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首页 >> 能源科技 >> 我国在建产能最大铀矿山 实现多项技术突破
 
我国在建产能最大铀矿山 实现多项技术突破
来源:中国核工业 作者:郑可 时间:2022/11/10 
天然铀产业作为我国核工业粮仓,其重要性不言而喻。

面对当今世界百年未有之大变局,尤其是当前国际形势中不稳定、不确定、不安全因素日益突出,抓住“产”这个一体化的龙头,将核工业“粮仓”命运牢牢掌握在自己手中,尤为重要。中国铀业有限公司作为国家铀矿地质国家队、主力军和引领铀矿开发的主体,始终胸怀“国之大者”,不断突破制约核地质发展的瓶颈技术,全力推动千吨级铀矿大基地建设。2021年6月,中国铀业旗下的中核通辽铀业有限责任公司在钱Ⅳ块原地浸出采铀项目联动调试成功,标志着我国历史上在建产能规模最大、投资规模最大、技术水平最高的铀矿山实现稳定运行。这也意味着我国第二座集约化、规模化、高质量千吨级铀矿大基地——通辽基地建设取得重大突破,进入最后冲刺阶段。

钱Ⅳ项目是第三代采铀技术大规模工业化应用的典范,首次应用多项突破性技术,是我国地浸采铀技术从三代向四代跨越的一个重要节点。作为规模化、集约化开发建设绿色铀矿山的先行者,钱Ⅳ项目真正把工程建设成为“安全环保的标杆、地方发展的标杆、企地和谐的标杆”的新要求摆在首位、落到实处,为通辽铀业实现主要生产经营指标“翻番”提供支撑。

厚积薄发

代表国内最高技术水平

“十三五”期间,中国铀业为优化国内天然铀产业布局,实现高质量发展目标,确定了三个千吨级铀矿大基地发展战略。通辽铀业是其中之一。从全球范围来看,我国天然铀资源禀赋并不优越。以通辽铀业为例,作为国内第一座实现工业化应用的地浸采铀矿山,虽已初步探明一批大型、特大型铀矿床,但是这些铀矿床具有“两高两低”即高矿化度高碳酸盐、低品位低渗透性的不足。虽然自2002年以来,我国通过自主研发成为继美国后第二个掌握CO2+O2地浸采铀技术的国家,但是要想突破资源先天性束缚,绝不能止步不前,必须持续坚持创新引领。

钱Ⅳ项目作为我国“十三五”唯一一个批复的天然铀产能项目,是目前国内设计单产规模最大的铀矿冶建设项目,在建设中厚积薄发,一方面吸取业内长期实践总结的经验,同时又充分依托国内科研院所近十年的技术积累。据不完全统计,在钱Ⅳ项目中有10多项科技成果实现成果转化,使之成为当前我国技术水平最高的天然铀产能建设项目。

钱Ⅳ项目坚持以信息化建设为牵引,应用数字信息化管控手段,打造井场智慧生产云平台,全面提升矿山生产数字化管理水平,相比于过去10余人同时“撒网”,现在实现了关键工序无人值守、一人调度全厂的常态化,使得人均产能达到传统硬岩铀矿山人均产能的10倍以上。数字信息化管理的应用,带动了矿区基础管理水平,钻孔施工流程化设计、流水化作业,整体施工效率提升50%。而通过研制国内处理能力最大的浸出液处理装备,处理能力提升了近两倍,节约设备投资30%,主要技术经济指标国内领先、国际先进,产生了丰厚的社会效益和经济效益。

多个“第一”

树立大基地建设新标杆

矿产开采如同在大自然身上动手术,“开刀方式”和“术后愈合”是衡量手术水平的重要指标。钱Ⅳ项目综合回收率达98%以上,这意味着项目开采技术已完全扔掉“手术刀”,以“随风潜入夜,润物细无声”的方式实现了矿产开采对生态的零打扰。

全国第一个按照《绿色铀矿山标准化指南》设计的地浸项目,第一个建成数据共享平台的地浸矿山,第一个建立地浸井场渗流场模型的地浸矿山……从设计建造伊始,钱Ⅳ项目主要技术经济指标就对标国际先进水平,通过在数字化铀矿山建设、环保技术应用等方面采用一系列开创性技术,为社会和经济效益双赢奠定了基础。

“绿水青山就是金山银山”的理念自始至终贯彻在钱Ⅳ项目每一个细节里。在钱Ⅳ项目野外开采现场,只有经过工作人员特意指点,才能发现在田地里整齐排列的注采井口。由于井口占地面积小,并不影响农作物种植。此外,由于钱Ⅳ项目采用拥有完全自主知识产权的集中控制,实现了井场浸采的模块化。在田野里,集中控制室的蓝色涂装与周边农田、草原融为一体,做到了环境友好、绿色开采。

