四川省若尔盖铀矿区钻探堵漏技术研究

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若尔盖铀矿位于川西北高原高寒山区,空气稀薄,地层复杂,属于硬、脆、碎地层。在半个世纪的时间内,先后有八个地质队及研究单位在该区进行过深部铀矿勘查工作,钻探工作量近二十万米,由于地层岩性结构复杂,钻孔漏失严重,不仅钻进效率低,钻孔合格率也偏低,钻孔漏失方面的问题一直未能取得突破性进展。若尔盖铀矿区钻探漏失问题的解决,对若尔盖铀矿区整装勘查的顺利进行有着深远意义,将对整个国家铀矿事业做出重大贡献。本文主要从矿区的实际条件出发,分析、总结、归纳已完成钻孔信息,对矿区钻孔漏失类型进行系统划分,并结合堵漏材料,分别对每一类漏失类型提出科学的解决方案。  本文首先对若尔盖矿区各具体条件进行了大量的资料分析,在钻孔堵漏技术理论指导下,以若尔盖铀矿勘查工程为背景,从矿区基本地质条件着手,紧扣现场钻孔堵漏技术特点,对矿区漏层特性、钻孔漏失原因进行分析,对矿区漏失类型进行划分;从桥接材料、化学材料、水泥材料(普通水泥、硫铝酸盐速凝水泥)等方面对堵漏材料进行了较为系统的实验研究。在此基础上,对矿区堵漏工艺技术进行探索,针对矿区漏失特点,提出了矿区钻孔漏失处理方法与优选方案。最后,将获得的研究成果应用于现场堵漏实际工程,并就存在的问题和不足进行优化和完善。本文系统地对矿区漏失进行了划分,并在认真、系统、科学地分析每一类钻孔漏失原因的基础上研究出了出有针对性的技术解决方案。  主要研究成果体现在以下几个方面:  (1)通过对若尔盖矿区钻孔漏失问题的系统分析研究,归纳了矿区漏层特征,分析了漏失原因,对矿区漏失进行了四类划分,为提出有针对性的技术方案和选择堵漏材料与堵漏工艺打下了基础;  (2)系统开展了堵漏材料的实验研究,分别对桥接材料、化学材料及水泥浆材料的堵漏特性、材料性能、配合方案、使用方法等方面进行了较为系统的实验研究,为针对不同漏失类型漏失的材料选择提供了依据;  (3)针对若尔盖地区水泥堵漏凝结时间长、堵漏效果差的技术难题,提出了采用速凝水泥缩短候凝时间,提高堵漏效率的技术思路。并为此开展系统实验研究,选定了硫铝酸盐速凝水泥为主体的堵漏材料,专门研制了与之配套的高效减水剂JSS、优化了硫铝酸盐水泥浆液堵漏配方、取得了较好的应用成效,实现了高寒、高海拔地区低水灰比水泥浆液堵漏技术的新突破,为最终全面解决若尔盖地区钻孔堵漏技术难题提供了支撑;  (4)针对若尔盖矿区四类典型漏失,提出了具有针对性和实用性的堵漏技术,提出了矿区钻孔漏失处理方法与优选方案。通过三种典型堵漏技术的现场示范应用,初步建立了一套适用于若尔盖地区铀矿勘查钻孔堵漏技术方法体系;  (5)针对若尔盖矿区陡倾裂隙发育的特点,提出了研制专用加压灌注器的技术思路,并为此进行了探索性研究,获得了初步应用效果,为进一步研制更加完善实用的专用灌注器打下了基础。
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