地浸采铀过程中含矿层渗透性演化的示踪试验.pdf

有色金属（冶炼部分）（http：/y s y l.b g r i m m.c n）doi:10.3969/j.issn.1007-7545.2024.02.0112024年第2 期地浸采铀过程中含矿层渗透性演化的示踪试验王伟豪1，刘金辉1 2，阳奕汉”，王如意”，梁大业”，闫学锐”，何挺1 2（1.东华理工大学水资源与环境工程学院，南昌330 0 1 3；2.东华理工大学核资源与环境国家重点实验室，南昌330 0 1 3；3.中核内蒙古矿业有限公司，呼和浩特0 1 0 0 1 0)摘要：铀资源既是核军工基石又是核电发展的粮仓，在当前复杂国际形势与大力发展核电的时代，更是一种不可或缺的重要资源。随着内蒙古巴彦乌拉铀矿地浸采铀的运行，矿层堵塞、铀浸出量下降等问题逐渐浮现。为探明地浸采铀过程中含矿层渗透性的演化特征，在巴彦乌拉铀矿床C10采区某试验单元开展了井间示踪试验。试验结果表明，地浸一年后含矿层砂岩孔隙度与渗透性降低，其原因与含矿层砂岩孔隙发生堵塞有关。地浸二年后各方向渗流通道溶浸液流速较地浸一年均有不同程度降低，且下降幅度相较于前一年更大。但在试验单元三个渗流方向即KZ13238-KC13036、K Z1 32 38-K C 1 30 38 和KZ13238-KC13438方向均产生了优势渗流通道。表明随着采区的运行，含矿层孔隙堵塞情况日益严重，含矿层渗透性不断降低。研究结果可以为地浸中含矿层渗透性演化特征提供示踪证据。关键词：地浸采铀；渗透性；演化特征；井间示踪试验中图分类号:TL212.1+2Tracer Test of Permeability Evolution of Ore-bearing Layer文献标志码：Aduring In-situ Leaching of Uranium文章编号：1 0 0 7-7 545（2 0 2 4)0 2-0 0 7 2-1 1WANG Weihaol-2,LIU Jinhuil-,YANG Yihan,WANG Ruyi?,LIANG Daye,YAN Xuerui,HE TINGl2(1.School of Water Resources and Environmental Engineering,East China University of Technology,Nanchang 330013,China;2.State Key Laboratory of Nuclear Resources and Environment,East China University of Technology,Nanchang 330013,China)3.CNNC Inner Mongolia Mineral Co.,Ltd.,Huhhot 010o10,China)Abstract:Uranium resources are not only the cornerstone of nuclear military industry but also the granaryfor the development of nuclear power.In the current complex international situation and the era ofvigorously developing nuclear power,it is an indispensable and important resource.With the operation ofin-situ leaching of uranium at Bayanwula uranium mine in Inner Mongolia,problems such as ore bedblockage and decreased uranium leaching amount are gradually emerging.In order to explore the evolutioncharacteristics of the permeability of ore bearing layers during in-situ leaching of uranium,a cross-welltracer test was conducted in a certain experimental unit of the Cio