第七章 原地破碎浸铀（矿）
本章主要内容
1,概述
2,原地破碎浸出法的工艺流程及特点
3,原地破碎浸出法的地质条件
4,矿床开拓及采准
5,淋浸方式及装置
6,防渗漏技术
7,原地破碎浸出法的浸出理论
8,原地破碎浸出法的设计简述
9,原地破碎浸出法的技术经济评述
10,应用实例
1 概述
原地破碎浸出采铀是一种新型的铀矿资源开采技术 。
其工艺过程是：先借助爆破或地压控制手段,将天然埋藏条件下的铀矿体破碎到一定块度并形成适宜矿堆,
再由溶浸液有选择性地浸出其中的铀矿物 。 最后将含铀溶液抽出采场,输送到水冶处理车间提取铀矿物 。
原地破碎浸矿法具有以下优点：
1,大大减少了井下的矿石运输量,即所采下的矿石
2/3留在井下,1/3运到地表进行堆浸；
2,降低了边界品位,提高了资源利用率和回收率；
3,环境污染少,大大减少了废渣和废水量；
4,基建投资少,比常规法少 40%左右；
5,生产成本低,比常规法低 50～ 60%,比堆浸法低
15～ 20%；
2 原地破碎浸矿法的工艺流程及特点
2.1 工艺流程 （见 P121）
具体分为以下几步：
（ 1） 崩矿 —— 即崩落矿块内的矿石,
并将 1/3的矿石运至地表进行堆浸；
（ 2） 安装淋浸系统,建造集液设施；
（ 3） 浸矿 —— 对矿石进行淋浸；
（ 4） 收集浸出液；
（ 5） 从浸出液中提取铀金属；
（ 6） 产品压滤干燥 。
2 原地破碎浸矿法的工艺流程及特点
2.2 工艺特点
①矿房要求高； P121
② 矿石块度和形状影响浸矿效果；
③淋浸集液系统受井下条件的限制；
④浸准工程复杂； P122
⑤ 对矿石的浸出性能要求较堆浸法稍高；
⑥受矿床水文地质条件的限制
⑦矿石量、矿石品位难以准确计量，对金属浸出率和最终经济效益难以作出满意的计算和评价。
2.3 就地破碎浸矿法的关键技术 （ P123）
3 原地破碎浸出法地质条件
3.1 矿床地质条件我国具有工业开采价值的铀矿床主要有四种类型：即花岗岩型（占 38.10%）、火山岩型
（占 21.34%）、砂岩型（占 19.51%）、碳硅泥岩型（占 16.40%），其中部分砂岩型铀矿床适合用原地浸出法（即地浸法）开采。
矿床能否适应于原地破碎浸出法开采，与矿床的地质条件和技术经济条件密切相关，主要包括：矿体形态、产状和规模；矿石与围岩的矿物组成和化学成份；矿石品位，金属储量；
铀金属在矿石内的分布特征；矿石中碳酸盐的含量；矿床的经济地理位置等。
花岗岩型铀矿床花岗岩型铀矿床属于典型的中低温热液铀矿床,在我国占有重要地位 。 主要分布在广东,湖南,江西,江苏,陕西等省 。 其化学特点是：
① 酸度高：其 SiO2含量为 70～ 75%,有利于岩体铀矿化；
② 碱度高：其 K2O+Na2O含量较高；
③ 铝过饱和；
④ 暗色组分低：反映在 Fe,Mg,Ti含量低 。
矿床矿石内原生铀矿物主要为沥青铀矿,其次为铀石 。
矿床矿石结构主要有胶状结构、充填交代结构等。
火山岩型铀矿床火山岩型铀矿床系指分布在火山岩内,并与其有成因联系的中低温热液铀矿床 。 分布在我国东北部,东南沿海,西北和西南地区 。 是我国主要铀矿床类型之一 。 产铀火山岩的岩石化学特点是：富硅偏碱性,富钾质而贫钙,铁,
镁 。 产铀火山岩中的 SiO2含量很高,大都在 70%
左右,平均在 70%以上,铀金属含量也较高 。
火山岩型铀矿床的矿物成份比花岗岩型铀矿床的矿物成份要复杂 。
工业矿物和含铀矿物有：沥青铀矿,钍沥青铀矿,钛铀矿,铀石,铀方钍石,含铀氟磷灰石及含铀萤石等 。 矿石结构：点状,胶状,条带状,肾状,环状,半圆状等 。 矿石构造：块状,细脉状,细脉浸染状,层砾状及网状等 。
碳硅泥岩型铀矿床碳硅泥岩是综合碳酸盐,炭质,硅质,
泥质细碎屑岩及它们之间的过渡性岩石的简称 。 热液型碳硅泥岩型铀矿床,这类矿床储量大,品位富,矿床相对集中,
具有较大的工业意义 。 矿物成份比较复杂,伴生元素较多,如黄铁矿,胶黄铁矿,闪锌矿,硫铁镍矿,胶硫钼矿,辰砂,辉锑矿,雄磺 及 Fe,Cu,Zn,Mo、
Mg等 。
3 原地破碎浸出法地质条件
3.2 矿床的水文地质条件一个矿床是否适用于原地破碎浸出法开采,
不但与地质条件有关,而且与水文地质条件也有关,影响原地破碎浸出法的水文地质因素有：
（ 1） 矿石的渗系数；必须大于 1m/d,不然将采取工程手段,将矿石破碎,以增大矿石的渗透系数,以利浸出；
（ 2） 矿石的有效孔隙度：必须 ≧ 2%,有利浸出；
（ 3） 围岩透水性：必须 <0.1m/d,不然浸出液将流出矿房外,造成损失和环境污染 。
（ 4）地下水水位与涌水量也是一个重要影响因素，不然排水费用大，且溶液易流失。
浸准工程浸准工程即浸矿前的各种巷道 （ 运输,通风,
采准,切割等 ） 或其他工作 。 主要分为以下四大类：
（ 1） 为破碎和运出多余矿石的服务工程；
（ 2） 为淋浸和集液系统的服务工作,如淋浸空间,淋浸钻孔,集液巷道,集液池,排液槽或沟,管线工程和输排液设备,峒室等；
（ 3） 矿块通风系统工程；
（ 4） 防渗漏工程：如垫底,帷幕,隔离墙等；
浸出矿块要与周围隔离 。
4 矿床开拓及采准
4.1 矿床开拓
4.1.1 竖井开拓
4.1.2 斜井开拓
4.1.3 平峒开拓
4.2 矿床采准工作
4.2.1 深孔爆破筑堆
4.2.2 中深孔爆破筑堆
4.2.3 浅孔爆破筑堆
4.2.4 阶段自然崩落法
4.2.5核爆破原地破碎筑堆法
4.1 矿床开拓设计单一的原地破碎浸出矿山，要考虑以下几方面的因素：
（ 1）井巷规格、运输提升设备规格都应较同规模的常规法减少，原因是 2/3的矿石不运出地表；
（ 2）地表工业场地同样相应减少，但要考虑 1/3左右饿矿石的地表堆浸场地；
（ 3）通风系统不但要考虑排氡排废气的要求，而且还需考虑排除浸矿剂气味（如酸、碱等）；
