酸碱溶液对含硫尾矿砂渗透特性的影响研究

为研究酸碱溶液作用下含硫尾矿砂渗透特性的变化规律,对采自辽宁阜新某尾矿库的含硫尾矿砂开展研究,测得不同p H值溶液入渗条件下尾矿砂的孔隙比、渗透系数等参数,研究了不同水化学环境条件下含硫尾矿砂渗透特性的变化规律。研究表明,经酸溶液入渗的尾矿砂在试验前24 h内,渗透系数显著增大,随着时间的增加,渗透系数逐渐降低至最小值;Na OH溶液处理后的尾矿砂渗透系数逐渐减小;经酸碱溶液入渗的尾矿砂的渗透系数均随着孔隙比的增大而逐渐增大,且各工况的渗透系数均呈现出先缓慢增长,后快速增加的变化趋势。研究成果将为尾矿坝的安全运行和稳定性分析提供重要参考价值。     

尾矿砂的静力液化特性评价

本文论述了饱和尾矿砂在不排水静荷载作用下的液化特性,研究发现:影响静力液化特性的因素主要取决于砂样的孔隙比,但也受固结应力条件,特别是潜在破裂面上的初始剪应力的影响;触发静力液化的条件与发生静力液化后的稳态条件,都与砂样的孔隙比存在单一关系。文中提出根据触发条件确定发生静力液化临界孔隙比的方法,并建议采用静力液化安全指数评价静力液化后果。     

含硫尾矿砂膏体充填材料力学特性试验研究

用单轴抗压强度试验与单轴蠕变试验对3种含硫尾矿砂充填材料进行了测试。结果表明,以尾矿砂、粉煤灰、水泥为主要原料,按照设计配比制备的膏体充填材料满足采空区回填工作与力学性能要求;3种含硫量试件的单轴抗压强度均随养护龄期的增大而增大,但后期增幅均有所减小;含硫量为10%时的试件单轴抗压强度值最大,含硫量为25%时最小;载荷不变时试件的轴向应变随加载时间的增长几乎不变,载荷增加时轴向应变均有突变,曲线呈非线性台阶状,具有典型的非线性特征。     

不同固结压力与级配条件下尾矿砂孔隙比特征

渗透系数对尾矿坝渗透破坏有直接影响,其主要受孔隙比大小的影响,而孔隙比受固结程度与颗粒级配2种因素双重影响。通过对尾矿坝原状样固结压力与颗粒级配进行分析,确定原状尾矿砂不具备结构性,其孔隙比主要受固结压力与颗粒级配的双重影响,当固结压力逐渐增大时,孔隙比逐渐减小;当尾矿砂分维值逐渐增大时,孔隙比逐渐减小。     

黏土改良铁尾矿砂物理力学特性试验研究

为探究不同黏土掺量对铁尾矿砂物理力学特性的影响规律,以河北省赞皇县某尾矿库的铁尾矿砂为研究对象,借助外掺黏土的改良方法,通过击实试验、加州承载比试验与常规三轴试验,研究黏土掺量对改良铁尾矿砂物理力学特性的影响。结果表明:改良土的最大干密度随黏土掺量增加呈现出先增大后减小的规律性;铁尾矿砂中掺入黏土可有效提高其加州承载比强度;当黏土掺入量在恰巧充分填充铁尾矿砂孔隙临界点附近时,改良土更易压实,其强度与刚度指标综合表现最为优异。     

风水沟尾矿砂力学特性试验与尾矿坝可靠性分析

风水沟尾矿库的坝体及附近的粗砂颗粒分布较广,粒径比较大,Cu = 7. 474,Cc = 2. 154,范围在 1 ~ 3 之 间,级配良好;远离尾矿坝细砂粒径较小,颗粒分布范围窄且不均匀,Cu = 2. 844,Cc = 0. 907,级配不良。 在干密度 1. 75 ~ 1. 90 g / cm3 范围内,尾矿粗砂和细砂在 100~ 500 kPa 围压作用下均表现为具有峰值但残余强度与峰值强度非常接 近的破坏现象,围压越大,峰值点出现越晚,轴应变大约在 6% ~ 11%处。 通过尾矿砂三轴 CU 试验,得到了邓肯—张模 型参数。 极限平衡法确定性分析得到的最小安全系数为 1. 297,蒙特卡洛随机性分析的获得的最大破坏概率是 4× 10-14,最小可靠性指标为 7. 756。 说明坝体稳定性良好,从坝体滑动破坏的角度来看溃坝风险较低。     

