Представлены результаты изучения факторов, определяющих формирование и изменение фильтрационных свойств штабеля кучного выщелачивания, сформированного из окомкованных бедных песчано-глинистых руд. Выполнен анализ методов исследования фильтрационных свойств рудного материала для разных этапов функционирования участков кучного выщелачивания. Опытно-фильтрационными работами установлено влияние процесса сегрегации при отсыпке штабеля на формирование зон с сильно отличающимися параметрами проницаемости руды. Показано построение и применение численной модели фильтрационных процессов в окомкованных рудах на основе лабораторных экспериментов. С помощью моделирования просачивания растворов при различной интенсивности орошения выполнены обоснования оптимальных параметров штабеля с точки зрения его геомеханической устойчивости и предупреждения подъема уровня растворов выше дренажного слоя.