（ 4）防腐：对井下所有设备包括水泵、风机及泵房设施均要考虑防腐问题；
（ 5）防污：要制订防止地下污染的措施方案；
（ 6）巷道坡度：运输巷道不但要考虑矿床开采所要求的坡度，还要考虑溶液输送的水力坡度要求等。
4.1.1 竖井开拓法当矿体倾角在 0~15° 或 75~90° 时，如地表条件允许，最好采用竖井开拓法。这种方式的井筒支护费和维护费用都低，且生产效率高，
提升溶液和排水费用低。该方法有广泛的应用前景，并具有如下优点：
a,不需要石门，生产效率高；
b,保安矿柱少，由于生产区被待浸矿石或已浸矿石所充填，所留的保安矿柱与常规采矿法开采相比要小得多；
c,保安矿柱可以在生产后期崩落，最后将整个井田用溶浸液浸没，回收产品液，此时的崩落、留矿和浸出条件将不比采场的原地破碎浸出条件差，而用常规法开采的保安矿柱损失率则达 30～ 50%。
4.1.2 斜井开拓法（沿矿体下盘）
当矿体倾角为 20~50° 时，用斜井开拓法可显著减少石门的掘进量，因此，
可确保在最短时间内使矿山投入生产。
该方法也可用于从露天矿山转入地下矿山的开拓；如左图所示。
4.1.3 平峒开拓法对于山区地形，当矿体赋存在当地浸蚀基准面以上时，尽量考虑用平峒开拓法，这种方法的基建费用和经营费用最低。（基建工程是为传统法的 77～ 67%，
基建费减少 35～ 50%），同时，大大缩短了投产期 和达产期。
4.2 矿床采准工作在已开拓完毕的阶段中掘进若干巷道，将阶段划分成采场的工作称为矿床采准工作。
采准巷道主要用作运输矿石、废石、
材料和设备等，作为通风、行人、运送和收集产品液以及铺设喷淋管道、输送产品液管道所需的补偿空间。
主要采准巷道有：阶段运输平巷、
穿脉和天井。
根据主要采准巷道与矿体的分布位置分为脉内采准和脉外采准两种类型。
爆破筑堆爆破筑堆分为,深孔爆破筑堆、中深孔爆破筑堆、浅孔爆破筑堆、阶段自然崩落筑堆、
核爆破筑堆五大类。
4.2.1 深孔爆破筑堆如按其炮孔布置形式或角度，可分为垂直平行深孔和垂直扇形深孔法。如果深孔爆破筑堆按补偿空间的大小，又分为：挤压爆破筑堆和向自由空间爆破筑堆。这两种方法的区别是：
空间的补偿系数：挤压爆破 —— 10～ 20%；向自由空间爆破 —— 20～ 30%。
挤压爆破根据爆破自由面的补偿空间状况，
又分为向松散矿堆的挤压爆破和均匀布置切割糟的挤压爆破。常用的设备主要是低压潜孔钻机、高压潜孔钻机和井下牙轮钻机。
4.2.1 深孔爆破筑堆
① 向松散矿堆的深孔挤压爆破完全是借助于爆破作用挤压自由面前的松散矿石，以取得矿石碎胀时所必需的补偿空间。
向松散矿堆的深孔挤压爆破筑堆法一般采用阶段强制崩落、连续留矿筑堆法。
②均匀布置切割槽的深孔挤压爆破阶段高度一般为 30～ 60m，它可根据矿堆对矿石浸出率的影响及矿体的赋存条件、凿岩设备而定。矿块的长度一般为 30～ 50m，底部结构主要根据矿体和围岩的渗透性及稳固程度来确定。
③向自由空间的深孔爆破筑堆这种方法需在爆破前先形成 30%左右的补偿空间。
向自由空间的深孔爆破筑堆根据落矿方式不同，它分为水平深孔爆破留矿筑堆法和垂直深孔球状药包爆破筑堆法。
a.水平深孔爆破留矿筑堆法：是在采场拉底后，在凿岩巷道或峒室中，钻水平平行或水平扇形深孔，向采场拉底空间崩矿，自下而上分层回采，崩落的矿石留在采场内准备浸出。采场阶段高度 60～ 80m，矿房长度一般为 50m或更大些，在矿房的两侧分别留 8～ 10m的间距。视围岩情况，也可布置顶柱，顶柱高度为 6～ 8m，
采场底部一般采用平底结构。
b.垂直深孔球状药包爆破筑堆法：该方法的特点是在矿房的上部水平开掘凿岩峒室或巷道，采用大直径钻孔钻凿下向深孔到达拉底水平，拉底水平即为集液水平。然后利用球状药包自下而上分层崩矿。
水平深孔爆破留矿筑堆法优点
① 崩落的矿块度均匀，粒度级配较好，
有利于浸出；
②浸出采场结构简单；
③工效高，崩矿强度高；
④相邻采场可组合成盘注开采，以强化崩矿、留矿和浸出工艺；
⑤采准切割工作量相对较小，脉外采准放射性污染小；
⑥工作安全性好；
⑦可均匀重复地松动矿石。
水平深孔爆破留矿筑堆法缺点
① 可能损失分枝矿体；
②人员通行、矿房材料运送不便；
③从采场放出的矿石量相对较多；
④工人凿岩条件差；
⑤与垂直深孔法相比，崩落的矿石块度稍大些；
⑥崩落效果、留矿效果及浸出率受矿体赋存状影响较大。
.垂直深孔球状药包爆破筑堆法
阶段高度,40～ 50m，当矿体厚度小于 20m时，采场沿矿体走向布置，此时矿体厚度即为采场宽度，采场的长度根据矿体和围岩的稳定性而定，一般为 40～
60m。当矿体厚度大于 20m时，采场垂直矿体走向布置，矿体厚度即为采场长度，
采场宽度即为 6～ 20m。矿堆高根据阶段高度来进行划分，堆的高度 /宽度 =7～ 10。
4.2.2 中深孔爆破筑堆中深孔爆破筑堆按补偿空间的大小同样分为两种，
即挤压爆破和自由空间爆破，补偿空间系数：挤压爆破 — 10～ 20%；自由空间爆破 — 20～ 30%。同样，挤压爆破也象深孔爆破一样，也是根据爆破自由面的补偿空间状况分为：向松散矿堆挤压爆破和均匀布置切割槽的挤压爆破。对深孔爆破来说，其爆破块度相对要小一些，但生产率相对要低一些（崩落的矿石量相对少一些）。
用凿岩巷道将阶段划分为 2～ 3个分段，在分段中打扇形中深孔，待采场炮孔全部打完后，分段或阶段爆破一次完成。
中深孔爆破常用的凿岩设备有气动凿岩机和液压凿岩机。气用凿岩机采用导轨式凿岩机，内回转结构的有 YG-40,YG-50型；外回转结构的有 YGZ-70,YGZ-
70A,YGZ-70D,YGZ-90型。
中深孔的钻孔布置形成：①上向扇形；②
水平扇形；前者居多，钻头直径一般为 50—
60mm，炮孔的最小抵抗线根据钻孔直径、装药密度、炸药性质、爆破对块度的要求来确定。
使用铵油炸药时,W=钻头直径的 20-30倍。
