某铀矿山资源储量动态监测及资源利用研究

以国内某铀矿山为研究对象,获取矿床地质勘查的钻孔位置、测斜、样品、岩性等基础数据,构建矿床三维地质初始模型、估算资源储量;根据矿床勘查、生产探矿和开采进展,对矿体/块段三维模型、资源量类型、开发状态等进行动态更新;构建不同时间矿床三维模型之间的逻辑关系,实现矿床资源保有量、变化量及变化原因的自动监测,掌握了矿山资源量家底;开展资源利用研究,计算当年和累计浸出率,结合矿山生产数据,预测矿体/块段可回采储量(证实储量),有针对性地提出矿体/块段资源利用方案,提高矿山的资源利用率。

内蒙古某地浸铀矿山地质-开采模型对比研究与剩余资源量评价

为了促进地浸铀资源的充分利用,统计分析了内蒙古某地浸铀矿山研究区内的矿段厚度、过滤器长度和矿层有效厚度,采用三维矿业软件构建矿体地质模型与开采模型,通过三维实体的可视化对比,精准掌握了浸采范围外“残难矿体”的位置,并对其进行了剩余资源量估算,结果表明剩余资源量可观,有待进一步研究。应用价格法测算矿床的经济指标,对矿床进行技术经济评价,将经济平米铀量作为阈值约束浸采范围外的“残难矿体”资源模型并生成经济块段模型;采用距离幂次反比法对经济块段模型进行资源量估算,得到平米铀量在经济指标之上的资源量。通过研究,掌握了研究区内纵向浸采范围外“残难矿体”的精确位置、剩余资源量和经济性,实现了对地浸开采矿山剩余资源量的经济评价。

考虑矿层渗透系数非均质性和不确定性的砂岩型铀矿地浸采铀过程随机模拟与分析

砂岩型铀矿矿层渗透系数普遍具有空间非均匀性,但受试验和分析手段制约,非均匀渗透系数难以准确刻画,导致地浸采铀过程预测出现偏差,限制了地浸采铀过程精细化管控。针对该问题提出一种矿层非均匀参数分布随机表征方法,在此基础上,开展水盐耦合数值随机模拟,揭示不同渗透系数空间分布条件下,群井抽注所引起的溶浸剂储层内部迁移过程和影响范围。在内蒙古某铀矿床应用结果显示:沿区域地下水流方向渗透系数增加,有利于注入溶浸剂疏散;相反,溶浸剂易出现聚集效应。利用水位监测数据对模型边界条件进行识别与验证后,在均质假设条件下溶浸剂扩散速率为210 m^(2)/d,20 a开采周期波及范围为1.53 km^(2);考虑矿层非均质性和参数不确定性,预测溶浸剂扩散速率为191~228 m^(2)/d,波及范围为1.47~1.74 km^(2)。相比于均质假设,溶浸剂扩散速率和波及范围不确定性显著,分别为17.62%和17.65%。考虑渗透系数非均质性和不确定性,使得溶浸剂迁移转化行为预测结果更具代表性,可为合理制定地浸采铀方案提供更加可靠的依据。

石嘴山市浅层地下水的环境背景值

根据水文地质条件将研究区划分为单一潜水区和多层结构区两个地下水环境背景值单元,以石嘴山市大武口区和惠农区1997年和2008年的浅层地下水水质分析数据为依据,主要采用迭代标准差法和计算分布函数法对两个背景值单元内的15项指标进行了背景值范围的计算.在此基础上比较分析了研究区背景值的时空分异特征,结果表明,气象、水文、人类活动等变化较大的因素会使地下水的化学组分随时间呈现出一定的变化,即地下水环境背景值的时间差异性;而地形地貌、含水层岩性、地下水径流条件的差异是影响不同地下水环境背景值单元内相同指标背景值差异的主要因素,即背景值具有空间差异性.对地下水环境背景值进行水质评价,结果表明,2008年较1997年,地下水质量变差.

