本發(fā)明屬于地浸采鈾技術(shù)領域，具體涉及一種地浸采鈾鉆孔可更換式過濾器。

背景技術(shù)：

砂巖型鈾礦地浸開采是通過鉆孔向礦層注入溶浸液，在礦層與礦石發(fā)生化學反應形成含鈾溶液向抽液鉆孔運移，最終抽至地表進行提煉的采鈾工藝。地浸鉆孔是該工藝中關鍵的地下工程之一，成井工藝及鉆孔質(zhì)量對鉆孔水量及溶浸液在礦層中的運移具有重要影響。我國地浸采鈾技術(shù)經(jīng)過二十余年的發(fā)展，已經(jīng)成為我國鈾資源開采的重要技術(shù)工藝，地浸鉆孔一直采用的成井工藝是：裸孔返漿后在礦層安裝過濾器，然后在非礦層下入pvc套管，最后在環(huán)空水泥注漿固井，鉆進和成井施工一次性連續(xù)完成，這對于厚度較大且連續(xù)穩(wěn)定的礦體是可行的，但當?shù)V體呈多層不連續(xù)發(fā)育、空間變化復雜時，采用該成井工藝則往往會出現(xiàn)抽、注孔過濾器錯層，導致不能形成有效抽注單元而嚴重影響浸出效果的問題。對于這種復雜礦體，有效的鉆孔施工方案是首先對每個施工的鉆孔安裝盲管并全孔注漿固井；完成所有鉆孔施工后根據(jù)采區(qū)礦體的空間分布詳細特征，對所有鉆孔的過濾器位置及長度進行統(tǒng)籌設計；然后采用井下套管切割工藝開啟礦層，在開啟位置安裝內(nèi)置過濾器完成成井。這樣可以保證所有抽、注鉆孔開啟位置的協(xié)調(diào)，不至于發(fā)生錯層。采用這樣的鉆孔施工工藝在我國地浸采鈾礦山還沒有先例，一些相關技術(shù)需要開展研究和突破，其中，可更換式內(nèi)置過濾器就是一個關鍵技術(shù)環(huán)節(jié)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是解決地浸鉆孔施工工藝中的成井以及后期的過濾器清洗更換問題，提供了一種地浸采鈾鉆孔可更換式過濾器。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的：

一種地浸采鈾鉆孔可更換式過濾器，包括導正頭、上封砂止退膠筒、上調(diào)整管箍、下封砂止退膠筒、下調(diào)整管箍、連接管、上變徑管箍、過濾管、過濾器環(huán)形骨架、下變徑管箍、懸掛卡環(huán)、沉砂管和錨固頭；

導正頭整體為環(huán)形，橫截面為階梯型，上部的外徑大于下部的外徑，下端設置有外螺紋；上封砂止退膠筒整體為圓環(huán)形，外徑由上至下逐漸減?。簧戏馍爸雇四z筒的套裝在導正頭的下部；上封砂止退膠筒的上端頂緊導正頭上部的下端面，下端頂緊上調(diào)整管箍的上端；上調(diào)整管箍整體為圓環(huán)形，套裝在導正頭的下部；上調(diào)整管箍的下端頂緊下封砂止退膠筒的上端；下封砂止退膠筒整體為圓環(huán)形，外徑由上至下逐漸減??；下封砂止退膠筒的套裝在導正頭的下部；下封砂止退膠筒的下端頂緊下調(diào)整管箍；上封砂止退膠筒和下封砂止退膠筒共同用于防止鉆孔內(nèi)的砂進入過濾器內(nèi)部，同時對過濾器起固定作用；連接管整體為圓環(huán)形，上下兩端均設置有外螺紋；連接管的上端頂緊導正頭的下端；下調(diào)整管箍整體為圓環(huán)形，設置有內(nèi)螺紋；下調(diào)整管箍通過內(nèi)螺紋分別與導正頭下端的外螺紋和連接管上端的螺紋連接，從而實現(xiàn)導正頭和連接管的固定；上變徑管箍整體為圓環(huán)形，上部的內(nèi)徑大于下部的內(nèi)徑，設置有內(nèi)螺紋；過濾管整體為圓環(huán)形，上、下兩端均設置有外螺紋；在過濾管的表面均布有多個通孔，用于進行液體交換；過濾管的上端頂緊連接管；上變徑管箍的上部通過內(nèi)螺紋與連接管的下端固定連接，下部通過內(nèi)螺紋與過濾管的上端固定連接；過濾器環(huán)形骨架整體為圓環(huán)形，套裝在過濾管的外表面上，用于過濾固體雜質(zhì)；下變徑管箍整體為圓環(huán)形，上部的內(nèi)徑小于下部的內(nèi)徑，設置有內(nèi)螺紋；懸掛卡環(huán) 的上端頂緊過濾管的下端，外端面頂緊下變徑管箍的下部，下端頂緊沉砂管；懸掛卡環(huán)用于對接過濾器投送工具，方別過濾器進入鉆孔；沉砂管整體為圓環(huán)形，上端設置有外螺紋，下端設置有內(nèi)螺紋；下變徑管箍的上部通過內(nèi)螺紋與過濾管的下端固定連接，下部通過內(nèi)螺紋與沉砂管的上端固定連接；錨固頭整體為圓柱體形，下端為球形頭，避免過濾器在鉆孔內(nèi)的投送過程中卡住；錨固頭的上端設置有外螺紋，與沉砂管的下端固定連接；

