无临空面深层岩体爆破增渗模型试验相似律研究及相似条件的实现

依据所分析的无临空面深层岩体爆破增渗的特点,在模型试验相似理论基础上进行无临空面深层岩体爆破增渗模型试验相似律研究。结合内蒙某低渗透砂岩型铀矿工程地质及水文地质实际情况,根据所推导的模型试验相似准则,通过理论分析及试验研究,实现了模型试验的几何条件、边界条件、爆炸荷载及材料的相似,为实施爆破增渗模型试验打下基础。     

某砂岩型铀矿床原地浸出采矿的地质及水文地质条件可行性探讨

本文引用大量实际资料同国内外同类型铀矿床采用原地浸出采矿的各种条件进行了对比研究,得出了内蒙古某砂岩型铀矿床基本具备原地浸出采矿的地质和水文地质条件的结论,并提出了今后工作设想和建议。     

322矿田铀矿床原地破碎浸出经济评估

本文从原地破碎浸出法采矿工艺流程出发，对322铀矿田碎裂蚀变化岗岩型铀矿床（点）的各项成本要素进行了研究，建立了原地破碎浸出经济模型，引入了铀浸出率和回收率高速系数。利用原地爆破筑堆试验及一系列铀矿柱浸工艺试验获得的原地破碎浸出经济分析参数及经济评价模型对322矿田铀矿床原地破碎浸出进行了经济评估。     

322矿田铀矿床原地破碎浸出地质技术评估

本文从原地破碎浸出法采矿要求出发，对322铀矿田碎裂蚀变花岗岩型铀矿床（点）的地质构造、岩／矿石物质成分、矿石结构、铀的赋存形式、岩／矿石物理力学参数、矿体形态、产状、规模及矿床水文地质条件进行了研究；通过原地爆破筑堆试验及一系列铀矿的柱浸工艺试验，获得了大量原地破碎浸出参数；运用原地破碎浸出法适用性评价模型对其进行了评价，认为该矿田碎裂蚀变花岗岩型铀矿床适宜采用原地破碎浸出法开采。     

浅析砂岩型铀矿特征及其开采方法

砂岩型铀矿指产于砂岩、砂砾岩等碎屑岩中的外生后成铀矿床。中国铀资源较为丰富,分布于23个省、市、自治区。由于铀矿的成矿地质条件多样,形成了砂岩型、花岗岩型、火山岩型,碳硅泥岩型四大主要铀矿类型,其中砂岩型铀矿含量最多,约占35%[1]。本文着重讲述砂岩型铀矿的特点以及对鄂尔多斯盆地砂岩型铀矿的特征做了简要描述。同时对砂岩型铀矿开采方法中的原地浸开采技术也进行介绍,并对今后原地浸砂岩型铀矿的开采方法做了展望。     

影响地浸采铀的矿层渗透因素

通常认为砂岩型铀矿含矿层的渗透性是地浸开采技术是否可行的重要条件。因此,研究地浸采铀的可行性和提高砂岩型铀矿含矿层渗透性成为重点。系统探讨了影响砂岩型铀矿含矿层渗透性的主要因素,即：碳酸盐、黏土矿物、夹层、隔层、地下水矿化度等。这为进一步研究砂岩渗透性提供了依据,同时对地浸采铀的浸出率和资源回收率也有着重要的理论意义和实际价值。     

