CN218716630U - 一种用于地浸采铀矿山工艺井的洗井装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于地浸采铀矿山工艺井的洗井装置，涉及地浸采铀技术领域，包括分隔机构、充气机构和排水管路；分隔机构包括分隔部和连通部，分隔部安装于工艺井内，能够阻隔外界空气进入分隔部的下方，连通部从上至下穿过分隔部，且与分隔部密封连接，连通部的下端能够伸入到工艺井的井内污水中，连通部上设置有充气口，充气口与充气机构的出气口连接，充气机构用于向连通部中充入气体，以使气体与井内污水混合形成涡流，连通部的上端连接有排水管路，排水管路用于将井内污水排到工艺井外；应用本实用新型进行洗井，能够明显提升洗后瞬时流量、使瞬时流量长时间维持在一个较高的水平，并且不会对井内套管及过滤器等设备造成损害。

Description

一种用于地浸采铀矿山工艺井的洗井装置

技术领域

本实用新型涉及地浸采铀技术领域，特别是涉及一种用于地浸采铀矿山工艺井的洗井装置。

背景技术

随着人们对生态环保的重视，地浸采铀矿山已经取代常规矿山，成为我国主要的铀产量来源。虽然我国砂岩型铀资源勘探发展迅速，但是这些铀资源大部分具有高碳酸盐、低渗透以及低品位的特点，传统地浸工艺难以经济性开采；直到CO₂+O₂地浸采铀技术在新疆和内蒙古等地开展试验成功，解决了我国复杂砂岩型铀矿开采的难题。

由于开采的过程中，需要向注入井加注化学试剂，进而影响含矿含水层的渗透性，最终导致工艺井在生产的过程中出现瞬时流量下降的问题；这时就需要使用不同洗井方法，改善矿层段的渗透性，提高工艺井的瞬时流量。

目前，洗井方法主要有压缩空气洗井、活塞洗井、化学洗井和CO₂洗井等方法，但压缩空气洗井方法存在洗井效果不明显、瞬时流量很快降低的缺点；活塞洗井方法对井壁套管强度要求较高，存在容易造成套管损伤的缺点；化学洗井存在洗井耗时长，化学试剂容易对套管及过滤器造成腐蚀等缺点；而CO₂洗井存在洗井成本较高的问题。

可见，目前的洗井方法普遍存在无法使瞬时流量长时间维持在一个较高的水平或对设备造成损害等问题；因此，亟待提供一种新的洗井方式，以解决现有技术中所存在的上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于地浸采铀矿山工艺井的洗井装置，以解决上述现有技术存在的问题，能够明显提升洗后瞬时流量、使瞬时流量长时间维持在一个较高的水平，并且不会对井内套管及过滤器等设备造成损害。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型提供一种用于地浸采铀矿山工艺井的洗井装置，包括分隔机构、充气机构和排水管路；所述分隔机构包括分隔部和连通部，所述分隔部安装于工艺井内，能够阻隔外界空气进入所述分隔部的下方，所述连通部从上至下穿过所述分隔部，且与所述分隔部密封连接，所述连通部的下端能够伸入到所述工艺井的井内污水中，所述连通部上设置有充气口，所述充气口与所述充气机构的出气口连接，所述充气机构用于向所述连通部中充入气体，以使所述气体与所述井内污水混合形成涡流，所述连通部的上端连接有所述排水管路，所述排水管路用于将所述井内污水排到所述工艺井外。

优选的，所述分隔部为封隔器，所述封隔器为充气式封隔器，所述连通部为中心管，所述中心管设置于所述封隔器上，所述中心管的上端开口与所述排水管路的进水口连接，所述排水管路的出水口伸出所述工艺井，所述中心管的下端开口伸入所述井内污水中，所述中心管的侧壁上开设有所述充气口，所述充气口位于所述封隔器的上方；

所述分隔机构还包括第一空气压缩机和第一充气管路，所述封隔器的顶部开设有进气口，所述第一空气压缩机的排风口通过所述第一充气管路与所述封隔器的进气口连接，所述第一空气压缩机用于向所述封隔器内充入空气，以使所述封隔器的周向紧贴所述工艺井的井内套管的内壁。

