Skip to main content
SUPERVISOR
Saeed Mahdavi,Alireza Baghbanan,Ali Ahmadi ameleh
سعید مهدوی (استاد مشاور) علیرضا باغبانان (استاد راهنما) علی احمدی عامله (استاد راهنما)
 
STUDENT
Roohollah Narimani Dehnavi
روح اله نریمانی دهنوی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده معدن
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390

TITLE

Numerical Modeling of the Chemo- Hydro- Mechanical Processes and their Effects on the Heap Leach Stability
In the leaching process the valuable element is transferred from the solid phase into the liquid phase via a leachate solution. Heap leaching is one of the most common leaching methods in the large scale. The safe performance of the leaching process is largely dependent on the heap stability. What happens in the large (macro) scale of the heap is directly or indirectly depended on the processes happening in the small (micro) scale. Predicting the state of the heaps after leaching improves the design and management of the overall structure of the heap. The main goal of this research is to have a better understanding of the mechanical behavior of the heaps before and after the utilization. In this regard, the coupled f chemo-hydro-mechanical process involved in the field of the heap 4 of Sarchesmeh Mine is modeled using the numerical and experimental methods. The results of experiments conducted on the heap soil before and after the simulated leaching process indicates that the soil grains density and size decreases. While the grain size distribution doesn’t change significantly. The results of the direct shear tests on the leached test samples indicated a decrease of about 4.6 degrees in the internal friction of the soil. After conducting the experiments, the accumulation and the leaching of the soils in the heap and their effect on the stability were modeled using PFC 2D in the 2D state. increasing the layers and their height in the steep beds increases the possibility of instability. In the current situation of heap 4 of Sarchesmeh Mine(at a height of 4.5 m) in the bed dip of 14% there is a significant decrease in the angle of repose of 2 nd and 3 rd layers. The situation of 2 nd and 3 rd layer of the heap in the height of 6.5 m and the bed dip of 8% indicates a decrease of 1:2.5 to 1:3.5 angle of repose. In the bed dip of 14% and the height of 6.5 m 2 nd layer is considered to be critical. After finishing the leaching of 4 layers in in the bed dip of 14% and the height of 10 m the 2 nd layer slips. It seems that the leaching in small scale and in the lower height layers doesn’t have a destructive effect on the heap stability. Increasing the height and the number of layers while increasing the bed dip makes the stability a critical issue.
در فرآیند لیچینگ، عنصر باارزش توسط یک محلول شستشودهنده از فاز جامد به فاز مایع منتقل می شود. هیپ لیچینگ یکی از رایج ترین روش های لیچینگ در مقیاس بزرگ می باشد. عملکرد ایمن یک فرآیند لیچینگ تا حدود زیادی وابسته به پایداری سازه هیپ آن می باشد. بدون تردید آن چه در مقیاس بزرگ (ماکرو) هیپ رخ می دهد، به طور مستقیم یا غیر مستقیم متأثر از فرآیندهای حادث در مقیاس کوچک (میکرو) است. از طرفی پیش بینی وضعیت هیپ های معدنی پس از لیچینگ کمک شایانی به بهبود طراحی و مدیریت ساختار کلی هیپ می کند. هدف اصلی این تحقیق، شناخت رفتار مکانیکی هیپ های معدنی قبل و بعد از بهره برداری می باشد. در این راستا فرآیند توامان شیمیایی-هیدرو-مکانیکی موثر در محل هیپ 4 معدن مس سرچشمه به روش آزمایشگاهی و عددی مدلسازی گردید. نتایج آزمون های آزمایشگاهی انجام گرفته روی خاک هیپ قبل و بعد از لیچینگ شبیه سازی شبیه شده حاکی از کاهش وزن مخصوص دانه های خاک و ابعاد دانه های خاک می باشد. این در حالی است که نحوه توزیع دانه بندی خاک تغییر چندانی نداشته است. از طرفی نتایج آزمون های برش مستقیم انجام گرفته روی نمونه های لیچ شده کاهش 6/4 درجه ای زاویه اصطکاک خاک را نشان می دهد. پس از انجام آزمون های آزمایشگاهی نحوه انباشته شدن و لیچینگ مواد معدنی در هیپ و تاثیر آن ها بر روی پایداری هیپ به کمک نرم افزار PFC 2D در محیط دو بعدی شبیه سازی شد. در شیب های بالا با افزایش لایه ها و بالا رفتن سطح تنش در لایه های میانی، احتمال ناپایداری افزایش می یابد. در ارتفاع 5/4 متر که ارتفاع لایه های فعلی هیپ 4 معدن مس سرچشمه می باشند، تنها در شیب بستر 14 درصد لایه های دوم و سوم با کاهش زاویه قرار گیری قابل توجهی همراه هستند. مقایسه وضعیت لایه دوم و سوم هیپ در ارتفاع 5/6 متر و با شیب بستر 8 درصد نشان دهنده کاهش زاویه قرار گیری از حدود 5/2:1 به 5/3:1 می باشد. در شیب بستر 14 درصد و ارتفاع 5/6 متر لایه دوم بحرانی تلقی می شود. در شیب بستر 14 درصد و ارتفاع 10 متر پس از اتمام لیچینگ 4 لایه، لغزش در لایه دوم پدیده غالب است. به نظر می رسد لیچینگ در مقیاس کوچک و در لایه های با ارتفاع کم تاثیر بسیار مخربی بر روی پایداری هیپ ندارد. بدیهی است با افزایش ارتفاع و تعداد لایه ها و افزایش شیب بستر هیپ، تامین پایداری آن یک مسئله بحرانی خواهد بود.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی