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。

矿山沉积尾矿开采生产实践

低品位尾矿再处理是提高矿产资源利用率的有效途径。文中介绍了辽宁五龙金矿采用装载机-汽车机械开采和高压水枪水力开采沉积多年尾矿的工艺和设备,以及两种开采方法的特点、主要技术经济指标。

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。

尾矿坝静力稳定分析的探讨与建议

尾矿坝不同于传统水库土石坝,不应完全按照传统土石坝的稳定分析方法。探讨了上游式尾矿坝静力稳定分析中的常见问题,分析了尾矿坝中孔隙水压力与超孔隙水压力来源,提出dp不大于0.05mm的尾矿坝年上升速率应不大于20m/a,对于上升速度过快的尾矿坝内应增设排水设施,以利于超孔隙水压力及时消散。在抗滑稳定分析方面,依据土力学的基本原理,明确了有效应力与总应力稳定分析方法的适用条件,将尾矿坝生命周期初期坝施工结束期、堆坝期、退役期等三个阶段,分别采用不同的稳定分析方法与强度参数。还讨论了尾矿坝中的两种特殊材料饱和松砂与尾矿泥的强度指标,提出稳定分析中应注意饱和松砂静力液化和尾矿泥欠固结的特性,对于大于临界孔隙比的饱和松砂,在一定触发条件下,可采用稳态强度。对于欠固结的尾粘土,建议采取不固结不排水强度指标或cu/p'估计不排水强度。

尾矿高浓度排放技术的发展概况及展望

对于尾矿传统湿排技术来说,不仅坝体的稳定性差,对环境也有极大的影响,然而高浓度排放技术有效地缓解或解决了这些问题。文章从尾矿脱水、料浆输送和尾矿沉积等多方面,介绍了高浓度排放国内外发展情况,如多段式到一段式脱水和脱水设备的发展、泵压输送中泵送设备的类型,以及尾矿沉积中排放口的布置方式等。介绍了边坡角预测理论,主要包括Blight和Bentel边坡角预测模型、Kupper提出的边坡角经验公式,以及Sofra和Boger提出的边坡角经验公式。指出了高浓度排放技术存在的问题,如膏体的定义不清晰、高浓度排放的适用条件、沉积裂缝和边坡角预测模型不精确。最后总结了高浓度排放的发展趋势,如膏体排放模式、排放口的中央式布置和设备选型,如高浓度底流和处理量的脱水设备,以及高压高效率的泵送设备等。

尾矿高坝的边坡稳定性研究

尾矿坝的安全运行是保证矿山生产正常运行的必要条件。针对江西某尾矿高坝,在现场调查的基础上,进行了现场勘察和取样工作,分析了尾矿沉积规律和坝体组成结构,开展了不同工况下的坝体稳定性研究,并探讨了坝体灾害的防治措施。研究结果表明,从坝区至库内,尾矿由粗变细的趋势非常明显;由上到下,由于采用中线法堆积,尾矿由粗变细的趋势不大明显;尾矿坝的沉积滩形态舒缓,其坡度较为平坦,且未见尾矿泥;尾矿坝处于正常运行工况和洪水运行工况时,计算的安全系数能满足规范要求,尾矿坝基本处于稳定状态;在尾矿坝处于全饱和工况和地震工况时,计算出的安全系数远低于规范规定的要求,坝体的稳定性也明显降低,使得坝体处于极不稳定状态。

排浆速度对尾矿沉积影响的模型试验研究

尾矿库中尾砂的沉积规律受颗粒级配、浆体浓度和排浆速度等因素的影响,其中排浆速度是影响尾矿沉积规律的主要因素之一。本文采用自行研制的水力分选粒度分析装置,对阜新同乃铁尾矿砂进行排浆速度分别为0.15cm/s、0.30cm/s、0.45cm/s的尾矿沉积模型试验。研究结果表明:(1)通过单粒尾矿砂临界状态分析,得到了尾矿颗粒运动-沉积临界速度关系和尾矿沉积判据,并通过试验验证其正确性。(2)沉积滩坡度随排浆速度的增加而减小,沉积池内的沉积坡度几乎不受排浆速度影响。(3)排浆速度越大,水平方向尾矿颗粒的分选性越好,以中值粒径为0.040mm代表,三种流速对应位置分别为61.4cm、70.8cm和76.7cm。

Fractal character of lenticles and its influence on sediment state in tailings dam

The distribution of tailings lenticles reflects the sediment state of tailing dam, and has a great influence on the stability of the dam. In order to disclose the distribution law of tailings lenticles in theory, 12 geological cross-sections, including 7 cross-sections of tailings dam constructed by the upstream method and 5 cross-sections by the middle line method, were analyzed with box dimension method. The results show that the distribution of tailings lenticles has better fractal character with box dimension from 1.290 7 to 1.513 6. The box dimension of the tailings dam constructed by upstream method is nearly 1.50 and that by middle line method is 1.30. Thereby the values of lenticles dimension have obvious relation to the method of constructing dam, and reflect the sediment state of tailings dam with the rule that smaller value means better state.