对地浸采铀常用参数的认识及应用

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1、对地浸采铀常用参数的认识及应用----问题和建议王海峰（核工业北京化工冶金研究院，北京101149）摘要：在无规范和标准的情况下，由于对一些常用概念的理解存在偏差，试验和报告的编写中经常出现异议甚至错误，诸如浸出面积、有效厚度、液固比、渗透率等的计算和换算，这些参数的使用条件等问题尚需斟酌、推敲和改进。研究认为，浸出面积计算的几何面积法易达成共识；厚度扩散法和系数法计算有效厚度应用广泛，易于对比；受众多因素影响的液固比不宜作为判断矿床浸出状况的参数；渗透率等参数在地浸采铀领域应用时应统一到渗透系

2、数的概念上来。关键词：浸出面积；有效厚度；液固比；渗透率中图分类号：TL212.12;P634.5文献标志码：A文章编号：1000-8063（2015）SI-doi:10.13426/j.cnki.yky.2015.SI.000在我国几十年的地浸采铀技术开发和应用中，造就了一批人才，推动了地浸采铀的技术进步，但也应注意到，由于不同工作者对地浸采铀常用参数的认识深度差异，经常在利用这些参数描述矿床地质、水文地质、浸出状态的报告中出现歧义或错误。为更接近地浸采铀地下浸出的实际情况，将开采单元的几何面

3、积以一定比例放大以代表浸出面积的作法在我国一度盛行。但是，受准确获得浸出面积的技术限制和各矿床自然条件和浸出工艺的不同，至今无法精确地得出不同矿床不同阶段的浸出面积。致使在计算中因面积放大比例各异，导致金属量计算出现误差。在有效厚度计算上，我国通用扩散厚度法和系数法，但直接采用砂体厚度计算液固比的实例不乏列举，打破了相互比较的基础。长期应用在我国地浸采铀领域的液固比概念，即便不存在计算偏差，因矿床自然条件和浸出工艺的差异，也无法作为判断矿床浸出状态的指标，这一点已被大量实例证实。在我国地浸采铀领

4、域，渗透率的引进来源于石油部门的测井和实验室岩矿渗透性能的测定。在实际应用中如何认识渗透率的内涵，怎样换算成易建立起量的概念的渗透系数困扰一些技术人员，亟待规范和统一。1浸出面积的确定1.1浸出面积计算现状无论是地浸采铀现场试验还是工业生产，都不可避免地遇到试验块段或采区金属量的参数。特别是试验阶段，块段金属量是必不可少的参数。金属量的计算1首先涉及到块段的面积，然而，正是这看似简单的几何运算，结果却千差万别，因迄今为止，我国无统一规定。以5点型井型为例，早些年计算试验块段面积时，边长等于每端外

5、推注入井到注入井长度的1/2或1/4再加上原距离。例如对于抽注井间距25m的5点型井型，计算浸出面积的边长为35.35+2×17.68=70.71m（每端外推1/2）或35.35+2×8.84=53.03m（每端外推1/4）。外推式计算浸出单元边长的作法由来已久，主要考虑在浸出过程中浸出面积大于几何面积。理论上这种计算方法有一定科学性，但同时存在缺欠。鉴于我国无相关规范和标准，未对浸出面积计算做出规定，因此，边长的计算因人而异，直接导致浸出面积和金属量的差异。再则，因矿床地质和水文地质条件的不同

6、，使用的浸出剂和氧化剂不同，实际浸出面积和金属量也不能采用统一的计算公式。近些年，在发现浸出面积计算的缺陷后，曾建议在无法准确计算浸出面积的情况下，使用单元几何面积计算金属量。这种方法虽然与实际浸出的范围和金属量有差异，但计算规范，不受人为因素干扰，结果统一。1.2地下水运动模拟方法矿床地浸开采现场试验和生产期间，因矿体局部地质和水文地质条件的差异，更兼施工的影响，各钻孔抽注液量不同，导致平面上浸出面积变化，且随浸出时间而不断改变。如何根据矿床自然和工艺条件的变化，确定真实的浸出面积和金属量在世

7、界地浸采铀界早已引起关注。美国铀能源公司在Palangana地浸铀矿山溶浸范围控制时，使用pathCAD浸出面积模拟软件。在新采场开拓前进行钻孔布置模拟寻找最佳方案，对生产采场模拟不同时期的浸出面积，并根据模拟提出改善方案。该模拟主要描述浸出液、浸出剂和监测井内溶液运移和扩散特征，可计算不同阶段的浸出面积。模拟根据需要设定时间间隔，通过一个阶段溶液运移的动态特征来模拟含矿含水层内溶液的动态变化过程，判断钻孔布置、钻孔抽注液量的分配是否合理。注液扩散和抽液覆盖模拟见图1和图2[1]（图中模拟时间1

8、年，每两天取一个点）。2图1注液扩散模拟图图2抽液覆盖模拟图综上分析，建议在计算试验块段和生产采区金属量时，采用几何面积法，如果考虑浸出特点而外推，必须说明外推量。有条件时，应研制地下水运动模拟软件，不但可随时掌握浸出面积，调整钻孔抽注液量，保证浸出的最佳状态，而且还可结合物探地表测定溶浸范围的研究，相互验证。2有效厚度的计算2.1扩散厚度法随试验或生产的进行，计算不同阶段液固比的准确与否直接受有效厚度的影响。而鉴于浸出过程有效厚度受矿层和砂体水平和垂向渗透系数、钻孔间距、注液压力、矿层厚度与含