这种方案可采用多种形式的喷淋系统，应用最多的是溶浸液通过不爆破的扇形炮孔输入或溶浸液通过预留在松散矿堆内的管道输入。
该方法的优点：
对开采设备要求较低，采场结构、生产工艺和管理简单、爆破块度小。
缺点：
生产效率低，放射性防护条件差，工人站在矿堆上崩矿，使分层爆破的矿堆表面形成压实，人为的“隔液层”降低了矿堆局部的渗透性。且由于多次放矿改变了矿堆的级配状况，
在矿堆内易产生“沟流”。
4.2.3 浅孔爆破筑堆浅孔爆破筑堆法基本上是留矿法或留矿法与其它方法交叉组合式的采矿法，
阶段高度一般为 40～ 60m，采场长度 <50m。
主要有浅孔留矿法和全面留矿法。前者主要用于急倾斜矿体，后者则用于倾斜矿体。该法的孔距比常规留矿法减少了
1/3左右，炸药消耗量提高 1～ 2倍，达到减少矿石块度、增加矿石块微裂隙和矿石堆孔隙度的目的。但粉矿含量不宜超过 20-30%，最好采用微差爆破，以减少矿石的大块率。
4.2.4 阶段自然崩落法
它是借助自然应力为主要荷载进行岩体崩落的一种方法，即在采场底部拉底形成足够大的空间，并开掘削弱工程后，将产生应力集中，当应力值超过机理岩体的抗拉、抗剪强度时，矿岩体逐渐破裂而开始崩落的一种崩矿方式。这种方式要对矿岩的可崩性、崩落机理、
矿块结构等参数进行深入的研究后方可采用，不然一是安全性，二是矿石块度都将产生严重后果。
4.2.5 核爆破原地破碎筑堆法核爆破原地破碎浸出法是一种很有发展前途的采矿方法。可用核爆破开采金、银、铜、铅、锡、
铀等金属矿床。该方法特别适用于开采某些埋藏深、
品位低而矿体厚度大的大型矿床。但要求对地表、
地貌不产生影响。核爆炸物的体积小，但能量相当大。核裂变爆炸物和核聚变爆炸物都曾用于各种岩层的爆破。 0.45 kg的铀完全裂变，相当于 9000t
TNT炸药的能量； 0.45 kg的氘（重氢）在反应时，
可释放出 26000t TNT炸药的能量。
该方法要进行专门的设计，并应征得当地政府有关部门的批准后方可实施。
5 淋浸方式及装置原地破碎浸出法采取的淋浸方式有三种：渗滤式、渗透式和脉动式。
5.1 渗滤式淋浸法：分为敞开式和封闭式。 P128
敞开式：这种方法只有在矿房上部的顶柱与崩落的矿堆之间留有淋浸作业空间时才能使用。其布置方式和操作方法与堆浸相同。但必须要经常移动淋浸点，以避免出现淋浸死角。
封闭式：一般在矿岩不稳固的形式下才采用。
这种方法是整个矿房都充满矿石，不留敞开空间，
然后从上部巷道往下打孔灌入溶浸液，德国对这种方法应用得很成功。
值得指出的是：上述两种方法必须要处理矿房防渗漏问题。
5 淋浸方式及装置
5.2 渗透式淋浸法 （ P129）
溶浸液通过注液管道输入并充满整个留矿房，接着从排液阀门排出浸出液,此后输入溶浸液与排出浸出液同时进行,并保证溶浸液始终充满留矿房。要求矿房防漏处理要搞好。
5.3 脉动式淋浸法将溶浸液输入并充满矿房后，关闭进液阀，
让其浸泡一段时间之后，再把浸出液从排液管中排出。之后既不进液也不排液，让其停顿一段时间（ 8～ 16h），并导入空气氧化；接着开启进液阀 重复上述过程。
在回收矿柱时，先在矿柱打炮眼，将溶浸液压入矿柱内进行浸出。
5 淋浸方式及装置
5.4 渗滤式 渗透式与脉动式三种淋浸方式的对比 (P130)
6 防渗漏方法原地破碎浸出法是在矿房中进行的，
如矿房岩体裂隙发育，则容易造成酸性
（或碱性）溶液沿裂隙渗漏，这样既污染环境，又严重腐蚀井下设备、器材，
还造成产品溶液流失，因此必须进行防渗漏处理。 防渗漏是原地破碎浸出法最关键技术之一,可分以下三部分：
6.1 采场防渗漏
6.2 底部结构防渗漏
6.3 集液池防渗漏
6.1 采场防渗漏
采场防渗漏的施工应在爆破筑堆完成之前进行，
其最有效的方法是封堵和注浆。封堵是针对采切工程所采取的防渗漏措施，（即在采准切割工程完成后，其底部结构都已做了防渗漏层），而注浆则是针对矿堆周围的构造破碎带所采取的技术措施。
采场防渗漏最有效的方法就是采用帷幕注浆技术，这种技术在国内已是成熟的技术。注浆是一个复杂的系统工程，它的渗流过程和注浆效果是岩体、
浆液和注浆工艺三方面共同作用的结果。
一般的注浆工艺流程为：定孔位 — 钻孔 — 清洗钻孔 — 注水试验 — 压力注浆 — 清洗管道 — 封孔。
6.2 底部结构防渗漏
如底部结构裂隙不甚发育时，在爆破筑堆前对矿体底部实施切割拉底工程，
然后在节理裂隙部位铺设砼 (tong 混凝土 )底，或整体铺设一层 300mm厚的黄土作缓冲层，再铺一层 PVC塑料软板作防渗漏层。
6.3 集液池防渗漏集液池防渗漏相对较容易，主要有以下四种方式：
①沥青防渗漏法：造价低廉，但井下作业易产生有害气体，且容易出现沥青层与井壁分离剥落现象；
②环氧树脂与玻璃纤维布粘贴：造价高，
效果好。要掌握好配方技术，否则难干结；
③ PVC塑料板贴壁：造价高，效果好，采用焊接连接技术；
④底板贴瓷砖，四周壁用沥青 +油毛毡粘贴。
7 原地破碎浸出法的浸出理论 (P136)
原地破碎浸出法浸出过程大概可划分为三个阶段。
⑴为最大持液阶段，筑成矿堆后的矿石中含有自然状态水，淋浸初期，矿石吸收溶浸液的能力非常强。此时重力、矿块的表面引力促使溶浸液渗入，
在矿堆中形成结合水，悬挂毛细水等。
⑵为粉矿及矿石表面首先浸出，表现为强烈的化学反应，持续时间不长。当矿石接近其最大持水能力后，随着淋浸的进行，堆内自上而下形成不规则的溶浸液流，整个矿堆处于肠道饱和状态，即浸出条件已形成。这个阶段浸出的金属浓度高。
⑶为毛细浸出。溶浸液沿矿石块的裂隙借助毛细力作用由表及里进行浸出，其浸出速度缓慢，浸出时间长，金属浓度也较低。
8 原地破碎浸出法设计简述
8.1 设计前期准备工作前期准备工作主要是指对原始资料的收集和整理。除了按常规法所需准备的资料以外，尚需提供矿山采准工作现状，矿石的爆破性能、矿石结构、节现裂隙分布情况，并按照“铀矿山地表堆浸规程”的规定，提供：矿石的可浸性，
