一种泥质砂岩型铀矿床的原位水力开采工艺制造技术

本发明专利技术属于铀矿石中铀的浸出工艺领域，具体涉及一种泥质砂岩型铀矿床的原位水力开采工艺，该工艺包括以下步骤：步骤一、从地表钻井至矿体围岩的目标开采区矿层；步骤二、在目标开采区矿层冲出漏斗区；步骤三、将泥浆泵输送至漏斗区；步骤四、通过高压水泵将目标开采区矿层开采成可流动性的矿浆，由重力作用将可流动性的矿浆汇入漏斗区；步骤五、启动泥浆泵，将可流动性的矿浆抽运至地表沉降池；步骤六、将在地表沉降池中浸出后的尾渣制备成泥浆，并由泥浆泵将泥浆注回矿层采空区。该工艺无需建尾矿坝，具有经济、环保及安全性高的优点。

In-situ hydraulic mining technology for argillaceous sandstone-type uranium deposit

The invention belongs to the field of uranium leaching technology in uranium ore, and specifically relates to an in-situ hydraulic mining technology for argillaceous sandstone-type uranium deposit. The technology comprises the following steps: first, drilling from the surface to the target mining area of the surrounding rock of the orebody; second, washing out the funnel area in the target mining area; third, conveying the mud pump to the funnel area; fourth, conveying the mud pump to the funnel area through high pressure; Pump will mine the target mining area into a fluidity slurry, and the fluidity slurry will be conveyed into the funnel area by gravity action; Step 5, start the slurry pump to pump the fluidity slurry to the surface subsidence tank; Step 6, the tailings leached from the surface subsidence tank will be prepared into slurry, and the slurry will be injected back into the goaf by the slurry pump. The process does not need to build tailings dam, and has the advantages of high economy, environmental protection and safety.

