本发明涉及地浸采铀技术领域，具体涉及一种多层砂岩型铀矿分层开采工艺，目的是解决现有工艺成本高、效率低、易造成原材料的浪费的问题。本发明包括注、抽液孔施工、地表分液控制系统的实施、井内分液控制系统的实施和抽注液单元分层运行的步骤。通过本工艺形成了多层矿体共用注液孔对应各层位抽液孔的抽注循环单元，实现多层矿体的同时开采，较大幅度降低了多层位砂岩型铀矿地浸开采的钻孔成本。
1.一种多层砂岩型铀矿分层开采工艺，具体包括如下步骤：
采用地浸钻孔施工工艺施工注抽液孔，其中注液孔(8)穿过多层矿体，在每层矿体施工对应的过滤器，即上层过滤器(10)和下层过滤器(12)；上层抽液孔(15)和下层抽液孔(18)在各矿层单独施工，与注液孔对应层位形成抽注单元；
步骤2.1：分别安装为开采各层矿体的注液管道，所述的注液管道包括上层注液管(4)和下层注液管(6)；上层注液管(4)和下层注液管(6)的上端分别连接位于地表的通向各个钻孔的注液支管；配置上层矿体(13)需要的上层矿体溶浸液(5)和下层矿体(14)需要的下层矿体溶浸液(7)，分别通过上层注液管(4)和下层注液管(6)注入对应的矿层，注液流量和压力通过位于注液支管上的阀门(1)及流量计(2)进行控制与计量；
步骤2.2：上层注液管(4)和下层注液管(6)通过夹板固定在孔口处，孔口采用孔口密封装置(3)对井管与上层注液管(4)和下层注液管(6)进行密封；
步骤3.1：根据注液孔施工情况，确定封隔器(11)位置及上层注液管(4)和下层注液管(6)的长度，封隔器(11)放置于注液孔(8)上层过滤器(10)和下层过滤器(12)中间，以阻止上下过滤器之间的水力联系；上层注液管(4)位于上层过滤器(10)上方，下层注液管(6)的下端与封隔器(11)连接，并从封隔器(11)中间穿过；
步骤3.2：首先在地表将下层注液管(6)与封隔器(11)上部相连接并送入孔内，当下入孔内深度为上层注液管(4)和下层注液管(6)长度的差值后，再将上层注液管(4)与下层注液管(6)一起下入孔内；
步骤3.3：将封隔器(11)送至井内预定位置后，上层注液管(4)达到上层过滤器(10)的上沿位置，下层注液管(6)达到下层过滤器(12)的上沿位置，此时注液管的下放工作停止；
步骤3.4：所有孔内器件入位后，将对封隔器(11)进行坐封止水，并进行止水试验，确保上层矿体(13)和下层矿体(14)之间无水力联系；
步骤4.1：将上层抽液孔(15)和下层抽液孔(18)内潜水泵(17)安装完毕；
步骤4.2：先运行上层抽液孔(15)，通过潜水泵(17)将上层矿体浸出液(16)提升至地表分层注液控制系统，配制好相应的上层矿体溶浸液(5)，再通过上层注液管(4)注入上层矿体(13)；
步骤4.3：当步骤4.2顺利完成后，再运行下层抽液孔(18)，通过潜水泵(17)将下层矿体浸出液(19)提升至分层注液井内控制系统，配制好相应的下层矿体溶浸液(7)，再通过下层注液管(6)注入下层矿体(14)；所述的步骤4.2顺利完成是指在上层矿体抽注单元循环浸出正常。
2.根据权利要求1所述的多层砂岩型铀矿分层开采工艺，其特征在于：所述的上层注液管(4)位于上层过滤器(10)顶端10-15m。
3.根据权利要求1所述的多层砂岩型铀矿分层开采工艺，其特征在于：所述的上层注液管(4)和下层注液管(6)均采用φ50mm无缝钢管。
多层砂岩型铀矿分层开采工艺
技术领域
[0001] 本发明涉及地浸采铀技术领域，具体涉及一种多层砂岩型铀矿分层开采工艺。
背景技术
[0002] 砂岩型铀矿是我国重要的铀资源之一，主要采用原地浸出工艺进行开采。经过二十余年的发展，我国对埋深较浅、呈单层发育矿体的地浸开采技术取得了长足的进步，开采工艺已较为成熟。随着地质勘探的不断深入，埋藏较深、矿体呈多层发育的复杂铀矿资源逐年增加，多层矿体分层开采技术有待突破。
