АНОТАЦІЯ - Наукові основи вилуговування урану з техногенних родовищ складної форми підземним способом
Петрівський Я. Б. Наукові основи вилуговування урану з техногенних родовищ складної форми підземним способом. - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.15.02 - "Підземна розробка родовищ корисних копалин". Національний гірничий університет, Дніпропетровськ, 2009.
Дисертація присвячена обгрунтуванню фізико-хімічних та конструктивно-технологічних параметрів вилуговування урану з техногенних радіоактивних родовищ складної форми підземним способом з використанням гідрогеомеханічної активізації процесу.
Розроблена система моделей взаємодії робочих розчинів з масивом техногенного родовища, впливу процесів кінетики - дифузії радіолітичного газоутворення на процес видобування вилуговуванням, гідрогеомеханічної активізації способу вилуговування урану з цілеспрямованою зміною геофільтраційних властивостей гірських порід в околі технологічних виробок. Адекватність моделей обгрунтована проведеним фізичним моделюванням та натурними випробуваннями на прикладі об'єктів - фізичних аналогів, доступних для експериментів.
Розроблені варіанти інженерних схем підземного розкриття та підготовки техногенного родовища складної форми до вилуговування урану з дотриманням екологічної та радіаційної безпеки при експлуатації об'єкту "Укриття" як техногенного родовища.
На основі одержаних закономірностей і обгрунтованих параметрів гідрогеомеханічної активізації вилуговування урану з техногенних радіоактивних родовищ складної форми підземним способом розроблені "Рекомендації до проектування конструктивних схем і технологічних параметрів геотехнологічного видобутку урану з техногенного родовища об'єкту "Укриття"".
Ключові слова: підземна розробка, техногенне родовище, уран, радіоактивність, вилуговування, гідророзрив, моделювання.
Петривский Я. Б. Научные основы выщелачивания урана из техногенных месторождений сложной формы подземным способом. - Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.15.02 - "Подземная разработка месторождений полезных ископаемых". Национальный горный университет, Днепропетровск, 2009.
Диссертация посвящена решению актуальной научно-практической проблемы обоснования физико-химических и конструкторско-технологических параметров выщелачивания урана из техногенного радиоактивного месторождения сложной формы подземным способом с применением гидрогеомеханической активизации процесса.
Увеличение интенсивности выщелачивания урана из техногенного месторождения определяется последовательностью технологического процесса с начальной щелочной и последующей кислотно-бактериальной стадиями, что сопровождается разрушением силикатных связей и образованием растворимых в кислотных растворах соединений.
Исследование радиационного влияния техногенного массива на процесс выщелачивания произведен на основании уточненной математической модели кинетики-диффузии радиолитического газа, который образуется в системе "топливосодержащие массы - раствор выщелачивания" под действием высоких показателей излучения радионуклидами, инкорпорированными во внутренних слоях ураносодержащих образований. Показано, что увеличение проницаемости внутренних слоев топливосодержащих масс для растворов выщелачивания происходит за счет разрушения их микроструктуры под действием давления порядка 350 кПа, что больше предельных значений на разрыв и трещинообразование вещества топливосодержащих масс.
Впервые обоснованы параметры гидрогеомеханической активизации выщелачивания урана из техногенного месторождения сложной формы подземным способом. На примере объектов - физических аналогов, доступных для экспериментов, и физических моделей проведено моделирование и натурные испытания для оценки гидрогеомеханических процессов в массиве месторождения и обоснования целенаправленного изменения геофильтрационных свойств горных пород в окрестности технологических выработок
Оценка эффективности гидрогеомеханической активизации процесса выщелачивания урана из техногенного массива произведена моделированием одномерной вертикальной нестационарной миграции двухкомпонентной смеси "раствор выщелачивания - уран". Определено, что скорость выщелачивания уранового массива увеличивается скачкообразно при формировании трещин гидроразрыва с их положением в пространстве, которое зависит от однородности массива, а зона измененной проницаемости над горной выработкой нелинейно зависит от кратности подработки массива. Предварительное проведение гидроразрыва увеличивает в несколько раз интенсивность выщелачивания урана в сопоставлении с массивом без гидрогеомеханической активизации в пределах пяти лет.
Проведенная количественная оценка по увеличению продуктивности процесса выщелачивания урана из техногенного радиоактивного массива сложной формы за счет образования и развития области разрушенных и ослабленных связей указывает, на то, что продуктивность выщелачивания урана увеличивается при распространении нарушенных связей в массиве с прочностью 1-17 МПа и критическим раскрытием трещины гидроразрыва в ее вершине с применением аналогов ньютоновской жидкости вязкостью более 0,1 Пас. Снижение радиоактивности техногенного месторождения при выщелачивании урана отличается тем, что при переходе урана из минеральных новообразований в продуктивные растворы, не растворяются вмещающие породы, а конструктивная схема разработки месторождения сохраняет устойчивость.
