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生物堆浸是处理低品位硫化铜矿的可靠技术,其本质是利用含菌溶液将固态金属矿物氧化成液态金属盐溶液的过程,其中,氧气渗入矿堆并参与矿物溶解反应及微生物生长是矿石有效浸出的关键步骤。为解决堆内氧气浓度低这一难题,本文提出强制通风的技术思路,采用物理试验、数学建模、机理分析、数值模拟、工程调控等手段,围绕硫化铜矿生物堆浸场的气体渗流规律与通风强化浸出机制进行了初步研究,主要研究工作包括：(1)开展矿堆气体渗透系数影响因素试验。组装了矿堆气体渗透系数测试装置,考察了不同通风强度、含水率、孔隙率、粉矿含量与压实密度条件下矿堆水平、垂直方向气体渗透系数,发现了矿堆气体渗流各向异性特征,探明了以上因素对气体渗透系数的影响规律。(2)完成不同通风强度下的硫化铜矿生物柱浸试验。利用分离、驯化的At. ferrooxidans开展强制通风生物柱浸试验,结果表明通风后浸出末期溶液渗流速率比自然通风高18.3%以上,提高了矿堆中下部孔隙率。通风强度>60L/h时微生物浓度始终>106个/mL,Cu浸出率比0-20 L/h时高约10%。通风时矿堆氧气利用系数1.59-10.4%,且随通风强度的增大而降低。(3)建立并求解强制通风条件下的堆场气体渗流模型。明确了气体渗流场特征及渗流机理,建立了堆场气体渗流模型,给出了堆场气体稳定、非稳定渗流场的任一时间、任一深度的气压力求解方法。推导了通风时的气体渗流速率方程,划分了矿堆四种气液形态,确定了合理的通风施工气压。(4)阐明强制通风强化硫化铜矿浸出的作用机制。建立了考虑微气流作用的堆场热量平衡方程,推导了强制通风时堆场竖直方向上的微生物迁移模型,提出“堆场有效风量率”概念并用于定量评估强制通风效率,并剖析了通风对硫化铜矿浸出的化学、生物微观作用过程。(5)实现硫化铜矿通风强化浸出渗流场、速度场及温度场的多场耦合数值模拟。采用COMSOL Multiphysics模拟生物堆浸过程,发现了不同通风强度、不同喷淋速率与通风强度比值条件下矿堆气体渗流速率、氧气浓度、温度及矿石浸出率的分布特征与变化规律。(6)优化强制通风初级技术与调控措施。补充了强化空气自然对流及堆底强制通风的初级技术；大型堆场通风浸出工业模拟表明,堆场有效风量率为21.4-27%,微生物生长耗氧量为矿石化学反应耗氧量的20-50%。