Определение рациональных гидрогеомеханических параметров многоярусного штабеля

Определение рациональных гидрогеомеханических параметров многоярусного штабеля базируется на представлении процесса кучного выщелачивания как саморегулирующей системы «орошение - фильтрация -дренаж», в которой гидравлические и геомеханические параметры взаимосвязаны между собой. Исходными данными для определения рациональных гидрогеомеханических параметров послужила оценка фильтрационного режима и кинетики цикличного выщелачивания из многоярусных штабелей.

Полученные зависимости изменения проницаемости штабеля от количества ярусов в работе с учетом распределения потока на растекание, «зависание» в штабеле и выход продуктивных растворов, а также установленные закономерности кинетики растворения золота в зависимости от качественно-количественных характеристик раствора позволяют обоснованно выбрать параметры фильтрационного режима движения растворов в системе «орошение фильтрация дренаж».

Полученные значения изменения проницаемости многоярусного штабеля с увеличением его высоты позволяют сделать вывод о том, что в качестве основного параметра, характеризующего гидрогеомеханические условия процесса выщелачивания из многоярусного штабеля, может быть принята высота выщелачиваемого слоя. Этот параметр был принят в качестве обобщающего гидрогеомеханического параметра, позволяющего аналитически увязать его с фильтрационными характеристиками сформированного массива и эффективностью процесса выщелачивания в целом.

Рациональное значение выбранного основного гидрогеомеханического параметра многоярусного штабеля определено на основании материалов, изложенных в предыдущих разделах, на основании следующей методики.

1. Принимается цикличная технология выщелачивания с количеством циклов, равным количеству ярусов в штабеле.

2. Задается количество ярусов в штабеле.

3. Если отсыпанный и орошаемый ярус не является верхним ярусом штабеля, то для него устанавливается соотношение Ж:Т=2, обеспечивающее 80 % проектного из влечения за первый для яруса цикл орошения.

4. Если отсыпанный ярус является верхним ярусом штабеля, то для него устанавливается соотношение Ж:Т=6, обеспечивающее -100 % проектного извлечения за первый для яруса цикл орошения.

5. Задается интенсивность (плотность) орошения, равная максимальной пропускной способности орошаемого яруса.

6. Для всех ярусов, находящихся в работе, определяется соотношение Ж:Т, соответствующее пропускной способности конкретного яруса с учетом растекания растворов.

7. Для каждого яруса, находящегося в работе, определяется интегральное соотношение Ж:Т, которое будет достигнуто за все циклы орошения, под воздействие которых попадает конкретный ярус.

8. Определяется удельное количество золота, приходящееся на 1 м2 активной площади штабеля.

9. Определяется удельный выход золота, приходящийся на 1 м2 активной площади штабеля, с учетом интегрального соотношения Ж:Т для каждого яруса.

10. Определяется суммарный удельный выход золота, приходящийся на 1 м активной площади штабеля, для всего штабеля с заданным количеством ярусов.

11. Строятся графики зависимости суммарного удельного выхода золота, приходящегося на 1 м2 активной площади штабеля, от количества ярусов в штабеле. Графики строятся для всего штабеля без учета и с учетом потерь раствора на растекание при расположении смежных рабочих участков с разными и одинаковыми высотными отметками.

12. По графикам определяется количество ярусов в штабеле, при котором суммарный удельный выход золота имеет максимальное или другое рациональное значение.

13. Для заданной высоты штабеля определяется время, необходимое для выщелачивания золота до проектного извлечения с учетом задержек на получение рабочего раствора с заданными характеристиками.

14. Определяется удельная интенсивность суммарного выхода золота из штабеля заданной высоты, равная отношению суммарного удельного выхода золота ко времени выщелачивания.

15. Строятся графики зависимости удельной интенсивности суммарного выхода золота из штабеля заданной высоты от количества ярусов в штабеле. Графики строятся для всего штабеля без учета и с учетом потерь раствора на растекание при расположении смежных рабочих участков с разными и одинаковыми высотными отметками.

Результаты расчетов, выполненные в соответствии с предложенной методикой для штабеля из 5 ярусов, представлены в табл. 4.6 и графически на рис. 4.25 и 4.26.

Анализ полученных данных показывает, что максимальный удельный выход золота и максимальная интенсивность удельного выхода золота обеспечиваются при 2- и 3-ярусном штабеле независимо от потерь и расположения рабочих участков. В то же время следует отметить, что удельный выход золота и максимальная интенсивность удельного выхода золота при одноярусном и четырехъярусном штабеле имеют практически одинаковое значение. Отсюда можно сделать вывод о том, что в рассматриваемых условиях штабель должен иметь 2-4 яруса. При большем количестве ярусов интенсивность выщелачивания будет значительно снижена.