[0003] 对于多层矿体，开采最直接或最简单的方法是分别对每层矿体各自施工一套独立的钻孔，这种开采方法因重复施工钻孔造成开采成本增大，尤其是埋藏较深的矿体而言，可能造成开采的不经济。另一种方法是施工一套钻孔，单孔中在各矿层位置对应安装过滤器对各层同时开采，这种方法的缺点是不能对各层进行分层控制，当层间距较大(＞6m)时溶液向各层分配不均导致浸采不同步，开采周期受效率最差层的控制，造成原材料与动力的浪费和效益的下降。
发明内容
[0004] 本发明的目的是解决现有工艺成本高、效率低、易造成原材料的浪费的问题，提供了一种实现钻孔成本的最大节约以及对各层矿体开采的分层控制的多层砂岩型铀矿分层开采工艺。
[0005] 本发明是这样实现的：
[0006] 一种多层砂岩型铀矿分层开采工艺，具体包括如下步骤：
[0007] 步骤一：注、抽液孔施工；
[0008] 采用地浸钻孔施工工艺施工注抽液孔，其中注液孔穿过多层矿体，在每层矿体施工对应的过滤器，即上层过滤器和下层过滤器；上层抽液孔和下层抽液孔在各矿层单独施工，与注液孔对应层位形成抽注单元；
[0009] 步骤二：地表分液控制系统的实施；
[0010] 步骤2.1：分别安装为开采各层矿体的注液管道，即上层注液管和下层注液管；上层注液管和下层注液管的上端分别连接位于地表的通向各个钻孔的注液支管；配置上层矿体需要的上层矿体溶浸液和下层矿体需要的下层矿体溶浸液，分别通过上层注液管和下层注液管注入对应的矿层，注液流量和压力通过位于注液支管上的阀门及流量计进行控制与计量；
[0011] 步骤2.2：上层注液管和下层注液管通过夹板固定在孔口处，孔口采用孔口密封装置对井管与上层注液管和下层注液管进行密封；
[0012] 步骤三：井内分液控制系统的实施；
[0013] 步骤3.1：根据注液孔施工情况，确定封隔器位置及上层注液管和下层注液管的长度，封隔器放置于注液孔上层过滤器和下层过滤器中间，以阻止上下过滤器之间的水力联系；上层注液管位于上层过滤器上方，下层注液管的下端与封隔器连接，并从封隔器中间穿过；
[0014] 步骤3.2：首先在地表将下层注液管与封隔器上部相连接并送入孔内，当下入孔内深度为上层注液管和下层注液管长度的差值后，再将上层注液管与下层注液管一起下入孔内；
[0015] 步骤3.3：将封隔器送至井内预定位置后，上层注液管达到上层过滤器的上沿位置，下层注液管达到下层过滤器的上沿位置，此时注液管的下放工作停止；
[0016] 步骤3.4：所有孔内器件入位后，将对封隔器进行坐封止水，并进行止水试验，确保上层矿体和下层矿体之间无水力联系；
[0017] 步骤四：抽注液单元分层运行；
[0018] 步骤4.1：与常规地浸开采一致，将上层抽液孔和下层抽液孔内潜水泵安装完毕；
[0019] 步骤4.2：先运行上层抽液孔，通过潜水泵将上层矿体浸出液提升至地表分层注液控制系统，配制好相应的上层矿体溶浸液，再通过上层注液管注入上层矿体；
[0020] 步骤4.3：当步骤4.2顺利完成，即在上层矿体抽注单元循环浸出正常后，再运行下层抽液孔，通过潜水泵将下层矿体浸出液提升至分层注液井内控制系统，配制好相应的下层矿体溶浸液，再通过下层注液管注入下层矿体。
[0021] 如上所述的上层注液管位于上层过滤器顶端10-15m。
[0022] 如上所述的上层注液管和下层注液管均采用φ50mm无缝钢管。
[0023] 本发明的有益效果是：
[0024] 本发明包括注、抽液孔施工、地表分液控制系统的实施、井内分液控制系统的实施和抽注液单元分层运行的步骤。通过本工艺形成了多层矿体共用注液孔对应各层位抽液孔的抽注循环单元，实现多层矿体的同时开采，较大幅度降低了多层位砂岩型铀矿地浸开采的钻孔成本。
附图说明
[0025] 图1是本发明的多层砂岩型铀矿分层开采工艺的地表分层注液控制系统的结构图；
[0026] 图2是本发明的多层砂岩型铀矿分层开采工艺的分层注液井内控制系统的结构图；
[0027] 图3是本发明的多层砂岩型铀矿分层开采工艺的的流程图。
