砂岩型铀矿实施方案

砂岩铀矿开采的工艺流程
砂岩铀矿的开采工艺流程通常包括以下几个步骤：
1. 采矿准备：确定开采区域的范围并进行调查评估，包括地质勘探、取样分析和资源储量估计等工作。

2. 开工准备：确定开放式采矿或地下采矿等方式，建立采矿设施和基础设施，包括设备、道路和水源等。

3. 采矿方法选择：根据地质条件和矿石性质选择合适的采矿方法，包括露天采矿、坑道开采和浸出采矿等。

4. 矿石开采：进行爆破、挖掘、装载和运输等作业，将矿石运送到处理厂。

5. 矿石处理：矿石经过破碎、筛分和磨矿等工艺处理，以提高铀矿石的浓度和挤取率。

6. 浸出：采用浸出法将矿石中的铀溶解出来，通常使用硫酸进行浸出。

7. 萃取：将浸出液中的铀从其他杂质分离出来，一般采用溶剂萃取的方法。

8. 浓缩：将萃取得到的铀溶液进行浓缩，以提高铀的浓度。

9. 沉淀：将浓缩后的铀溶液加入化学药剂，使铀以固体的形式沉淀下来。

10. 干燥和包装：将沉淀后的铀氧化物进行干燥，然后包装成符合安全和运输要求的铀产物。

11. 产品处理：对铀产品进行质量检测，确保符合国家和国际标准，并进行升级或加工处理。

12. 残留物处理：处理废水、废石和放射性废料等产生的残留物，以确保环境和工人的安全。

13. 运输和销售：将铀产品进行运输和销售，根据市场需求和国际法律法规进行销售活动。

需要注意的是，不同的砂岩铀矿开采项目可能会有所不同的工艺流程，具体的流程可能会根据矿石性质、地质条件和项目要求等因素进行调整和优化。

此外，由于铀是放射性物质，矿山开采和处理过程需要严格遵守相关的安全和环保规定，确保人员和环境的安全。

重叠矿体地浸开采探索王海峰（核工业北京化工冶金研究院，北京 101149）摘要：随着我国砂岩型铀矿床多层矿体资源的增加，其开采方法的研究与试验已被重视，特别是多层矿体分层分阶段开采，虽然受诸如各层资源的分布及矿山规模的确定，含水层与矿层之间的关系，各分层开采之间的衔接，钻孔使用寿命等多种因素的影响，但采用PVC封隔器的方法施工钻孔，无论先采上层还是先采下层都能得到实现。

关键词：地浸采铀；铀矿床；多层矿体；分层开采1 前言近些年来，无论是地浸矿山生产探矿还是以找矿为目的的地质勘探，含有多层砂岩型铀矿体的矿床经常被揭露，2层、3层甚至更多层，多层矿体的资源量逐年增加。

虽然我国地浸采铀技术已成熟，并在40年的研究、开发中先后在云南、新疆和内蒙古建成多座地浸采铀矿山，但是，迄今为止我国所开采的矿床都以单层矿形式开采，从未涉及多层矿体的分层开采。

因此，目前我国还不具备多层矿体分层开采的技术。

对于多层矿体，开采最直接或最简单的办法是分别对每层独立施工钻孔。

以上下2层矿为例，分别施工上部和下部的钻孔，然后对每一层同时开采，开采工艺与单层矿体开采相同。

但是，这种开采工艺因重复施工钻孔会造成开采成本增大。

如果能对多层矿体仅一次施工钻孔，穿过多层矿体，建造多层过滤器，然后对每层矿体在互不干扰的条件下分阶段开采，这样，既能节省钻孔费用和降低浸出剂消耗，又能使各分层浸出充分，提高浸出液铀浓度，更多地回收铀资源。

这种工艺在砂岩型铀矿床多层矿体开采中能否实现，正是本文讨论的重点。

2 我国砂岩型铀矿床多层矿体资源2.1 多层矿体资源随开采和勘探的进行，核工业地质勘探部门在新疆蒙其古尔铀矿床已提交资源量上万吨，估计总资源量还会成倍增加，其中部分资源为多层矿，如图1所示。

新疆库捷尔太铀矿床Ⅰ旋回和Ⅱ旋回矿体部分为多层矿，资源量上千吨。

这两个矿床多层矿的开采已列入规划，研究其工艺技术势在必行。

同时，在新疆乌库尔其铀矿床地浸开采试验、内蒙古通辽铀矿床和新疆十红滩铀矿床的地浸工程建设过程中，也频繁揭露多层矿矿体。

提高鄂尔多斯盆地砂岩型铀矿钻探效率的技术措施摘要：近年来，核工业二〇八大队在鄂尔多斯盆北部开展了大量的铀矿地质勘查钻探施工工作，在该地区钻进效率逐年提高，但施工中经常遇到卵砾石地层钻进进尺慢、钻孔易斜、钻具易折断、等技术难题，导致整体施工效率低下。

