離子型稀土原地浸礦導流孔周滲流規(guī)律試驗研究.pdf

1、目前，對導流孔周滲流規(guī)律理論研究不足，缺乏相應的技術指導，導致只憑經(jīng)驗布置導流孔，造成部分浸出液無法回收，同時因裂隙滲漏，導致相當部分浸出液流失，使得稀土回收率低，給礦區(qū)生活帶來極大的危害和污染。故研究導流孔周滲流規(guī)律，對計算原地浸礦母液回收率具有重要意義。
　　本文利用原地浸礦室內模型試驗，分析單個和密集導流孔周滲流規(guī)律。首先，利用單個導流孔周水平方向孔隙水壓力分布規(guī)律和導流孔收液率與底板滲漏量關系分析單個導流孔周滲流規(guī)律；其次

2、，運用分形理論，推導出單個導流孔周水平方向孔隙水壓力分形分布表達式，并將實測單個導流孔孔周孔隙水壓力分布運用該式擬合，確定分形參數(shù)；最后，利用不同間距、不同初始水頭條件下，密集導流孔周水平方向孔隙水壓力分布規(guī)律、導流孔收液率的控制過程和孔周水平方向和豎直方向水力梯度變化規(guī)律來分析密集導流孔周滲流規(guī)律，綜合考慮水平與豎直方向水力梯度之比對收液率的影響，為合理確定孔間距提供參考。結論如下：
　　（1）單個導流孔周水平方向孔隙水壓力分布

3、規(guī)律為在導流孔兩側形成大致呈對稱狀的降落漏斗，靠近導流孔孔隙水壓力值較低，遠離導流孔孔隙水壓力值較高，離導流孔越近孔隙水壓力值下降越快，且很快接近導流孔，底面曲率很小，水面線較為平緩，確定單個導流孔影響范圍為22cm。
　　（2）根據(jù)分形理論，假設水沿水平方向進入導流孔的通道為普遍存在的2分叉分形樹狀網(wǎng)絡結構，基于Hagen-Poiseuille方程，提出單個導流孔周水平方向孔隙水壓力分形分布表達式及其分形參數(shù)計算方法，室內模型試

4、驗表明該計算公式有效可行。
　?。?）隨初始水頭增加，描述樹狀分叉網(wǎng)絡的各級圓管分形參數(shù)長度比逐漸增加，且增加幅度越來越小；但是各級圓管的直徑比和初級母管長度逐漸減小，并漸趨穩(wěn)定，各級圓管直徑比的穩(wěn)定值為0.84。
　?。?）影響導流孔收液率的根本因素是水力梯度，分析不同間距條件下，密集導流孔周水平和豎直方向水力梯度變化規(guī)律，綜合考慮導流孔周水平與豎直方向水力梯度之比對收液率的影響，得出當水平-豎直水力梯度之比達到2.26時