浸出率与矿石块度的关系，溶浸液及其配方等资料。
8.2 原地破碎浸出法设计内容
① 常规法地下开采的 8大系统设计基本不变：即开拓、运输与提升、通风、排水、供水、供电、供风、安全；
②对运出的 25~30%的矿量，要设计堆浸场及浸出工艺；
③对采场等浸出系统要进行防渗漏设计；
④矿块破碎设计；
⑤浸出系统工程设计：凿岩巷道、补偿空间、矿石搬运、
淋浸系统、集液系统、矿块封闭工程等；
⑥爆破崩矿设计：爆破方案、钻孔工程、装药量计算、
爆破组织等；
⑦溶液系统设计、配液池、配制、溶浸液输道系统、浸出液集液系统、泵站等；
⑧浸出液加工处理系统设计：吸附、淋洗、沉淀三大系统及产品干燥、运输；
⑨化验室。
9 原地破碎浸出法的技术经济评述原地破碎浸出法的技术经济评述主要从三方面与常规法进行对比、评述：
9.1 基建费用比常规法多了集液池和地表堆浸场，但井巷的基建规模少了 2/3左右，运输和提升设备也相应减少了，水冶加工厂省去了磨矿和液固分离车间。
9.2 生产费用 （ P140）
9.3 劳动生产率（ P140）
由于免去了采空区的充填及空场处理等工艺环节，减少了矿石的搬运量、废石的运输量、
省掉了矿石的破碎、固液分离等工序，所以，劳动生产率自然高于常规法。
9.2 生产费用与常规法相比，产生 5个方面的经济效果：
①矿石提升运输量的费用节省 2/3；
②节省了充填采空区的费用及废石的运输费和场地购置费；
③免去了矿石的破碎及固液分离程序，节省了大量人力、物力及动力费；
④在产品成本费中，由于基建费用的降低而减少了折旧分摊费；
⑤降低了可采品位，扩大了资源回收率 。
10 应用实例原地破碎浸出采铀（矿）的应用矿山较多，如我国的江西 719矿、陕西的
794矿、广东的 745矿、浙江的 771矿等等，
国外就更多了。现以陕西的 794矿为例，
简单介绍原地破碎浸出的生产。
10.1 矿床地质概况
10.2 原地破碎浸出法的应用
10.3 该矿应用原地破碎浸出法所产生的经济效益
10.1 矿床地质概况
（ 1）矿床成因矿床成因属低温热液裂隙充填单铀矿床。
热液成矿在燕山晚期，成矿温度低（ 100℃ 以下），铀以碳酸铀酰络合物、氧化物形成搬运
（迁移），从酸性渐变为弱碱性环境下，沥青铀矿沉淀而形成矿床。由于破碎带次生氧化强烈，次生富集作用明显。
这种成因决定了矿石结构为浸染状、微分散状和块状。矿石构造为网脉浸染状、胶结角砾状。铀元素以铀矿物、吸附状和显微粒状等分散状态赋存破碎的花岗岩的细微缝隙中。
10.1 矿床地质概况
（ 2）矿床开采和矿石加工技术特征矿体分散、大小悬殊是该矿床形成 30个矿体的特征。矿体松散破碎，围岩坚硬稳固，矿岩 f=8～ 12，矿体形态复杂，但若将第一级表外矿石圈入矿体，则使矿体形态规则简单了。
矿石破碎，细微裂隙发育，岩矿鉴定表明矿物晶体的毛细裂隙发育，因此，在采掘爆破时矿石破碎均匀，大块率低，粒级小于 50mm的占 85%以上，有利于原地破碎浸出。
矿石属于硅酸盐类型，成份单一，碳酸盐含量一般小于 3%。矿石浸出性能极好，且酸耗低（ 3%左右）。各级矿石堆浸后尾渣品位
<0.01%，达到该区花岗岩本底水平（ 40-
60ppm）。
10.1 矿床地质概况
（ 3）水文地质条件矿区受大陆干旱气候影响，地下水主要是自然降雨补给。因地形陡峻、切割强烈，第四级残坡积物局部分布，有利于地表水排泄，不利于地下水补给。矿区内与矿体相关的地下水类型为构造脉状水，且均匀分布在与含矿构造一致的断裂构造破碎带中，含水量不大，且为静储量。矿区所见最大涌水点仅为 0.5L/S。构造带上下盘有一层断层泥，形成隔水层，初步测定含砂构造破碎带的渗透系数为 K=0.12 m/d。
矿体上下围岩几乎不透水,K<0.0001 m/d。主构造破碎带附近的分支裂隙因断层泥、高岭土充填，形成好的隔水封闭条件。这些都有利于原地破碎浸出工作。
10.2 原地破碎浸出法的应用
第一阶段,1987～ 1989年，完成了一系列的地表堆浸试验，取得了生产工艺参数、水处理、环境保护和技术经济等方面的一整套完整资料；完成了按堆浸矿山方案建设的可行性研究、初步设计和堆浸提铀改建工程环境影响报告书，并建成了我国第一个堆浸矿山。
第二阶段,1990～ 1992年，边设计、边施工、边生产，矿方与原核六所合作开展了万吨级的原地破碎浸出的工业性试验。在花岗岩型矿体进行大规模原地破碎浸出试验在我国尚居首次。三年的准备和试验，取得了可喜的经济效益，浸出率 >80%，年利润达 300多万元。
溶浸采铀经济效益对比表项目 常规采矿 矿石外运 常规采矿 地表堆浸原地破碎 地下浸出总投资 3000万元 3000万元 3000万元
“111” 产品成本 30.2万元 /t 21.5万元 /t 16.8万元 /t
投资收益率 负值 3% 10.3%
投资回收期 (静态 ) 无期 >35年 12年年利润 -380万元 92万元 308万元全员人均产值
（ 650人计）
0.72万元 /(人,年 ) 1.66万元 /(人,年 ) 1.66万元 /(人,年 )
人均利润（ 650人计）
2054元 /（人,年） 4900元 /（人,年） 8250元 /（人,年）
人年利税（ 650人计）
-1000元 /（人,年） 1400元 /（人,年） 4700元 /（人,年）
10.3 该矿应用原地破碎浸出法所产生的经济效益
（ 1）经济效益：年创利润 300多万元；
（ 2）社会效益：与原方案相比，年节电 170万 KW·h,年节省汽车运输量 180
万 t·km ；减少铁路运量 6400万 t·km 。
在西安与矿区范围内，年节水 11万 m3，
节电 50KW·h,节约木材 1000 m3以上，
使转运站 112亩土地和铁路专线成为发展商品经营基地，矿石运输不经旅游热线，