mining area of the Bayanwula uraniumdeposit.The experimental results indicate that after one year of in-situ leaching,the porosity andpermeability of the sandstone in the ore bearing layer decrease,which is related to the blockage of thepores in the sandstone in the ore bearing layer.After two years of in-situ leaching,the flow rate of the收稿日期：2 0 2 3-0 9-1 9基金项目：国家自然科学基金核技术创新联合基金资助项目（U1967209）作者简介：王伟豪（1 998-），男，硕士研究生；通信作者：刘金辉（1 96 1-），男，教授，博士生导师2024年第2 期solution in the seepage channels in all directions decreases to varying degrees compared to that in the firstyear of in-situ leaching,and the downward decrease is greater than the previous year,but the test unithas developed advantageous seepage channels in three seepage directions,namely KZ13238-KC13036,KZ13238-KC13038,and KZ13238-KC13438.It indicates that with the operation of the mining area,thepore blockage of the ore bearing layer is becoming increasingly serious,and the permeability of the ore bearinglayer is continuously decreasing.The research results can provide tracer evidence for the evolution characteristics ofthe permeability of ore-bearing layer in in-situ leaching.Key words:in situ leaching of uranium;permeability;evolutionary characteristics;cross-well tracer test铀资源既是核军工基石又是核电发展的粮仓，井间示踪试验是确定试验单元各钻孔间连通在当前复杂国际形势与大力发展核电的时代，更是性、地下溶浸剂的流动方向和流速的有效手一种不可或缺的重要资源1 。因此，加强我国铀矿段 1 5-1 8 。巴彦乌拉铀矿含矿含水层结构稳定，厚度勘查开发，提高铀资源自给能力，确保我国天然铀安大，矿层渗透性好 1 9-2 31。从地质找矿到矿山建设和全供应具有十分重要的现实意义。当前我国已发现运营，许多学者做过大量研究工作。祝虎林 2 4I通过的铀矿床类型中，砂岩型铀矿所占资源量最大 2-41、总结区域地下水赋存条件及分布规律，证明了马尼生产成本最低，主要分布在北方的各大沉积盆特坳陷具备有利的可地浸砂岩型铀矿水文地质条地5-7，采用具有可开采低品位矿床、施工便易、污染件。陈万利 2 51 对巴彦乌拉铀矿石物质组成及浸出小、低成本、见效快的地浸开采方式，目前全球每年液成分进行系统分析，认为引起巴彦乌拉铀矿化学地浸开采的铀矿资源已占到约50%8 。事实证明，堵塞的主要矿物为石膏。郑和秋野等认为，酸法地地浸采铀工艺能否正常实施，或地浸采铀过程中能浸工艺适合巴彦乌拉铀矿床，并对溶浸液酸度和抽否产生良好效益的一个最关键因素是含矿层的渗透注液量以及布孔方式给出了合理建议 2 6-2 7。随着性是否满足地浸要求，地浸中含矿层渗透性的变化巴彦乌拉铀矿地浸采铀的生产运行，含矿层堵塞导是影响地浸采铀效益的重要因素。