[发明专利]地浸工艺钻孔投砾/粒装置及方法

说明书

地浸工艺钻孔投砾/粒装置及方法，该装置包括罐体、加压装置、泄压装置、压力表、两个出料口和一个三通；罐体顶部设有加料口；两个出料口设在罐体上，分别为上部出料口、下部出料口，上部出料口中设有控制阀Ⅰ，下部出料口中设有控制阀Ⅱ；三通的中间头能与上部出料口或下部出料口相连接，并带有控制阀Ⅲ，一字段的一头为三通连接口，与外部泵相连接，另一头为三通出料口，与投砾/粒管相连接；加压装置、泄压装置、压力表均安装在罐体上。本发明还包括一种地浸工艺钻孔投砾/粒方法。利用本发明进行投砾/粒，可以有效解决卡砾/粒以及砾/粒料填充不均匀问题，投砾/粒效率和质量均有大幅提高，具有更节能、更高效、更便捷、更安全等特点。

技术领域

本发明涉及地浸工艺钻孔投砾/粒装置及方法。

背景技术

地浸工艺钻孔是地浸砂岩型铀矿山，进行金属开采的唯一通道。这个通道由上至下分别为套管、过滤器、粒料、沉砂管组成，是地表管线与含水层形成水力联系的工作通道，称为生产井。在钻孔施工过程中，需要在裸眼钻孔内壁与钻孔套管外壁之间的环形空间中，注满水泥浆进行固井密封。这样可以将采铀套管内部与地下各层水系之间完全隔断，矿层仅通过粒料和过滤器与套管内部，保持水力畅通，再返回地表，从而达到开采目的层金属的目的。

从2000年起，国内进行大量开采地浸砂岩型铀矿山，开创完善了填砾式钻孔结构，为正逆向投砾（砂砾），其经过不断的完善，截止目前为止依然是主流的钻孔结构之一。从2011年起，地浸矿山陆续开始进行可更换式内置过滤器钻孔结构，先将裸孔钻进完成，再将套管安装在矿层上部，逆向注浆后，再逆向投粒（塑料粒）以及安装内置过滤器安装至矿层位置，进行矿层段开采。然而不管那种钻孔结构，投砾/粒工艺都是不可缺少的重要环节之一。它可以有效阻止较大的矿物颗粒以及岩石碎屑等进入过滤器而导致其堵塞，从而保证钻孔正常工作。最原始的投砾/粒为设置一个投砾/粒箱，利用砾/粒料自重或者液体带动（无压）来进行投砾/粒，这种方法将造成投砾/粒不连续、不均匀，在管壁与岩层之间出现空隙（该现象称为架桥），投砾/粒质量得不到保证，影响钻孔质量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种可以节约时间、易于操作，保证投砾/粒连续，保证投砾/粒质量的地浸工艺钻孔投砾/粒装置及方法。

本发明所要解决的技术问题是：

地浸工艺钻孔投砾/粒装置，包括罐体、加压装置、泄压装置、压力表、两个出料口和一个三通；所述罐体顶部设有加料口；所述两个出料口设在罐体上，分别为上部出料口、下部出料口，所述上部出料口中设有控制阀Ⅰ，所述下部出料口中设有控制阀Ⅱ；所述三通的中间头能与上部出料口或下部出料口相连接，并带有控制阀Ⅲ，一字段的一头为三通连接口，与外部泵相连接，另一头为三通出料口，与投砾/粒管相连接；所述加压装置、泄压装置、压力表均安装在罐体上。

进一步，所述加压装置为加压管，所述加压管安装在罐体中间，并带有控制阀Ⅳ，所述加压管连接外部泵，能通水给投砾/粒装置加压。

进一步，所述泄压装置为泄压管，所述泄压管安装在罐体的上部，并带有控制阀Ⅴ。

进一步，所述控制阀Ⅰ、控制阀Ⅱ、控制阀Ⅲ、控制阀Ⅳ、控制阀Ⅴ均为球阀。当然，也可为其它结构形式的控制阀。

进一步，所述三通的连接均为丝扣连接。当然，也可采用其它形式连接。

利用所述装置实施的地浸工艺钻孔投砾/粒方法，是：

正向投砾：将三通连接下部出料口，三通连接口连接好泵，三通出料口与投砾管连接，加压装置与另一个泵连接，各个控制阀关闭，并确保不漏；将计算的砾料从加料口中加入后关闭密封；打开加压装置，打开泵，打开控制阀Ⅱ和控制阀Ⅲ，观测压力表及泵情况，开始投砾；当压力表压力持续增大且预备粒料投放完毕，此时表示投砾工作完成，孔内无缝隙可进砾料，此时，关闭泵、控制阀Ⅱ、控制阀Ⅲ和加压装置，打开泄压装置进行泄压；待压力平衡后拆卸管线，打开控制阀Ⅱ，将罐内的余料排出即可；