聚丙烯纤维加筋尾矿砂力学特性试验研究

为探索加筋尾矿砂用作路堤填料的可行性,将不同长度、不同含量的聚丙烯纤维掺入铁尾矿砂中,开展纤维对尾矿砂单轴抗压强度、黏聚力和内摩擦角影响的室内试验。结果表明,掺加聚丙烯纤维能够显著提高尾矿砂的单轴抗压强度,但连续增大聚丙烯的纤维长度、持续提高纤维含量对尾矿砂抗压强度影响不大;加筋尾矿砂的黏聚力随纤维长度和含量的增加呈先增大后减小的趋势,但掺加纤维后尾矿砂的黏聚力整体上高于未添加纤维的尾矿砂;尾矿砂的内摩擦角几乎不受聚丙烯纤维长度和含量的影响。长度1.5 mm、含量0.20%的聚丙烯纤维是最优的加筋配比,这为尾矿砂用于路堤填料提供了试验依据。     

沉井壁与尾矿砂摩擦特性室内试验研究

尾矿堆积坝渗透破坏是导致尾矿坝溃坝事故的重要原因之一,辐射井降水技术已逐步推广应用于尾矿堆积坝排渗加固工程。为了探讨主井与尾矿接触面的力学特征,介绍了自行研发的同心圆试验装置及测试方法、典型尾矿试样的室内试验研究,尤其对摩擦系数与尾砂干密度的关系,以及不同深度实际法向力的计算方法等进行了试验研究。     

尾矿砂结构特征对渗透性影响的数值模拟

为了探究尾矿砂结构特征对其渗透性的影响,以尾矿砂圆柱模型为研究对象,采用FLUENT对不同实验条件下的尾矿砂圆柱渗透系数进行数值模拟,验证了数值模拟方法在求解渗透系数时的有效性。通过研究不同结构特征因素对尾矿砂圆柱渗透系数的影响,得出了渗透系数和颗粒直径、孔隙率之间的规律。在孔隙率固定不变的情况下,渗透系数和颗粒直径的平方近似呈正比关系;在颗粒直径不变的情况下,渗透系数和孔隙率的三次方成正比关系。极差分析结果显示,颗粒直径是影响渗透系数较大的因素,次因为孔隙率,且两者的影响都表现出正相关性。     

尾矿砂的动模量和阻尼比特性试验

尾矿砂的动模量和阻尼比特性对尾矿库的地震反应分析具有重要作用。通过对某中线法铜矿尾矿库的尾粉砂、尾细砂和尾中砂开展共振柱试验,研究分析三种尾矿砂材料的动剪切模量和阻尼比特性,并与相同密实度下的石英标准砂进行比较。结果表明：相同围压下,尾粉砂的动剪切模量最小,阻尼比最大;石英砂的动剪切模量最大,阻尼比最小;尾细砂的动剪切模量比尾中砂的略大,阻尼比比尾中砂的略小。同时,通过对动模量和阻尼比试验结果曲线回归拟合,得到了三种尾矿砂各围压下的Hardin-Drnevich模型参数。     

某尾矿料的物理力学性质试验研究

尾矿的物理力学性质如干密度、强度等与其堆存深度关系的密切程度与一般的土有较大的区别。对广东省大宝山槽对坑尾矿库尾矿料进行的物理力学性试验研究中, 得出了e-p曲线拟合幂函数方程以及尾粉砂内摩擦角和孔隙比的关系。研究表明, 各种尾矿都具有一定的凝聚力。控制尾矿排放工艺, 改善坝体的排水条件是增强坝体的稳定性的必要条件。     

尾砂胶结充填体力学性能与微观结构研究

胶凝材料水化产物的种类、数量及其微观结构将直接影响尾砂胶结充填体的宏观力学性能。本文采用XRD、TG-DSC、SEM等研究方法,建立了尾砂胶结充填体宏观力学性能(单轴抗压强度)与胶凝材料水化产物种类和数量之间的关系。研究结果表明,随着灰砂比和养护龄期的增长,尾砂胶结充填体内钙矾石等水化产物的含量随之增多,尾砂胶结充填体的单轴抗压强度σc与胶结体中钙矾石的含量x呈一次直线正相关关系,即σc=2.0126x+0.5295,相关性系数为0.9610;增加充填体中AFt的含量有助于提高其单轴抗压强度。     

