Способ экспресс-картирования геотехнологической зональности пластово-инфильтрационных урановых месторождений

(51)7 21 49/00 ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(72) Петров Николай Николаевич Забазнов Владимир Львович Язиков Виктор Григорьевич(73) Закрытое акционерное общество Национальная атомная компания Казатомпром(56) Материалы по геологии урановых месторождений. 1981, вып. 69, с. 124-134(57) Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при картировании геотехнологической зональности пластово-инфильтрационных урановых месторождений и добыче металла подземным скважинным выщелачиванием. Известные способы картирования с выделением геотехнологиче ской зональности урановых месторождений на основе детальных минералого-геохимических исследований и по морфологическим признакам характеризуются рядом существенных недостатков значительные трудовые и материальные затраты, низкая точность и достоверность получаемых результатов. Для устранения этих недостатков предлагается способ картирования геотехнологической зональности на основе использования данных о характере размещения ураноносных глинистых прослоев и линз. В способе, включающем бурение скважин, отбор проб и их количественный анализ, предложено отбирать для анализа пробы рудоносных глинистых прослоев и линз и при содержании урана в этих пробах менее 0,02 ограничивать передовую зону тонкозернистых легкорастворимых руд, а при более высоком содержании урана относить участки рудной залежи к тыловой зоне труднорастворимых руд. 12013 Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при картировании геотехнологической зональности пластово-инфильтрационных урановых месторождений и добыче металла подземным скважинным выщелачиванием. Известен способ, по которому положение и геотехнологическая зональность отрабатываемого блока оценивается по принадлежности его к определенным морфологическим элементам рудной залежи(Петров Н.Н., Язиков В.Г., Аубакиров Х.Б. и др. Урановые месторождения Казахстана (экзогенные). Алматы, 1995, 263 с.) к головной части ролла,средней части, тыловой части, крыльям или останцам. Недостаток морфологического способа оценки положения геотехнологических блоков заключается в низкой точности, приблизительности получаемых на его основе результатов. Применение этого способа без подтверждения другими методами - нецелесообразно. В результате многолетнего изучения пластовоинфильтрационных месторождений урана установлено, что в процессе их образования и развития формируется определенная рудно-минералогическая зональность. Головную часть рудного ролла представляет зона 1 -бедных руд или начального минералообразования. В средней части ролла выделяется зона 2 - рядовых руд или накопления. Тыловые части ролла составляют зону 3 - богатых руд, или обогащения. При этом установлено, что зона 1 характеризуется наиболее тонкодисперсными и наименее совершенными минеральными комплексами, легко вскрываемыми слабыми кислотами и обыкновенной водой. По направлению к зоне пластового окисления руды становятся менее дисперсными, отчасти гнездово-вкрапленными, более совершенными, зрелыми по минеральной форме. Их растворимость ниже, чем в рудах зоны 1. Наиболее выраженными кристаллическими формами и одновременно максимально устойчивыми к растворению являются так называемые упорные руды зоны обогащения тыловых частей ролла, а также крыльев и останцов. Эта зональность установлена в результате детальных минералогических исследований и подробно описана в работе Петровой Л.С. и Дара А.Д. (Минералогическая зональность урановых месторождений пластово-инфильтрационного генезиса на примере месторождения Мынкудук // Материалы по геологии урановых месторождений,1981, вып. 69, с. 124-134). Процесс установления рудно-минералогических зон в рудах пластовоинфильтрационных месторождений по данному способу включает бурение скважин с высоким выходом керна, отбор проб и навесок из различных зон рудного ролла, производство рудных шлифов и аншлифов и их микрорадиографий, их изучение под оптическим микроскопом, производство рентгеноструктурного и/или электронно-микроскопического анализов с последующей интерпретацией полученных результатов. Выделенные рудно-минералогические зоны одновременно являются и геотехнологически 2 ми зонами, требующими для своей отработки, различной концентрации выщелачивающего реагента и продолжительности выщелачивания, плотности сети технологических скважин, что подтверждено лабораторными геотехнологическими испытаниями и опытно-эксплуатационными работами на отрабатываемых месторождениях. Указанный способ принят нами в качестве прототипа. Он характеризуется значительной надежностью, но одновременно, как было отмечено выше,является трудоемким и дорогостоящим, вследствие чего не может применяться в широких масштабах. Задачей изобретения является разработка более