[发明专利]砂岩铀矿水平井地浸开采模拟试验系统及试验方法

权利要求书

1.砂岩铀矿水平井地浸开采模拟试验系统，其特征在于，包括：

溶浸装置，包括含铀矿含水层的矿体材料以及设于所述矿体材料内呈水平状布置的水平井和呈竖直状布置的直井，所述水平井沿程布设有多个监测孔，所述水平井的一端开口另一端封闭，所述水平井开口端和所述直井顶端均漏出所述矿体材料，所述直井顶部封堵密封，所述监测孔用于监测水平井沿程水力压降效应和监测渗流范围、孔隙压力变化及溶浸液离子浓度变化；

注液装置，与所述水平井开口端连通，用于向所述水平井内注入浸出剂，浸出剂通过所述水平井浸入至所述矿体材料内，浸出剂包括硫酸溶液和过氧化氢，用于模拟溶浸过程；

抽液装置，与所述直井顶端连通，通过所述直井用于抽取位于所述矿体材料内与铀反应后的浸出剂；以及

采集监测装置，用于通过多个所述监测孔采集所述矿体材料内所述水平井沿程孔隙水压力和用于监测经所述抽液装置抽出的浸出剂中铀浓度。

2.如权利要求1所述的砂岩铀矿水平井地浸开采模拟试验系统，其特征在于，所述溶浸装置还包括可透视内部结构且上端开口的箱体，所述矿体材料设于所述箱体内部，在所述水平井内和所述直井内均设有用于过滤砂子的过滤器。

3.如权利要求1所述的砂岩铀矿水平井地浸开采模拟试验系统，其特征在于，所述注液装置包括：

配液箱，用于容纳所述浸出剂；

注液管路，两端分别连通所述配液箱和所述水平井开口端，用于向所述水平井内输送浸出剂；以及

注液泵，设于所述注液管路上，用于向所述水平井内泵送所述浸出剂。

4.如权利要求3所述的砂岩铀矿水平井地浸开采模拟试验系统，其特征在于，所述注液装置还包括设于所述注液管路上的第一流量计和第一压力表，所述第一流量计用于监测所述注液管路内浸出剂注液流量，所述第一压力表用于监测所述注液管路内浸出剂注液压力。

5.如权利要求3所述的砂岩铀矿水平井地浸开采模拟试验系统，其特征在于，所述注液装置还包括设于所述配液箱内的搅拌器，所述搅拌器用于搅拌置于所述配液箱内液体。

6.如权利要求1所述的砂岩铀矿水平井地浸开采模拟试验系统，其特征在于，所述抽液装置包括：

集液池，用于容纳所述矿体材料内与铀反应的浸出剂；

抽液管路，两端分别连通所述直井顶端和所述集液池，用于输送反应的浸出剂至所述集液池内；以及

抽液泵，设于所述抽液管路上，用于抽出所述矿体材料内与铀反应后的浸出剂。

7.如权利要求6所述的砂岩铀矿水平井地浸开采模拟试验系统，其特征在于，所述抽液管路上还设有第二流量计和第二压力表，所述第二流量计用于监测所述抽液管路内浸出剂抽液流量，所述第二压力表用于监测所述抽液管路内浸出剂抽液压力，所述抽液装置还包括设于所述抽液管路上的背压阀。

8.如权利要求1所述的砂岩铀矿水平井地浸开采模拟试验系统，其特征在于，所述采集监测装置包括：

压力传感器，为多个，均设于多个所述监测孔内，用于采集所述矿体材料内的所述水平井沿程孔隙水压力；

铀浓度监测器，用于监测经所述抽液装置抽出的浸出剂中铀浓度；以及

计算机，分别与多个所述压力传感器和所述铀浓度监测器电性连接，用于接收多个所述压力传感器的压力信号和接收所述铀浓度监测器的浓度信号并显示信号。

9.如权利要求2所述的砂岩铀矿水平井地浸开采模拟试验系统，其特征在于，所述矿体材料的上部和下部均设有隔水板。

10.砂岩铀矿水平井地浸开采模拟试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

在箱体内布置矿体材料，并在矿体材料上部和下部布置隔水板，沿矿体材料的水平方向设置水平井和沿竖直方向设置多个直井，在矿体材料上沿水平井沿程布置多个监测孔；

使注液装置连通水平井的一端，通过注液装置向水平井内注入浸出剂，浸出剂渗透至矿体材料内部并与矿体材料内的铀发生反应；

使抽液装置与直井的上端连通，通过抽液装置抽取位于矿体材料内且与铀反应后的浸出剂，使抽出的浸出剂盛放在容器中；

通过采集监测装置采集矿体材料内的监测孔内的水平井沿程孔隙水压力和监测经抽液装置抽出的容器中浸出剂的铀浓度。