优选的，所述充气机构包括第二空气压缩机和第二充气管路，所述第二空气压缩机的排风口通过所述第二充气管路与所述充气口连接。

优选的，所述分隔机构还包括保压部，所述保压部安装在所述第一充气管路上，所述保压部用于稳定所述封隔器内的压力。

优选的，所述保压部为密闭储气罐，所述密闭储气罐上开设有排气口，所述排气口用于将所述密闭储气罐内的气体排入大气，所述排气口连接有阀门。

优选的，所述密闭储气罐上还设置有压力表。

优选的，所述井内套管为UPVC管，外径为148mm，壁厚为10mm，最大耐压强度为8MPa。

优选的，所述封隔器的外径为100mm，膨胀比为1:3，最大耐压强度为8MPa。

优选的，所述第一空气压缩机和所述第二空气压缩机的最小排风量均为3.4m³/h。

优选的，所述排水管路、所述第一充气管路和所述第二充气管路均为PE管；所述排水管路的外径为63mm，壁厚为8mm，最大耐压强度为10MPa；所述第一充气管路的外径为80mm，壁厚为2mm，最大耐压强度为10MPa；所述第二充气管路的外径为40mm，壁厚为4mm，最大耐压强度为8MPa。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

本实用新型提供的用于地浸采铀矿山工艺井的洗井装置，包括分隔机构、充气机构和排水管路，分隔机构包括分隔部和连通部，通过分隔部能够阻隔外界空气，连通部从上至下穿过分隔部，且与分隔部密封连接，连通部的下端能够伸入到工艺井的井内污水中，通过充气机构向连通部中充入气体，使气体与井内污水混合形成涡流，由于气水混合物的密度小于水，连通部内气水混合物的压强小于井内污水的压强，使涡流在连通部内旋转上升，连通部的上端连接有排水管路，井内污水随着涡流一起从排水管路排出井外，在此过程中，由于井内的地下水来不及补充，强制井内水位下降，使井内分隔部以下的空间形成真空负压状态，进而能够疏通井内矿层段的堵塞物，达到洗井的目的，明显提升洗后瞬时流量、使瞬时流量长时间维持在一个较高的水平，并且不会对井内套管及过滤器等设备造成损害；而且充气机构可以采用第二空气压缩机，通过第二空气压缩机能够向连通部快速充入大量空气，为井内污水向外排出提供强大动力，缩短了洗井时间。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的用于地浸采铀矿山工艺井的洗井装置的示意图；

图中：100-工艺井、101-井内套管、11-封隔器、12-中心管、13-第一空气压缩机、14-第一充气管路、15-密闭储气罐、21-第二空气压缩机、22-第二充气管路、3-排水管路。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种用于地浸采铀矿山工艺井的洗井装置，以解决现有技术存在的问题，能够明显提升洗后瞬时流量、使瞬时流量长时间维持在一个较高的水平，并且不会对井内套管及过滤器等设备造成损害。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1所示，本实用新型提供一种用于地浸采铀矿山工艺井的洗井装置，包括分隔机构、充气机构和排水管路3；分隔机构包括分隔部和连通部，分隔部安装于工艺井100内，能够阻隔外界空气进入分隔部的下方，连通部从上至下穿过分隔部，且与分隔部密封连接，连通部的下端能够伸入到工艺井100的井内污水中，连通部上设置有充气口，充气口与充气机构的出气口连接，充气机构用于向连通部中充入气体，以使气体与井内污水混合形成涡流，由于气水混合物的密度小于水，连通部内气水混合物的压强小于井内污水的压强，使涡流在连通部内旋转上升，连通部的上端连接有排水管路3，井内污水随着涡流一起从排水管路3排出井外，在此过程中，由于井内的地下水来不及补充，强制井内水位下降，使井内分隔部以下的空间形成真空负压状态，进而能够疏通井内矿层段的堵塞物，达到洗井的目的，明显提升洗后瞬时流量、使瞬时流量长时间维持在一个较高的水平，并且不会对井内套管101及过滤器等设备造成损害。