【技术实现步骤摘要】
一种泥质砂岩型铀矿床的原位水力开采工艺
本专利技术属于铀矿石中铀的浸出工艺领域，具体涉及一种泥质砂岩型铀矿床的原位水力开采工艺。
技术介绍
泥质砂岩型铀矿床是一类较特殊的矿床，矿体埋藏深度较浅，距地表的埋深范围约20～100m，基体中含有大量的粘土成分，矿石黏度高，且渗透性极差，矿床矿体较薄约0.5～3m。若采用传统表层剥离的工艺，则开采成本较高。同时，由于奴和廷铀矿地处内蒙古草原，地表生态较脆弱，传统的开采方法会严重影响生态环境，原位地浸工艺以及传统的挖掘工艺在这类矿体中不再适用，因此需要一种既环保又高效的开采工艺。努和廷铀不适合传统大型作业机械采掘。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种泥质砂岩型铀矿床的原位水力开采工艺，该工艺无需建尾矿坝，具有经济、环保及安全性高的优点。实现本专利技术目的的技术方案：一种泥质砂岩型铀矿床的原位水力开采工艺，该工艺包括以下步骤：步骤一、从地表钻井至矿体围岩的目标开采区矿层；步骤二、在目标开采区矿层冲出漏斗区；步骤三、将泥浆泵输送至漏斗区；步骤四、通过高压水泵将目标开采区矿层开采成可流动性的矿浆，由重力作用将可流动性的矿浆汇入漏斗区；步骤五、启动泥浆泵，将可流动性的矿浆抽运至地表沉降池；步骤六、将在地表沉降池中浸出后的尾渣制备成泥浆，并由泥浆泵将泥浆注回矿层采空区。所述的步骤一中采用管道护井。所述的步骤一中采用高压水泵从地表钻井至矿体围岩的目标开采区矿层。所述的步骤四中通过调节高压水泵水流出口的方向及压力，将目标开采区矿层开采成可流动性的矿浆，利用与高压水泵连通的高压水枪的高压水柱将矿层将冲刷区冲击成可流动性的矿浆。所述的步骤五中将可流动性的矿浆抽运至浸出槽，所述的步骤五中沉降池或浸出槽内的下层浓密矿浆用于浸出工艺，沉降池或浸出槽内的上层清液循环用于冲击矿层。采用所述的工艺进行单井或多井原位水力开采。采用所述的工艺进行三井原位水力开采时，此时，三个竖井在水平面上按等边三角形排布。采用所述的工艺进行单井或三井原位水力开采时，在埋深为20-100m的矿层上方采用高压水泵钻井至矿体围岩的目标开采区矿层，钻井直径20-60cm；向下拓深1-3m，形成漏斗区。采用所述的工艺进行单井或三井原位水力开采时，调节高压水泵水流出口的方向及压力即将高压水泵水流出口的方向调节成水平喷射状，有效射程10-30m。本专利技术的有益技术效果在于：本专利技术的工艺通过高压水泵将水输送至矿层，通过水力作用将矿层转变成矿浆，再由泥浆泵将矿浆抽运至地表，经过沉降池固液分离后，上层清液继续用于冲击剥离矿层，下层矿浆用于铀的浸出提取。浸出后的固体再次由泥浆泵抽运至地下矿体采空区。本专利技术的工艺尤其适合分布连续、矿层较薄、粘土含量较高的泥质砂岩型矿床的开采；开采工艺安全可靠，不涉及人员井下作业，可实现机械化全自动开采；可实现多目标区、多点同时开采，提高作业进度；针对地表环境较脆弱的地区，无需土方剥离，不破坏地表植被；采取尾矿渣回注方案，可防止采空区塌陷。附图说明图1为本专利技术所提供的一种泥质砂岩型铀矿床的原位水力开采工艺系统示意图。图2为本专利技术所提供的三井操作示意图。图中：1-高压水泵，2-泥浆泵，3-漏斗区，4-沉降池，5-管道，6-高压水枪，7-矿层，8-矿体围岩，9-地表，10-冲刷区，11-矿浆，12-上层清液，13-第一竖井，14-第二竖井，15-第三竖井。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细说明。如图1所示，本专利技术所提供的一种泥质砂岩型铀矿床的原位水力开采工艺，该工艺包括以下步骤：步骤一、采用高压水泵1从地表9钻井至矿体围岩8的目标开采区矿层7，同时采用管道5护井，防止井管塌陷；步骤二、在目标开采区矿层7冲出漏斗区3，供矿浆汇入；步骤三、将泥浆泵2输送至漏斗区3；步骤四、通过调节高压水泵1水流出口的方向及压力，实现对目标开采区矿层7定向开采，利用与高压水泵1连通的高压水枪6的高压水柱将矿层7将冲刷区10冲击成可流动性的矿浆11，由重力作用将可流动性的矿浆11汇入漏斗区3；步骤五、启动泥浆泵2，将可流动性的矿浆11从漏斗区3抽运至地表沉降池4(或浸出槽)，沉降池4(或浸出槽)内的下层浓密矿浆用于浸出工艺，沉降池4(或浸出槽)内的上层清液12循环用于冲击矿层7；步骤六、将在地表沉降池4(或浸出槽)中浸出后的尾渣制备成泥浆，并由泥浆泵2将泥浆注回矿层7采空区。实施例一如图1所示，采用本专利技术所提供的一种泥质砂岩型铀矿床的原位水力开采工艺对努和廷泥质砂岩铀矿进行原位水力开采，其单井操作的工艺步骤如下：步骤一、在埋深为20-100m的矿层上方采用高压水泵1垂直钻井至矿体围岩8的目标开采区矿层7，钻井直径20-60cm，同时采用管道5护井，防止井管塌陷；步骤二、再向下拓深1-3m，形成漏斗区3，用于存储矿浆11；步骤三、将泥浆泵2输送至漏斗区3；步骤四、将高压水泵1水流出口的方向调节成水平喷射状，有效射程10-30m。以与高压水泵1连通的高压水枪6的喷头为圆心，调节喷头角度对目标开采区矿层7进行360度水平定向冲击冲刷区10，利用高压水枪6喷出的高压水柱与矿层7的冲击，将矿层7制备成可流动性的矿浆11，并由重力作用将可流动性的矿浆11汇入漏斗区3；步骤五、启动高扬程泥浆泵2，将矿浆11从漏斗区3泵至地表沉降池4，沉降池4内的下层浓密矿浆用于浸出工艺，沉降池4内的上层清液12循环用于冲击矿层7；步骤六、将完成浸出后的尾渣制备成泥浆，并由泥浆泵2将泥浆注回矿层7采空区。实施例二如图1和图2所示，采用本专利技术所提供的一种泥质砂岩型铀矿床的原位水力开采工艺对努和廷泥质砂岩铀矿进行原位水力开采，其多井同时作业的工艺步骤如下：步骤一、在埋深为20-100m的矿层上方采用高压水泵1钻井至矿体围岩8的目标开采区矿层7，钻井直径20-60cm，同时采用管道5护井，防止井管塌陷；为提高作业速度，钻取三口井第一竖井13、第二竖井14、第三竖井15进行作业，三口井第一竖井13、第二竖井14、第三竖井15的位置在水平面上按等边三角形排布，三口井第一竖井13、第二竖井14、第三竖井15的中心两两相距50-100m；步骤二、再将各钻井第一竖井13、第二竖井14、第三竖井15向下拓深1-3m，形成漏斗区3，用于存储矿浆；步骤三、将泥浆泵2输送至漏斗区3；步骤四、将与高压水泵1连通的高压水枪6的水流出口的方向调节成水平喷射状，有效射程10-30m。以高压水枪6喷头为圆心，调节喷头角度对目标矿层进行360度水平定向冲击冲刷区10，利用高压水柱与矿层7的冲击，将矿层7制备成可流动性的矿浆11，并由重力作用将矿可流动性的浆11汇入漏斗区3；步骤五、启动高扬程泥浆泵2，将矿浆11从漏斗区3泵至地表沉降池4，沉降池4内的下层浓密矿浆用于浸出工艺，沉降池4内的上层清液12循环用于冲击矿层7；步骤六、将完成浸出后的尾渣制备成泥浆，并由泥浆泵2将泥浆注回矿层7采空区。上面结合附图和实施例对本专利技术作了详细说明，但是本专利技术并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利技术宗旨的前提下作出各种变化。本专利技术中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种泥质砂岩型铀矿床的原位水力开采工艺，其特征在于：该工艺包括以下步骤：步骤一、从地表(9)钻井至矿体围岩(8)的目标开采区矿层(7)；步骤二、在目标开采区矿层(7)冲出漏斗区(3)；步骤三、将泥浆泵(11)输送至漏斗区(3)；步骤四、通过高压水泵(1)将目标开采区矿层(7)开采成可流动性的矿浆(11)，由重力作用将可流动性的矿浆(11)汇入漏斗区(3)；步骤五、启动泥浆泵(11)，将可流动性的矿浆(11)抽运至地表沉降池(4)；步骤六、将在地表沉降池(4)中浸出后的尾渣制备成泥浆，并由泥浆泵将泥浆注回矿层(7)采空区。

