[发明专利]可地浸砂岩型铀矿床多层矿体分层开采方法

说明书

技术领域

本发明属于原地浸出采矿技术领域，具体涉及一种可地浸砂岩型铀矿床多层矿体分层开采方法。

背景技术

目前，我国所开采的矿床都以单层矿形式开采，从未涉及多层矿体分层开采。随地质勘探的进行，越来越多的砂岩型铀矿床被发现，资源量不断增加。近些年来，无论是地浸矿山生产探矿还是以找矿为目的的地质勘探，多层矿体的矿床经常被揭露，2层、3层甚至更多层，多层矿体的资源量逐年增加。虽然我国地浸采铀技术已成熟，并在40多年的研究、开发中先后建成多座地浸采铀矿山。但是我国还不具备多层矿体分层开采的技术，致使相当一部分资源得不到利用。

目前，每当遇到多层矿体地浸开采设计时，通常采用两种办法解决，一是仅开采主要层位矿体，舍弃次要层位矿体(见图1)，这种开采法是在主矿层与次要层位矿体的矿石特点和赋矿性质有较大差异的情况下，仅开采主要层位矿体，而舍弃次要层位矿体。由于主矿层渗透性好、品位高、平米铀量大，次矿层渗透性差、品位低，在工艺钻孔设计时，只针对主矿层进行工作，而舍弃次矿层。其优点是能够有效地开采主矿层，不至于使浸出液铀浓度被稀释，试剂与岩石的接触面积小，耗酸物质大大降低。其缺点是人为丢失非主矿层的资源，造成资源的浪费。二是多层矿体过滤器连通，视为一层矿体开采(见图2)。其特征是，在同一含矿含水层中，一个钻孔揭露多层铀矿，一次性或者分段下放过滤器，采用相同的井场工艺制度(溶浸液的铀浓度、注液压力、抽液方式等)进行开采。其优点是资源可以获得最大回收率，其缺点是因多层矿体同时浸出，各个层位的铀矿资源的开采结束时间无法统一，有的储量大，开采尚未结束，而有的矿层已经达到浸出回收率，但此时不得不继续对过滤器全段即多个矿层同时抽液或注液，既浪费浸出剂又会稀释浸出液。此外，在渗透性不同时，溶浸液优先进入渗透性好的矿层，致使矿层不能均匀浸出，试剂的消耗和浸出液稀释现象十分严重。这两种方法存在资源浪费、矿体浸出不充分和浸出剂消耗大等弊病。

对于多层矿体，开采最直接的办法是分别对每层独立施工钻孔。以上层(J2X1)、中层(J1S2)、下层(J1S1)三层矿为例，分别施工上部、中部和下部的钻孔(见图3)，然后对每一层同时开采或分阶段开采，开采工艺与单层矿体开采相同。其优点是各层矿体独立开采，各层之间无水力联系，便于精准控制各层矿的浸出情况，有利于各层矿体资源的最大回收。但是，这种开采工艺因各层位均施工相应功能的钻孔，导致矿床开采成本较高。据统计，国内矿体平均埋深280～450m的地浸铀矿山按单层矿体施工钻孔分层开采的地浸开采方案，钻孔费用约占整个铀矿山建设投资的35％～45％。因此，对于埋藏深度大的多层矿床，钻孔投资会更大。同时，也增加了井场管网的设计、施工和管理的难度。再则，因开挖土方量大，抽注液集控室和井口装置占地面积的增加，造成后期运行维护的成本大大增加。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可地浸砂岩型铀矿床多层矿体分层开采方法，其开发和实践多层矿体分层分别开采法，节约钻孔成本、提高资源利用率、避免资源浪费的有效手段。

实现本发明目的的技术方案：

本发明所述的一种可地浸砂岩型铀矿床多层矿体分层开采方法，所述的多层矿体平均埋深为280～450m，不同层矿体渗透性有差异；该多层矿体开采采用注液合用-抽液单抽的开采方法，即注液孔采用一个单钻孔，该注液孔分层注液，实现多层矿体合用注液孔；而抽液孔采用多个钻孔，每个抽液孔对应单层矿体单独抽液，实现多层矿单独通过抽液孔抽液。

如上所述的一种可地浸砂岩型铀矿床多层矿体分层开采方法，其所述的注液孔分层注液，是在注液孔内不同层矿体分隔处设置封隔器；封隔器连接一个放置在注液孔内的注液管，封隔器下部的对应矿层通过与封隔器连接的注液管实现注液；最上层矿体通过单独的注液管注液，或者最上层矿体通过下层注液管与套管之间环空直接注入。

如上所述的一种可地浸砂岩型铀矿床多层矿体分层开采方法，其所述的注液管多个嵌套分层注液，在套管环空处形成不同的注液通道，不同的压力注入不同或相同的溶浸液。

如上所述的一种可地浸砂岩型铀矿床多层矿体分层开采方法，其所述的多层矿体分为三层，上层、中层、下层；在注液孔内中层与下层之间设置封隔器；封隔器连接一个放置在注液孔内的注液管，封隔器下部的下层通过与封隔器连接的注液管实现注液；封隔器上部的上层、中层通过环空内单独的注液管注液；所述的注液孔内对应上层、中层、下层矿体位置处均设置有过滤器。