尾矿坝坝体沉积尾矿的力学性质分析与研究

通过工程实例，结合两次勘察成果，分析了御驾泉尾矿坝坝体沉积尾矿在固结沉降过程中物理力学性质的变化规律。     

全尾砂改性固化力学性能研究

为实现浓缩全尾砂固化堆存,达到地表无害化处理目的,选用矿渣粉、生石灰、工业石膏和膨润土开发尾砂改性固化剂。以三山岛金矿全尾砂为研究对象,测定了尾砂的物化性质;设计了改性固化剂配比试验和正交试验,对固结体强度的影响因素进行了分析,确定了改性固化剂的最佳配比。结果表明:随着生石灰、工业石膏和膨润土占比的增加,尾砂固结体强度变化为先增大后减小,尾砂料浆浓度越大,固结体强度越大;工业石膏的含量变化对尾砂固结体的强度影响最显著;在灰砂比1∶20条件下,适合三山岛全尾砂固结的最佳改性固化剂配比为矿渣粉78.8%、生石灰13%、工业石膏7%、膨润土1.2%。     

反复干湿循环对尾矿的力学特性影响研究

为研究尾矿的物理力学性质对尾矿坝的稳定性影响,以湖南省某铅锌矿作为研究对象,通过非饱和室内三轴剪切试验测试试样,经过多次吸湿—脱湿路径后的物理力学特性,研究干湿循环作用对尾矿的强度特性影响。试验结果表明:偏应力峰值随干湿循环次数的增加而减小,并于三次后基本趋于稳定;随干湿循环次数的增加,试样刚度软化现象加剧,应力-应变曲线由强化型转为平稳型;在经历多次干湿循环后试样土体会发生不可逆转的变化。     

Na_2CO_3-ZnO半熔融-碱滴定法快速测定高岭土中硫含量研究

建立了Na2CO3-ZnO半熔融的碱滴定法快速测定高岭土中硫含量的分析方法.试样用碱性熔剂半熔,熔块以水浸取,硫即以SO42-形式存在于溶液中,在微酸性介质中,盐酸联苯胺能与SO42-生成硫酸联苯胺沉淀,沉淀过滤并溶于热水后,以酚酞作指示剂,用碱标准溶液进行滴定.测定结果的相对标准偏差为2.45%,加标回收率在95.4%～100.6%之间.结果表明,改进后的本法具有简单、快捷、准确、干扰小等特点,准确度和精密度与标准方法一致,测定结果的相对偏差小于1.0%.     

干湿循环对全尾砂固结体强度的影响研究

为研究干湿循环条件下全尾砂固结体单轴抗压强度的变化规律,选取不同水泥掺量的固结体为研究对象,进行干湿循环处理后的宏观强度与微观结构检测试验,探讨了胶凝材料掺量与养护时间对固结体强度的影响,并对经历不同干湿循环次数及胶凝材料掺量下固结体微观结构变化规律进行分析.结果表明:养护3d与7d的固结体试件,随干湿循环作用的持续进...     

高硫尾砂充填体性能及化学外加剂对其影响

金属矿尾矿中通常含有较高的硫,充填尾砂中硫含量过高,会降低后期充填体的强度。采用硫精矿与高硫尾砂共同调节全尾砂中的含硫量,研究含硫尾砂对充填体凝结时间和强度的影响,并根据研究结果提出添加硅酸钠和柠檬酸两种调控措施。试验结果表明,随着尾砂含硫量增加,充填料浆凝结时间延长,充填体强度降低。含硫量低于18%的尾砂充填体28 d强度大于1.2 MPa,可以直接用作充填骨料。硅酸钠添加量低于4%时,促凝效果明显,但由于次生膨胀相的生成,充填体28 d强度出现下降。柠檬酸添加量为0.3%时,充填料浆凝结时间增加不明显,此时充填体28 d强度达到10 MPa,且随养护时间增加未出现降低,满足充填要求。由于充填体早期强度增长受到抑制,导致其结构疏松,不断生成的次生膨胀相产物可以填充水化产物之间空隙,使充填体内部更加密实。