为此，十分有必致含矿层渗透性以及铀浸出量下降等问题逐渐浮要对地浸采铀过程中含矿层演化特征进行探讨。现。本文以该铀矿C10采区某单元为试验单元开地浸过程中，含矿层渗透性能是决定浸出效率展井间示踪试验，探讨地浸采铀过程中溶浸液流速的重要因素。关于含矿层渗透性，前人做了很多研与含矿层渗透性演化特征。究工作。吉宏斌等 1 0 指出，对低渗透性砂岩型铀1井间示踪试验概况矿,影响砂岩渗透性的主要因素是碳酸盐、黏土矿物、夹层和隔层的物性，为进一步研究砂岩渗透性提供了依据。陈亮等 1 1 在新疆某砂岩铀矿利用压汞试验数据得出，大孔隙结构的分维值可判定含矿层的渗透性，并且其高值指示渗透性低，而小孔隙结构的分维值不能判定含矿层的渗透性。杜超超等 1 2 认为，可以借鉴石油、煤层的增渗机理进行适用于砂岩型铀矿的增渗方法研究，从而增加矿层的渗透性。赵海军 1 3提出，在钻孔成井后，采用如泡沫洗井和焦磷酸钠洗井等合理的洗井方法可以有效改善矿层的渗透性。苏学斌1 4通过分析低渗透矿层特征和钻孔涌水量影响因素，认为缩短钻孔间距、提高注液压力、优化钻孔过滤器结构和利用高压气体脉冲方法可有效改善矿石的渗透性。本文试图通过示踪试验为含矿层渗透性（溶浸液流速）演化提供科学依据。有色金属（冶炼部分）（http：/y s y l.b g r i m m.c n）731.1试验场地在巴彦乌拉铀矿C10采区中部选择一个有代表性的“1 注4抽”单元开展井间示踪试验，获得地浸过程中（地浸初期、地浸一年与地浸二年)地浸采区溶浸液流速变化特征与含矿层渗透性演化特征。现场示踪试验试验钻孔为五点式井间示踪，将2020年开始运行的C10采区中部一个“1 注4抽”单元作为地下水示踪试验单元。抽液孔与抽注孔间距见图1 所示。该单元分别在地浸开采初期（2 0 2 0年8 月5日至2 0 2 0 年1 1 月8 日），地浸一年（2 0 2 1年8 月5日至2 0 2 1 年1 0 月31 日）和地浸两年（2 0 2 2 年8 月4日至2 0 2 2 年1 1 月2 6 日）进行了三组井间示踪试验。注液孔（示踪剂投源孔）孔号为KZ13238，抽液孔（示踪剂接收孔）孔号分别为KC13036、K C 1 30 38、K C 1 3436 K C 1 3438(图1)。741343649.35m34.90m1323849.50m134381403613836136381343814038132401383814438136401423813440140401324213840130421444013642142401344214042132441384214442图例14242采区边界范围14044注液孔及编号抽液孔及编号Fig,1 Cross-well tracer test unit drilling layout diagram1.2示踪剂选择与测试基于示踪剂需易溶于水、无毒、易分析检测、成本低等原则，并考虑试验区地下水中I浓度低这一因素。本次示踪试验选择工业碘化钾作为示踪剂。测试仪器为便携式MP523型pH/离子浓度测量仪，通过一支双液接参比电极与一支离子选择电极配合测试离子浓度。1.3试验过程在示踪试验“1 注4抽”单元，第一次示踪试验于2 0 2 0 年8 月5日开始，现场将50 kg的KI(纯度90%)溶于1 0 0 L清水中,KI溶解后5min内向投源孔有色金属（冶炼部分）（http：/y s y l.b g r i m m.c n）130361203211832124329.33m122321203434.95m11834124341223412834120361263413038132341303412836O126361323612438130361223813636128381343612638132381244013038122401284012042126401184212442116441304012842126421244412844136441444图1 井间示踪试验单元钻孔布置图(注液孔)注入完毕，试验于1 1 月8 日结束，历时9 6天，以下称为地浸初期。第二次示踪试验于2 0 2 1 年8月5日开始，将2 5kg的KI(纯度99%)溶于1 0 0 L清水中，5min内向投源孔（注液孔）注人完毕，试验于10月31 日结束，历时8 8 天，以下称为地浸一年；第三次示踪试验于2 0 2 2 年8 月4日开始，现场将2 5kg的KI(纯度99%)溶于1 0 0 L清水中，快速向投源孔(注液孔）注入完毕，试验于1 1 月2 6 日结束，历时1 1 4天，以下称为地浸二年。