一种无承压注液井口装置的制作方法

本实用新型属于砂岩型铀矿中铀元素提取
技术领域：
，具体涉及一种酸法地浸采铀井场中无承压注液井口装置。
背景技术：
：在原地浸出采铀(又称地浸采铀)工业化实践中，地浸井场由众多抽注钻孔组成，其既是浸出剂和矿石发生反应的场所，也是浸出液汇集和运移的场所。借助化学试剂把矿石中的铀原地溶解后，通过抽液孔将富含铀的浸出液泵升至地表再输至水冶厂进行处理，经水冶厂处理后的尾液最终经注液井口返回至地下。可见，井口是连接地上和地下、井场和水冶厂的关键部位，而在实际生产和日常维护中的注液井口设计较为简易。如图1所示，现有井场注液口通常位于地平面之下，通常是在井管周围砖砌一块方形洼地，后将输液管道直接插入钻孔井口中，并下放一段距离来实现注液目的，井口采取顶盖打眼、废布缠绕等简易方式封闭。现有井场注液孔井口设计存在一些弊端，譬如：目前的注液管裸部分露于地表之上，易损坏且不利于井场内交通；该设计注液方式较为粗放，注液管占用了部分孔口空间，在井场的日常维护过程中，需先对井口进行预处理；井管密封性难以保证，运行一段时间后往往需要加压注液，需要提高洗井频率来增强渗透性；在极端气候条件下，若抽注系统因故停止运行，管道内液体不能及时排空，存在管道被冻风险。技术实现要素：本实用新型的目的在于提供一种无承压注液井口装置，以克服现有技术存在的上述不足。为达到上述目的，本实用新型所采取的技术方案为：一种无承压注液井口装置，该装置为一个外接于井管上方的三通管，其上管口与下管口位置相对，内径均与井管一致；其侧管内径与注液管道外径一致，上管口与井口密封盖间丝扣连接；下管口通过管箍与井管间丝扣连接；注液管道通过侧管探入井中。在抽注液系统运行过程中，注液管道全部浅埋于地下，地表无可见注液管道。该装置2/3以上浅埋于地下。侧管与注液管道间设置有密封环。本实用新型所取得的有益效果为：本实用新型针对地浸井场中传统注液孔易堵、井口易坏、日常维护繁琐、管道易冻且不利于井场交通等不足，全新设计了可加装于普通地浸注液井管顶部的无承压注液井口装置。本实用新型完善了钻孔系统和输液管道之间的连接方式，省去了开挖和砖砌井口的步骤，实现了输液管道全部浅埋，在提升井场的美观度、降低了管道损坏几率的同时，可有效降低现场施工复杂度、井场维护工作强度、管道损坏几率；本实用新型实现了封闭注液，井口可在密封状态下运行，有效提高了井孔的密闭性、减少了洗井作业频率；利用虹吸原理，实现抽注液活动停止时管道内溶液自动倒吸，降低了极端气候条件下管道中溶液结冰的风险。本实用新型关键之处在于：第一，设计了一个钻孔和输液管道之间的连接装置，将输液管道不经过地表和钻孔顶口而直接放入到钻孔之中，经密封环密封后浅埋至地下；第二，可利用虹吸原理封闭注液，实现注液过程中井管的密封，实现铀矿地浸工艺注液过程中的无加压注液，且抽注系统停运时，可将系统管道内液体自排回地下，有效减少极端气候条件下管道冻结等事故的发生。本实用新型首先应用于内蒙古某砂岩型铀矿床地浸条件试验井场工程，时间为1年。试验期内，该新型无承压注液井口装置与传统井场注液口应用效果对比结果，详见表1。表1无承压注液井口装置与传统井口应用效果对比传统注液井口无承压注液井口装置注液管道位置局部出露完全地下是否带压注液部分需要不需要井管密封程度无法密封可密封管道自行排空能力无有冬季管道冻结次数20洗井次数31管道冻结所致的维修次数20经试验期观察表明，传统注液井长时间运行后，多数出现注液能力下降的问题，这些钻孔普遍需要通过井口加压的方式才能继续顺利注液。