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原地浸出采矿法是一种行之有效的开采贵重金属的采矿方法,以其基建费用低,开采效果好等特点受到越来越多的关注。为了合理利用原地浸出法高效开采,需在了解岩体渗透特性基础上,对不同条件下含矿含水层渗流规律及其影响因素进行了解和研究。文中采用分形理论对多孔介质渗透率与其孔隙结构之间的关系进行了研究。推导建立了多孔介质分维数与孔隙率关系式。结合经验公式及多孔介质力学质量守恒方程建立单裂隙岩体和完整岩石三轴应力状态下渗透系数公式。利用室内试验,研究液体表面张力对岩样渗透性影响。结合数值模拟软件Visual Modflow,建立三维地下水渗流模型,模拟不同井排列及井距条件下,采场溶浸液分布及溶质运移规律。主要成果如下:(1)单裂隙岩体三轴应力状态下,侧向应力增大,法向应力不变时,其渗透系数呈指数型规律增大;法向应力增大,侧向应力不变时,其渗透系数呈指数型规律减小。完整岩石三轴应力状态下,随着应力的增大,岩石首先经历微裂隙压密阶段,渗透系数较无应力状态略微减小;原生孔隙和新生裂隙逐渐贯通,岩石进入弹塑性阶段,渗透系数急剧增大,在某一时刻达到最大值;岩石被破坏,新生贯通裂隙压密,渗透系数缓慢下降并趋于常数。(2)液体表面张力的大小能显著影响溶浸液在含水层中的渗流效果。通过向溶浸液添加表面活性剂(十二烷基硫酸钠等),能显著降低溶浸液的表面张力,渗透系数明显增大,溶浸效果显著提升。(3)矿体沿走向宽度无明显变化,矿体平均宽度大于150m时,采用行列式和七点型均能取得较好的溶浸效果。但在采场边缘或矿体较薄的区域,采用七点型能显著消除溶浸死角,减少溶浸液的浪费。采用七点型排列且渗透系数大于1m/d的矿山,抽注液井井距小于20m时,开采效率较高但生产成本显著提升,不利于矿山的可持续生产。当抽注液井井距大于30m时,开采费用较低,但生产周期很长,溶浸效果较差,单日产量得不到保证。20-30m抽注液井井距为最优井距,0.2-0.3m为最优井径,能产生较高的经济效益和合理的矿山服务年限。通过以上对含矿含水层渗流及溶质运移规律的研究,有助于加深对含矿含水层中溶浸液渗流规律的认识,同时对原地浸出矿山的优化设计提供一定的理论基础和参考。