本文详细的阐述了通过优化施工工艺、制作导向公锥、等技术措施，提高钻进效率。

关键词：技术难题技术措施提高钻进效率1.工作区地层岩性物理力学性质（1）工作区第四系覆盖层主要以厚度大的冲积黄土为主，岩石松软，钻进容易，可钻性1-2级。

（2）底部为砂砾岩为主的第三系岩层，岩石的可钻性一般为2-3级，少量砾岩可钻性6-7级。

（3）白垩系下统有砾岩、砂砾岩、砂岩、粉质砂岩、粉质泥岩、泥岩。

可钻性6-8级。

由于大部分砂岩、砂砾岩、砾岩地层不含水，钻进时有些层位易发生漏水现象。

2.存在的技术难题2.1乱砾石地层钻进进尺慢工作区多数钻孔深度在600米以上，大部分钻孔钻遇的卵砾石地层胶结性差，钻进过程中岩粉出屑多、颗粒较大，加之卵砾石坚硬、厚度大，施工中普通复合片钻头磨损块、钻进效率低。

2.2钻孔偏斜（1）地质因素：岩石的各向异性、软硬互层；（2）设备安装：钻机基础不平，主动钻杆安装不正确都会使钻孔偏离设计轨迹。

（3）钻具结构尺寸：粗径钻具直径较小而长度过长，则刚度可能不足，会失稳弯曲；孔壁间隙增大或粗径钻具直径偏小，都会使偏倒角增大，从而钻孔弯曲强度增大。

（4）钻进规程参数：钻压过大,导致钻具弯曲，迫使钻头靠壁，造成偏倒角达最大，同时使得钻具回转摩擦阻力增加，从而造成导致钻孔弯曲；转速过高使得钻柱离心力过大,从而增加横向振动和扩壁作用，进而导致孔壁间隙增大；泵量过大会冲刷、破坏软岩孔壁进而孔壁间隙增大；当然，若钻进规程参数不合理，钻速过低，钻具在孔壁长时间研磨也会扩大间隙，增加孔斜。

2.3.钻具折断施工过程中，钻具在孔内受到扭矩较大、压力大等原因都会造成钻具折断，同时，钻具与孔壁间隙较大在横向上对孔壁的扰动较大，造成超径钻进，导致钻具在折断后找到事故头困难。

砂岩型铀矿，简单来说，就是形成在砂岩中的一种铀矿床。

成矿作用可以简单地理解为原本在地表附近分散的铀，经过一系列氧化还原作用，由地下水携带汇聚然后沉淀，逐渐形成了有工业价值的矿床。

而砂岩通常具有较大的渗透率，是自然界中地下水迁移的主要通道，所以这类铀矿床也就常常形成在砂岩之中，称之为砂岩型铀矿。

矿体形态通常呈板状或卷状，主要铀矿物为沥青铀矿、铀石，等等。

砂岩型铀矿是当今世界重要的铀矿床类型之一，据有关资料统计，世界铀矿资源总储量的46%以上都以砂岩型铀矿的形式存在，是当前各国铀矿勘查和开发的首选目标。

这种类型的铀矿在世界各地均有分布，不过主要集中分布在两大著名的成矿带：北美成矿带和中亚成矿带。

北美成矿带北起加砂岩型铀矿文图/叶 荣 王振凯 鲁 美——铀矿家族的宠儿第一作者简介 叶荣，教授，主要从事勘查地球化学、矿床地球化学研究。

> 砂岩型铀矿产地分布图（改绘自田松林，2015）1415拿大萨斯喀彻温省内的阿萨巴斯卡盆地，南至美国怀俄明盆地，南北跨度达1 490千米，东西宽度398千米，产出众多砂岩型铀矿，已成为北美重要的铀矿战略资源。

