一种边界地浸单元的注液井流量分配方法与流程

本发明涉及地浸采铀地下水污染控制领域，具体地说是一种边界地浸单元的注液井流量分配方法。

背景技术：

1、原地浸出采铀是通过在矿体地表布置成片若干个地浸单元，每个地浸单元一般是中心有一抽液孔，周围均匀排布若干个注液孔的布置形式，目前常见的地浸单元为“五点型”和“七点型”，“五点型”地浸单元是四个注液井围绕在一个抽液井的周围，“七点型”是六个注液井围绕在一个抽液井的周围。原地浸出采铀通过注液井向含矿含水层中注入溶浸液，将地下岩层中铀矿物中稳定的四价铀氧化为易迁移的六价铀，通过抽液井将浸出液抽出至地表进行后续处理。原地浸出采铀工艺具有工艺成熟、生产成本低、环境影响小等优点，已逐渐成为我国铀矿生产的主流工艺，尤其是随着我国北方内蒙新疆等地新探明了一批大型、特大型砂岩铀矿床，未来原地浸出采铀工艺将占我国产铀量的60％以上。

2、而铀矿地浸井场是一个半开放的系统，其注入地下含水层的溶浸剂会向周围扩散，进而对地下水环境造成影响。在地浸采铀过程中，为减少对周围地下水环境的影响并提高溶浸效率，往往采用抽液量大于注液量的操作原则，即选取一个抽大于注比例使地下水流场形成并维持一个以井场为中心的降落漏斗，以确保浸出液始终流向抽液井。

3、在以往的地浸矿山设计和生产中，通常采用算术平均法对抽注流量进行分配，即整个井场的总抽/注液量除以总的抽/注井数量获取单孔抽/注液量，所有注液孔或抽液孔的流量是一致的。虽然这一分配方式使井场地下水总体上形成一个降落漏斗以控制溶浸液的流散，但在井场边界处，由于流量的算术平均分配使该处注液量较大，导致局部水位略高，迫使一定溶浸剂向外围扩散，造成地下水影响范围过大。

4、当前，《铀矿冶辐射防护和辐射环境保护规定》(gb 23727-2020)要求地浸边界抽注单元抽大于注比例不小于0.5％，但是针对如何合理分配地浸边界抽注单元内的各生产井流量，目前尚无统一方法。增大抽注比例主要有两种方式，一为增大抽液量，二为减少注液量。增加地浸单元中心处的抽液量会稀释浸出液，从而影响生产效率，而且，抽液量增大，还会造成地表废水量增大，对蒸发池以及地表废水处理都有较高的要求，降低经济效益。

技术实现思路

1、本发明的目的就是提供一种边界地浸单元的注液井流量分配方法，以解决现有的地浸单元注液量较大，导致局部水位略高，对地下水影响范围过大的问题。

2、本发明是这样实现的：一种边界地浸单元的注液井流量分配方法，包括以下步骤：确定边地浸采铀区域边界上每个地浸单元的抽液量；确定地浸单元的抽大于注比例；利用地浸单元抽大于注比例计算每个地浸单元的总注液量；根据水力联系，对边界上地浸单元的注液井进行分类；计算每类注液井的注液量。

3、一种边界地浸单元的注液井流量分配方法，包括以下步骤：

4、a、根据地浸采铀区域的地质条件及地浸工艺，确定边界每个地浸单元的抽液量，记为qi抽，i为第i个地浸单元；

5、b、根据地浸采铀区域的地质条件及相关技术规范要求，确定边界地浸单元抽大于注比例a；

6、c、计算边界每个地浸单元总注液量qi注：

7、

8、d、根据各注液井与抽液井之间的水力联系，将边界上地浸单元的注液井分成n类：第1类井表示与1个抽液井有水力联系，位于采区各端点处；第2类井表示与两个抽液井有水力联系，同时服务于两个地浸单元，位于边界上两个地浸单元外边界的连接处；……第n类井表示与n个抽液井有水力联系，同时服务于n个地浸单元，位于边界地浸单元与内部地浸单元的连接处；

9、e、计算每类注液井的注液量qn：

10、

11、其中，qm注为与所求注液井有水力联系的地浸单元的总注液量；m为相应地浸单元所包含的注液井的数量。

12、在步骤b中的边界地浸单元抽大于注比例a大于0.5％。

13、本发明可以在地浸边界抽注单元抽大于注比例不小于0.5％条件下，对地浸边界抽注单元内的各生产井流量进行合理的分配，使得的每个地浸单元的注液能维持一个以井场为中心的降落漏斗，以确保浸出液始终流向抽液井，从而最大程度的控制溶浸液向外围迁移扩散，以对地浸地下水环境进行保护。本发明维持一个以井场为中心的降落漏斗，以确保浸出液始终流向抽液井。

技术特征：

1.一种边界地浸单元的注液井流量分配方法，其特征是，包括以下步骤：确定边地浸采铀区域边界上每个地浸单元的抽液量；确定地浸单元的抽大于注比例；利用地浸单元抽大于注比例计算每个地浸单元的总注液量；根据水力联系，对边界上地浸单元的注液井进行分类；计算每类注液井的注液量。

2.一种边界地浸单元的注液井流量分配方法，其特征是，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的边界地浸单元的注液井流量分配方法，其特征是，在步骤b中的边界地浸单元抽大于注比例a大于0.5％。

技术总结
本发明提供了一种边界地浸单元的注液井流量分配方法，该方法包括以下步骤：确定边地浸采铀区域边界上每个地浸单元的抽液量；确定地浸单元的抽大于注比例；利用地浸单元抽大于注比例计算每个地浸单元的总注液量；根据水力联系，对边界上地浸单元的注液井进行分类；计算每类注液井的注液量。本发明可对地浸边界抽注单元内的各生产井流量进行合理的分配，使得的每个地浸单元的注液能维持一个以井场为中心的降落漏斗，以确保浸出液始终流向抽液井，从而最大程度的控制溶浸液向外围迁移扩散，以对地浸地下水环境进行保护。

技术研发人员：李梦姣,连国玺,曹凤波,刘晓超,苏学斌,谢占军,葛佳亮,路晓卫,陈帅瑶
受保护的技术使用者：中核第四研究设计工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13