申请/专利权人：中国恩菲工程技术有限公司;中国有色工程有限公司

申请日：2024-01-02

公开（公告）日：2024-05-17

公开（公告）号：CN117807681B

主分类号：G06F30/13

分类号：G06F30/13;G06F30/23;G06F119/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.05.17#授权;2024.04.19#实质审查的生效;2024.04.02#公开

摘要：本申请公开了一种数字孪生矿山建模方法及装置、介质、设备，涉及数字孪生技术领域以及离子型稀土矿领域，主要目的在于改善由于现有的原地浸矿工区设施简陋，均类似作坊式，难以实现现代化生产控制，进而导致开采过程难以预料的问题。包括：基于多孔介质结构构建目标矿山的初始原地浸矿模型；对初始原地浸矿模型进行求解处理，得到初始模拟浸矿过程；从初始模拟浸矿过程中获取预设时刻的初始模拟浸矿数据，以及获取在预设时刻的真实浸矿数据，并基于初始模拟浸矿数据与真实浸矿数据之间的偏差对初始原地浸矿模型进行修正处理，得到修正后的原地浸矿模型；对修正后的原地浸矿模型进行求解处理，得到修正后的模拟浸矿过程。

主权项：1.一种数字孪生矿山建模方法，其特征在于，包括：基于多孔介质结构构建目标矿山的初始原地浸矿模型；对所述初始原地浸矿模型进行求解处理，得到初始模拟浸矿过程；从所述初始模拟浸矿过程中获取预设时刻的初始模拟浸矿数据，以及获取在所述预设时刻的真实浸矿数据，并基于所述初始模拟浸矿数据与所述真实浸矿数据之间的偏差对所述初始原地浸矿模型进行修正处理，得到修正后的原地浸矿模型；对所述修正后的原地浸矿模型进行求解处理，得到修正后的模拟浸矿过程；所述基于多孔介质结构构建目标矿山的初始原地浸矿模型，具体包括：将渗流过程机理子模型、溶质运移过程机理子模型以及离子交换反应过程机理子模型进行依次耦合处理，得到初始原地浸矿模型；所述将渗流过程机理子模型、溶质运移过程机理子模型以及离子交换反应过程机理子模型进行耦合处理，得到初始原地浸矿模型之前，所述方法还包括：基于饱和渗流特征构建渗流过程机理子模型；将对流过程数学表达方程与水动力弥散过程数学表达方程进行联立，以构建溶质运移过程机理子模型；基于平衡态热力学平衡常数构建离子交换反应过程机理子模型；所述对所述初始原地浸矿模型进行求解处理，得到初始模拟浸矿过程，具体包括：基于有限元求解算法对所述渗流过程机理子模型进行求解处理，得到所述目标矿山的水势场时间分布数据；基于达西定律，根据所述水势场时间分布数据计算所述目标矿山的渗流速度场时间分布数据；基于所述有限元求解算法，根据所述渗流速度场时间分布数据对所述溶质运移过程机理子模型进行求解处理，得到所述浸矿剂中各个离子成分浓度场的时间分布数据；基于离子交换反应前所述浸矿剂和所述矿体中各个离子成分的质量浓度数据，以及离子交换反应后所述浸矿剂和所述矿体中各个离子成分的质量浓度数据，对所述离子交换反应过程机理子模型进行求解处理，得到离子交换反应后所述浸矿剂和所述矿体中各个离子成分浓度场的时间分布数据以及空间分布数据；所述基于有限元求解算法对所述渗流过程机理子模型进行求解处理，得到所述目标矿山的水势场时间分布数据，具体包括：结合预设的初始条件以及边界条件对所述渗流过程机理子模型进行泛函变分处理，得到对应的第一泛函等价函数；基于预设多面体单元求解算法计算所述第一泛函等价函数的极值，得到所述目标矿山的水势场时间分布数据所述基于所述有限元求解算法，根据所述渗流速度场时间分布数据对所述溶质运移过程机理子模型进行求解处理，得到所述浸矿剂中各个离子成分浓度场的时间分布数据，具体包括：结合预设的初始条件以及模拟渗流速度场分布对所述溶质运移过程机理子模型进行泛函变分处理，得到对应的第二泛函等价函数；基于预设多面体单元求解算法计算所述第二泛函等价函数的极值，得到所述浸矿剂中各个离子成分浓度场的时间分布数据；所述基于离子交换反应前所述浸矿剂和所述矿体中各个离子成分的质量浓度数据，以及离子交换反应后所述浸矿剂和所述矿体中各个离子成分的质量浓度数据，对所述离子交换反应过程机理子模型进行求解处理，得到离子交换反应后所述浸矿剂和所述矿体中各个离子成分浓度场的时间分布数据以及空间分布数据，具体包括：对离子交换反应进行热力学质量平衡分析；根据热力学质量平衡分析结果确定离子交换反应后浸矿剂和矿体中各个离子成分的质量浓度的数学表达式；基于预设的热力学平衡常数以及所述质量浓度的数学表达式对所述离子交换反应过程机理子模型进行求解处理，得到离子交换反应后所述浸矿剂和所述矿体中各个离子成分浓度场的时间分布数据以及空间分布数据。

全文数据：

权利要求：

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