无临空面水压爆破技术

根据生产实际需要，提出了无临空面水压爆破技术方法，并对无临空面水压爆破药量计算公式及设计方法作了详细介绍。     

中国北方砂岩型铀矿床工艺矿物学研究若干进展

地浸采铀具有安全、环保、高效的显著优势,现已成为中国乃至世界上最主要的铀矿开发技术。不同于传统矿业开采方法,地浸采铀是集采、选、冶于一体的地下原位矿冶方法,开采中难以实时获得其工艺矿物学表征,对其进行地浸有关的工艺矿物学研究对于揭示和预测地下原位地浸采铀过程中的内部规律,深度解释及解决地浸生产中出现的各类浸出有关的现象和问题,进而提高铀浸出效率具有重要意义。本研究在以往研究的基础上,总结了近年来中国北方典型可地浸砂岩型铀矿床工艺矿物学研究新成果,表明中国北方可地浸砂岩型铀矿床含矿地层中主要矿物组成具有相似性,其中钱家店、纳岭沟和蒙其古尔砂岩型铀矿床在矿物成分组成具有高碳酸盐、低黄铁矿、高黏土矿物含量等特征;中国北方许多砂岩型铀矿床铀赋存状态基本一致,包括(1)独立铀矿物(主要为沥青铀矿物、铀石以及少量含钛铀矿物)、(2)吸附态铀(主要吸附于有机质以及黏土矿物表面)、(3)含铀矿物(锆石、独居石等);典型矿床矿石中铀矿物的粒度大小和形态、解离度以及与其他矿物连生关系等参数是影响地浸采铀效率重要的内部因素;包裹于长石、石英等难溶、不溶脉石矿物内部的铀是难以通过常规浸出反应回收的,针对这类铀...     

单临空面岩体中爆破诱发损伤的数值分析

岩石的抗压强度远大于其抗拉强度,所以在单临空面岩体爆破中,工程技术人员关注的不仅是炮孔附近的塑性压剪损伤,更多的是临空面附近的拉裂损伤,临空面若是地表,可能会影响到施工的安全,甚至造成一定的经济损失。以往这类损伤问题的数值模拟中大多只偏向于一方面：或忽略压剪损伤,或不考虑拉裂损伤,故所得出的结论难以满足工程需要。基于合理的应力修正方式,把现有的岩石拉-压损伤本构以简明的方式嵌入到大型LS-DYNA软件中,对单临空面岩体中的柱形和球形药包爆破问题进行了数值模拟,计算结果表明该法能较好地预测岩体中爆破诱发的拉裂、压缩损伤的分布规律和演化趋势。     

评价可地浸硬岩铀矿床的主要依据

作者根据国内外进行铀矿床原地破碎浸出工业试验的研究成果，总结了判别硬岩铀矿床能否适于地浸的主要依据，内容包括矿石的破碎性能、矿石的浸出性能、矿石的渗透性及围岩的透水性。并认为只有在全面分析与主要判据有关的矿床地质因素、水文地质因素的基础上，才能从技术可行性方面分析矿床能否适于地浸。     

江西大布铀矿床溶浸地质条件及溶浸方法研究

本文围绕溶浸采矿这个主题 ,从岩、矿石的物质成分 ;矿石结构构造 ;铀的存在形式 ;岩、矿石物理力学参数 ;矿体形态、产状、规模及矿床水文地质等诸多方面阐述了大布铀矿床溶浸的天然地质条件 ,并通过一系列矿石铀浸出工艺试验 ,获得大量溶浸工艺参数 ,提出大布铀矿床以原地破碎浸出辅以堆浸为最佳采矿方案。     

湘东金管冲铀矿床地球化学特征及其成因分析

湘东金管冲铀矿床位于区域性NNE―NE主干断裂附近,主要赋存于丫江桥复式花岗岩岩体的内外接触带中。对矿区的岩体、岩脉、矿石进行主量、微量元素,硫、氢和氧稳定同位素分析,以及流体包体分析。研究表明:成矿物质主要来源于地幔,其次有部分源自岩体或地层;成矿流体富碱(Ca~(2+)、Na~+、K~+)和富挥发分(CO_2、H_2O)具有极强的渗透能力、萃取能力;铀沉淀于中—低温、弱碱偏中性、强还原的环境。铀矿的形成与定位与晚燕山期华南陆块拉张作用所形成的岩浆岩密切相关。     

峰值破裂岩石的气体渗透性试验研究

为了测试采矿工程中峰值破裂岩体的气体渗透特性,设计了与气体渗透系统相配套的气体渗透仪。对淮南顾桥矿采集的标高?653～?771 m的煤系岩石制成的标准岩样,先利用MTS815系统加压至峰值强度,而后测试其气体渗透性能。理论分析了一维非Darcy渗流过程及该情况下的渗透率求解方法。试验结果表明,即使位于深部,岩石破裂后的渗透率也比完整时大103～106个数量级,同时,破裂砂岩的渗透率要比同标高的破裂泥岩高。     