进一步地，分隔部为封隔器11，本实施例的封隔器11为充气式封隔器，充气式封隔器为成熟的现有技术，本领域技术人员可根据工作需要进行选择；在本实施例中，井内套管101优选为UPVC管，用于阻止来自非目的层的地下水进入工艺井100内，井内套管101在井内分段进行连接，每8m设置一段井内套管101，各段之间为丝扣连接，且在连接处缠生料带以增加密封性能，井内套管101的外径为148mm，壁厚为10mm，最大耐压强度为8MPa，封隔器11优选的外径为100mm，膨胀比为1:3，最大耐压强度为8MPa；连通部为中心管12，中心管12设置于封隔器11上，中心管12的上端开口与排水管路3的进水口连接，排水管路3的出水口伸出工艺井100，中心管12的下端开口伸入井内污水中，中心管12的侧壁上开设有充气口，充气口位于封隔器11的上方；

分隔机构还包括第一空气压缩机13和第一充气管路14，封隔器11的顶部开设有进气口，第一空气压缩机13的排风口通过第一充气管路14与封隔器11的进气口连接，第一空气压缩机13用于向封隔器11内充入空气，使封隔器11的胶筒膨胀，从而使封隔器11的周向紧贴工艺井100的井内套管101的内壁，实现了座封。

在本实施例中，充气机构包括第二空气压缩机21和第二充气管路22，第二空气压缩机21的排风口通过第二充气管路22与充气口连接，能够向中心管12中快速充入大量空气，为井内污水向外排出提供强大动力，缩短了洗井时间；具体地，本实施例的第一空气压缩机13和第二空气压缩机21的最小排风量均为3.4m³/h，以保证达到井内污水排到工艺井100外的扬程范围。

在本实施例中，分隔机构还包括保压部，保压部安装在第一充气管路14上，保压部用于稳定封隔器11内的压力。

进一步地，保压部为密闭储气罐15，密闭储气罐15上开设有排气口，排气口用于将密闭储气罐15内的气体排入大气，排气口连接有阀门。

进一步地，密闭储气罐15上还设置有压力表。

在本实施例中，排水管路3、第一充气管路14和第二充气管路22均为PE管，具有良好的耐磨性能，使用寿命长；排水管路3的外径为63mm，壁厚为8mm，最大耐压强度为10MPa；第一充气管路14的外径为80mm，壁厚为2mm，最大耐压强度为10MPa；第二充气管路22的外径为40mm，壁厚为4mm，最大耐压强度为8MPa；具体地，在排水管路3、第一充气管路14和第二充气管路22上的各管口处均设置有带有螺纹孔的连接端，且能够通过螺栓与相应的管口进行连接。

应用本实施例的真空负压强降深洗井方法的步骤如下：

第一步，将第二空气压缩机21通过第二充气管路22与中心管12侧壁上的充气口连接；

第二步，将第一空气压缩机13的排风口通过第一充气管路14与密闭储气罐15的进气口连接，将密闭储气罐15的出气口通过第一充气管路14与封隔器11的进气口连接；

第三步，将盘在提升车上的排水管路3的进水口与中心管12顶部的管口连接；

第四步，通过提升车将封隔器11及相关洗井器具下入目标井内，至静水位以下250m深；

第五步，上述准备工作就绪后，开启第一空气压缩机13，通过第一充气管路14向密闭储气罐15内充入空气，通过密闭储气罐15给封隔器11充气，使封隔器11的胶筒膨胀紧贴井内套管101的内壁进行座封，当密闭储气罐15的压力表示数达到3MPa时(可根据井内实际水位高度控制压力)，关闭第一空气压缩机13，停止供压，并且，在洗井的过程中，定时观察密闭储气罐15的压力表示数，当该示数低于3MPa时，应及时开启第一空气压缩机13进行补气；

