[發明專利]離子型稀土礦山原地浸礦臨界水位的計算方法

在審

• 申請號: 201810180815.0
• 申請日: 2018-03-06
• 公開（公告）號: CN108614910A
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發明（設計）人: 洪本根;王觀石;羅嗣海;胡世麗
• 申請（專利權）人: 江西理工大學
• 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，

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

關系式(1)：

關系式(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，

采用現有技術測試礦土不同體積含水率對應的基質吸力，擬合測試數據，確定土—水特征曲線方程；

第三步：礦土非飽和滲透系數的計算，

采用現有技術測試礦土的飽和滲透系數，并應用礦土的土—水特征曲線計算其非飽和滲透系數；

第四步：礦土抗剪強度的計算，

通過現有技術現場測試飽和狀態下礦土的黏聚力和內摩擦角，采用關系式(2)計算非飽和狀態下礦土的抗剪強度；

關系式(2)：

關系式(2)中：τ為抗剪強度，單位kPa，c₁為飽和狀態下的黏聚力，單位kPa，(σ-u_a)為凈法向應力，單位kPa，為飽和狀態下的內摩擦角，(u_a-u_w)為基質吸力，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，λ、m、n為擬合參數；

第五步：建立礦山模型，進行滲流計算，

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

第六步：礦山邊坡安全系數的計算，

在穩態滲流場的基礎上，輸入關系式(2)所示的礦土強度本構，采用自動搜索滑面的方式進行邊坡安全系數的計算；

第七步：礦山臨界水位線的確定，

根據GB51016—2014《非煤露天礦邊坡工程技術規范》對邊坡安全系數的要求，設定臨界邊坡安全系數，根據第六步的邊坡安全系數計算結果，進行注液強度值的調整，重新進行滲流計算和邊坡安全系數的計算，直至達到設定的臨界邊坡安全系數，此時礦山內部的水位線即為臨界水位線。