免除人们的恐惧心理作用。
本章主要内容
1,概述
2,原地破碎浸出法的工艺流程及特点
3,原地破碎浸出法的地质条件
4,矿床开拓及采准
5,淋浸方式及装置
6,防渗漏技术
7,原地破碎浸出法的浸出理论
8,原地破碎浸出法的设计简述
9,原地破碎浸出法的技术经济评述
10,应用实例
1 概述
原地破碎浸出采铀是一种新型的铀矿资源开采技术 。
其工艺过程是：先借助爆破或地压控制手段,将天然埋藏条件下的铀矿体破碎到一定块度并形成适宜矿堆,
再由溶浸液有选择性地浸出其中的铀矿物 。 最后将含铀溶液抽出采场,输送到水冶处理车间提取铀矿物 。
原地破碎浸矿法具有以下优点：
1,大大减少了井下的矿石运输量,即所采下的矿石
2/3留在井下,1/3运到地表进行堆浸；
2,降低了边界品位,提高了资源利用率和回收率；
3,环境污染少,大大减少了废渣和废水量；
4,基建投资少,比常规法少 40%左右；
5,生产成本低,比常规法低 50～ 60%,比堆浸法低
15～ 20%；
2 原地破碎浸矿法的工艺流程及特点
2.1 工艺流程 （见 P121）
具体分为以下几步：
（ 1） 崩矿 —— 即崩落矿块内的矿石,
并将 1/3的矿石运至地表进行堆浸；
（ 2） 安装淋浸系统,建造集液设施；
（ 3） 浸矿 —— 对矿石进行淋浸；
（ 4） 收集浸出液；
（ 5） 从浸出液中提取铀金属；
（ 6） 产品压滤干燥 。
2 原地破碎浸矿法的工艺流程及特点
2.2 工艺特点
①矿房要求高； P121
② 矿石块度和形状影响浸矿效果；
③淋浸集液系统受井下条件的限制；
④浸准工程复杂； P122
⑤ 对矿石的浸出性能要求较堆浸法稍高；
⑥受矿床水文地质条件的限制
⑦矿石量、矿石品位难以准确计量，对金属浸出率和最终经济效益难以作出满意的计算和评价。
2.3 就地破碎浸矿法的关键技术 （ P123）
3 原地破碎浸出法地质条件
3.1 矿床地质条件我国具有工业开采价值的铀矿床主要有四种类型：即花岗岩型（占 38.10%）、火山岩型
（占 21.34%）、砂岩型（占 19.51%）、碳硅泥岩型（占 16.40%），其中部分砂岩型铀矿床适合用原地浸出法（即地浸法）开采。
矿床能否适应于原地破碎浸出法开采，与矿床的地质条件和技术经济条件密切相关，主要包括：矿体形态、产状和规模；矿石与围岩的矿物组成和化学成份；矿石品位，金属储量；
铀金属在矿石内的分布特征；矿石中碳酸盐的含量；矿床的经济地理位置等。
花岗岩型铀矿床花岗岩型铀矿床属于典型的中低温热液铀矿床,在我国占有重要地位 。 主要分布在广东,湖南,江西,江苏,陕西等省 。 其化学特点是：
① 酸度高：其 SiO2含量为 70～ 75%,有利于岩体铀矿化；
② 碱度高：其 K2O+Na2O含量较高；
③ 铝过饱和；
④ 暗色组分低：反映在 Fe,Mg,Ti含量低 。
矿床矿石内原生铀矿物主要为沥青铀矿,其次为铀石 。
矿床矿石结构主要有胶状结构、充填交代结构等。
火山岩型铀矿床火山岩型铀矿床系指分布在火山岩内,并与其有成因联系的中低温热液铀矿床 。 分布在我国东北部,东南沿海,西北和西南地区 。 是我国主要铀矿床类型之一 。 产铀火山岩的岩石化学特点是：富硅偏碱性,富钾质而贫钙,铁,
镁 。 产铀火山岩中的 SiO2含量很高,大都在 70%
左右,平均在 70%以上,铀金属含量也较高 。
火山岩型铀矿床的矿物成份比花岗岩型铀矿床的矿物成份要复杂 。
工业矿物和含铀矿物有：沥青铀矿,钍沥青铀矿,钛铀矿,铀石,铀方钍石,含铀氟磷灰石及含铀萤石等 。 矿石结构：点状,胶状,条带状,肾状,环状,半圆状等 。 矿石构造：块状,细脉状,细脉浸染状,层砾状及网状等 。
碳硅泥岩型铀矿床碳硅泥岩是综合碳酸盐,炭质,硅质,
泥质细碎屑岩及它们之间的过渡性岩石的简称 。 热液型碳硅泥岩型铀矿床,这类矿床储量大,品位富,矿床相对集中,
具有较大的工业意义 。 矿物成份比较复杂,伴生元素较多,如黄铁矿,胶黄铁矿,闪锌矿,硫铁镍矿,胶硫钼矿,辰砂,辉锑矿,雄磺 及 Fe,Cu,Zn,Mo、
Mg等 。
3 原地破碎浸出法地质条件
3.2 矿床的水文地质条件一个矿床是否适用于原地破碎浸出法开采,
不但与地质条件有关,而且与水文地质条件也有关,影响原地破碎浸出法的水文地质因素有：
（ 1） 矿石的渗系数；必须大于 1m/d,不然将采取工程手段,将矿石破碎,以增大矿石的渗透系数,以利浸出；
（ 2） 矿石的有效孔隙度：必须 ≧ 2%,有利浸出；
（ 3） 围岩透水性：必须 <0.1m/d,不然浸出液将流出矿房外,造成损失和环境污染 。
（ 4）地下水水位与涌水量也是一个重要影响因素，不然排水费用大，且溶液易流失。
浸准工程浸准工程即浸矿前的各种巷道 （ 运输,通风,
采准,切割等 ） 或其他工作 。 主要分为以下四大类：
（ 1） 为破碎和运出多余矿石的服务工程；
（ 2） 为淋浸和集液系统的服务工作,如淋浸空间,淋浸钻孔,集液巷道,集液池,排液槽或沟,管线工程和输排液设备,峒室等；
（ 3） 矿块通风系统工程；
（ 4） 防渗漏工程：如垫底,帷幕,隔离墙等；
浸出矿块要与周围隔离 。
4 矿床开拓及采准
4.1 矿床开拓
4.1.1 竖井开拓
4.1.2 斜井开拓
4.1.3 平峒开拓
4.2 矿床采准工作
4.2.1 深孔爆破筑堆
4.2.2 中深孔爆破筑堆
4.2.3 浅孔爆破筑堆
4.2.4 阶段自然崩落法
4.2.5核爆破原地破碎筑堆法
4.1 矿床开拓设计单一的原地破碎浸出矿山，要考虑以下几方面的因素：
（ 1）井巷规格、运输提升设备规格都应较同规模的常规法减少，原因是 2/3的矿石不运出地表；
（ 2）地表工业场地同样相应减少，但要考虑 1/3左右饿矿石的地表堆浸场地；
（ 3）通风系统不但要考虑排氡排废气的要求，而且还需考虑排除浸矿剂气味（如酸、碱等）；
