔清洗方法，重点介绍空化射流洗井新方法及其在哈萨克斯坦某矿床地浸采铀中的应用。与传统洗井方法相比，空化射流洗井法具有降低成本、减轻劳动强度、提高钻孔抽注液量等优点。关键词：空化射流；钻孑L；洗井；地浸采铀中图分类号：TI212．12文献标志码：B文章编号：1000—8063(2012)02—0070

2、—04在地浸采铀过程中，钻孔不仅是揭露矿层的国地浸采铀的发展有所帮助。唯一工程，而且也是矿层开采的主要手段。钻孔1常用洗井方法抽液量大小直接影响地浸单孔生产能力，决定地浸采铀的技术经济指标。1)活塞洗井。利用活塞在孔内矿层附近的往在对含矿含水层的揭露和成井过程中，钻进复运动，造成水流强烈冲击孔壁泥皮，进而破坏泥过程使用的泥浆冲洗液不可避免地对含矿含水层皮，同时抽出渗入矿层的泥浆。该洗井方法一般造成污染，降低矿层渗透性，阻碍矿层水涌入，因在成井水泥固化后最先被采用。此，在成井水泥固化后须进行洗井处理，以恢复矿2)空压机洗井。使用空压机向孔内断断续续层渗透性。

3、压送气体，使孔内水位忽高忽低，地下水在孔内和在地浸采铀生产过程中，由于注液孔口多数矿层间的往复运动中破坏孔壁泥皮。该洗井方法无排气装置，若遇到某些单元发生问题需暂停抽一般用在活塞洗井之后。注，重新开启后必然会带入部分空气(从静水位到3)脉冲洗井。使用高压、低频气体强烈冲击孔口)，这些空气主要以难溶氮的形式停留于孔隙井壁，进而清洗井壁泥皮。该洗井方法常用在生空间而形成不可逆气堵；由于浸出剂在矿层中与产过程中。地下水中的某些金属离子(如钙、铁、铝等)相互作4)化学洗井。在钻孔附近形成化学沉积堵塞用而生成沉淀物(如硫酸钙，碳酸钙，铁、铝的氢氧时，使用适量浓度的酸

4、(混合酸)等化学试剂配制化物)，从而造成化学堵塞；由于浸出剂浸蚀矿层的溶液注入孔内，以溶解化学沉积污垢。该洗井而产生细砂、浸出液往返带人悬浮物亦会造成堵方法常用于生产过程中。塞。因此，生产过程中上述几种情况都会导致矿5)泡沫洗井。泡沫洗井是靠泡沫剂(表面活层渗透性降低、钻孔抽注液量减少的严重后果。性剂)与水混合，使气泡均匀地分散在水中，由于洗井对于地浸采铀的生产过程同样至关重要。起泡剂和稳泡剂的作用，在气一液界面上形成有一我国地浸采铀无论对成井后还是生产过程定强度的混合界面膜。表面活性剂在液膜中形成中，洗井已有不少方法，但这些方法一般生产效率胶团，提高了液

5、膜的液相黏度，使液膜具有较强的都不高，不仅易对套管造成伤害，且劳动强度大，泥浆黏合力，可将孔内岩屑和泥浆黏结，随液体一工作时间长。而笔者介绍的新型洗井方法——空起冲出孔外。另外，由于起泡剂的作用，在孔内产化射流法，不仅兼有物理和化学洗井的特征，也具生大量气泡，气泡密度比水小会迅速上浮，并将黏有劳动强度轻、对套管损伤小、钻孔抽注液量恢复结的岩屑和泥浆带出孑L外。该洗井方法常用在生快的特点。因此，将这种方法作一介绍，以期对我产过程中。收稿日期：2011—09—02作者简介：李建东(1976一)，男，黑龙江齐齐哈尔人，硕士，高级工程师，从事地浸采铀研究工作。第2

6、期李建东，等：空化射流洗井方法在地浸采铀中的应用71由于各种洗井方法都有优缺点和使用条件中，降低含矿含水层的渗透性；因此针对该矿床特(见表1)，因此，洗井过程中常常是几种方法在一点和钻孔施工的实际情况，采用了空压机洗井、空起联合使用。例如内蒙古某矿床含矿含水层地下压机水泵联合洗井、潜水泵洗井和泡沫洗井等方水水位埋深较大、承压水头低，虽然在含矿含水层法，最大程度地恢复矿层的渗透性。据资料介绍，钻进过程中采用稀泥浆或清水作为钻井液，但造使用膨润土作为钻井液时，会造成钻孔的抽水量浆后的钻井液还是不可避免地进入到含矿含水层(或注水量)减少70～8Ol2_3_。表1

7、几种洗井方法优缺点对比当射流冲击到物体表面时，空化泡破裂，产2空化射流洗井方法生微射流和波冲击，在物体表面或其附近形成高此种洗井方法是笔者于2010年年底在哈萨压区，由于空化泡破裂时产生的巨大能量集中作克斯坦原子能工业公司培训期间学习到的。方法用在许多非常小的面积内，从而在局部区域产生由哈萨克斯坦原子能工业公司高等工艺技术研究极高的应力，造成被冲击物体表面的破坏，从而达所发明。到清洗的目的[5]2。空化射流洗井见图2。2．1空化射流洗井原理空化射流洗井是人为地使水射流流束内产生泵许多空泡，利用空泡破裂所产生的强大冲击力来增强射流的作用效果[4]。其基本原理

8、是从喷嘴出套管来的射流在其内部诱使生成充满水蒸气的空化泡，适当调节