Оценка гидродинамических параметров технологии подземного выщелачивания руд

Изложены основные закономерности изменения производительности блоков подземного выщелачивания. Показано влияние геологических и гидрогеологических параметров на процессы кольматации и представлены методики получения геотехнологических показателей для проектирования режимов подземного выщелачивания. Приведены результаты опытных исследований по напорно-безнапорному и безнапорному режиму фильтрации в эксплуатационных блоках, отличающихся по физико-химическим и фильтрационным свойствам. Выявлена интенсивность снижения производительности эксплуатационного блока во времени. Проведен анализ зависимости показателя интенсивности снижения производительности блоков от скорости фильтрации растворов в прискважинных зонах. Установлено, что в зависимости от условий фильтрации растворов в рудном пласте различны величины Кф слабофильтрующих пород, рассчитанные по экспериментальным данным с учетом несовершенства нагнетательного устройства по характеру вскрытия рудного пласта. Показано, что в эксплуатационных блоках выщелачивались рудоносные пласты резко отличающихся фильтрационными и физико-химическими свойствами, применялись безнапорный, напорно-безнапорный, напорный режимы фильтрации. В заключительной части статьи приведены выводы, в которых обобщены результаты опытно-промышленных и лабораторных работ, проведенных авторами. Даны практические рекомендации по повышению эксплуатационной производительности участков и блоков подземного выщелачивания с учетом геотехнологических параметров и конструктивных параметров блоков.

Вильмис А. Л., Маркелов С. В., Луконина О. А., Некоз К. С. Оценка гидродинамических параметров технологии подземного выщелачивания руд // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 3-1. — С. 299–306. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_31_0_299.

Вильмис Александр Леонидович¹ — канд. техн. наук, заведующий кафедрой геотехнологических способов и физических процессов горного производства;
Маркелов Сергей Владимирович¹ — докт. техн. наук, профессор, профессор кафедры геотехнологических способов и физических процессов горного производства;
Луконина Ольга Александровна¹ — канд. техн. наук, доцент кафедры геотехнологических способов и физических процессов горного производства;
Некоз Ксения Сергеевна¹ — аспирант кафедры геотехнологических способов и физических процессов горного производства;
¹ Российский государственный геологоразведочный университет имени Серго Орджоникидзе (МГРИ), Москва.

1. Голик В. И., Лукьянов В. Г., Страданченко С. Г., Масленников С. А. Экспериментальное обоснование параметров подземного выщелачивания металлов // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2015. Т. 326. № 11. С. 90—97.

2. Маркелов С. В., Аликулов Ш. Ш., Нарзиев А. С. Кольматация пород продуктивного горизонта при подземном выщелачивании урана // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2011. № 3. С. 239—241.

3. Sadykov M. P. Development and evaluation of a mathematical model in an in-situ uranium leaching technique // Applied Earth Science: Transactions of the Institute of Mining and Metallurgy Volume 128, Issue 4, 2 October 2019, Pages 158—166

4. Малухин Н. Г., Маркелов С. В., Баймурзаев Х. Р. Особенности фильтрации выщелачивающих растворов при доработке уранового месторождения. // Горный вестник Узбекистана. №4, 2013. С. 6—11.

5. Ghaderi A., Taheri-Shakib J., Sharif Nik M. A. The distinct element method (DEM) and the extended finite element method (XFEM) application for analysis of interaction between hydraulic and natural fractures // (2018) Journal of Petroleum Science and Engineering, 171, pp. 422—430

6. Малухин Н. Г., Маркелов С. В., Аликулов Ш. Ш., Казаков Т. А., Нарзиев А. С. Обоснование рациональной области применения технологии подземного выщелачивания глинистых урановых руд // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2011. № 10. С. 91—94.

7. Аренс В. Ж. Физико-химическая геотехнология –М.: МГГУ, 2001.

8. Лавров А. Ю. Научное обоснование технологий разработки рудных месторождений на основе использования процессов фотоэлектрохимической активации минеральной среды и технологических растворов // автореферат диссертации доктора технических наук / Иркут. нац. исслед. техн. ун-т. Чита, 2017

9. Wang P., Sun, Z., Hu Y., Cheng H. Eaching of heavy metals from abandoned mine tailings brought by precipitation and the associated environmental impact // Science of the Total Environment Volume 695, 10 December 2019, Номер статьи 133893

10. Аликулов Ш. Ш., Маркелов С. В., Халимов И. У., Баймурзаев Х. Р., Казаков Т. А. Влияние химической кольматации порово-трещинного массива на производительность блоков подземного выщелачивания // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2011. № 6. С. 89—91.

11. Сабирова Л. Б. Моделирование процессов диффузионного растворения и фильтрационного переноса металлов для усложненных условий залегания пластов // Наука и новые технологии. 2015. № 1. С. 70—74.

12. Седов Н. П. Особенности движения технологических растворов и подземных вод в рудном массиве при отработке месторождения способом скважинного подземного выщелачивания // Известия высших учебных заведений. Горный журнал. 2016. № 2. С. 121—124.

13. Петренко Б. Ю., Кеслер А. Г., Носков М. Д., Андреев В. А., Макасеев Ю. Н. Математическое моделирование подземного выщелачивания редкоземельных металлов // Известия высших учебных заведений. Физика. 2015. Т. 58. № 12—3. С. 104— 107.