多级堆排尾矿沉积固结特性实验研究

基于多级堆排尾矿浆体沉积柱一维沉积固结实验,近似模拟一级尾矿子坝内堆排尾矿的沉积固结过程,针对不同排水控制条件下实验尾矿的沉积固结结果进行比较分析,探讨多级堆排尾矿的沉积固结规律。结果表明:尾矿浆体的沉积固结过程明显分为沉积和固结二个阶段;超静孔隙水压力前期消散迅速,后期消散缓慢;排水实验每日平均渗透系数前期逐日下降,后期小幅上升;不同排水控制条件下,固结完成尾矿的干密度及相对密实度均随深度的增加而增大,二者在排水实验各深度处均大于不排水实验。     

尾矿固结排放技术研究

采用尾矿固结排放技术处理西石门铁矿尾矿,可以不建尾矿库。尾矿固结排放工艺流程主要包括泵砂、添加胶凝材料、尾矿脱水和脱水后尾矿堆排。通过实验室和工业试验,优选出适用的胶凝材料并得到胶凝材料配比规律,得出浓缩脱水设备的技术参数。根据试验结果提出50万t/a尾矿固结排放系统优化方案。根据试验和分析计算,预计西石门铁矿尾矿固结排尾的综合成本低于尾矿库排尾。此外,尾矿固结排尾不需要建尾矿库,同时治理了塌陷区,因此经济效益和社会效益显著。     

某磷矿尾矿料分层固结特性试验

尾矿坝的特殊筑坝形式的安全性取决于尾矿料的分层固结特性。通过对不同干密度、不同饱和度的非饱和磷矿尾矿料试样进行压缩试验和分层固结试验,获得了磷矿尾矿料的压缩系数和分层固结特性。结果表明,尾矿料的压缩特性对应力历史不敏感,同时,当尾矿料中的含水率增加时,在较小的固结压力下,能得到较好的密实程度。结果对磷矿尾矿料筑坝安全性具有理论指导作用。     

三类铜尾矿压缩固结系数试验研究

尾矿库的沉降变形对其安危影响极大,而固结系数是饱和土孔压消散速率和土的沉降与时间关系的关键性参数。本文选取四川凉山矿业拉拉铜矿排放到小打鹅尾矿库的铜尾矿为试样,利用固结仪和改造的三轴仪,针对三种铜尾矿的固结系数及其变化规律进行了试验研究与理论分析。结果显示,三种铜尾矿的固结系数受固结压力影响的变化规律基本一致,随着固结压力的增大,固结系数先增加,且增速较快,达到峰值后再下降,下降速率越来越小,最后都趋于一个稳定值。随着尾矿颗粒粒径的变小,固结系数峰值也会变小,达到峰值时所对应的固结压力则呈增大趋势。铜尾矿的渗透系数与孔隙比之间呈指数函数关系。其固结系数随固结应力变化的关系式为 。     

尾矿坝固结渗流模型关键参数研究

对已有尾矿坝实际堆积坝勘察的室内试验数据进行了研究,分析了尾矿坝渗流相关参数的规律,并通过对实验数据的拟合得出了相关参数的计算公式。对渗流参数的计算结果与实测结果进行对比,结果表明,拟合公式能满足实际工程计算的需要。     

铜尾矿压缩固结系数的试验研究

选取四川凉山矿业拉拉铜矿排放到小打鹅尾矿库的铜尾矿为试样,利用固结仪和改造的三轴仪,研究分析铜尾矿的固结系数及其变化规律。结果表明,固结压力对三种粒级铜尾矿固结系数的影响规律基本一致,随固结压力增大,固结系数先增加,且增速较快,达到峰值后再下降,下降速率越来越小,最后趋于一个稳定值。随着尾矿颗粒粒径变小,固结系数峰值变小,达到峰值时所对应的固结压力则呈增大趋势。铜尾矿渗透系数与孔隙比之间呈指数关系,固结系数随固结应力变化的关系式为Cv=[(1+e0)ln10×nk010m(e-e0)×σ']/(γwCc)。     

尾矿坝二维固结稳定渗流分析

根据尾矿坝的实际情况，分析了目前尾矿坝渗流分析中存在的问题。提出了考虑渗流场与应力场耦合的二维固结渗流分析方法，进行了系统的理论推导及程序设计，并应用于白雉山尾矿坝的渗流分析。     