Впервые разработаны варианты инженерных схем подземного вскрытия и подготовки техногенного месторождения сложной формы к выщелачиванию с соблюдением экологической и радиационной безопасности эксплуатации объекта "Укрытие" как техногенного месторождения.
Укрупненный анализ технико-экономической целесообразности применения геотехнологического способа извлечения урана из техногенного месторождения сложной формы свидетельствует о рентабельности предлагаемого способа в пределах показателей мировой практики добычи.
На основании результатов исследований разработаны "Рекомендации к проектированию конструктивных схем и технологических параметров геотехнологического извлечения урана из техногенного месторождения объекта "Укрытие"".
Ключевые слова: подземная разработка, техногенное месторождение, радиоактивность, уран, выщелачивание, гидроразрыв, моделирование.
Petrivskiy Ya. B. Scientific basics of underground uranium leaching on artificial deposits of complex form. - Manuscript.
Thesis for a Doctor's degree in Technical Sciences by speciality 05.15.02 "Underground mining of deposits". - National Mining University, Dnipropetrovsk, 2009.
The dissertation deals with substantiation of physical, chemical, constructive, and technological parameters of underground uranium leaching on artificial radionuclide deposits of complex form with using hydro-geomechanical activation.
The developed system of models describes interaction between working solutes and rocks on an artificial deposit, influence of kinetics and diffusion on leaching while radiolytic gas-forming, hydro - and geo-mechanical activation of uranium extraction with purposeful change of rocks penetrability round technological openings. The theoretical models were validated by physical and in-situ studies on the example of physical analogues available for experiments.
The developed variants of technological schemes were adapted to underground opening of an artificial deposit of complex form for uranium leaching, which provides environmental, and radiation safety while operating with the site "Ukryttia" and radioactive waste utilization.
Using the obtained results and evaluated parameters of activation of underground uranium leaching by hydro-geomechanical ways for artificial deposits of complex form the "Recommendations to projecting constructive schemes and technological parameters of geo-technological uranium extraction from the artificial deposit on the site "Ukryttia"" were developed.
Key words: underground mining, artificial deposit, uranium, radioactivity, leaching, hydraulic rupture, modeling.
Похожие статьи
-
Дисертація є завершеною науково-дослідною роботою, в якій на основі встановлених закономірностей руху можливих фізико-хімічних фаз вилуговування урану з...
-
Актуальність теми. Розвиток техніки та виробництва поряд з дотриманням норм безпеки та впровадженням прогресивних технологій, супроводжується утворенням...
-
Перший розділ дисертації містить аналіз сучасного стану проблеми утворення, накопичення, використання та поводження з РАВ техногенного походження....
-
В настоящее время на рынке ванадия доминирует с большим отрывом Южная Африка, где производится 43 % сырья в пересчете на пентаоксид ванадия. Далее идут...
-
Семенівське нафтове родовище, на прикладі якого виконана робота, характеризується складною геологічною будовою і перебуває на пізній стадії розроблення....
-
Федак І. О. Методичні та експериментальні основи оцінки процесу обводнення нафтогазових родовищ за результатами геофізичних досліджень (на прикладі...
-
Изучение процесса сорбции с определением оптимальных параметров В ионном обмене лимитирующими процессами являются диффузия ванадия в массу ионита и...
-
Разрабатываемая технологическая схема предусматривает гидрометаллургическую переработку полученных щелоков выщелачивания способом концентрирования...
-
Технологическая последовательность выполнения работ по съемке существующих подземных коммуникаций зависит от специфики объекта, качества ранее...
-
Способы и технические средства погружения и извлечения обсадных труб - Буровые установки
При бурении инженерно-геологических и гидрогеологических скважин в рыхлых и мягких породах производится искусственное закрепление стенок скважин,...
-
Способы проветривания шахт - Проектирование вентиляции шахт
Под способом проветривания шахты понимают способ получения разности давлений, необходимой для перемещения воздуха по вентиляционной сети. Различают...
-
СПОСОБЫ ПРОМЫВКИ, ФУНКЦИИ БУРОВОГО РАСТВОРА - Бурение нефтяных и газовых скважин
При бурении скважин промывочная жидкость должна циркулировать по замкнутому гидравлическому контуру. В зависимости от вида гидравлического контура все...
-
Изучение процесса низкотемпературной сульфатизации с переводом ванадия в кислоторастворимые формы. Оптимизация основных параметров выщелачивания черных...
