Горный журнал УГГУ - Результаты поиска для: Аликулов Ш. Ш.

В статье представлены результаты моделирования на основе программы 3D MAX. Моделируемый опытно-промышленный участок расположен на блоке месторождения. На участке расположены девять технологических скважин (шесть закачных и три откачных) с вертикальными протяженными коллекторами. Моделируемый участок приурочен к центральной части продуктивного горизонта, подошва которого залегает на глубине 95–97 м, верхний и нижний водоупоры выдержаны, литологические окна отсутствуют. В процессе моделирования изучалась структура подземного потока растворов, формирующихся при включении в работу протяженных коллекторов разной длины и проницаемости. Полученная в результате решения начального варианта гидродинамическая картина потока в пределах опытно-промышленного участка показала симметричное распространение растворов по единичным гидродинамическим ячейкам поля.

Анализ данных математического моделирования фильтрации растворов подземного выщелачивания урана из слабопроницаемых руд позволяет определить непрорабатываемые зоны в отрабатываемом рудоносном горизонте, рассчитать различные варианты отработки и найти оптимальный. На основании гидродинамических схем проработки рудоносного горизонта рабочими растворами можно найти основные параметры движения растворов по трубкам тока. Накладывая уравнения кинетики на движение растворов по трубкам тока, т. е. сводя данную систему к одномерному движению, можно получить прогнозную модель изменения концентрации полезного компонента в откачных растворах. В зависимости от поставленной цели задачи могут быть решены как в плане, так и в разрезе продуктивного горизонта. Моделирование фильтрации выполняется чаще всего в программе 3D MAX или с помощью приборов, в основу работы которых заложен принцип электрогидродинамической аналогии. При построении сетки течения растворов для опытных полигонов подземного выщелачивания проводится определение напоров жидкости для каждой точки в соответствии с выбранным масштабом.

Исследовалось комплексное воздействие физико-химических методов на интенсивность процесса выщелачивания – электрическое воздействие на выщелачиваемый пласт и поступающие в него рабочие растворы. Воздействие переменным электрическим током направлено на десорбцию рыхлосвязанной воды с поверхности капилляров и на упрочнение глинистой примеси в песчано-глинистых рудах с целью предотвращения ее набухания и переотложения в виде кольматирующих осадков. Эффекты от электровоздействия способствуют увеличению проницаемости пород в прифильтровой зоне и увеличению средней производительности скважин на 25–75 %. Сущность физического эффекта увеличения проницаемости песчано-глинистых пород при пропускании переменного электрического тока заключается в отделении от глинистой фракции породы связанной воды, вследствие чего увеличивается эффективное сечение пор. Кроме того, в отличие от постоянного тока, переменный ток воздействует и на воду, иммобилизованную гелями, кольматирующими поровое пространство. Тиксотропную (гелеобразную) структуру образует при контакте с серной кислотой и глинистая фракция породы из-за растворения кристаллизационного цемента глин и их разупрочнения.

Кольматацию порового объема породного массива прифильтровых зон нагнетательных скважин необходимо различать в зависимости от времени эксплуатации скважин. В начальный период работы скважин, когда в рудный пласт подают активные сернокислотные растворы и происходит резкое изменение величины pH, часть химических компонентов, находящихся в растворах, выпадает, кольматируя поровый объем пласта. После завершения стадии закисления процесс кольматации заключается в основном в выпадении тонких алевропелитов, поступающих в продуктивный раствор из породного массива прифильтровой зоны дренажных (разгрузочных) скважин. Повышение фильтрационного сопротивления прискважинной зоны породного массива в зависимости от значений коэфициента фильтрации увеличивается от 4 до 12 раз. В процессе механической кольматации водоприемные отверстия фильтров и поровые сечения растворопроводящих каналов перекрываются тонкими песчано-глинистыми частицами, содержащимися при сооружении скважин в буровом растворе и при их эксплуатации в результате развития суффозии.