（ 4）防腐：对井下所有设备包括水泵、风机及泵房设施均要考虑防腐问题；
（ 5）防污：要制订防止地下污染的措施方案；
（ 6）巷道坡度：运输巷道不但要考虑矿床开采所要求的坡度，还要考虑溶液输送的水力坡度要求等。
4.1.1 竖井开拓法当矿体倾角在 0~15° 或 75~90° 时，如地表条件允许，最好采用竖井开拓法。这种方式的井筒支护费和维护费用都低，且生产效率高，
提升溶液和排水费用低。该方法有广泛的应用前景，并具有如下优点：
a,不需要石门，生产效率高；
b,保安矿柱少，由于生产区被待浸矿石或已浸矿石所充填，所留的保安矿柱与常规采矿法开采相比要小得多；
c,保安矿柱可以在生产后期崩落，最后将整个井田用溶浸液浸没，回收产品液，此时的崩落、留矿和浸出条件将不比采场的原地破碎浸出条件差，而用常规法开采的保安矿柱损失率则达 30～ 50%。
4.1.2 斜井开拓法（沿矿体下盘）
当矿体倾角为 20~50° 时，用斜井开拓法可显著减少石门的掘进量，因此，
可确保在最短时间内使矿山投入生产。
该方法也可用于从露天矿山转入地下矿山的开拓；如左图所示。
4.1.3 平峒开拓法对于山区地形，当矿体赋存在当地浸蚀基准面以上时，尽量考虑用平峒开拓法，这种方法的基建费用和经营费用最低。（基建工程是为传统法的 77～ 67%，
基建费减少 35～ 50%），同时，大大缩短了投产期 和达产期。
4.2 矿床采准工作在已开拓完毕的阶段中掘进若干巷道，将阶段划分成采场的工作称为矿床采准工作。
采准巷道主要用作运输矿石、废石、
材料和设备等，作为通风、行人、运送和收集产品液以及铺设喷淋管道、输送产品液管道所需的补偿空间。
主要采准巷道有：阶段运输平巷、
穿脉和天井。
根据主要采准巷道与矿体的分布位置分为脉内采准和脉外采准两种类型。
爆破筑堆爆破筑堆分为,深孔爆破筑堆、中深孔爆破筑堆、浅孔爆破筑堆、阶段自然崩落筑堆、
核爆破筑堆五大类。
4.2.1 深孔爆破筑堆如按其炮孔布置形式或角度，可分为垂直平行深孔和垂直扇形深孔法。如果深孔爆破筑堆按补偿空间的大小，又分为：挤压爆破筑堆和向自由空间爆破筑堆。这两种方法的区别是：
空间的补偿系数：挤压爆破 —— 10～ 20%；向自由空间爆破 —— 20～ 30%。
挤压爆破根据爆破自由面的补偿空间状况，
又分为向松散矿堆的挤压爆破和均匀布置切割糟的挤压爆破。常用的设备主要是低压潜孔钻机、高压潜孔钻机和井下牙轮钻机。
4.2.1 深孔爆破筑堆
① 向松散矿堆的深孔挤压爆破完全是借助于爆破作用挤压自由面前的松散矿石，以取得矿石碎胀时所必需的补偿空间。
向松散矿堆的深孔挤压爆破筑堆法一般采用阶段强制崩落、连续留矿筑堆法。
②均匀布置切割槽的深孔挤压爆破阶段高度一般为 30～ 60m，它可根据矿堆对矿石浸出率的影响及矿体的赋存条件、凿岩设备而定。矿块的长度一般为 30～ 50m，底部结构主要根据矿体和围岩的渗透性及稳固程度来确定。
③向自由空间的深孔爆破筑堆这种方法需在爆破前先形成 30%左右的补偿空间。
向自由空间的深孔爆破筑堆根据落矿方式不同，它分为水平深孔爆破留矿筑堆法和垂直深孔球状药包爆破筑堆法。
a.水平深孔爆破留矿筑堆法：是在采场拉底后，在凿岩巷道或峒室中，钻水平平行或水平扇形深孔，向采场拉底空间崩矿，自下而上分层回采，崩落的矿石留在采场内准备浸出。采场阶段高度 60～ 80m，矿房长度一般为 50m或更大些，在矿房的两侧分别留 8～ 10m的间距。视围岩情况，也可布置顶柱，顶柱高度为 6～ 8m，
采场底部一般采用平底结构。
b.垂直深孔球状药包爆破筑堆法：该方法的特点是在矿房的上部水平开掘凿岩峒室或巷道，采用大直径钻孔钻凿下向深孔到达拉底水平，拉底水平即为集液水平。然后利用球状药包自下而上分层崩矿。
水平深孔爆破留矿筑堆法优点
① 崩落的矿块度均匀，粒度级配较好，
有利于浸出；
②浸出采场结构简单；
③工效高，崩矿强度高；
④相邻采场可组合成盘注开采，以强化崩矿、留矿和浸出工艺；
⑤采准切割工作量相对较小，脉外采准放射性污染小；
⑥工作安全性好；
⑦可均匀重复地松动矿石。
水平深孔爆破留矿筑堆法缺点
① 可能损失分枝矿体；
②人员通行、矿房材料运送不便；
③从采场放出的矿石量相对较多；
④工人凿岩条件差；
⑤与垂直深孔法相比，崩落的矿石块度稍大些；
⑥崩落效果、留矿效果及浸出率受矿体赋存状影响较大。
.垂直深孔球状药包爆破筑堆法
阶段高度,40～ 50m，当矿体厚度小于 20m时，采场沿矿体走向布置，此时矿体厚度即为采场宽度，采场的长度根据矿体和围岩的稳定性而定，一般为 40～
60m。当矿体厚度大于 20m时，采场垂直矿体走向布置，矿体厚度即为采场长度，
采场宽度即为 6～ 20m。矿堆高根据阶段高度来进行划分，堆的高度 /宽度 =7～ 10。
4.2.2 中深孔爆破筑堆中深孔爆破筑堆按补偿空间的大小同样分为两种，
即挤压爆破和自由空间爆破，补偿空间系数：挤压爆破 — 10～ 20%；自由空间爆破 — 20～ 30%。同样，挤压爆破也象深孔爆破一样，也是根据爆破自由面的补偿空间状况分为：向松散矿堆挤压爆破和均匀布置切割槽的挤压爆破。对深孔爆破来说，其爆破块度相对要小一些，但生产率相对要低一些（崩落的矿石量相对少一些）。
用凿岩巷道将阶段划分为 2～ 3个分段，在分段中打扇形中深孔，待采场炮孔全部打完后，分段或阶段爆破一次完成。
中深孔爆破常用的凿岩设备有气动凿岩机和液压凿岩机。气用凿岩机采用导轨式凿岩机，内回转结构的有 YG-40,YG-50型；外回转结构的有 YGZ-70,YGZ-
70A,YGZ-70D,YGZ-90型。
中深孔的钻孔布置形成：①上向扇形；②
水平扇形；前者居多，钻头直径一般为 50—
60mm，炮孔的最小抵抗线根据钻孔直径、装药密度、炸药性质、爆破对块度的要求来确定。
使用铵油炸药时,W=钻头直径的 20-30倍。