如上所述的導正頭的上端開有45度的倒角，方便在使用時安裝生產(chǎn)作業(yè)的管線。

如上所述的在過濾管的表面均布的通孔直徑為8-10mm。

如上所述的過濾器環(huán)形骨架為多個圓環(huán)沿過濾管軸向均勻分布，相鄰兩個圓環(huán)之間的間隙為0.2mm。

如上所述的錨固頭中部開有環(huán)形凹槽，用于纏繞金屬絲，增大表面的摩擦力，使得過濾器在鉆孔內(nèi)安裝后更為穩(wěn)固。

如上所述的導正頭和錨固頭均采用尼龍材料制成，上封砂止退膠筒和下封砂止退膠筒均采用橡膠材料制成，上調(diào)整管箍、下調(diào)整管箍、連接管、上變徑管箍、過濾管、過濾器環(huán)形骨架、下變徑管箍、懸掛卡環(huán)和沉砂管均采用pvc材料制成。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明包括導正頭、上封砂止退膠筒、上調(diào)整管箍、下封砂止退膠筒、下調(diào)整管箍、連接管、上變徑管箍、過濾管、過濾器環(huán)形骨架、下變徑管箍、懸掛卡環(huán)、沉砂管和錨固頭。本發(fā)明具有方便更換的特點，當過濾器需要清洗或出現(xiàn)故障時，可以快速、方便地從鉆孔中提出，進行清洗、修理或直接更換，使得地浸鉆孔可以隨時保持正常的工作狀態(tài)。本發(fā)明已經(jīng)應用于天山鈾業(yè)公司 的科研生產(chǎn)工作，極大地降低了地浸鉆孔的故障率，方便了地浸采鈾工作的開展。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一種地浸采鈾鉆孔可更換式過濾器的主視圖；

圖2是本發(fā)明的一種地浸采鈾鉆孔可更換式過濾器的主視剖視圖；

圖3是本發(fā)明的一種地浸采鈾鉆孔可更換式過濾器的進入鉆孔安裝示意圖。

其中，1.導正頭，2.上封砂止退膠筒，3.上調(diào)整管箍，4.下封砂止退膠筒，5.下調(diào)整管箍，6.連接管，7.上變徑管箍，8.過濾管，9.過濾器環(huán)形骨架，10.下變徑管箍，11.懸掛卡環(huán)，12.沉砂管，13.錨固頭，14.投送鐵管，15.上卡環(huán)，16.下卡環(huán)。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進行進一步描述。

如圖1和圖2所示，一種地浸采鈾鉆孔可更換式過濾器，包括導正頭1、上封砂止退膠筒2、上調(diào)整管箍3、下封砂止退膠筒4、下調(diào)整管箍5、連接管6、上變徑管箍7、過濾管8、過濾器環(huán)形骨架9、下變徑管箍10、懸掛卡環(huán)11、沉砂管12和錨固頭13。

導正頭1整體為環(huán)形，橫截面為階梯型，上部的外徑大于下部的外徑，導正頭1的上端開有45度的倒角，方便在使用時安裝生產(chǎn)作業(yè)的管線，下端設置有外螺紋。上封砂止退膠筒2整體為圓環(huán)形，外徑由上至下逐漸減小。上封砂止退膠筒2的套裝在導正頭1的下部。上封砂止退膠筒2的上端頂緊導正頭1上部的下端面，下端頂緊上調(diào)整管箍3的上端。上調(diào)整管箍3整體為圓環(huán)形，套裝在導正頭1的下部。上調(diào)整管箍3的下端頂緊下封砂止退膠筒4的上端。下封砂止退膠筒4整體為圓環(huán)形，外徑由上至下逐漸減小。下封砂止退膠筒4 的套裝在導正頭1的下部。下封砂止退膠筒4的下端頂緊下調(diào)整管箍5。上封砂止退膠筒2和下封砂止退膠筒4共同用于防止鉆孔內(nèi)的砂進入過濾器內(nèi)部，同時對過濾器起固定作用。連接管6整體為圓環(huán)形，上下兩端均設置有外螺紋。連接管6的上端頂緊導正頭1的下端。下調(diào)整管箍5整體為圓環(huán)形，設置有內(nèi)螺紋。下調(diào)整管箍5通過內(nèi)螺紋分別與導正頭1下端的外螺紋和連接管6上端的螺紋連接，從而實現(xiàn)導正頭1和連接管6的固定。上變徑管箍7整體為圓環(huán)形，上部的內(nèi)徑大于下部的內(nèi)徑，設置有內(nèi)螺紋。過濾管8整體為圓環(huán)形，上、下兩端均設置有外螺紋。在過濾管8的表面均布有多個通孔，直徑為8-10mm，用于進行液體交換。過濾管8的上端頂緊連接管6。上變徑管箍7的上部通過內(nèi)螺紋與連接管6的下端固定連接，下部通過內(nèi)螺紋與過濾管8的上端固定連接。過濾器環(huán)形骨架9整體為圓環(huán)形，套裝在過濾管8的外表面上。過濾器環(huán)形骨架9為多個圓環(huán)沿過濾管8軸向均勻分布，相鄰兩個圓環(huán)之間的間隙為0.2mm，用于過濾固體雜質(zhì)。下變徑管箍10整體為圓環(huán)形，上部的內(nèi)徑小于下部的內(nèi)徑，設置有內(nèi)螺紋。懸掛卡環(huán)11的上端頂緊過濾管8的下端，外端面頂緊下變徑管箍10的下部，下端頂緊沉砂管12。懸掛卡環(huán)11用于對接過濾器投送工具，方別過濾器進入鉆孔。沉砂管12整體為圓環(huán)形，上端設置有外螺紋，下端設置有內(nèi)螺紋。下變徑管箍10的上部通過內(nèi)螺紋與過濾管8的下端固定連接，下部通過內(nèi)螺紋與沉砂管12的上端固定連接。錨固頭13整體為圓柱體形，下端為球形頭，避免過濾器在鉆孔內(nèi)的投送過程中卡住。錨固頭13中部開有環(huán)形凹槽，用于纏繞金屬絲，增大表面的摩擦力，使得過濾器在鉆孔內(nèi)安裝后更為穩(wěn)固。錨固頭13的上端設置有外螺紋，與沉砂管12的下端固定連接。