3次示踪试验间隔时间正好一年。第三次示踪试验同第一、第二次试验一样，每天从4个观测孔中取样测试I、K+浓度(表1)。2024年第2 期10832N11232110321163211432118361243612236120381183812040118401164212242120442024年第2 期投放投源孔日期KZ132382020-08-05KZ132382021-08-05KZ132382022-08-042含矿层渗透性演化特征溶浸液中I浓度低，其含量主要来自示踪剂KI的溶解；溶浸液中K+浓度相对较高，其含量来自示踪剂KI的溶解与含矿层中含钾矿物溶解的共同结果。因此，地下水流速与含矿层渗透性演化特征主要以I浓度变化特征进行研究。2.1KZ13238-KC13036之间渗透性演化特征2.1.1I迁移特征含矿层渗透性演化特征主要根据地下水流速（示踪剂I迁移速度）进行定量刻画来确定。KZ13238-KC13036方向上I-浓度变化特征如图2所示。据2 0 2 0 年I浓度数据，I-浓度呈现出两个明显峰值。试验0 6 d,I浓度呈波动式上升,I浓1.00.80.6(-1.3u)-I0.40.20-0.20有色金属（冶炼部分）（http：/y s y l.b g r i m m.c n）表1 地下水示踪试验单元基本情况Table 1Basic information of groundwater tracer test units结束试验日期时间/d2020-11-08962021-10-31882022-11-26114312223610131819:1020图2 KC13036监测井I-浓度随时间变化特征Fig.2 Characteristics of I-concentration change over time in KC13036 monitoring well投源孔至观测孔观测孔距离/mKC1303635.85KC1303834.95KC1343634.90KC1343835.15KC1303635.85KC1303834.95KC1343634.90KC1343835.15KC1303635.85KC1303834.95KC1343634.90KC1343835.15度为0.1 0 0.36 mg/L。第6 天时，浓度小幅上升至0.36 mg/L，表明示踪剂前锋已经到达监测孔KC13036,计算得到示踪剂前锋运移速度为5.97 m/d。试验7 1 8 d,I浓度从 0.36 mg/L上升到1 7.4mg/L(第一个峰值浓度)，表明沿较快通道运移的示踪剂主体已到达监测孔KC13036，计算得到地下水流速为1.9 5m/d。随后I浓度持续下降，在试验第2 3天时降至波谷（9.43mg/L），I 浓度第一峰结束。随后溶浸液I-浓度又开始上升。试验第2 6 天，I-浓度到达第二个峰值（浓度为2 9.8 mg/L），计算得到地下水流速为1.35m/d，表明沿第二条主要通道运移的示踪剂主体已到达监测孔KC13036。之后浸出液I浓度又快速下降，在试验第30 天时浓度降至0.0 57 mg/L，随后I浓度保持在较低水平，示踪试验结束（91 d)时浓度降至0.0 0 9mg/L。402020202129.817.4.46263030投放KI量/kg50(纯度9 0%)25(纯度9 9%)25(纯度99%)2022140投放方式5min瞬时投放3020(-T.3u)-1100-105060时间/d70809076该方向上2 0 2 1 年与2 0 2 2 年浸出液I浓度同样呈现出两个峰值。所不同的是，2 0 2 1 年I浓度前锋在试验第1 0 天到达监测孔，I浓度分别在第1 9天与第46 天到达峰值。2 0 2 2 年I浓度未出现明显的前锋，直接在试验第1 3天与第2 2 天到达峰值。Table 2 Calculation results of groundwater tracer test flow rate during KZ13238-KC13036 in-situ leaching periodI-迁移通道节点示踪剂前锋第一渗流通道第二渗流通道优势通道根据井间示踪试验结果，含矿层渗透性演化具有如下特征：1)注液孔KZ13238与抽液孔KC13036之间存在二条主要渗流通道。