饱和尾矿稳态特性研究

饱和尾矿的稳态强度和变形特性是尾矿坝能否发生流滑破坏的关键因素,通过试验充分了解尾矿的稳态特性是尾矿坝稳定性评价的重要内容。以江西九江某尾矿坝体的尾矿为对象,进行三轴固结不排水剪切试验,研究饱和尾矿的稳态特性。结果表明：饱和松散尾矿的三轴固结不排水剪切曲线具有明显的软化特性,曲线软化程度随围压的增大而减小,同一围压下孔隙比越小软化现象越不明显。根据试验结果建立尾矿的稳态线,论证了稳态是尾矿的固有属性,即稳态线具有唯一性。指出稳态内摩擦角是尾矿变形最终可动用的有效内摩擦角,并求出尾矿稳态内摩擦角。     

石墨尾矿沉降特性研究

研究了石墨尾矿浆在不同条件下的沉降特性,研究表明:石墨尾矿的沉降与颗粒细度、矿浆的浓度和外加剂有关:颗粒越细,沉降速度越慢;浓度越低,沉降速度越快,但颗粒的偏析和分级越明显。在矿浆中掺加促沉剂CBC-S时,在低掺量条件下具有加速微细颗粒沉降和改善水质的作用,在高掺量时有促使尾矿固化作用。     

尾矿坝固结渗流的分析模型和计算方法研究

从分析尾矿坝堆积尾矿固结条件、固结状态和应力状态(应力场)入手,考虑固结状态不同和应力场的不同对渗流场的影响,提出了尾矿坝固结渗流分析模型和相应的计算方法.     

尾矿坝固结渗流的分析模型和计算方法研究

从分析尾矿坝堆积尾矿固结条件、固结状态和应力状态 (应力场 )入手 ,考虑固结状态不同和应力场的不同对渗流场的影响 ,提出了尾矿坝固结渗流分析模型和相应的计算方法。     

尾矿充填料浆电渗脱水固结实验

设计了尾砂充填料浆电渗脱水固结实验教学装置,以自然脱水为对照,开展不同初始条件下的充填料浆脱水固结实验。通过监测实验过程中充填料浆的脱水量、浆面沉降高度、温度、电流以及检测尾砂充填体试块强度,对比分析充填料浆在不同条件下的脱水固结性状,研究通电对充填料浆脱水固结过程的影响。本实验有助于采矿工程专业学生与研究人员进一步了解尾砂充填料浆特性,掌握充填料浆电渗脱水方法。     

全尾矿充填料的动电固结试验

<正> 随着充填采矿法比重的日益增加,利用选厂全尾矿做充填料,不仅扩大了充填料的来源,改善矿山环境,保护田园,而且将省去尾矿坝的建造,对降低矿山生产成本具有重要的意义。为达到这一目的,我们对凡口铅锌矿全尾矿充填料进行了动电固结试验。结果证明,此法能有效加速充填料的脱水和固结硬化,提高了充填体的初始强度,对缩短充填法回采工序的循环时间有很大的作用。     

逐级堆排尾矿泥浆排水固结规律试验

设置竖向排水体可有效加快湿堆尾矿泥浆排水固结,提高土体稳定性。为研究排水体作用下逐级堆排尾矿泥浆排水固结规律,通过模型试验对其排水固结过程进行了模拟。试验结果表明:各层孔隙水压力与沉降在土体排水固结过程中变化并不完全同步,应力变化滞后于应变变化;停排期第35 d后孔隙水压力值降幅明显减小,由外加水头下自由水渗流转变为孔隙水渗流;进一步将逐级堆排尾矿排水过程分为沉降絮凝、絮凝压缩、絮体压缩固结、覆水自重固结阶段及自重压缩固结5个阶段;建立了排水体作用下尾矿孔隙渗流模型,并根据该模型计算排水体不同堆积高度最大影响半径,最大影响半径随尾矿的固结程度的提高而逐渐变小,第35 d后0.5 m及1.0 m堆积高度影响半径分别降低至约1.7 m及2.2 m。     

基于K．Terzaghi固结理论的尾矿坝沉积尾矿的渗流模型

以御驾泉尾矿坝坝体沉积尾矿作为研究对象,应用K.Terzaghi固结理论,建立了沉积尾矿平面渗流固结模型和相应的偏微分方程,方程借助有限差分法求其数值解.为保证数值解的准确性,分别从固结试验和沉降观测资料两个方面,对微分方程的数值解进行了全面的评价,使分析结果具有较高的可信度.在研究过程中,利用K.Terzaghi平面渗流固结理论,把土层的固结问题与水的渗流问题有机的结合起来,研究成果不仅为尾矿坝的稳定性分析提供了科学依据,同时也对尾矿坝的治理具有一定的借鉴作用.     