重塑马兰黄土渗透性的室内试验研究

基于室内常规渗透试验,对延安新区重塑马兰黄土不同压实度下的渗透性进行研究,分析了饱和渗透系数随颗粒大小、孔隙度及干密度等因素的变化规律。试验数据拟合结果表明,该地区重塑马兰黄土的饱和渗透系数与孔隙度呈正指数函数关系,与干密度呈负指数函数关系。此外,不同干密度情况下,饱和渗透系数随时间变化的统计结果表明,当干密度大于1.6g/cm^3时,重塑马兰黄土的渗透系数不再随渗透时间变化,基本趋于稳定,且渗透性能低,因此可采用此干密度为不同要求和标准的地基压实工程提供参考和指导。

西安市多年降水特征分析及降水量预测

基于西安市1951年-2013年降水实测资料,利用距平、累计距平和Mann-Kendall检验的方法对降水特征进行分析,用BP神经网络模型对年降水量进行模拟预测。研究结果表明:西安市年降水量呈下降趋势但趋势不显著(置信度95%),四季中除夏季表现出微弱的上升趋势外,其他季节均呈现下降趋势,且春季降水下降趋势显著(置信度95%);年降水量在1965年发生突变;BP神经网络预测结果为2014年与2016年降水偏丰,而2015年降水偏枯。研究成果对于合理科学利用降水资源具有一定指导意义。

非饱和重塑Q_2黄土抗剪强度指标试验研究

采用非饱和土总应力强度公式,通过室内直剪试验研究了含水量、干密度对非饱和重塑Q_2黄土抗剪强度指标的影响,得到了抗剪强度指标随含水量、干密度变化的基本规律和拟合公式,并且采用最小二乘法建立了考虑含水量和干密度同时变化时抗剪强度指标的计算公式。研究表明:非饱和重塑Q_2黄土抗剪强度指标与含水量、干密度密切相关,其中黏聚力与含水量呈良好的一阶指数衰减关系,与干密度呈二次曲线关系;内摩擦角对含水量有较大灵敏性,与含水量呈二次曲线关系,受干密度影响较小;含水量和干密度的交互作用可按乘法效应进行组合。

某地浸铀矿山开采条件下地下水流场特征分析

分析地浸铀矿山抽液井地下水位动态变化规律和矿山地下水流场特征对铀资源可持续利用和矿山生产实践具有重要意义。基于抽液井地下水位连续自动监测数据,直观揭示了地下水埋深动态变化特征,并利用Pearson相关系数分析了抽液井地下水位埋深与抽液量的动态响应关系。研究表明,开采条件下抽液井地下水位埋深低于初始水位埋深,并与抽液量呈显著正相关关系;地下水流场分布特征与采区抽注活动密切相关,形成了以井场为中心的区域降落漏斗;井场范围内地下水流场分别形成了以注液井和抽液井为中心的突起和凹陷。

地浸开采资源储量四维动态评价系统在某铀矿山的应用

以某地浸铀矿山为例,应用地浸开采资源储量四维动态评价系统(RDS系统)构建了三维矿体模型,模拟了在矿床详查、勘探和开采过程中矿体的变化过程,并对资源储量进行了估算。在此基础上实现了对资源储量的动态管理,分析了保有资源量变化的原因;开展了过滤器可视化快速识别布置,确定了过滤器放置位置和长度;并对抽注单元铀浓度进行测算,得到了边界铀浓度、边际铀浓度和经济铀浓度等技术经济指标。现场应用表明,RDS系统为地浸铀矿山的数字化建设和生产设计提供了高效的手段和平台。

某低、中水平放射性固体废物处置场地下水治理方法研究

某低、中水平放射性固体废物拟进行近地表处置,处置场地下水位不满足低、中水平放射性固体废物近地表处置安全规定的要求,需要将地下水位降低至处置单元底板以下。通过压水试验、抽水试验及示踪试验对场地含水层的透水性、地下水流速、流向进行了研究,掌握了场地的水文地质条件。通过比较抽水降低水位、明排降低水位和盲沟降低水位3种降低地下水水位方法,选择采用盲沟降低地下水位方法。根据处置场区大气降水入渗量、地下水涌水量及处置单元底板标高和地下水水位的降低要求设计盲沟,并论证盲沟的排水能力、盲沟的长期稳定性和有效性。结果表明:盲沟的排水能力、长期稳定性及有效性能够满足低、中水平放射性固体废物处置要求。通过盲沟降低地下水位的方法,能够满足主动监护期和被动监护期的要求,为低、中水平放射性废物处置地下水治理提供了一个新途径。