第六步，开启第二空气压缩机21，通过第二充气管路22向中心管12内充入空气，使井内污水从排水管路3排到工艺井100外，进行洗井；

第七步，当从工艺井100排出的水的水质清澈、含沙量低时，关闭第二空气压缩机21，待半个小时后，再次开启第二空气压缩机21，当从工艺井100排出的水基本无变化时，洗井工作结束；

第八步，关闭第一空气压缩机13，打开密闭储气罐15的排气阀放气，使封隔器11在井内水压的作用下收缩至初始状态，通过提升车将封隔器11及相关器具提出工艺井100，提升车的使用节省了人力劳动，节约了劳动成本。

本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种用于地浸采铀矿山工艺井的洗井装置，其特征在于：包括分隔机构、充气机构和排水管路；所述分隔机构包括分隔部和连通部，所述分隔部安装于工艺井内，能够阻隔外界空气进入所述分隔部的下方，所述连通部从上至下穿过所述分隔部，且与所述分隔部密封连接，所述连通部的下端能够伸入到所述工艺井的井内污水中，所述连通部上设置有充气口，所述充气口与所述充气机构的出气口连接，所述充气机构用于向所述连通部中充入气体，以使所述气体与所述井内污水混合形成涡流，所述连通部的上端连接有所述排水管路，所述排水管路用于将所述井内污水排到所述工艺井外。

2.根据权利要求1所述的用于地浸采铀矿山工艺井的洗井装置，其特征在于：所述分隔部为封隔器，所述封隔器为充气式封隔器，所述连通部为中心管，所述中心管设置于所述封隔器上，所述中心管的上端开口与所述排水管路的进水口连接，所述排水管路的出水口伸出所述工艺井，所述中心管的下端开口伸入所述井内污水中，所述中心管的侧壁上开设有所述充气口，所述充气口位于所述封隔器的上方；

所述分隔机构还包括第一空气压缩机和第一充气管路，所述封隔器的顶部开设有进气口，所述第一空气压缩机的排风口通过所述第一充气管路与所述封隔器的进气口连接，所述第一空气压缩机用于向所述封隔器内充入空气，以使所述封隔器的周向紧贴所述工艺井的井内套管的内壁。

3.根据权利要求2所述的用于地浸采铀矿山工艺井的洗井装置，其特征在于：所述充气机构包括第二空气压缩机和第二充气管路，所述第二空气压缩机的排风口通过所述第二充气管路与所述充气口连接。

4.根据权利要求2所述的用于地浸采铀矿山工艺井的洗井装置，其特征在于：所述分隔机构还包括保压部，所述保压部安装在所述第一充气管路上，所述保压部用于稳定所述封隔器内的压力。

5.根据权利要求4所述的用于地浸采铀矿山工艺井的洗井装置，其特征在于：所述保压部为密闭储气罐，所述密闭储气罐上开设有排气口，所述排气口用于将所述密闭储气罐内的气体排入大气，所述排气口连接有阀门。

6.根据权利要求5所述的用于地浸采铀矿山工艺井的洗井装置，其特征在于：所述密闭储气罐上还设置有压力表。

7.根据权利要求3所述的用于地浸采铀矿山工艺井的洗井装置，其特征在于：所述井内套管为UPVC管，外径为148mm，壁厚为10mm，最大耐压强度为8MPa。

8.根据权利要求7所述的用于地浸采铀矿山工艺井的洗井装置，其特征在于：所述封隔器的外径为100mm，膨胀比为1:3，最大耐压强度为8MPa。

9.根据权利要求8所述的用于地浸采铀矿山工艺井的洗井装置，其特征在于：所述第一空气压缩机和所述第二空气压缩机的最小排风量均为3.4m³/h。

10.根据权利要求9所述的用于地浸采铀矿山工艺井的洗井装置，其特征在于：所述排水管路、所述第一充气管路和所述第二充气管路均为PE管；所述排水管路的外径为63mm，壁厚为8mm，最大耐压强度为10MPa；所述第一充气管路的外径为80mm，壁厚为2mm，最大耐压强度为10MPa；所述第二充气管路的外径为40mm，壁厚为4mm，最大耐压强度为8MPa。

Images