[發(fā)明專利]離子型稀土礦山原地浸礦臨界水位的計算方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810180815.0
• 申請日: 2018-03-06
• 公開（公告）號: CN108614910A
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 洪本根;王觀石;羅嗣海;胡世麗
• 申請（專利權(quán)）人: 江西理工大學(xué)
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;C22B59/00;C22B3/04
• 代理公司: 贛州凌云專利事務(wù)所 36116
• 代理人: 曾上

1.一種離子型稀土礦山原地浸礦臨界水位的計算方法，其特征是，包括以下步驟：

第一步：測試礦土的飽和體積含水率，

現(xiàn)場取樣測試礦土試樣的密度和初始體積含水率，采用關(guān)系式(1)計算礦土的飽和體積含水率；

關(guān)系式(1)：

關(guān)系式(1)中：θ_s為飽和體積含水率，d_s為試樣顆粒相對密度，w為試樣的質(zhì)量含水量，ρ為試樣的密度，ρ_w為水的密度；

第二步：測試礦土的土—水特征曲線，

采用現(xiàn)有技術(shù)測試礦土不同體積含水率對應(yīng)的基質(zhì)吸力，擬合測試數(shù)據(jù)，確定土—水特征曲線方程；

第三步：礦土非飽和滲透系數(shù)的計算，

采用現(xiàn)有技術(shù)測試礦土的飽和滲透系數(shù)，并應(yīng)用礦土的土—水特征曲線計算其非飽和滲透系數(shù)；

第四步：礦土抗剪強度的計算，

通過現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)場測試飽和狀態(tài)下礦土的黏聚力和內(nèi)摩擦角，采用關(guān)系式(2)計算非飽和狀態(tài)下礦土的抗剪強度；

關(guān)系式(2)：

關(guān)系式(2)中：τ為抗剪強度，單位kPa，c₁為飽和狀態(tài)下的黏聚力，單位kPa，(σ-u_a)為凈法向應(yīng)力，單位kPa，為飽和狀態(tài)下的內(nèi)摩擦角，(u_a-u_w)為基質(zhì)吸力，單位kPa，(u_a-u_w)_b為礦土的進氣值，單位kPa，其大小為λ的倒數(shù)，λ、m、n為擬合參數(shù)；

第五步：建立礦山模型，進行滲流計算，

通過現(xiàn)有技術(shù)，獲取礦山地形及地質(zhì)參數(shù)，建立礦山模型，設(shè)置為飽和—非飽和滲流模型，輸入礦土的土—水特征曲線及其滲透系數(shù)函數(shù)，設(shè)定邊界條件，給定注液強度的初始值，采用瞬態(tài)模型計算滲流過程，直至形成穩(wěn)定的滲流場；

第六步：礦山邊坡安全系數(shù)的計算，

在穩(wěn)態(tài)滲流場的基礎(chǔ)上，輸入關(guān)系式(2)所示的礦土強度本構(gòu)，采用自動搜索滑面的方式進行邊坡安全系數(shù)的計算；

第七步：礦山臨界水位線的確定，

根據(jù)GB51016—2014《非煤露天礦邊坡工程技術(shù)規(guī)范》對邊坡安全系數(shù)的要求，設(shè)定臨界邊坡安全系數(shù)，根據(jù)第六步的邊坡安全系數(shù)計算結(jié)果，進行注液強度值的調(diào)整，重新進行滲流計算和邊坡安全系數(shù)的計算，直至達到設(shè)定的臨界邊坡安全系數(shù)，此時礦山內(nèi)部的水位線即為臨界水位線。