这种方案可采用多种形式的喷淋系统，应用最多的是溶浸液通过不爆破的扇形炮孔输入或溶浸液通过预留在松散矿堆内的管道输入。
该方法的优点：
对开采设备要求较低，采场结构、生产工艺和管理简单、爆破块度小。
缺点：
生产效率低，放射性防护条件差，工人站在矿堆上崩矿，使分层爆破的矿堆表面形成压实，人为的“隔液层”降低了矿堆局部的渗透性。且由于多次放矿改变了矿堆的级配状况，
在矿堆内易产生“沟流”。
4.2.3 浅孔爆破筑堆浅孔爆破筑堆法基本上是留矿法或留矿法与其它方法交叉组合式的采矿法，
阶段高度一般为 40～ 60m，采场长度 <50m。
主要有浅孔留矿法和全面留矿法。前者主要用于急倾斜矿体，后者则用于倾斜矿体。该法的孔距比常规留矿法减少了
1/3左右，炸药消耗量提高 1～ 2倍，达到减少矿石块度、增加矿石块微裂隙和矿石堆孔隙度的目的。但粉矿含量不宜超过 20-30%，最好采用微差爆破，以减少矿石的大块率。
4.2.4 阶段自然崩落法
它是借助自然应力为主要荷载进行岩体崩落的一种方法，即在采场底部拉底形成足够大的空间，并开掘削弱工程后，将产生应力集中，当应力值超过机理岩体的抗拉、抗剪强度时，矿岩体逐渐破裂而开始崩落的一种崩矿方式。这种方式要对矿岩的可崩性、崩落机理、
矿块结构等参数进行深入的研究后方可采用，不然一是安全性，二是矿石块度都将产生严重后果。
4.2.5 核爆破原地破碎筑堆法核爆破原地破碎浸出法是一种很有发展前途的采矿方法。可用核爆破开采金、银、铜、铅、锡、
铀等金属矿床。该方法特别适用于开采某些埋藏深、
品位低而矿体厚度大的大型矿床。但要求对地表、
地貌不产生影响。核爆炸物的体积小，但能量相当大。核裂变爆炸物和核聚变爆炸物都曾用于各种岩层的爆破。 0.45 kg的铀完全裂变，相当于 9000t
TNT炸药的能量； 0.45 kg的氘（重氢）在反应时，
可释放出 26000t TNT炸药的能量。
该方法要进行专门的设计，并应征得当地政府有关部门的批准后方可实施。
5 淋浸方式及装置原地破碎浸出法采取的淋浸方式有三种：渗滤式、渗透式和脉动式。
5.1 渗滤式淋浸法：分为敞开式和封闭式。 P128
敞开式：这种方法只有在矿房上部的顶柱与崩落的矿堆之间留有淋浸作业空间时才能使用。其布置方式和操作方法与堆浸相同。但必须要经常移动淋浸点，以避免出现淋浸死角。
封闭式：一般在矿岩不稳固的形式下才采用。
这种方法是整个矿房都充满矿石，不留敞开空间，
然后从上部巷道往下打孔灌入溶浸液，德国对这种方法应用得很成功。
值得指出的是：上述两种方法必须要处理矿房防渗漏问题。
5 淋浸方式及装置
5.2 渗透式淋浸法 （ P129）
溶浸液通过注液管道输入并充满整个留矿房，接着从排液阀门排出浸出液,此后输入溶浸液与排出浸出液同时进行,并保证溶浸液始终充满留矿房。要求矿房防漏处理要搞好。
5.3 脉动式淋浸法将溶浸液输入并充满矿房后，关闭进液阀，
让其浸泡一段时间之后，再把浸出液从排液管中排出。之后既不进液也不排液，让其停顿一段时间（ 8～ 16h），并导入空气氧化；接着开启进液阀 重复上述过程。
在回收矿柱时，先在矿柱打炮眼，将溶浸液压入矿柱内进行浸出。
5 淋浸方式及装置
5.4 渗滤式 渗透式与脉动式三种淋浸方式的对比 (P130)
6 防渗漏方法原地破碎浸出法是在矿房中进行的，
如矿房岩体裂隙发育，则容易造成酸性
（或碱性）溶液沿裂隙渗漏，这样既污染环境，又严重腐蚀井下设备、器材，
还造成产品溶液流失，因此必须进行防渗漏处理。 防渗漏是原地破碎浸出法最关键技术之一,可分以下三部分：
6.1 采场防渗漏
6.2 底部结构防渗漏
6.3 集液池防渗漏
6.1 采场防渗漏
采场防渗漏的施工应在爆破筑堆完成之前进行，
其最有效的方法是封堵和注浆。封堵是针对采切工程所采取的防渗漏措施，（即在采准切割工程完成后，其底部结构都已做了防渗漏层），而注浆则是针对矿堆周围的构造破碎带所采取的技术措施。
采场防渗漏最有效的方法就是采用帷幕注浆技术，这种技术在国内已是成熟的技术。注浆是一个复杂的系统工程，它的渗流过程和注浆效果是岩体、
浆液和注浆工艺三方面共同作用的结果。
一般的注浆工艺流程为：定孔位 — 钻孔 — 清洗钻孔 — 注水试验 — 压力注浆 — 清洗管道 — 封孔。
6.2 底部结构防渗漏
如底部结构裂隙不甚发育时，在爆破筑堆前对矿体底部实施切割拉底工程，
然后在节理裂隙部位铺设砼 (tong 混凝土 )底，或整体铺设一层 300mm厚的黄土作缓冲层，再铺一层 PVC塑料软板作防渗漏层。
6.3 集液池防渗漏集液池防渗漏相对较容易，主要有以下四种方式：
①沥青防渗漏法：造价低廉，但井下作业易产生有害气体，且容易出现沥青层与井壁分离剥落现象；
②环氧树脂与玻璃纤维布粘贴：造价高，
效果好。要掌握好配方技术，否则难干结；
③ PVC塑料板贴壁：造价高，效果好，采用焊接连接技术；
④底板贴瓷砖，四周壁用沥青 +油毛毡粘贴。
7 原地破碎浸出法的浸出理论 (P136)
原地破碎浸出法浸出过程大概可划分为三个阶段。
⑴为最大持液阶段，筑成矿堆后的矿石中含有自然状态水，淋浸初期，矿石吸收溶浸液的能力非常强。此时重力、矿块的表面引力促使溶浸液渗入，
在矿堆中形成结合水，悬挂毛细水等。
⑵为粉矿及矿石表面首先浸出，表现为强烈的化学反应，持续时间不长。当矿石接近其最大持水能力后，随着淋浸的进行，堆内自上而下形成不规则的溶浸液流，整个矿堆处于肠道饱和状态，即浸出条件已形成。这个阶段浸出的金属浓度高。
⑶为毛细浸出。溶浸液沿矿石块的裂隙借助毛细力作用由表及里进行浸出，其浸出速度缓慢，浸出时间长，金属浓度也较低。
8 原地破碎浸出法设计简述
8.1 设计前期准备工作前期准备工作主要是指对原始资料的收集和整理。除了按常规法所需准备的资料以外，尚需提供矿山采准工作现状，矿石的爆破性能、矿石结构、节现裂隙分布情况，并按照“铀矿山地表堆浸规程”的规定，提供：矿石的可浸性，