2 0 2 0 年、2 0 2 1 年和2 0 2 2 年示踪试验浸出液I浓度均出现2 个峰，表明从投源孔到监测孔溶浸液渗流方向上发育有2 条不同的渗流通道。2)同一渗流通道在不同时间示踪剂出现的时间不同。示踪剂沿第一条渗流通道在2 0 2 0 年、2 0 2 1年与2 0 2 2 年到达监测孔时间分别为1 8、1 9 与2 2 d。沿第二条渗流通道在2 0 2 0 年、2 0 2 1 年到达时间分别为2 6、46 d。3)地浸过程中，各通道渗流速度呈下降趋势，存在含矿层堵塞现象且随时间堵塞趋于严重。I经第一条渗流通道的溶浸液流速在2 0 2 0 年、2 0 2 1 年与2 0 2 2 年分别为1.9 5、1.8 6、1.6 3m/d，呈现下降趋势，且下降幅度逐年增加，表明该渗流通道出现堵塞情况，且堵塞随时间趋于严重。经第二条渗流通道溶浸液流速2 0 2 1 年比2 0 2 0 年降低43.7%，表明在地浸过程中该渗流通道同样出现堵塞现象。4)采区运行二年后，出现溶浸液优势流，产生了优势通道。2 0 2 2 年示踪试验浸出液I浓度的第1个峰值出现时间仅1 3d，远早于2 0 2 1 年，表明该溶浸液流动方向上渗流通道出现短路（即优势通道），有色金属（冶炼部分）（http：/y s y l.b g r i m m.c n）表2 KZ13238-KC13036地浸期间地下水示踪试验流速计算结果地浸初期出现的对应的溶浸液出现的对应的溶浸液时间/d流速/(m d-1)65.97181.95261.352024年第2 期2.1.2地浸初期、地浸一年与地浸两年溶浸液运移特征对比分析在溶浸液从KZ13238至KC13036方向，地浸初期、地浸一年与地浸二年示踪试验中溶溶浸液渗流速度参数和渗流速度变化特征见表2。示踪试验地浸一年速度变化时间/d流速/(md-1)103.49191.86460.76使该方向含矿层中产生了新的优势渗流通道，示踪剂沿该通道迁移速度为2.7 6 m/d。2.2KZ13238-KC13038之间渗透性演化特征2.2.1I迁移特征KZ13238-KC13038方向上I浓度变化特征如图3所示。2 0 2 0 年示踪试验浸出液I经过8 d抵达监测孔,经计算I前锋抵达监测孔的速度为4.41 m/d。浸出液I浓度在第8 天后增高，在1 7 d出现第一个I浓度峰值（1 3.32 mg/L），沿该通道I-运移速度为2.05 m/d,第2 1 天第一个峰结束。试验2 1 2 6 d，浸出液I浓度又持续增高，从2 1 d的8.58 mg/L增加到2 6 d的2 9.6 9 mg/L峰值，第30 天降至低值。计算得到I运移速度为2.0 5m/d。随后I浓度持续下降，试验结束时（91 d)为0.56 5mg/L。2021年与2 0 2 2 年I浓度同样呈现出两个峰值。2 0 2 1 年I浓度前锋在试验开始第1 0 天到达监测孔（I-浓度为0.0 8 0 mg/L），计算得到示踪剂前锋运移速度为3.50 m/d。I 浓度在第2 1 天与第45天到达峰值，峰值浓度分别为0.40 1、0.98 5mg/L，计算得到地下水流速分别为1.6 4、0.7 8 m/d。2 0 2 2 年I浓度在示踪试验进行到第8 天时开始出现增高波动，在试验第1 3天与第49 天到达第一峰值与第二峰值，峰值浓度分别为0.1 0 3、0.0 8 0 mg/L，计算得到此时地下水流速分别为2.6 9、0.7 1 m/d。地浸二年出现的对应的溶浸液速度变化幅度/%时间/d流速/(md-1)-41.54-4.62-43.70幅度/%221.63132.7612.372024年第2 期0.60.50.4(-1.ul)/-I0.30.20.10-0.102.2.2地浸初期、地浸一年与地浸二年溶浸液运移特征对比分析溶浸液从KZ13238至KC13038方向，运行初表3KZ13238-KC13038地浸期间地下水示踪试验流速计算结果Table 3 Calculation results of groundwater tracer test flow rate during KZ13238-KC13038 in-situ leaching period地浸初期I迁移通道节点出现的对应的溶浸液出现的对应的溶浸液时间/d流速/(m d-1)示踪剂前锋8第一渗流通道17第二渗流通道26优势通道根据井间示踪试验结果，含矿层渗透性演化具有如下特征：1)注液孔KZ13238与抽液孔KC13038之间存在两条主要的渗流通道。