【技术特征摘要】
1.一种泥质砂岩型铀矿床的原位水力开采工艺，其特征在于：该工艺包括以下步骤：步骤一、从地表(9)钻井至矿体围岩(8)的目标开采区矿层(7)；步骤二、在目标开采区矿层(7)冲出漏斗区(3)；步骤三、将泥浆泵(11)输送至漏斗区(3)；步骤四、通过高压水泵(1)将目标开采区矿层(7)开采成可流动性的矿浆(11)，由重力作用将可流动性的矿浆(11)汇入漏斗区(3)；步骤五、启动泥浆泵(11)，将可流动性的矿浆(11)抽运至地表沉降池(4)；步骤六、将在地表沉降池(4)中浸出后的尾渣制备成泥浆，并由泥浆泵将泥浆注回矿层(7)采空区。2.根据权利要求1所述的一种泥质砂岩型铀矿床的原位水力开采工艺，其特征在于：所述的步骤一中采用管道(5)护井。3.根据权利要求2所述的一种泥质砂岩型铀矿床的原位水力开采工艺，其特征在于：所述的步骤一中采用高压水泵(1)从地表(9)钻井至矿体围岩(8)的目标开采区矿层(7)。4.根据权利要求3所述的一种泥质砂岩型铀矿床的原位水力开采工艺，其特征在于：所述的步骤四中通过调节高压水泵(1)水流出口的方向及压力，将目标开采区矿层(7)开采成可流动性的矿浆(11)，利用与高压水泵(1)连通的高压水枪(6)的高压水柱将矿层(7)将冲刷区(10)冲击成可流动性的矿浆(11)。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伯平，郭冬发，李子颖，艾永亮，刘武生，黄秋红，
申请(专利权)人：核工业北京地质研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11