浑圆形裸脚式稀土矿山原地浸矿稳定浸润线分析

目前原地浸矿浸渗环节缺乏可靠的设计方法,资源综合回收率偏低及滑坡地质灾害频发等问题突出。选取浑圆形裸脚式稀土矿山为研究对象,建立原地浸矿“注液—收液”轴对称简化模型,基于地下水动力学和Dupuit假定,推导矿山稳定浸润线方程,分析方程计算误差。浸润线方程以分段函数表示,其中注液区的浸润线是椭圆线的上半支,非注液区的浸润线是抛物线与对数曲线组成的复杂形状。误差分析表明,计算误差沿流场方向逐渐增大,出渗坡度、基岩坡度、注液范围和相对渗透系数等参数的取值对浸润线方程计算误差的影响有限,方程在浑圆形裸脚式稀土矿山原地浸矿中具有较好的适用性,可为“注液—收液”浸渗环节的“事先预测(设计)”提供理论依据。

裸脚式稀土矿山原地浸矿的边坡稳定性分析

采用Soil Vision软件,利用测试的矿体和表层黏土的物理力学参数,分析原地浸矿的渗流过程和计算边坡安全系数。现场监测试验矿块的浸润线和裂缝宽度发展,验证了数值计算结果是合理的。根据试验矿块的边坡剖面形状,结合原地浸矿工艺特征,建立了简化模型,分析了导流孔和收液巷道对边坡稳定性的控制作用。数值计算和试验结果表明:当导流孔收液率小于13.35%时,导流孔对边坡安全系数影响很小;当导流孔收液率为13.35%~15.8%时,边坡安全系数随收液率近似成线性增加;对于水平长度为42m的边坡,收液巷道与出渗面距离为12~24m时,收液巷道对控制边坡失稳的作用发挥得最充分。

裸脚式稀土矿山原地浸矿的浸润线计算方法

以裸脚式稀土矿山为研究对象,用平均含水层厚度代替含水层厚度,通过Boussinesq方程建立了渗流稳定后,隔水底板为二次抛物线形式的浸润线的计算方法,分析了隔水底板表面形状参数和注液强度对浸润线的影响。结果显示,隔水底板表面形状参数和注液强度均对浸润线的影响非常明显。采用建立的浸润线的计算方法分析了注液强度在水平方向的分布情况,结果表明,底板越平缓,注液强度分布越不均匀,收液区域越大;注液强度随矿层厚度增加而增加。