一種離子型稀土礦體滲透性空間分布的計算方法

王明照 ， 龍平， 胡世麗 ， 王觀石 ， 羅嗣海， 洪本根*,2

（1. 江西理工大學土木與測繪工程學院，江西 贛州 341000； 2. 龍巖市稀土開發有限公司，福建 龍巖 361000）

0 引 言

中重稀土是國防軍工裝備和高精尖產品不可缺少的元素[1-3]，離子型稀土礦床是其主要資源類型。 現階段離子型稀土礦床主要采用原地浸礦工藝進行開采，以硫酸銨、硫酸鎂等電解質做浸礦劑[4-6]。 大量實踐研究證實[7-9]，滲透系數對浸礦劑的消耗和稀土的浸取效率有重要影響。 通常，滲透系數越大，浸礦劑消耗越少，稀土的浸取效率也越高[10-11]。 因受到不同成礦地質條件及環境因素等影響， 滲透系數常常具有明顯的空間變異性，因而，合理確定稀土礦體滲透系數的空間分布， 成為精準開采離子型稀土礦床的重要前提[12]。

確定礦體滲透系數空間分布的方法主要有2 類：①原位測試滲透系數。 如，文杰等[13]將瞬間剖面法推廣至原位滲透系數的測試， 較好地確定了4 m 深度范圍內礦體的滲透系數；林鴻州等[14]則采用雙環法測試了原位黃土的滲透系數。這2 種方法均適用于表土滲透系數的測試，而離子型稀土礦埋深和礦層的厚度大多在10 m 以上，因而難以用于大埋深礦體滲透系數的確定。②現場取樣和室內測試滲透系數。這類方法通過建立礦土易測的物理力學參數與滲透系數的關系，進而間接計算出試樣的滲透系數。如，趙茜等[15]通過礦土級配研究，查明了滲透系數各向異性的變化規律；許多學者建立了級配、孔隙比與滲透系數的關系[16-17]，僅需現場取樣，結合室內測試級配和滲透系數即可估算原位滲透系數及其分布；……