|
Архив публикацийТезисыXVII-ая конференцияМатематическое моделирование динамики процесса подземного выщелачивания в неоднородном рудоносном слоеМосковский государственный университет им. М. В. Ломоносова, факультет Вычислительной математики и кибернетики, Россия, 119991, Москва, ГСП-1, Ленинские горы, МГУ, д.1 стр. 52, каб. 751. Тел.: +7 (495) 7259836, e-mail: anton.kantsel@gmail.com 1 стр. (принято к публикации)Обсуждается новая, более полная математическая модель динамики подземного выщелачивания (ПВ) – одного из самых экономичных и экологически чистых способов добычи полезных ископаемых. Актуальность темы обусловлена постоянно растущими объемами добычи способом ПВ различных металлов, в т.ч. одного из наиболее перспективных видов источников энергии – урана. Представим себе обводненный пласт проницаемого грунта, «зажатый» сверху и снизу слоями водоупоров. В проницаемом грунте распространены минералы полезного компонента. С поверхности в пласт пробуриваются технологические скважины, через которые подается раствор выщелачивающего реагента. Раствор фильтруется сквозь проницаемый грунт, растворяет соединения полезного компонента и переносит его к откачным скважинам, через которые обогащенный раствор поднимается на поверхность для дальнейшей обработки. Такой процесс, при всех очевидных преимуществах, обладает рядом особенностей. Проницаемый грунт перемежается с непроницаемыми глинистыми пропластками, которые «искажают» линии тока раствора. Растворение полезного компонента и сопутствующих соединений меняет пористость грунта и, в результате, влияет на картину фильтрации. Обсуждаемая модель учитывает пространственную неоднородность ряда характеристик геологической среды, временную изменчивость этих характеристик и взаимное влияние гидродинамических и химико-кинетических процессов. Предложен новый способ описания изменения скорости гетерогенного взаимодействия раствора и вещества в твердой фазе. Проанализирован ряд одномерных модельных задач. Аналитически получены автомодельные решения уравнений модели, описывающие важные законы развития процесса. Разработан комплекс программ для численного исследования динамики ПВ в двумерном приближении. Модель и комплекс программ могут применяться для решения практических задач – оптимального проектирования добычи на фильтрационно-сложных участках, и теоретического исследования законов развития процесса подземного выщелачивания. Другой важнейшей областью приложения разработанной модели является прогноз зон локализации остаточных, недоизвлеченных запасов полезного компонента, а также т.н. природно-техногенного оруденения, которое может формироваться вновь на уже отработанных ранее участках. |