纳岭沟铀矿床洞穴增渗数值模拟研究

摘要

天然铀是保障我国核电发展和国防安全的重要战略资源,为满足国内日益紧迫的铀资源需求,解决制约低渗透砂岩型铀矿床原地浸出的技术瓶颈,本文提出了洞穴增渗的技术方法,并研究了其在低渗透砂岩铀矿中的适用性。依托纳岭沟砂岩铀矿床,基于渗流理论、岩石力学理论构建了洞穴增渗作业数学模型,采用COMSOL软件对不同作业方式、作业次数下洞穴增渗形成的洞穴形态大小和渗透性改善情况进行了数值模拟研究。研究结果表明:连续作业方式效果优于恒定压力场作业方式,渗透性改善带主要发生在高压分布带控制范围内,10次洞穴增渗作业后渗透性改善带半径达20 m左右,钻孔附近渗透性改善倍数可达10~20倍。研究成果说明,洞穴增渗技术在低渗透砂岩铀矿层中具有较好的效果,适用于提高我国低渗透砂岩铀矿床渗透性。