【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及地浸采铀领域，尤其涉及一种地浸采铀最大溶浸范围圈定方法。
技术介绍
1、地浸采铀是一种通过钻井工程，借助化学试剂在天然埋藏条件下将含矿层中的铀溶解出来而不使矿石产生位移的集采、冶于一体的新型铀矿开采方法。铀元素的原地浸出，是在地下水动力学和化学反应动力学等多重因素作用下的结果。只有准确掌握地下流场中溶质运移的范围及边界，才能施加有效手段来预防浸出液扩散，避免污染事件的发生。
2、目前，溶浸范围的定义停留在理论概化阶段：如科学家b.a.格拉博夫尼科夫认为，浸出范围是指浸出剂在含矿层和围岩中所渗流到的区域；我国学者王西文等认为，向含矿含水层注入化学浸出剂与地下水系统一起形成了地浸采铀流场，浸出剂在地层中流经的区域称为溶浸范围。然而，整个行业对地浸采铀地下水流场的最大溶浸范围（具体指准确边界）未有可量化定义和精准圈定方法，限制了对地浸采铀地下水流场的准确认知及调控。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是：提供一种基于数值模拟计算来标定井场边缘有效“驻点”的方法，从而圈定出地浸采铀流场的最大溶浸范围，为研究地浸流场浸出区边界的控制提供数据支持，并可以此为依据来调控抽注液量以提高生产效益，避免对地下水体的过度污染。
2、在地浸采铀过程中，人为抽注系统会很大程度影响和改变地下水流场，在注液孔的水位显著高于原始地下水水位，而在抽液孔的水位会显著低于原始水位，以抽液孔为中心形成一个降水漏斗。这种抽注系统的人工流场与天然地下水流场相互作用，在总抽液量&
3、地浸采铀井场是由多个抽注系统组成的，最终的水动力学是多个系统叠加作用的结果。井场浸出水动力学边界是由抽注液形成的水动力场和地下水自身的水动力场叠加形成的。
4、在总抽液量大于总注液量的条件下，从边缘注液钻孔向外，存在一个水位最低点即“驻点”，驻点周围附近是一个流速极缓慢的滞流区或者称为浸出死角区域，驻点处的流体渗透速度趋近于零。浸出剂在驻点处不能继续向外围超越（分子扩散除外），因为交汇处的液压最低，而前进方向上的液压较高，故液体不能从低压处向高压处渗透。
5、从注液钻孔注入的溶液渗流至“驻点”位置会回流至浸出区；而由驻点向外，地下水会补给浸出区。从注液钻孔到驻点的距离，与含矿含水层的渗透系数（渗透系数与含矿含水层的有效厚度有关）、抽液钻孔的液位降深值、注液钻孔的注液压力、抽液量与注液量的比值（α=q抽/q注）、以及抽注液钻孔的排列形式和钻孔间距等有关。平面上“驻点”连线是浸出范围的最大区域，这就是浸出边界控制的理论基础。
6、本专利技术提供了一种地浸采铀最大溶浸范围圈定方法，包括步骤：
7、步骤一：根据矿山原始地质水文数据，通过gms软件进行搭建地质水文模型；
8、步骤二：根据采区钻孔的空间布置，添加包括采区内外围注液井、内部注液井和抽液井的井位及抽注液流量在内的源汇项数据；
9、步骤三：根据gms软件生成的地质水文模型，采用饱和水流三维数学模型来描述其地下水水流状态；其中：
10、水动力控制方程为
11、
12、初始条件为
13、
14、边界条件为
15、顶底部：
16、
17、侧面：
18、
19、式（1）-式（4）中：为水头，单位为m；为边界外法线方向；为时间，单位为d；为渗透系数张量；为源汇项；为贮水系数；为流体渗流速度，单位为m/d；
20、步骤四：标定驻点精确位置，绘制每一个浸出区的水位降深变化图，向采区外围延伸80~120m，并由此在该外围注液井外侧，即采区外侧确定首个水位低谷，这个低谷所在的位置即为与该外围注液井相对应的驻点精确位置；
21、步骤五：将所有标注出来的驻点相连，所得到的连线圈定的范围，即为该采区的最大溶浸范围。
22、具体地，步骤一中，矿山原始地质水文数据包括含矿层厚度、平均矿体厚度、砂体渗透性、地下水承压水头、地下水径流速度、矿体埋深、岩石孔隙度、地下水原始水位、地下水天然径流方向。
23、具体地，步骤二中，源汇项包括井距、单井抽液量、钻井内过滤器长、中心注液井流量、边缘注液井流量、顶角注液井流量。
24、与现有技术相比，本专利技术提出的基于流场“驻点”的地浸采铀最大溶浸范围圈定方法，可在真实地质、水文数据基础上，通过数值模拟精确计算、精准圈定地下水动力场的最大溶浸范围。以此为基础，可进一步实现地浸流场浸出范围的精细工程控制，对提高生产效益、地下水污染防控具有极其重要的意义。
25、以下将结合附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。
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1.一种地浸采铀最大溶浸范围圈定方法，其特征在于，包括步骤：
2.如权利要求1所述的地浸采铀最大溶浸范围圈定方法，其中，步骤一中，矿山原始地质水文数据包括含矿层厚度、平均矿体厚度、砂体渗透性、地下水承压水头、地下水径流速度、矿体埋深、岩石孔隙度、地下水原始水位、地下水天然径流方向。
3.如权利要求1所述的地浸采铀最大溶浸范围圈定方法，其中，步骤二中，源汇项包括井距、单井抽液量、钻井内过滤器长、中心注液井流量、边缘注液井流量、顶角注液井流量。
【技术特征摘要】
1.一种地浸采铀最大溶浸范围圈定方法，其特征在于，包括步骤：
2.如权利要求1所述的地浸采铀最大溶浸范围圈定方法，其中，步骤一中，矿山原始地质水文数据包括含矿层厚度、平均矿体厚度、砂体渗透性、地下水承压水头、地下水径流速度...
【专利技术属性】
技术研发人员：张翀，李沁慈，杜志明，姚益轩，谢廷婷，原渊，贾皓，胥国龙，
申请(专利权)人：核工业北京化工冶金研究院，
类型：发明
国别省市：
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