2)示踪剂前锋在不同时间到达时间不同。示踪剂前锋在2 0 2 0 年、2 0 2 1 年与2 0 2 2 年到达监测孔时间分别为8、1 0、1 3d，呈逐年推迟趋势。3)同一渗流通道在不同时间示踪剂出现的时间不同。示踪剂沿第一条渗流通道在2 0 2 0 年、2 0 2 1年与2 0 2 2 年到达监测孔时间分别为1 7、2 1、49d。沿第二条渗流通道在2 0 2 0 年、2 0 2 1 年到达时间分别为2 6、45 d。4)地浸过程中，该方向各通道渗流速度呈下降趋势。地浸一年后，示踪剂前锋流速由4.41 m/d下降到3.50 m/d，下降了2 0.6 3%。通过第一、第二渗流通道溶浸液流速分别降低2 0.0 0%和42.2 2%。有色金属（冶炼部分）（http：/y s y l.b g r i m m.c n)8:101317211020Fig.3 Characteristics of I-concentration change over time in KC13038 monitoring well4.412.692.05211.3545402020202129.6913.32-AA263030图3KC13038监测孔I-浓度随时间变化特征速度变化出现的对应的溶浸液速度变化时间/d流速/(m d-1)103.501.640.78地浸二年后，示踪剂前锋流速下降1 2.1 4%，通过第一渗流通道溶浸液流速降低56.7 1%。表明该方向上存在含矿层堵塞现象。5)采区运行二年后，出现溶浸液优势流，产生了优势通道。2 0 2 2 示踪试验浸出液I浓度出现增高的时间为8 d，远远早于2 0 2 1 年，表明含矿层产生了新的优势渗流通道，示踪剂沿该优势通道到达监测孔时间为8 d,示踪剂沿该通道迁移速度为4.37 m/d。2.3KZ13238-KC13436之间渗透性演化特征2.3.1I迁移特征KZ13238-KC13436方向上I-浓度变化特征如图4所示。从图4可知，2 0 2 0 年示踪试验抽液孔KC13436浸出液I浓度出现2 个峰。试验0 7 d，I浓度为0.0 96 0.2 2 0 mg/L。试验第7.5天示踪剂抵达监测孔，计算I前锋抵达监测孔的速度为4.65m/d。在试验1 8 d出现第一个I浓度峰值202245491403020(-7.8u)-T100115060时间/d期与运行一年、运行二年示踪试验中溶浸液渗流速度参数和渗流速度变化特征见表3所示。示踪试验地浸一年幅度/%-20.63-20.00-42.22-107080时间/d流速/(m d-1)1349890地浸二年0.714.37幅度/%12.14-56.7178（1 5.2 3m g/L），计算得到沿该通道I-运移速度为1.95m/d,第一峰持续时间为1 32 1 d。在试验2 4d出现第二个I-浓度峰值（31.8 5mg/L），计算得到1.21.00.8F(-1.3u)/-I0.60.4F0.20-0.202021年与2 0 2 2 年I-浓度同样呈现两个峰值。2021年I浓度前锋在试验1 0 d到达监测孔，计算得到示踪剂前锋运移速度为3.49m/d。且分别在第2 3天与第43天分别到达第一峰值浓度（0.40 1 mg/L)和第二峰值浓度（0.8 7 8 mg/L）。计算得到相应地下水流速分别为1.52、0.8 1 m/d。2 0 2 2 年I浓度前锋到达时间为1 9 d,其迁移速度为1.8 4m/d。I-浓度在试验第37 天与第7 2 天分别到达第一峰值(0.188mg/L)与第二峰值（0.0 7 5mg/L），计算得到相应地下水流速分别为0.94、0.48 m/d。2.3.2地浸初期、地浸一年与地浸两年溶浸液运移特征对比分析在溶浸液从KZ13238至KC13436方向，运行表4KZ13238-KC13436地浸期间地下水示踪试验流速计算结果Table 4Calculation results of groundwater tracer test flow rate during KZ13238-KC13436 in-situ leaching periodI迁移通道节点出现的对应的溶浸液出现的对应的溶浸液时间/d流速/(m d-1)示踪剂前锋7.5第一渗流通道18第二渗流通道243)地浸过程中，溶浸液渗流速度呈下降趋势，存在含矿层堵塞现象且随时间堵塞趋于严重。