浸出率与矿石块度的关系，溶浸液及其配方等资料。
8.2 原地破碎浸出法设计内容
① 常规法地下开采的 8大系统设计基本不变：即开拓、运输与提升、通风、排水、供水、供电、供风、安全；
②对运出的 25~30%的矿量，要设计堆浸场及浸出工艺；
③对采场等浸出系统要进行防渗漏设计；
④矿块破碎设计；
⑤浸出系统工程设计：凿岩巷道、补偿空间、矿石搬运、
淋浸系统、集液系统、矿块封闭工程等；
⑥爆破崩矿设计：爆破方案、钻孔工程、装药量计算、
爆破组织等；
⑦溶液系统设计、配液池、配制、溶浸液输道系统、浸出液集液系统、泵站等；
⑧浸出液加工处理系统设计：吸附、淋洗、沉淀三大系统及产品干燥、运输；
⑨化验室。
9 原地破碎浸出法的技术经济评述原地破碎浸出法的技术经济评述主要从三方面与常规法进行对比、评述：
9.1 基建费用比常规法多了集液池和地表堆浸场，但井巷的基建规模少了 2/3左右，运输和提升设备也相应减少了，水冶加工厂省去了磨矿和液固分离车间。
9.2 生产费用 （ P140）
9.3 劳动生产率（ P140）
由于免去了采空区的充填及空场处理等工艺环节，减少了矿石的搬运量、废石的运输量、
省掉了矿石的破碎、固液分离等工序，所以，劳动生产率自然高于常规法。
9.2 生产费用与常规法相比，产生 5个方面的经济效果：
①矿石提升运输量的费用节省 2/3；
②节省了充填采空区的费用及废石的运输费和场地购置费；
③免去了矿石的破碎及固液分离程序，节省了大量人力、物力及动力费；
④在产品成本费中，由于基建费用的降低而减少了折旧分摊费；
⑤降低了可采品位，扩大了资源回收率 。
10 应用实例原地破碎浸出采铀（矿）的应用矿山较多，如我国的江西 719矿、陕西的
794矿、广东的 745矿、浙江的 771矿等等，
国外就更多了。现以陕西的 794矿为例，
简单介绍原地破碎浸出的生产。
10.1 矿床地质概况
10.2 原地破碎浸出法的应用
10.3 该矿应用原地破碎浸出法所产生的经济效益
10.1 矿床地质概况
（ 1）矿床成因矿床成因属低温热液裂隙充填单铀矿床。
热液成矿在燕山晚期，成矿温度低（ 100℃ 以下），铀以碳酸铀酰络合物、氧化物形成搬运
（迁移），从酸性渐变为弱碱性环境下，沥青铀矿沉淀而形成矿床。由于破碎带次生氧化强烈，次生富集作用明显。
这种成因决定了矿石结构为浸染状、微分散状和块状。矿石构造为网脉浸染状、胶结角砾状。铀元素以铀矿物、吸附状和显微粒状等分散状态赋存破碎的花岗岩的细微缝隙中。
10.1 矿床地质概况
（ 2）矿床开采和矿石加工技术特征矿体分散、大小悬殊是该矿床形成 30个矿体的特征。矿体松散破碎，围岩坚硬稳固，矿岩 f=8～ 12，矿体形态复杂，但若将第一级表外矿石圈入矿体，则使矿体形态规则简单了。
矿石破碎，细微裂隙发育，岩矿鉴定表明矿物晶体的毛细裂隙发育，因此，在采掘爆破时矿石破碎均匀，大块率低，粒级小于 50mm的占 85%以上，有利于原地破碎浸出。
矿石属于硅酸盐类型，成份单一，碳酸盐含量一般小于 3%。矿石浸出性能极好，且酸耗低（ 3%左右）。各级矿石堆浸后尾渣品位
<0.01%，达到该区花岗岩本底水平（ 40-
60ppm）。
10.1 矿床地质概况
（ 3）水文地质条件矿区受大陆干旱气候影响，地下水主要是自然降雨补给。因地形陡峻、切割强烈，第四级残坡积物局部分布，有利于地表水排泄，不利于地下水补给。矿区内与矿体相关的地下水类型为构造脉状水，且均匀分布在与含矿构造一致的断裂构造破碎带中，含水量不大，且为静储量。矿区所见最大涌水点仅为 0.5L/S。构造带上下盘有一层断层泥，形成隔水层，初步测定含砂构造破碎带的渗透系数为 K=0.12 m/d。
矿体上下围岩几乎不透水,K<0.0001 m/d。主构造破碎带附近的分支裂隙因断层泥、高岭土充填，形成好的隔水封闭条件。这些都有利于原地破碎浸出工作。
10.2 原地破碎浸出法的应用
第一阶段,1987～ 1989年，完成了一系列的地表堆浸试验，取得了生产工艺参数、水处理、环境保护和技术经济等方面的一整套完整资料；完成了按堆浸矿山方案建设的可行性研究、初步设计和堆浸提铀改建工程环境影响报告书，并建成了我国第一个堆浸矿山。
第二阶段,1990～ 1992年，边设计、边施工、边生产，矿方与原核六所合作开展了万吨级的原地破碎浸出的工业性试验。在花岗岩型矿体进行大规模原地破碎浸出试验在我国尚居首次。三年的准备和试验，取得了可喜的经济效益，浸出率 >80%，年利润达 300多万元。
溶浸采铀经济效益对比表项目 常规采矿 矿石外运 常规采矿 地表堆浸原地破碎 地下浸出总投资 3000万元 3000万元 3000万元
“111” 产品成本 30.2万元 /t 21.5万元 /t 16.8万元 /t
投资收益率 负值 3% 10.3%
投资回收期 (静态 ) 无期 >35年 12年年利润 -380万元 92万元 308万元全员人均产值
（ 650人计）
0.72万元 /(人,年 ) 1.66万元 /(人,年 ) 1.66万元 /(人,年 )
人均利润（ 650人计）
2054元 /（人,年） 4900元 /（人,年） 8250元 /（人,年）
人年利税（ 650人计）
-1000元 /（人,年） 1400元 /（人,年） 4700元 /（人,年）
10.3 该矿应用原地破碎浸出法所产生的经济效益
（ 1）经济效益：年创利润 300多万元；
（ 2）社会效益：与原方案相比，年节电 170万 KW·h,年节省汽车运输量 180
万 t·km ；减少铁路运量 6400万 t·km 。
在西安与矿区范围内，年节水 11万 m3，
节电 50KW·h,节约木材 1000 m3以上，
使转运站 112亩土地和铁路专线成为发展商品经营基地，矿石运输不经旅游热线，
免除人们的恐惧心理作用。
