铀是重要的国家战略资源,随着技术的革新,应用领域也越来越广泛。目前关于开采铀矿的方法不一,其中地浸生产工艺由于其建设周期短,生产成本低,资源利用率高,安全性好成为我国目前主要的铀矿开采技术。虽然与常规的铀矿开采相比,地浸采铀对环境污染较小,但是由于其生产工艺是通过注液钻孔向含矿层注入浸出剂,所以同样存在环境保护的问题,其中地浸采铀井场溶浸范围的控制是影响矿山地下水环境最主要因素。本研究在勘察了内蒙某砂岩铀矿水文地质资料的基础上,并结合调查收集的资料,利用地下水数值模拟软件Visual Modflow,相对于以往研究只关注个别的抽注单元,笔者在对整个井场的地下水动力宏观分析的基础上,从微观上通过对地下水动力学模拟,研究地下水的流速场,根据井场边缘注液孔的地下水流速场特征来探讨溶浸范围的确定方法和影响机制。得到以下几点结论:(1)建立了研究区地浸生产地下水动力学模型,在visual modflow地下水动力学模拟平台中增加了地下水流速场的模拟计算方法,模拟计算结果可靠性较高,适用于区域的地下水动态分析。(2)在天然地下水流场、抽液孔和注液孔三者的水动力学的联合作用下,地浸井场在抽液孔剖面上以抽液孔为中心水位降深线形成一个凹陷,井场外围的地下水向井场内流动;在注液孔剖面中在注液孔处水位抬升较高,受到邻近抽液孔的影响,绝大部分溶浸剂回流进井场,在边缘注液孔小部分的溶浸剂以渗流弥散或分子扩散的方式向井场外运移。(3)在井场内部注液孔与注液孔之间,抽液孔与抽液孔之间,水位降深变化分别呈“U”形和倒”U”形,相邻的抽、注液钻孔的所在位置对相邻的抽、注剖面的水位动态变化有决定性的影响。(4)井场边缘钻孔,地下水流速随着距离的增加呈指数降低,井场向外的地下水流速在距离注液孔约3m,抽液孔约4.5m时,流速骤降,即溶浸液离注孔越远流速越慢,离抽孔越远流进井场的速度越慢;根据地下水流速场可以进一步圈定井场的溶浸范围。(5)受抽注作用和天然地下水流的影响,溶浸液运移距离在空间上有明显差异,边缘注液孔处溶浸液运移距离大于顶角钻孔,平行于地下水流的下游,溶浸液的运移距离略大于上游地区,垂直于地下水流向的井场东部和西部则大致相同。说明单孔注液量对溶浸液运移距离有决定性的影响,其次叠加了天然的地下水流动对井场的影响。(6)在抽注孔距离确定的条件下,通过模拟计算得出该矿山的井场设计,在开采年限内溶浸液能够运移的最远距离即溶浸范围为边缘注液孔外60m左右,比较符合该矿山的浸出效益及环保要求。模拟和预测结论可以为该地浸矿山的生产和设计提供理论和技术上的支撑,有利于节约生产投资和建设成本,并保护生态环境。