地浸一年后，示踪剂前锋流速由4.6 5m/d下降到3.49m/d，下降了2 4.95%。通过第一、第二渗流通道的溶浸液有色金属（冶炼部分）（http：/y s y l.b g r i mm.c n）31.85.197.5101823241020图4KC13436监测孔I-浓度随时间变化特征Fig.4Characteristics of I-concentration change over time in KC13436 monitoring well地浸初期4.651.951.442024年第2 期I运移速度为1.44m/d,第二峰持续时间为2 1 32 d。随后I浓度持续下降，试验结束时（9 1 d)为0.35mg/L。202015.2332373040时间/d流速/(m d-1)103.49231.52430.81流速分别降低了2 2.0 5%和43.7 5%。地浸二年后，示踪剂前锋流速下降了47.2 8%，通过第一、第二渗流通道溶浸液流速分别降低了38.1 6%和40.7 4%。表明该方向上存在含矿层堵塞现象且堵塞逐渐2021A-A-A-A-A-A4370725060时间/d初期与运行一年、运行二年示踪试验中溶浸液渗流速度参数和渗流速度变化特征见表4。根据井间示踪试验结果，含矿层渗透性演化具有如下特征：1)注液孔KZ13238与抽液孔KC13436之间存在两条主要的渗流通道。2同一渗流通道示踪剂出现时间随采区运行逐年推迟。示踪剂前锋在2 0 2 0 年、2 0 2 1 年与2 0 2 2 年到达监测孔时间分别为7.5、1 0、1 9d。示踪剂沿第一条渗流通道在2 0 2 0 年、2 0 2 1 年与2 0 2 2 年到达监测孔时间分别为1 8、2 3、37 d。示踪剂沿第二条渗流通道在2 0 2 0 年、2 0 2 1 年与2 0 2 2 年到达时间分别为24、43、7 2.d。示踪试验地浸一年速度变化出现的对应的溶浸液幅度/%时间/d流速/(m d-1)-24.951922.0537-43.7572202270803020(-7.Bu)/-110090地浸二年1.840.940.48速度变化幅度/%47.2838.16-40.742024年第2 期有色金属（冶炼部分）（http：/y s y l.b g r i m m.c n）79严重。2.4KZ13238-KC13438之间渗透性演化特征2.4.1I迁移特征KZ13238-KC13438方向上I-浓度变化特征如图5所示。2 0 2 0 年示踪试验浸出液I浓度随时间呈现出2 个较短的峰。示踪试验0 7 d,I浓度为0.1080.2 0 6 m g/L，第8 天时示踪剂前锋抵达监测孔,I前锋运移速度为4.41 m/d。在1 7 d出现第一个I浓度峰值（1 3.58 mg/L），计算得到溶浸液运移速度为2.0 6 m/d,I浓度第一峰持续时段为1 320d。试验2 0 d后I浓度再次增加，峰值浓度出现在第2 6 天（2 0.0 5mg/L），通过计算该通道I运移1.00.80.6.8u)0.4速度为2.0 5m/d,I浓度第二峰持续时段为2 0 2 9d。随后I-浓度持续下降，试验结束时（91 d)I-浓度为0.662 mg/L。2021年与2 0 2 2 年I-浓度也呈现出两个峰值。所不同的是，2 0 2 1 年I浓度前锋（0.0 8 0 mg/L）到达时间为8 d,其运移速度为4.2 2 m/d。I 浓度在第2 4天与第44天分别到达第一、第二峰值，峰值浓度分别为0.8 2、0.6 8 mg/L，相应溶浸液流速分别为1.46、0.8 0 m d。2 0 2 2 年I浓度在试验第7 天时出现小幅增高，在1 4d与37 d分别到达峰值，峰值浓度分别为0.1 6 8、0.1 2 9mg/L，计算得到溶浸液流速分别为2.6 9、0.7 1 m/d。2020202120.0513.5820222015(-T.3u)/-1100.2002.4.2地浸初期、地浸一年与地浸二年溶浸液运移特征对比分析在溶浸液从KZ13238至KC13438方向，运行初期与运行一年、运行二年示踪试验中溶浸液渗流速度参数和渗流速度变化特征见表5。