中亚成矿带横跨哈萨克斯坦、俄罗斯、蒙古及我国北部等地区，构成近东西向展布的成矿带，俄罗斯近75%的铀矿资源出自于此。

我国在进入21世纪以来，铀矿的勘查取得了巨大进展，新发现的资源量占到了目前全国铀资源的41%。

特别是在北方伊犁盆地、吐哈盆地、鄂尔多斯盆地、二连浩特盆地、松辽盆地等地区发现了一系列大型、特大型砂岩型铀矿，使其一跃成为我国储量最多的铀矿类型。

同时在北方这些地区仍有大面积的铀异常亟待查证，铀矿资源潜力巨大。

成矿的温床：砂岩型铀矿的构造环境和气候环境砂岩型铀矿的特点主要表现在其对成矿环境的要求，包括两个方面：构造环境和气候环境。

构造环境方面，根据砂岩型铀矿的成矿过程可以分成三个阶段：首先，汇聚形成矿床的铀主要来自于区域上存在的富含铀元素的岩体，这类岩体往往伴随一系列岩浆运动和变质作用形成；第二，矿床所处的环境——砂岩层的形成，要求构造环境平静稳定，以沉积作用为主，利于形成较大规模的砂体，同时在砂岩层的上下通常还要求形成透水性差的泥岩，利于矿体的保存，地层垂向剖面上就出现了“泥岩—砂岩—泥岩”的特征；最后，在有了充足的物质来源和合适的成矿环境后，接下来就是成矿作用的发生。

砂岩型铀矿编录细则（仅供参考）编录必备：地质锤、编录刀、放大镜、钢卷尺、直尺、量角器、10％HCL溶液、编录夹、钻孔原始地质编录表、2H铅笔、彩色铅笔、γ＋β编录仪、数码照相机编录前：检查钻机小班记录表，简易水文记录表，岩心箱编号，回次牌，岩心摆放顺序，大于10cm的岩心编号，拍岩心照片。

地质、水文编录：1.泥：微细粒土状＜0.004mm，手触有粘性、粘手；且无砂粒感。

2.粉砂：细砂粒状＜0.06～＞0.004mm,手摸有砂感；无明显砂粒，多发育有细砂纹、波纹及水平砂纹层。

3.细砂：细砂粒状＜0.25～＞0.06mm,手摸为砂粒状；粒度均匀、无较粗砂粒感。

见水平及小型交错层理。

4.中砂：为砂粒状＜0.5～＞0.25mm,手摸为砂粒状；但粒度略粗、无较粗砂粒感。

多见有交错层理等。

5.粗砂：为粗粒状＜2.0～＞0.5mm,手摸为粗粒状；但粒度较粗。

多见有多种大、中型交错层理等。

6.砾：细砾＜8～＞2.0mm,中砾＜32～＞8mm，粗砾＜128～＞32mm，巨砾～＞128mm编录格式：颜色+定名，层理，结构，构造，主要岩石矿物成分，胶结类型，磨圆度，分选性，渗透性，特殊夹层，岩心块度，其他（黄铁矿、结核、煤屑、沥青、碳屑、植物化石）。

1、胶结类型：泥质胶结，钙质胶结，硅质胶结，铁质胶结；2、胶结程度：按疏松程度进行描述，如疏松，较疏松，致密；3、胶结物含量：按泥质或钙质的百分比含量进行描述；4、磨圆度：按岩石的形状描述，如圆状，次圆状，次棱角状，棱角状；5、分选性：采用三级描述，如分选性差（某一粒级含量＜50%），分选性中等（某一粒级含量50~75%），分选性好（某一粒级含量＞75%）；7、特殊夹层；铝土层，石膏薄层，煤线；6、岩石块度与RQD值：长柱状（岩心块段＞20cm），短柱状10～20cm，块状5～10cm，碎块状2～5cm，碎屑状＜2cm；8、渗透性：分强、中等、弱、差；9、透水性：不透水、弱透水、中等透水、强透水；10、隔水层：泥质含量＞25%；11、透水层：泥质含量＜25%；12、碳酸盐含量：Ⅰ级滴盐酸不起泡或微气泡Co2含量＜3%Ⅱ级滴盐酸见到较多气泡Co2含量3~5%Ⅲ级滴盐酸剧烈气泡Co2含量＞5%13、蚀变类型：褐铁矿化、赤铁矿化、绢云母化、水云母化、高岭土化、绿泥石化、黄铁矿化；物探编录1、采用FD－3010进行γ和γ＋β照射量率功能测量，2、仪器满足“三性”要求，3、岩心测量时，非矿段一般以0.5~1.0m的点间距记录，岩心不连续的界面要增加测点；含矿段及顶底板以0.1~0.2m的间隔记录，若矿芯各面的强度差别很大时，应同时记录最低和最高强度。