某铀矿地浸开采条件下的导水系数计算与分析

地浸铀矿山采用群井抽注方式进行开采时,其导水系数的求解是难点。运用地下水井流理论,结合计算机程序设计与开发,提出了一种群井开采条件下的水文地质参数计算方法。将计算方法应用于某铀矿山,运行得到相应开采区块的导水系数,并分析了其在时间上和空间上的变化及分布规律。

基于虚拟建造技术的地浸井场设计系统开发

针对地浸开采铀矿山井场设计工作量大、信息空间表征不足,及传递反馈可视化程度低等问题,结合井场设计施工特点,以MongoDB为数据库,采用MVC框架、WebGL及HTML5技术开发了基于虚拟建造技术的地浸井场设计系统。该系统包括井场建造模块、钻孔建造模块、数据管理和查询统计模块、方案比选模块、钻孔质量检查模块和三维可视化模块,可实现井场自动布孔、钻孔可视化设计、井场方案数据统计查询,及三维可视化等功能。开发的系统界面友好,在Web端运行流畅,操作快捷方便,为地浸井场建设提供了智能化、高效化的设计平台,较传统设计模式在自动化、可视化、协同性和共享性等方面具有明显优势。

地浸矿山四维资源储量动态管理方法研究

在充分考虑地浸开采方式在开采量计算方面特殊性的基础上,设计了一套适用于地浸矿山的四维资源储量动态管理方法;建立了包含时间、图形数据、开采数据、勘探增减、重算增减和保有资源储量等信息的四维动态数据模型,实现了模型与数据的交互;采用动态数据的分权限和分阶段上传与管理模式,增强了数据的延续性和稳定性。建立的四维资源储量动态管理方法,实现了对抽注单元的资源储量管理,可为矿山资源储量精细化管理提供支撑。

水文地质条件对铀矿床生产安全的影响

某铀矿床水文地质条件复杂,第Ⅰ含水段地下水与地表水有一定的水力联系。为了矿床的生产安全,分析了水库及水文地质条件对矿床生产的影响,并对影响矿床生产安全的因素提出了相应防范措施。

某铀煤矿区煤矿排水对地浸铀矿地下水位的影响

在某铀煤矿区,铀矿体位于煤层之上,适宜采用地浸方法开采。对铀煤矿区水文地质条件的分析表明,铀矿开采需要的地下水正是煤矿开采需排出的地下水。根据煤矿的排水计划,通过解析法和数值法预测了煤矿排水对铀矿地下水位的影响,并提出了对铀矿影响最小的煤矿开采方案。

塔木素铀矿床地浸开采可行性研究

研究了矿床地层结构、岩石物理性质、矿体赋存特征、矿床水文地质条件,参照地浸开采所需的水文地质参数,将矿床水文地质条件与其他已经生产的地浸矿山条件进行对比,得出矿床中的砂岩矿体存在地浸开采的可行性。

塔木素铀矿床地下水类型研究

塔木素铀矿床含矿含水层地下水为承压水,其承压水头高,矿坑涌水量大。为给矿床开发制定防治水方案提供依据,需要研究矿床含矿含水层地下水是孔隙水还是裂隙水。通过岩心编录、岩石物理性质测试、水文地质抽水试验和示踪试验,认为矿床含矿含水层地下水是以孔隙水为主的裂隙孔隙承压水,从而为制定防治水方案奠定了基础。

关中盆地潜水环境背景值研究

依据关中盆地内487组水质检测数据,在深入分析关中盆地地下水流场、补给径流排泄条件和地下水环境状况的基础上,对研究区进行了较为详细的地下水环境单元划分,运用迭代标准差法和计算分布函数法,求取了关中盆地潜水主要常量组分K^＋＋Na^＋、Ca^2＋、Mg^2＋、Cl^-、SO4^2-、HCO3^-、TDS的环境背景值,分析了各组分背景值的空间分布规律及形成因素。结果表明：地下水补、径、排条件和水文地球化学作用对区内主要常量组分背景值的空间分布起主要控制作用,其中区内阴离子以HCO3^-为主,阳离子渭河北岸以K^＋＋Na^＋为主,渭河南岸以Ca^2＋为主;在渭河以北地区水文地球化学作用主要以矿化和蒸发浓缩作用为主,渭河以南地区以溶滤作用为主。其结果为关中盆地地下水污染评价、水资源开发与保护等提供了科学依据。