-
Способ обратного цементирования, Установка цементных мостов - Цементирование скважины
Под обратным цементированием понимается такой способ, когда цементный раствор с поверхности закачивают прямо в затрубное пространство, а находящийся там...
-
Дослідження фільтраційно-ємнісних властивостей на Семенівському нафтовому родовищі проводились на зразках кернового матеріалу, що давало тільки...
-
Федак И. О. Методические и экспериментальные основы оценки процесса обводнения нефтяных месторождений по результатам геофизических исследований (на...
-
Дана ділянка робіт забезпечена топографічними картами всіх масштабів. Проект висотної основи на даній ділянці робіт виконую на топографічній карті...
-
Загальна характеристика планових мереж Для забезпечення опорними пунктами на території України створена АГМ. Її складають для планової опори -...
-
В последнее время одним из главных направлений повышения качества проектирования, управления и контроля за разработкой нефтяных и газонефтяных...
-
Жолудев С. В. "Обоснование технологических параметров подземной газификации и сжигания бурого угля с использованием подземних вод". - Рукопись....
-
Особенности карста - Особенности карста
Слово "карст" происходит от названия известнякового плато Карст в бывшей Югославии, примыкающего с юго-запада к Динарскому нагорью. Здесь карст связан с...
-
В настоящее время, по существу, происходит процесс трансформации природных систем, в том числе и геоморфологических, в природно-антропогенные. Степень...
-
Показано, что в условиях аридного климата эколого-геоморфологические последствия сосредоточенной добычи минерального сырья обладают определенной...
-
В последнее время одним из главных направлений повышения качества проектирования, управления и контроля за разработкой нефтяных и газонефтяных...
-
ОСОБЕННОСТИ РЕЖИМОВ ВРАЩАТЕЛЬНОГО БУРЕНИЯ - Бурение нефтяных и газовых скважин
Увеличение осевой нагрузки и частоты вращения, повышение плотности, вязкости и концентрации твердых частиц, снижение расхода ниже Qд, а также...
-
При цементировании обсадных колонн кроме АЦ - 320М и СМН - 20, дополнительно используются следующие технологические средства: 1. в случае использования...
-
Общие параметры месторождений, определяющие процессы добычи нефти и газа Вместилищем для нефти, газа или воды в недрах Земной коры служат породы -...
-
Исследование газовых скважин и пластов - Основы добычи нефти и газа
Задача прогнозирования разработки газового месторождения сводится к предсказанию характера изменения технологических параметров системы (давления,...
-
Литература - Основы инженерной геологии
1. Дружинин. М. К. Основы инженерной геологии. М.: Недра, 2005. С. 7-9, 10-11. 2. Швецов Г. И. Инженерная геология, механика грунтов, основания и...
-
Важными природными факторами, определяющими условия проведения кучного выщелачивания, являются вещественный состав руд и рудовмещающих пород...
-
Цементирование включает пять основных видов работ: - Цементирование скважины
- приготовление тампонажного раствора, - закачку его в скважину, - подачу тампонажного раствора в затрубное пространство, - ожидание...
-
Эффективные способы оттаивания грунта
Общие данные Оттаивание грунта (породы) -- процесс перехода грунта из мерзлого состояния в талое в связи с фазовым переходом лед -- вода при нагревании...
-
Вызов притока пластового флюида осуществляется понижением уровня жидкости в колонне с помощи компрессора. При освоении скважины компрессором, в скважину...
-
У розділі 1 наведено основні природні чинники формування хімічного складу поверхневих вод України. Річковий басейн разом із атмосферними опадами утворює...
-
1. Жолудев С. В. К определению оптимального водного режима газогенераторов при подземной газификации углей / С. В. Жолудев // Новини науки Придніпров'я....
-
Выбор способа бурения - Бурение нефтяных и газовых скважин
В нефтяной промышленности России практически используются два вида бурения: - роторное -бурение забойными двигателями Попеременное использование...
-
1. Пыжик Н. Н., Луценко С. А. Обоснование критерия оценки и выбора режима горных работ железорудных карьеров // Разработка рудных месторождений - Вып....
-
Ландшафти визначають характер міграції хімічних елементів - низовинним рівнинам притаманна акумуляція і міграція з органікою; низовинним акумулятивним і...
-
Обоснование выбора рекомендуемых способов эксплуатации скважин, устьевого и внутрискважинного оборудования С начала разработки месторождения ограниченные...
-
Барт О. А. Усовершенствование управления коммуникациями в проектах освоения морских газовых месторождений на основе геоинформационных технологий . -...
АНОТАЦІЯ - Наукові основи вилуговування урану з техногенних родовищ складної форми підземним способом