提高地浸砂岩型铀矿钻探水平的技术措施【摘要】地浸砂岩型铀矿床是目前所有铀矿类型中最具开采潜力的铀矿床，其勘探开发水平受到国内外的高度关注[1]。

目前已证实的可地浸砂岩型铀矿床及已实施地浸方法开采的铀矿床多为隐伏盲矿，地表找矿特征不明显，目前尚没有普遍适用且非常有效的物化探方法用于勘查该类型矿床。

因此，在可地浸砂岩型铀矿勘查中，钻探取样是最基本、最主要的勘探手段，其工艺水平直接影响了铀矿勘查效率和经济效益。

本文就提高地浸砂岩型铀矿钻探水平的技术进行阐述，以期为我国铀矿提供新思路。

【关键词】地浸砂岩型铀矿；钻探；技术；措施铀是“核工业的粮食”，是战略核力量的基石。

我国铀矿资源早期较为匮乏且禀赋不佳、钻探开发难度较大，难以满足国家能源安全和国防科技工业发展需要。

为了解决以上问题，我国核地质人员经过半个多世纪的努力，发现了相当数量的铀矿床，逐步形成了我国四大类型工业铀矿，即花岗岩型、火山岩型、砂岩型和碳硅泥岩型，其中可地浸砂岩型铀矿探明及预测资源量均位居第一，其在赋存、经济效益和环境等方面具有显著优势[2]。

而目前钻探水平的高低直接影响砂岩型铀矿勘探开发的好坏。

因此，提高地浸砂岩型铀矿钻探水平一直是我国众多学者关注的焦点。

1.我国砂岩型轴矿现状砂岩型铀矿虽发现较早，由于品位相对不高，很长一段时间，各类内生热液型铀矿床的开采生产一直处主导地位。

近30多年来，随着盆地中沉积型铀矿勘探的蓬勃开展和砂岩型铀矿地浸开采取得成功，砂岩型铀矿在经济效益和环境等方面的优越性不断凸显，国外和我国已发现砂岩型铀矿的数量和储量与年俱增，以及在全球年新增铀产量中的比例，均已跃居各类铀矿床之首。

我国可地浸砂岩型铀矿床资源主要分布在新疆、内蒙古、东北等地区，如伊犁盆地、准噶尔盆地、鄂尔多斯盆地、二连盆地、松辽盆地。

矿床岩性主要为砂砾泥堆积物、泥岩、粉砂岩、中粗粒砂岩、砂砾岩、卵石、漂石等。

采用地球物理、地球化学，及钻探等技术手段是可地浸砂岩型铀矿勘探的主要方法。

矿床地质鄂尔多斯盆地南部砂岩型铀矿找矿模式探讨鲁宝龙1.2，刘池阳2，李卫红1，龚斌利1（1核工业二0三研究所，陕西咸阳712000；2 西北大学，陕西西安7 10069）鄂尔多斯是发育在稳定克拉通基础上的大型中新生代沉积盆地，盆地内部稳定性强，盆地盖层连续性好，产状较平缓，特别是中生代河、湖、三角洲相碎屑岩建造厚度大，其间发育多层有相当规模的砂体，且构造条件稳定，延伸远，可作为铀成矿的良好载体。

目前在盆地北部发现了大型铀矿床，南部分布众多铀矿点和矿化点，表明鄂尔多斯盆地有较好的铀成矿远景。

1 砂岩型铀矿特征砂岩型铀矿是经过漫长的地质演化的产物，是受多种地质条件演化综合控制的。

其中，重要作用有大地构造条件、古气候条件、岩相古地理条件、岩性条件、水文地质和水文地球化学条件及铀源条件等综合作用，缺一不可，但是，它们对砂岩型铀矿的控制作用又显示出明显的层次性。

有些控矿条件是属于基础性的、高序次的，如大地构造条件和古气候条件;而另一些控矿条件则属于派生性的、低序次的，如岩相古地理条件、岩性条件、水文地质和水文地球化学条件及铀源条件等。

2 鄂尔多斯盆地南部区域地质特征（1）具有有利的基底条件：盆地基底岩石为太古界及下元古界变质岩、混合岩、花岗片麻岩等。

其中酸性、中酸性岩石占有较大比例，铀丰度较高，可以为盆地铀成矿提供物质来源。

盆地基底起伏不平，有相对隆起和凹陷之分。

隆起地区和盆地边缘出露的基底岩石均可成为盆地沉积物的物源区。

（2）构造总体以平稳的升降运动为主，剥蚀—搬运—沉积作用发育得很充分，给铀的释出、搬运、富集提供良好的环境。

鄂尔多斯盆地改造作用发生于晚侏罗世以后，多期抬升剥蚀期控制着砂岩型铀成矿作用的发生形成，构造抬升（掀斜）区控制着铀矿的空间展布，而冲断褶皱、叠合埋藏、断陷分隔等改造作用使含矿层变形破坏、深埋或与地下水补给区分割，对大型铀成矿作用不利。

而中生代晚期以来，受区域地质事件变动的影响，盆地受到了明显的后期改造，使盆地后期沉积格局和构造样式发生了明显的改变，早期盆地受到抬升剥蚀、冲断推覆、叠合埋藏、热力改造及断陷分隔等形式的改造提供了良好的铀源。