Оптимизация технологии скважинного подземного выщелачивания урана из руд гидрогенных месторождений

• Автор: Уманский, Алексей Борисович
• Шифр специальности: 05.17.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 146 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ.

1 АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ТЕХНОЛОГИИ СПВ И Е ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

1.1 Особенности физикохимической технологии скважинного подземного выщелачивания урана

1.2 Условия освоения урановых месторождений методом СПВ

1.3 Краткая история развития компьютерных технологий для решения горнотехнических задач
1.4 Анализ современного состояния компьютерных технологий обработки информации и моделирования при добыче полезных ископаемых.
1.5 Выводы
2 ИССЛЕДОВАНИЕ ОСНОВНЫХ МЕТОДОВ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ГОРНОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ

2.1 Принцип математического моделирования горнотехнологических задач.

2.2 Геостатистика как инструмент для получения достоверной информации о месторождении
2.3 Оценка корреляционной связности геотехнологических данных моделированием полувариограмм.
2.4 Оценка методом крайгинга значений исследуемой переменной в промежуточных точках геопространства
2.5 Выводы и постановка задач исследования
3 РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ АНАЛИЗА
ПРОСТРАНСТВЕННОФАКТОРНОЙ СВЯЗИ
ГЕОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ДАННЫХ
3.1 Модель размещения показателей месторождения.
3.2 Оценка интервалов корреляционной связности признаков горнотехнологических объектов
3.3 Модель самосогласованной трендовой оценки признаков горнотехнологических объектов
3.4 Оценка значений исследуемого признака в промежуточных точках гсопространства.
3.5 Выводы
4 РАСЧЕТ ОПТИМАЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ДЛЯ
ИНТЕНСИФИКАЦИИ СПВ
4.1 Определение параметров, влияющих на кинетику выщелачивания
4.2 Автоматизированная информационная система геотехнологических расчетов и моделирования
4.2.1 Подсистема моделирования профиля.
4.2.2 Подсистема площадного моделирования
4.2.3 Подсистема объемного моделирования.
4.3 Построение цифровой модели эксплуатационных блоков СПВ урана Далматовского месторождения.
4.4 Характеристика разработанных математических и информационных технологий и рекомендации по их использованию в целях управления и оптимизации технологии СПВ
4.5 Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Под условиями освоения урановых месторождений понимается комплекс природных факторов, существенным образом влияющих на возможность применения, кинетику и результаты способа СПВ урана. СПВ базируется на выделении благоприятных и неблагоприятных факторов с районированием месторождений по характерным признакам []. СПВ. Широкий диапазон изменения характеристик природных факторов предопределяет необходимость их типизации для комплексной оценки пригодности месторождений к разработке способом СПВ. При этом факторы по степени влияния на процесс подземного выщелачивания подразделяются на-решающие, главные и второстепенные, а по условиям применения СПВ -на весьма благоприятные, благоприятные и неблагоприятные []. К решающим факторам, определяющим принципидаёальную возможность разработки месторождений способом скважинного подземного выщелачивания, относятся продуктивность руд и проницаемость пород продуктивных горизонтов []. Месторождения инфильтрационного типа рекомендуются к отработке этим способом только в том случае, если продуктивный- горизонт представлен водопроницаемыми^ породами и обводнен, а полезные компоненты в руде представлены минеральными формами, легко вскрываемыми слабыми водными растворами кислот или солей щелочных металлов. Примером второстепенного фактора в условиях является температура пластовых вод []. В реальных условиях главные факторы могут стать решающими. Месторождения, характеризующие факторы которых в несколько раз превышают минимальные значения факторов на освоенных месторождениях, относятся к весьма благоприятным, соответствуют граничным, условиям применения СПВ на современном этапе и относятся к благоприятным, а если требуют применения специальных исследований - то к неблагоприятным по условиям применения подземного выщелачивания []. Продуктивность рудного пласта (запас полезного компонента на единицу площади залежи в плане) определяет качество растворов СПВ [7]. По степени проницаемости наиболее пригодными для подземного выщелачивания являются водоносные горизонты, представленные породами с коэффициентом фильтрации более 1,0 м/сут [7]. При коэффициенте фильтрации менее 1,0 м/сут для создания требуемой скорости движения растворов необходим значительный напорный градиент, что является неблагоприятным фактором, поскольку может привести к механической кольматации пород []. В хорошо проницаемых породах возможно образование сквозных каналов, что ухудшает условия проведения процесса выщелачивания в недрах. В - этом:-случае- рабочие; растворы фильтруются в ОСНОВНОМ ПО пустым породаМ‘в обход рудных тел [];. Для*, оценки разубоживания продуктивных растворов за счет вовлечения в- процесс вмещающих пород продуктивных, горизонтов предложено пользоваться относительной водопроводимостыо (отношение произведения коэффициента фильтрации пласта руды на его мощность, к произведению коэффициента фильтрации пород продуктивного горизонта на его эффективную мощность) [6]. Под эффективной мощностью понимается мощность- пород продуктивного горизонта, участвующих в‘ процессе подземного выщелачивания [6]-. При мощности; до- м эффективная мощность соответствует мощности продуктивного горизонта (весьма благоприятные условия), не превышает м при-, мощности продуктивного горизонта м-(благоприятные условия) и в. В районе месторождения- может быть- несколько водоносных горизонтов, от которых продуктивные горизонты должны быть, надежно ограждены водоупорами. Наличие "гидравлических окон'1 между водоносными горизонтами способствует разубоживаншо или растеканию растворов. Глубина залегания рудовмещающего горизонта влияет на конструкцию-' скважин,стоимость их сооружения и эксплуатации. В настоящее время технически методом СПВ могут быть освоены месторождения с глубиной залегания продуктивных горизонтов до 0 м [7]. Мощность рудовмещающего горизонта определяет количество рабочего раствора (Ж) на единицу выщелачиваемой горной массы (Т) при заданной степени извлечения полезного компонента (отношение Ж:Т), качество продуктивных растворов, расходы реагентов [6].