[0028] 其中：1.球阀；2.流量计；3.孔口密封装置；4.上层注液管；5.上层矿体溶浸液；6.下层注液管；7.下层矿体溶浸液；8.注液孔；9.水泥柱；10.上层过滤器；11.封隔器；12.下层过滤器；13.上层矿体；14.下层矿体；15.上层抽液孔；16.上层矿体浸出液；17.潜水泵；18.下层抽液孔；19.下层矿体浸出液。
具体实施方式
[0029] 下面结合附图和实施例对本发明进行进一步描述。
[0030] 如图1所示，本工艺开始前，首先通过水泥柱9将井管固定在钻孔内。
[0031] 如图1、图2和图3所示，一种多层砂岩型铀矿分层开采工艺，具体包括如下步骤：
[0032] 步骤一：注、抽液孔施工；
[0033] 采用地浸钻孔施工工艺施工注抽液孔，其中注液孔8穿过多层矿体，在每层矿体施工对应的过滤器，即上层过滤器10和下层过滤器12；上层抽液孔15和下层抽液孔18在各矿层单独施工，与注液孔对应层位形成抽注单元。
[0034] 步骤二：地表分液控制系统的实施；
[0035] 步骤2.1：分别安装为开采各层矿体的注液管道，即上层注液管4和下层注液管6。上层注液管4和下层注液管6的上端分别连接位于地表的通向各个钻孔的注液支管。配置上层矿体13需要的上层矿体溶浸液5和下层矿体14需要的下层矿体溶浸液7，分别通过上层注液管4和下层注液管6注入对应的矿层，注液流量和压力通过位于注液支管上的阀门1及流量计2进行控制与计量。
[0036] 步骤2.2：上层注液管4和下层注液管6通过夹板固定在孔口处，孔口采用孔口密封装置3对井管与上层注液管4和下层注液管6进行密封。
[0037] 步骤三：井内分液控制系统的实施；
[0038] 步骤3.1：根据注液孔施工情况，确定封隔器11位置及上层注液管4和下层注液管6的长度，封隔器11放置于注液孔8上层过滤器10和下层过滤器12中间，以阻止上下过滤器之间的水力联系；上层注液管4位于上层过滤器顶端10-15m，下层注液管6的下端与封隔器11连接，并从封隔器11中间穿过，上层注液管4和下层注液管6均采用φ50mm无缝钢管。
[0039] 步骤3.2：首先在地表将下层注液管6与封隔器11上部相连接并送入孔内，当下入孔内深度为上层注液管4和下层注液管6长度的差值后，再将上层注液管4与下层注液管6一起下入孔内。
[0040] 步骤3.3：将封隔器11送至井内预定位置后，上层注液管4达到上层过滤器10的上沿位置，下层注液管6达到下层过滤器12的上沿位置，此时注液管的下放工作停止。
[0041] 步骤3.4：所有孔内器件入位后，将对封隔器11进行坐封止水，并进行止水试验，确保上层矿体13和下层矿体14之间无水力联系。
[0042] 步骤四：抽注液单元分层运行；
[0043] 步骤4.1：与常规地浸开采一致，将上层抽液孔15和下层抽液孔18内潜水泵17安装完毕。
[0044] 步骤4.2：先运行上层抽液孔15，通过潜水泵17将上层矿体浸出液16提升至地表分层注液控制系统，配制好相应的上层矿体溶浸液5，再通过上层注液管4注入上层矿体13。
[0045] 步骤4.3：当步骤4.2顺利完成，即在上层矿体抽注单元循环浸出正常后，再运行下层抽液孔18，通过潜水泵17将下层矿体浸出液19提升至分层注液井内控制系统，配制好相应的下层矿体溶浸液7，再通过下层注液管6注入下层矿体14。
[0046] 通过本工艺形成了多层矿体共用注液孔对应各层位抽液孔的抽注循环单元，实现多层矿体的同时开采，较大幅度降低了多层位砂岩型铀矿地浸开采的钻孔成本。
[0047] 上面对本发明的实施例作了详细说明，上述实施方式仅为本发明的最优实施例，但是本发明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，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