Table 5 Calculation results of groundwater tracer test flow rate during KZ13238-KC13438 in-situ leaching periodI迁移通道节点出现的对应的溶浸液出现的对应的溶浸液时间/d流速/(m d-1)示踪剂前锋8第一渗流通道17第二渗流通道26优势通道2)地浸过程中，采区溶浸液流速普遍下降，表明含矿层发生了堵塞现象且随时间堵塞趋于严重。采8141724262912010Fig.5Characteristics of I-concentration change over time in KC13438 monitoring well方向上发育有两条不同的渗流通道。表5KZ13238-KC13438地浸期间地下水示踪试验流速计算结果示踪试验地浸初期地浸一年时间/d流速/(md-1)4.4482.06241.3644373040图5KC13438监测孔I-浓度随时间变化特征速度变化出现的对应的溶浸液速度变化幅度/%时间/d流速/(m d-1)4.22-4.951.46-29.130.80-41.18区运行一年后溶浸液流速普遍下降，I浓度前锋运移速度从2 0 2 0 年的4.44m/d降至2 0 2 2 年的4.2 2 m/d，4450时间/d有如下特征：1)采区运行初期与运行一年后，浸出液I-浓度峰值均为两个，表明从投源孔到监测孔溶浸液渗流幅度/%142.51370.9575.0216070根据井间示踪试验结果，含矿层渗透性演化具-40.52-34.938090地浸二年80下降幅度为4.95%。采区运行二年后I浓度前锋运移速度持续下降，从2 0 2 1 年的4.2 2 m/d降至2022年的2.51 m/d，降幅40.52%。表明采区经过2年的运行含矿层堵塞情况较2 0 2 1 年更为严重，含矿层渗透性降低幅度更大。3)采区运行二年后，出现溶浸液优势流，产生了优势通道。2 0 2 2 示踪试验浸出液I浓度出现增高的时间仅为7 d，远早于2 0 2 1 年，含矿层中产生了新的优势渗流通道，示踪剂沿该通道迁移速度为 5.0 2 m/d。综上所述，试验单元含矿层渗透性演化特征可Table 6 Calculation results of flow rate of groundwater tracer test during in-situ leaching period of the test unit前锋到达前锋速度/第一个峰值第一通道流速第二个峰值第二通道流速/观测孔时间地浸初期KC13036地浸一年地浸二年地浸初期KC13038地浸一年地浸二年地浸初期KC13436地浸一年地浸二年地浸初期KC13438地浸一年地浸二年3结论1)从注液孔到抽液孔各溶浸液流速均出现了不同程度下降，地浸一年同一渗流通道(途经)的地下水（溶浸液）流速普遍下降，表明含矿层砂岩孔隙度减小，渗透性降低，其原因与含矿层砂岩孔隙发生堵塞有关。2)随着地浸采区的运行，含矿层堵塞具有不断加重的趋势，导致含矿层渗透性不断降低。3地浸二年在某些渗流方向上产生了新优势渗流通道。参考文献1中国铀业技术创新展望：聚焦2 0 1 7 中国国际矿业大会铀论坛 J门.中国核工业，2 0 1 7（1 1）：2 8-31.Technological innovation outlook of Chinas uraniumindustry:focusing on uranium forum of 2017 Chinainternational mining conference J.China NuclearIndustry,2017(11):28-31.2朱鹏飞，蔡煜琦，郭庆银，等.中国铀矿资源成矿地质特有色金属（冶炼部分）（http：/y s y l.b g r i m m.c n）表6 试验单元地浸期间地下水示踪试验流速计算结果时间/d(m d-1)65.97103.4984.41103.50132.697.54.65103.49191.8484.4484.22142.512024年第2 期概括为：1)从投源孔到各监测孔溶浸液渗流方向上均发育有2 条主要的渗流通道；2)同一渗流通道在不同时间示踪剂出现的时间不同；3)地浸过程中，不同方向各通道渗流速度随时间呈下降趋势，表明含矿层渗透性随时间不断降低；4)运行2 年后在3个方向上出现溶浸液优势流，产生了新优势通道。表6 为试验单元地浸期间地下水示踪试验流速计算结果。沿优势通道优势通道流速/到达时间/d(m d-1)181.95191.86221.63172.05211.64490.71181.95231.52