细粒尾矿动力特性的试验研究

通过室内动三轴试验,测试了有色金属铜矿的细粒尾矿动力特性,获得了细粒尾矿在动荷载作用下的动应力与动应变、动应变与动模量及动阻尼比、动孔隙水压与动应力等相关关系,得出动孔隙水压对细粒尾矿动强度的影响有限等结论,对研究细粒尾矿的动力特性作了一些探索.     

温州吹填土固结特性影响试验研究

对温州机场附近的吹填土进行液塑限指标测定实验、颗粒分析实验、标准固结实验.天然软粘土普遍受到土结构性的影响,明确结构性对软粘土压缩特性的影响机制显得尤为重要,对2个天然软粘土原状样进行室内一维固结试验,得到的压缩曲线与已有文献中搜集的原状样压缩曲线进行比较.压缩曲线在对数坐标下均呈现倒S形,并存在明显的结构屈服压力.采用双对数坐标处理后,压缩曲线可由双直线较好地表示,易于确定固结屈服压力原状样屈服后的压缩指数和屈服点含水率,对比结果表明:天然软粘土屈服后的压缩特性取决于屈服时的含水率,而与土结构性无关,解释了天然土压缩曲线位于重塑土上方是由于对应屈服点含水率不同而引起的.     

通过地质聚合反应共同固结磷矿浮选尾矿与炉渣

根据磷尾矿综合利用现状,提出了利用地质聚合反应综合利用磷矿浮选尾矿和炉渣的研究思路。通过碱热活化处理使磷尾矿具有了一定活性,煅烧温度 600 ℃时得到了机械性能最佳的磷尾矿基地质聚合物,分析表明碱热活化处理的作用机理是硅铝酸钠的生成。加入高炉矿渣对磷尾矿进行了改性,当炉渣用量为 50% 时抗压强度达到最大值 30.48 MPa,与不加炉渣时相比强度增加了 12.7 倍,借助 XRD、NMR、SEM、FTIR 分析表明添加高炉矿渣促进了 C—（A）—S—H 凝胶的形成,从而增强了磷尾矿基地质聚合物抗压强度。     

煤岩渗透特性实验研究

中低阶煤层气资源丰富,占全国煤层气预测资源量的26%。煤储层中含有诸多微裂隙,在储层的应力状态发生变化时,储层内部结构发生改变,储层的物性参数随之改变,煤层表现出明显的应力敏感性。为了研究煤岩渗透特性,选取山西晋城裂缝发育良好的煤岩,采用岩石力学三轴实验系统,通过施加不同驱动压力、不同有效应力,探究了不同驱动压力、不同有效应力下储层渗透率变化规律。结果表明,驱动压力不变的条件下,随着有效应力的增加,煤岩岩芯的渗透率降低,当有效应力由0.5 MPa增大到2.0 MPa时,渗透率降低60%以上;在有效应力不变的条件下,随着驱动压力的增加,煤岩岩芯的渗透率呈指数形式降低。     

饱和细粒尾矿大变形固结试验在尾矿库的研究及应用

基于gibson提出的大变形和非线性固结理论,描述出建立在拉格朗日坐标系下的大变形固结特征方程。结合华东某铜矿尾矿库细粒尾矿筑坝的研究项目,在对该尾矿库饱和细粒尾矿进行一系列固结试验的基础上,分析饱和细粒尾矿固结度在自重应力下与时间因素的演化过程,分析细粒尾矿固结度与颗粒组成、分层厚度等因素变化关系;并将理论计算值与离心机试验值进行对比,论证了大变形固结理论在细粒尾矿固结变形研究方面的适用性,并将试验成果应用于实例。