而采用本实用新型不仅无需带压注液，且管道内溶液在井场停运期间自行倒吸回地下，试验周期内从未发生过管道冻结事故，由此降低了冬季运行过程中户外维修作业频率；同时，由于注液管道不需要经过钻井顶孔进入地浸井管内，节约了宝贵的钻孔空间，使井管密封变得简单可行，同时避免了沙尘及异物落井的可能，减少了洗井作业次数；再次，传统地浸井场抽注液管道必须部分出露于地表，管道数量多且无规律可循，极易损坏且不利于井场交通。采用本实用新型后井管全部浅埋于地下，相较于传统砖砌井口，地表仅可见部分塑料井管(约占该装置体积的1/3)，不仅有效降低了地表管道的损坏几率，还提升了井场的美观度。附图说明图1为传统注液井口注液方式示意图；图2为本实用新型所述无承压注液井口装置原理示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。如图2所示，本实用新型所述无承压注液井口装置应用于原地浸出采矿的注液井井口，在抽注液系统运行过程中注液管道全部浅埋于地下，地表无可见注液管道；该装置为一个外接于井管上方的三通管，其上下管口位置相对，且内径与地浸井管一致；侧管口径稍小，其内径与注液管道外径一致，其中上部管口与井口密封盖间丝扣连接达到随时拆装目的；下部管口通过管箍与地浸井管间丝扣连接；注液管道通过侧管探入井中，侧管与注液管间加密封环。该装置2/3以上浅埋于地下；在抽注液系统运行过程中，上部加井口密封盖，当抽注液系统停止抽注时，无需外部加压即可将注液管道内液体自动排空。采用本装置进行三组实地对比试验，步骤如下：(1)钻孔施工：根据地浸井场工艺钻孔施工规范，进行注液孔工艺钻孔施工；(2)对部分注液井加装无承压注液井口装置：通过管箍将该装置与井管连接，再将注液管道从侧管接入井中并下放一段距离，后将装置主体2/3以上及全部注液管道浅埋入地表以下；(3)正常进行井场抽注，对比无承压注液井口装置与传统井口之间的区别。实施例1：我国北方二连盆地某砂岩型铀矿，地浸条件试验井场。试验周期为1年，试验期间建设2组“1抽4注”浸出单元，其中单元A加装无承压注液井口装置，单元B采用传统方式进行注液，将A、B两个单元同时并入抽注系统，进行对比试验。最终，在为期1年的实验过程中，单元A未发生管道冻结事故及其导致的现场维修作业，进行了1次洗井作业；单元B发生管道冻结事故2次及由此导致的现场维修作业2次，进行了3次洗井作业。实施例2：我国北方鄂尔多斯盆地某砂岩型铀矿，地浸扩大试验井场。试验周期为半年，期间建设1组“1抽4注”单元A并加装无承压注液井口装置，再选取附近扩大实验井场运行中采用传统方式注液的单元B，将A、B两个单元同时并入抽注系统，进行对比试验。最终，在为期半年的实验过程中，单元A未发生管道冻结事故及其导致的现场维修作业，也未进行洗井作业；单元B发生管道冻结事故0次，发生车俩损坏地表管道现场维修作业1次，进行了1次洗井作业。实施例3：我国北方二连浩特附近某砂质泥岩型铀矿，地浸条件试验井场。试验周期为3个月(冬季，极端气温零下25℃)，期间建设2组“1抽4注”单元，其中单元A加装无承压注液井口装置，单元B采用传统方式进行注液，A、B两个单元同时开始抽注，进行对比试验。最终，在为期3个月的实验过程中，单元A未发生管道冻结及其导致的现场维修作业，也未进行洗井作业；单元B发生管道冻结事故1次及由此导致的现场维修作业1次，未进行洗井作业。当前第1页1 2 3