利用压力脉冲试验测定某地花岗岩体的渗透系数

利用压力脉冲试验进行渗透系数测量,采用跨接式封隔器系统将试验段与钻孔分隔,通过高压泵向试验段注水,使试验段压力迅速增加,然后关泵,并记录压力随时间的衰减曲线。通过将记录曲线与标准曲线进行拟合的方法确定测段岩体的渗透系数。给出了在一个钻孔中利用该试验方法获得的3个测段的渗透系数测试结果。并与同一钻孔中的常规压水试验结果以及其他地区渗透系数测试数据的统计分析资料进行了对比。作为岩体渗透系数测试的一种试验方法,压力脉冲试验方法具有方便、省时的优点,尤其适用于低渗透系数岩体的测试。     

考虑矿层渗透系数非均质性和不确定性的砂岩型铀矿地浸采铀过程随机模拟与分析

砂岩型铀矿矿层渗透系数普遍具有空间非均匀性,但受试验和分析手段制约,非均匀渗透系数难以准确刻画,导致地浸采铀过程预测出现偏差,限制了地浸采铀过程精细化管控。针对该问题提出一种矿层非均匀参数分布随机表征方法,在此基础上,开展水盐耦合数值随机模拟,揭示不同渗透系数空间分布条件下,群井抽注所引起的溶浸剂储层内部迁移过程和影响范围。在内蒙古某铀矿床应用结果显示：沿区域地下水流方向渗透系数增加,有利于注入溶浸剂疏散;相反,溶浸剂易出现聚集效应。利用水位监测数据对模型边界条件进行识别与验证后,在均质假设条件下溶浸剂扩散速率为210 m2/d,20 a开采周期波及范围为1.53 km2;考虑矿层非均质性和参数不确定性,预测溶浸剂扩散速率为191～228 m2/d,波及范围为1.47～1.74 km2。相比于均质假设,溶浸剂扩散速率和波及范围不确定性显著,分别为17.62%和17.65%。考虑渗透系数非均质性和不确定性,使得溶浸剂迁移转化行为预测结果更具代表性,可为合理制定地浸采铀方案提供更加可靠的依据。     

土石混合体渗透性现场试坑试验研究

针对唐钢司家营铁矿Ⅲ采场露天转井下开采回填废石设计研究工程要求,在该矿区Ⅲ采场附近进行了大尺度现场渗透试验。开挖3个大尺寸试坑,在各试坑中分层回填不同粒径范围及厚度的废石（土）进行试坑注水试验;测定回填土石混合体的近似渗透系数,测试土石混合体的粒径组成,并计算出各坑土石混合体的平均粒径和非均匀度。试验研究发现,回填土石混合体的渗透系数分别随平均粒径与非均匀度的增大而增大。降低回填废石（土）的平均粒径和非均匀度可以有效降低回填废石层的渗透性。     

深部泥岩渗透率测试方法及数据适用性分析

针对深部地层同一种泥岩,先后采用常规渗透测试、变围压渗透测试和三轴压缩下瞬态法3种方法开展渗透率的测试研究。试验发现,3种方法下泥岩的渗透率差别极大,其中常规渗透测试所得的渗透率高出后两种方法3~5个数量级;变围压法在围压大于5 MPa后与三轴压缩下的瞬态法所测得的渗透率值较为接近;瞬态法下泥岩渗透率随偏应力增加而缓慢 降低,偏应力高达30 MPa时仍未出现扩容现象。测试显示泥岩的渗透率具有强烈的压力敏感性,其内在原因是较高围压下裂隙闭合、孔隙压紧、孔喉连通性减小,进而导致渗透率下降,而制样、烘干处理等对渗透率也有一定影响。基于试验结果与泥岩所处实际地层应力状态,提出可采用变围压法开展油气储集层的盖层的渗透率及其演化规律研究,而三轴压缩下瞬态法则更适用于能源储库盖层及核废料处置室围岩的渗透规律研究;常规渗透方法所得数据的应用则须商榷。研究结论对研究深部泥岩的渗透特性和密封性能有一定参考价值。