低渗透砂岩型铀矿床爆破增渗数值模拟研究摘要
为满足我国核电快速发展对铀资源的大量需求,解决制约低渗透砂岩型铀矿床原地浸出顺利生产的瓶颈,本文基于“低渗透砂岩型铀矿床爆破增渗方法”,介绍爆炸荷载下岩石损伤-渗透耦合动本构模型;通过ABAQUS的二次开发功能将此损伤-渗透耦合动本构模型进行二次开发和相应子程序的验证;为了使得现场试验能够在赋矿岩层中形成大规模、较均匀、连通性好的三维微裂隙网络,大幅度增加赋矿层的渗透性,开展大规模的爆破增渗场地尺度数值模拟研究。具体内容如下:(1)根据岩石损伤模型的发展,介绍爆炸荷载下岩石损伤-渗透耦合动本构模型。(2)将爆破增渗损伤-渗透率耦合本构模型编写成VUMAT子程序,并且加入到ABAQUS软件中进行二次开发;通过简单的数值模拟验证子程序的正确性,形成相应的模拟岩石爆破损伤破裂的数值模拟模块。(3)结合现场实际情况,设计了斜孔+竖直孔三维立体交叉爆破方案思路,这一富有创造性的方案目的是:力求在赋矿层形成三维微裂隙网,增大矿床渗透性,确保中试试验成功,验证及完善“低渗透砂岩型铀矿爆破增渗方法”。最后应用LS-DYNA软件进行了场地尺度范围的三维爆破数值模拟,验证预期效果。
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