離子型稀土原地浸礦導(dǎo)流孔周滲流規(guī)律試驗(yàn)研究.pdf

1、目前，對(duì)導(dǎo)流孔周滲流規(guī)律理論研究不足，缺乏相應(yīng)的技術(shù)指導(dǎo)，導(dǎo)致只憑經(jīng)驗(yàn)布置導(dǎo)流孔，造成部分浸出液無(wú)法回收，同時(shí)因裂隙滲漏，導(dǎo)致相當(dāng)部分浸出液流失，使得稀土回收率低，給礦區(qū)生活帶來(lái)極大的危害和污染。故研究導(dǎo)流孔周滲流規(guī)律，對(duì)計(jì)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(nèi)模型試驗(yàn)，分析單個(gè)和密集導(dǎo)流孔周滲流規(guī)律。首先，利用單個(gè)導(dǎo)流孔周水平方向孔隙水壓力分布規(guī)律和導(dǎo)流孔收液率與底板滲漏量關(guān)系分析單個(gè)導(dǎo)流孔周滲流規(guī)律；其次

2、，運(yùn)用分形理論，推導(dǎo)出單個(gè)導(dǎo)流孔周水平方向孔隙水壓力分形分布表達(dá)式，并將實(shí)測(cè)單個(gè)導(dǎo)流孔孔周孔隙水壓力分布運(yùn)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(dǎo)流孔周水平方向孔隙水壓力分布規(guī)律、導(dǎo)流孔收液率的控制過(guò)程和孔周水平方向和豎直方向水力梯度變化規(guī)律來(lái)分析密集導(dǎo)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(duì)收液率的影響，為合理確定孔間距提供參考。結(jié)論如下：
　　（1）單個(gè)導(dǎo)流孔周水平方向孔隙水壓力分布

3、規(guī)律為在導(dǎo)流孔兩側(cè)形成大致呈對(duì)稱狀的降落漏斗，靠近導(dǎo)流孔孔隙水壓力值較低，遠(yuǎn)離導(dǎo)流孔孔隙水壓力值較高，離導(dǎo)流孔越近孔隙水壓力值下降越快，且很快接近導(dǎo)流孔，底面曲率很小，水面線較為平緩，確定單個(gè)導(dǎo)流孔影響范圍為22cm。
　?。?）根據(jù)分形理論，假設(shè)水沿水平方向進(jìn)入導(dǎo)流孔的通道為普遍存在的2分叉分形樹(shù)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，基于Hagen-Poiseuille方程，提出單個(gè)導(dǎo)流孔周水平方向孔隙水壓力分形分布表達(dá)式及其分形參數(shù)計(jì)算方法，室內(nèi)模型試

4、驗(yàn)表明該計(jì)算公式有效可行。
　?。?）隨初始水頭增加，描述樹(shù)狀分叉網(wǎng)絡(luò)的各級(jí)圓管分形參數(shù)長(zhǎng)度比逐漸增加，且增加幅度越來(lái)越??；但是各級(jí)圓管的直徑比和初級(jí)母管長(zhǎng)度逐漸減小，并漸趨穩(wěn)定，各級(jí)圓管直徑比的穩(wěn)定值為0.84。
　?。?）影響導(dǎo)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(dǎo)流孔周水平和豎直方向水力梯度變化規(guī)律，綜合考慮導(dǎo)流孔周水平與豎直方向水力梯度之比對(duì)收液率的影響，得出當(dāng)水平-豎直水力梯度之比達(dá)到2.26時(shí)