爆破作用下低渗砂岩铀储层的岩石损伤范围研究

爆破增渗方法可有效提升地浸采铀效率,而爆破范围是影响增渗效果的关键参数。为了研究低渗砂岩铀矿中爆破损伤范围分布特征和裂纹扩展规律,基于LS-DYNA软件,采用RHT材料模型,分析了不耦合系数K和地应力对砂岩爆破损伤区范围和裂纹扩展的影响规律。结果表明:随着不耦合系数K的增大、岩石的粉碎区半径逐渐减小,缩减至同炮孔半径近似;裂隙区裂纹呈现先增大、后稳定的分布规律,在K=1.75时取得了较好的爆破效果。随着地应力的增大,岩石的粉碎区形状和范围基本不发生变化,而裂隙区范围整体呈现先缩小后稳定的分布规律。研究对低渗砂岩铀矿爆破增渗中爆破范围的确定具有理论指导意义。

铀矿爆破增渗改造的爆生气体返排规律研究

为了分析爆破后裂隙内气体的返排规律,基于气液两相流规律,借助相场方法对两相流界面进行追踪,模拟了驱替压差、裂隙开度和接触角等对裂隙内气体返排过程中水气界面形态和位置的时空演化规律;通过响应面法,分析了各影响因素的显著性,最终建立了气体返排效果评价流程。研究表明,单因素分析裂隙内气体返排效率同驱替压差、裂隙开度成正比。通过多因素分析,以气体排出速率作为评价指标,建立了CO_(2)气体返排效果评价流程。该研究内容对低渗砂岩型铀矿的爆破增渗后气体返排工艺具有一定的理论参考和现场指导意义。