Application of radio-wave geointoscopy method to study the nature of spreading the solutions in the process of uranium underground leaching

Abstract

Purpose. Assessment of the effectiveness of using the method of radio-wave geointoscopy of the inter-well space for threedimensional mapping of the zone of the leaching solution actual propagation in the process of uranium mining by the method of underground leaching. Methods. Experimental-industrial studies of the leaching process are conducted at technological block 68 of the Semizbay deposit (Kazakhstan). In experimental studies, special equipment is used for conducting radio-wave geointoscopy. Inter-well measurements are performed using the RVGI-06 equipment. The observations are conducted in a fan pattern within the filter section. The step between adjacent points along the wellbore is 1 m. At different stages of mining the technological block, maps of geoelectric resistivity have been compiled, with the help of which a comparative analysis is performed. Findings. A tendency to an increase in the area of acidic solutions propagation over time has been revealed by comparing the fragments of RVGI geoelectric map at different stages of mining the block. The influence of a heterogeneous geological structure on the uniformity of the leaching solutions propagation has been proved. It has been determined that the resolving power of the radio-wave geointoscopy method is sufficient to detect changes in geoelectric conditions at small monitoring cycles in time. The spatial-temporal change in the front of the leaching solutions propagation makes it possible to determine the prevailing directions of solutions propagation and to assess the filtration characteristics of rocks. Originality. The patterns have been determined of the leaching solutions propagation over time from the beginning of block acidification to active leaching. The first attempts have been made to use the geophysical well logging method in the practice of uranium mining by In-Situ Leaching (ISL) method. Practical implications. Monitoring studies by radio-wave geointoscopy method at the stage of passive acidification can be recommended for further experimental and scientific testing at technological blocks of the Semizbay deposit for a quantitative assessment of the filtration characteristics of rocks and the dynamics of the acidification process development, as well as for the development of well-grounded recommendations on the optimal scheme for mining the blocks in specific geotechnical conditions.

Мета. Оцінка ефективності застосування методу радіохвильової геоінтроскопіі міжсвердловинного простору для об’ємного картування зони фактичного розподілу вилуговуючого розчину в процесі видобутку урану методом підземного вилуговування. Методика. Проведено дослідно-промислові дослідження процесу вилуговування на технологічному блоці 68 родовища Семізбай (Казахстан). У процесі експериментальних досліджень використовувалася спеціальна апаратура для проведення радіохвильової геоінтроскопіі. Міжсвердловинні вимірювання проводилися апаратурою РВГІ-06. Спостереження проводилися за віяловою схемою в межах фільтрової частини. Крок між сусідніми точками по стволу склав 1 м. На різних етапах розробки технологічного блоку були побудовані карти геоелектричного питомого опору, за допомогою яких було проведено порівняльний аналіз. Результати. Виявлено шляхом порівняння фрагментів геоелектричної карти РВГІ на різних стадіях відпрацювання блоку тенденцію збільшення площі поширення кислих розчинів з плином часу. Доведено вплив неоднорідної геологічної будови на рівномірність розподілу вилуговуючого розчину. Встановлено, що роздільної здатності методу радіохвильової геоінтроскопіі досить для виявлення змін геоелектричних умов при малих циклах моніторингу в часі. Просторово-тимчасова зміна фронту поширення вилуговуючого розчину дозволяє встановити домінуючі напрямки поширення розчинів і оцінити фільтраційні властивості порід. Наукова новизна. Встановлено закономірності розподілу вилуговуючого розчину з плином часу від початку закислення блоку до активного вилуговування. Виконано перші спроби використання методу геофізичних досліджень у практиці видобутку урану методом підземного вилуговування. Практична значимість. Моніторингові дослідження методом радіохвильової геоінтроскопії на етапі пасивного закислення можуть бути рекомендовані для подальшого експериментально-наукового випробування на технологічних блоках родовища Семізбай для кількісної оцінки фільтраційних характеристик порід і динаміки розвитку процесу закислення, розробки обґрунтованих рекомендацій з оптимальної схеми відпрацювання блоків у конкретних геолого-технологічних умовах.

Цель. Оценка эффективности применения метода радиоволновой геоинтроскопии межскважинного пространства для объемного картирования зоны фактического распределения выщелачивающего раствора в процессе добычи урана методом подземного выщелачивания. Методика. Проведены опытно-промышленные исследования процесса выщелачивания на технологическом блоке 68 месторождения Семизбай (Казахстан). В процессе экспериментальных исследований использовалась специальная аппаратура для проведения радиоволновой геоинтроскопии. Межскважинные измерения проводились аппаратурой РВГИ-06. Наблюдения проводились по веерной схеме в пределах фильтровой части. Шаг между соседними точками по стволу составил 1 м. На разных этапах разработки технологического блока были построены карты геоэлектрического удельного сопротивления, с помощью которых был проведен сравнительный анализ. Результаты. Выявлено путем сравнения фрагментов геоэлектрической карты РВГИ на различных стадиях отработки блока тенденцию увеличения площади распространения кислых растворов с течением времени. Доказано влияние неоднородного геологического строения на равномерность распределения выщелачивающих растворов. Установлено, что разрешающей способности метода радиоволновой геоинтроскопии достаточно для выявления изменений геоэлектрических условий при малых циклах мониторинга во времени. Пространственно-временное изменение фронта распространения выщелачивающих позволяет установить преобладающие направления распространения растворов и оценить фильтрационные характеристики пород. Научная новизна. Установлены закономерности распределения выщелачивающих растворов с течением времени от начала закисления блока до активного выщелачивания. Выполнены первые попытки использования метода геофизических исследований в практике добычи урана методом подземного выщелачивания. Практическая значимость. Мониторинговые исследования методом радиоволновой геоинтроскопии на этапе пассивного закисления могут быть рекомендованы для дальнейшего экспериментально-научного опробования на технологических блоках месторождения Семизбай для количественной оценки фильтрационных характеристик пород и динамики развития процесса закисления, разработки обоснованных рекомендаций по оптимальной схеме отработки блоков в конкретных геолого-технологических условиях.