作为全国首家建成数据共享平台的地浸矿山,项目的数据平台对业务数据进行汇总、分析、筛选、标准化处理和集成,实现了数据的集中有效管理。数据经过筛选形成周分析、日报、年报等,不但为矿山生产运行提供数据支持,而且将为同类矿山的生产及退役治理提供技术参考。

“入地不比上天易!”这是一句地浸采铀人共同的感慨。由于掌握井下复杂动态数据一直是难以攻克的课题,地浸采铀此前处于盲采状态。如今,钱Ⅳ项目通过在全国首先建立地浸井场渗流场模型,使盲采逐渐成为历史。通过项目中控室大屏幕上不同颜色、不同深浅的色块,可直观动态地展示含矿层地层结构,构建了立体的渗流场模型。该模型将有助于指导地浸井场生产作业并为地下水修复治理提供技术支撑。

此外,钱Ⅳ项目在我国地浸采铀领域创造的“第一”还有很多,比如首次使用了割缝式地浸采铀钻孔结构,采用高压磨料射流技术,实现了地浸钻孔统一设计、统一施工与精准开采,将设计模式从“点设计”提升为“面设计”,有效解决了地浸开采存在一系列技术难题。该技术使整体施工效率提高了50%以上,水量提升了约1倍,运行非常平稳。

绿色开采、大数据自动化、可视化等新技术的首次应用成为钱Ⅳ项目技术中的一个个亮点,更为未来我国绿色铀矿大基地建设树立了新标杆。

新纪录

打造“钱Ⅳ速度”

时间回到2013年,当时钱Ⅳ项目所在地还是一片草原,这里离最近的城镇驱车要半小时以上。试验人员在当地支起了活动板房,开始了对钱Ⅳ项目最早的技术验证。试验队十几个人挤在临建区办公、开会、研讨、学习,一试就是5年。就在去年底,钱Ⅳ项目在运行中暴露出新问题:由于土壤中粘土膨胀导致岩石孔隙变小,造成注水量下降,使产量降低一成左右。对此,技术人员和工人一方面加强洗井维护,另一方面与大专院校积极对接,首次在地浸采铀领域应用小分子防膨剂,历时半年时间终于将这一难题攻克。可以说,钱Ⅳ项目每一项新技术、新专利的应用,都凝聚着一线人员的智慧与汗水。

钱Ⅳ项目建设过程中,所在的二龙山铀矿党支部联合技术人员成立了青年突击队、洗井突击队、科研突击队等。党员干部不计个人得失,干在现场、吃在现场、住在现场、扎根现场。在党的理论学习中,党员学在前;在采区拓边研究中,党员干在前;在“问题井”处理中,党员想在前;在暴雪天气开展抢修中,党员冲在前……钱Ⅳ项目团队近两年连续获得中国铀业“业绩突出贡献团队”荣誉称号。

与此同时,钱Ⅳ项目作为我国首个采用业主负责下的EPC总承包模式建设的地浸采铀工程,党建联建在工程建设中也发挥了至关重要的作用。党建联建委员会始终准确把握“联”字要义,在现场分批次组建了4个党建联建联合支部,做到理论教育学在一起、组织生活过在一起、工作行动融在一起,相继开展了百日攻坚、党员身边无三违等特色活动,实现了由“配合”向“融合”的转变。

在推动参建党员进驻各施工机台和建安班组,实现党旗全覆盖的同时,在去年的“百日攻坚”中,党建联建委员会实施了有特色的“挂图作战”模式:将每个机台每月钻井进度贴图上墙,每月评比一次。进度快的施工队获得“羚羊旗”,进度差的得到“蜗牛旗”,并且在效益考核上奖优罚劣。“挂图作战”大大提高了各施工队的荣誉感、使命感,施工进度提高30%。

通过党建联建,钱Ⅳ项目高质量实现了党的建设与项目建设“双促进”“双丰收”。去年6月,钱Ⅳ项目比可研报告批复节点提前15个月完成调试,缔造了地浸矿山建设的“钱Ⅳ速度”,创造了国内天然铀产能项目建设新纪录。

目前,钱Ⅳ项目作为通辽基地未来发展的新引擎,仍大有潜力可挖。通辽铀业要进一步发展壮大,争取早日真正建成千吨级铀矿大基地,就必须牢牢抓住科技创新这个牛鼻子,利用好大数据这个新引擎,实现地浸采铀智能化开采从1.0版本向2.0版本的跨越。为此,通辽铀业一方面将坚持谋划系统化、资源开发全局化,将“中心厂”和“卫星厂”的生产模式有机融合,建立规模化集约化铀矿大基地;另一方面将继续推广采用新工艺,加深自动化、信息化程度,提高人均产能,让主要技术经济指标保持国际先进水平,打造中国天然铀产业新品牌。

责任编辑:myadmin
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