[發明專利]一種低滲砂巖鈾礦增滲地浸開采方法、裝置及終端設備

在審

• 申請號: 202111674630.3
• 申請日: 2021-12-31
• 公開（公告）號: CN114183118A
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 牛慶合;王偉;鄭永香;蘇學斌;周根茂;趙利信;李召坤;周星宇;袁維;聞磊;常江芳
• 申請（專利權）人: 石家莊鐵道大學;中核礦業科技集團有限公司
• 主分類號: E21B43/28
• 分類號: E21B43/28;E21B43/26
• 代理公司: 河北國維致遠知識產權代理有限公司 13137
• 代理人: 秦敏華

1.一種低滲砂巖鈾礦增滲地浸開采方法，其特征在于，包括：

將二氧化碳循環爆破裝置置于水平井入口端，控制所述二氧化碳循環爆破裝置對目標礦層進行循環爆破致裂；

控制所述水平井打開，將二氧化碳氣體反排并收集，降低所述目標礦層中的二氧化碳壓力，直至所述二氧化碳壓力等于所述目標礦層中的水壓；

控制浸出劑注入子系統向所述目標礦層內注入浸出劑；

控制抽液泵通過抽液井將溶浸反應后的氣液混合物抽取至地表，基于鈾礦水冶工藝從溶浸液中提取鈾。

2.如權利要求1所述的低滲砂巖鈾礦增滲地浸開采方法，其特征在于，所述將二氧化碳循環爆破裝置置于水平井段入口端之前，所述方法還包括：

控制水平井鉆井系統制備水平井造斜段、水平井以及抽液井，以使所述水平井和所述抽液井位于含礦含水層的中部；

起出所述水平井鉆井系統。

3.如權利要求1所述的低滲砂巖鈾礦增滲地浸開采方法，其特征在于，所述二氧化碳循環爆破裝置包括封堵裝置、起爆管、破巖裝置和推送裝置；所述控制所述二氧化碳循環爆破裝置對所述目標礦層進行循環爆破致裂，包括：

控制所述封堵裝置和所述起爆管運行，對所述水平井的當前井段進行爆破；

控制所述破巖裝置運行，清理所述當前井段內的井孔巖石破碎；

控制所述推送裝置運行，使所述二氧化碳循環爆破裝置推進至所述水平井內的下一井段；

循環執行所述控制所述封堵裝置和所述起爆管運行，控制所述破巖裝置運行以及控制所述推送裝置運行，直至完成對所述水平井的循環爆破致裂。

4.如權利要求1所述的低滲砂巖鈾礦增滲地浸開采方法，其特征在于，所述溶浸劑包括二氧化碳加氧氣溶浸劑。

5.如權利要求4所述的低滲砂巖鈾礦增滲地浸開采方法，其特征在于，所述控制浸出劑注入子系統向所述目標礦層內注入浸出劑，包括：

基于配比公式計算浸出劑配比；

基于所述浸出劑配比控制所述浸出劑注入子系統向所述目標礦層內注入浸出劑；

所述配比公式包括：

其中，m_O2為地浸時注入的氧氣質量，m_CO2為地浸時注入的二氧化碳質量，m¹_CO2為二氧化碳爆破中注入礦層的二氧化碳質量，m²_CO2為氣體反排時礦層中排出的二氧化碳質量，α為二氧化碳加氧氣地浸中最佳浸出劑配比；α＝ρ_O2/ρ_CO2，ρ_O2為單位體積注入礦層的氧氣質量，ρ_CO2為單位體積注入礦層的二氧化碳質量。

6.如權利要求1所述的低滲砂巖鈾礦增滲地浸開采方法，其特征在于，所述控制所述抽液泵通過抽液井將溶浸反應后的氣液混合物抽取至地表，包括：

獲取預設的抽注比；

基于所述抽注比控制所述抽液泵，通過所述抽液井將溶浸反應后的氣液混合物抽取至地表；

所述抽注比包括：

其中，β為抽注比，Q₁為浸出劑的注入流量，Q₂為溶浸液的抽液流量。

7.如權利要求1所述的低滲砂巖鈾礦增滲地浸開采方法，其特征在于，所述基于鈾礦水冶工藝從溶浸液中提取鈾，包括：

控制氣液分離系統將氣體存儲于儲氣罐，將所述溶浸液存儲于沉淀池；

基于離子交換、溶浸萃取、沉淀的鈾礦水冶工藝從所述溶浸液中提取鈾。