在本實施例中，導正頭1和錨固頭13均采用尼龍材料制成，上封砂止退膠筒2和下封砂止退膠筒4均采用橡膠材料制成，上調(diào)整管箍3、下調(diào)整管箍5、 連接管6、上變徑管箍7、過濾管8、過濾器環(huán)形骨架9、下變徑管箍10、懸掛卡環(huán)11和沉砂管12均采用pvc材料制成。

本發(fā)明投入使用時，需進行如下操作：

一、過濾器各組件的連接

1.上封砂止退膠筒2和下封砂止退膠筒4均通過上調(diào)整管箍3和下調(diào)整管箍5卡裝固定于導正頭1；

2.過濾管8與導正頭1通過兩者之間的連接管6調(diào)整兩者之間的間距，連接處以上變徑管箍7連接；過濾管8長度根據(jù)所開啟的礦層厚度確定；

3.過濾器環(huán)形骨架9固定于過濾管8上，根據(jù)過濾管8長度確定安裝的過濾器環(huán)形骨架9中圓環(huán)的數(shù)量；

4.沉砂管12位于過濾管8下部，通過下變徑管箍10與過濾管8相連接。沉砂管12和過濾管8連接處安裝懸掛卡環(huán)11，用于過濾器的在鉆孔內(nèi)的安裝；

5.錨固頭13位于最底部，直接通過絲扣與沉砂管12相連接，在錨固頭13凹陷環(huán)位置纏上一定數(shù)量的金屬絲，通過其與套管內(nèi)壁的作用力實現(xiàn)過濾器進入鉆孔后的錨固。

二、過濾器的入井安裝

過濾器的入井安裝方法如圖3所示。

1.采用投送鐵管14懸掛過濾器進入鉆孔安裝，以位于過濾管8和沉砂管12之間的懸掛卡環(huán)11為懸掛點；

2.進入鉆孔前，首先組裝沉砂管12以上的所有組件，穿入安裝有上卡環(huán)15的投送鐵管14，從投送鐵管14下部套入懸掛卡環(huán)11，然后安裝下卡環(huán)16，上卡環(huán)15和下卡環(huán)16將懸掛卡環(huán)11卡緊；再將沉砂管12旋入下變徑管箍10與過濾管8連接，至將懸掛卡環(huán)11卡緊于兩者之間為止；

3.采用鉆機通過一定數(shù)量的鐵管依次連接，將過濾器送至設計深度；

4.過濾器定位后，輕微釋放鉆機卷揚機鋼絲繩，靠投送鐵管14自重蹬碎懸掛卡環(huán)11，投送鐵管14與過濾器分離，依次將鐵管提出，完成過濾器入井安裝。

5.上封砂止退膠筒2、下封砂止退膠筒4和底部的錨固頭13共同將整個過濾器固定于井中，上封砂止退膠筒2、下封砂止退膠筒4和過濾器環(huán)形骨架9共同形成阻砂的過水環(huán)空。

三、過濾器的更換

過濾器需要更換或清洗時，可采用摩擦式鋼絲撈矛打撈器將其提升至地表。打撈器通過內(nèi)置過濾器的導正頭1伸至過濾管8內(nèi)，打撈器上的鋼絲毛刺錨入過濾管8內(nèi)壁孔洞和縫隙，同時利用過濾管8內(nèi)沉砂增加摩擦力，將過濾器錨緊以提升至地表。