скоростных и дешевых способов картирования геотехнологической зональности пластовоинфильтрационных месторождений урана. Для решения указанной задачи в известном способе, включающем бурение скважин, отбор проб из безрудных, рудных прослоев и глинистых линз рудной залежи и их количественный анализ, отбор пробы для рентгеноспектрального анализа осуществляют лишь из рудоносных глинистых прослоев и линз и при содержании урана в этих пробах менее 0,02 ограничивают передовую зону тонкодисперсных легкорастворимых руд интенсивного извлечения урана, а при более высоком содержании урана относят участки рудной залежи к тыловой зоне относительно труднорастворимых руд. Предлагаемый способ основан на следующих наблюдениях. Установлено, что в передовой зоне молодых тонкодисперсных руд, обладающих максимальной растворимостью (зона бедных руд, или начального минералообразования), водопроницаемые глинистые линзы и прослои практически не содержат урановых концентраций, тогда как в тыловой зоне более зрелых, менее дисперсных и более труднорастворимых руд (зона богатых руд или обогащения) ураноносные прослои и линзы глин весьма обычны и характерны. Таким образом, основным отличительным признаком предлагаемого способа является отбор проб и определение количества глинистых прослоев и линз, содержащих рудные концентрации урана. Этот способ позволяет достаточно уверенно отделять передовую зону молодых руд от зоны достаточно зрелых руд, успевших при рудообразовании накопить рудные концентрации урана не только в проницаемых песчаных отложениях, но и в непроницаемых глинистых прослоях. На практике экспресс-картирование геотехнологической зональности производится следующим образом. После бурения разведочных скважин, их каротажа, геологической документации и опробования керна методом рентгеноспектрального анализа определяют содержание урана в проницаемых отложениях и в глинистых прослоях. Данные выносятся на поперечные геологические разрезы. После чего оперативно проводится наиболее вероятная граница между различными геотехнологическими зонами. 12013 При использовании предлагаемого способа исключается необходимость производства трудоемких и дорогостоящих операций, совершаемых при применении минералого-геохимического способапрототипа. Предлагаемый способ позволяет вести обоснованную дифференцированную отработку рудных залежей с применением сетей технологических скважин различной плотности и ориентировки, с оптимизацией состава и концентрации выщелачивающих реагентов. По сравнению с минералогическим способом он позволяет в течение короткого времени и без существенных трудозатрат и ассигнований оценить принадлежность рассматриваемого рудного блока к той или иной геотехнологической зоне, а минералогический метод, в сокращенном объеме, может быть использован в качестве контрольного метода. Способ неприменим для древних месторождений, находящихся в стадии разрушения, не имеющих рудно-минералогической зональности. Пример. Материалы геологоразведки месторождений Мынкудук (Восточный и Центральный участки) и Акдала (участок Ближний) показывают, что на всех изученных участках в головной части рудных роллов выделяется зона, в пределах которой оруденелые глинистые прослои и линзы либо отсутствуют, либо имеют единичный характер и весьма низкие рудные параметры содержание урана- 0,01-0,02 , мощность - 0,2-0,3 м. Ширина передовой зоны, где глинистые породы практически не содержат уранового оруденения, на разных участках варьирует от 25-50 до 300-350 м. Эта передовая зона соответствует зоне начального минералообразования в рудно-минералогической зональности. В своей тыловой части она сменяется зоной устойчивого проявления оруденелых глинистых прослоев, число которых в разрезе по скважинам варьирует от 1-2 до 4-5, иногда до 6. Ширина этой зоны, проявленной повсеместно,нередко достигает 0,5-1 км, а содержание урана в глинистых прослоях достигает до 0,04-0,06 , при мощности, иногда, до 1-2 м. Данная зона минералогически отвечает зонам рядовых и богатых руд,разделить которые на данном этапе не представляется возможным, поэтому их можно отнести к одной геотехнологической зоне, а именно к тыловой зоне. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ картирования геотехнологической зональности пластово-инфильтрационных урановых месторождении, включающий бурение скважин,отбор проб из безрудных, рудных прослоев и глинистых линз рудной залежи и их количественный анализ, отличающийся тем, что на подготавливаемых к отработке участках рудной залежи для анализа отбирают лишь пробы рудоносных глинистых прослоев и линз и при содержании урана в этих пробах менее 0,02 ограничивают передовую зону тонкодисперсных легкорастворимых руд интенсивного извлечения урана, а при более высоком содержании урана относят участки рудной залежи к тыловой зоне относительно труднорастворимых руд.