基于采矿充填的尾矿处置技术应用前景

分析了矿山地表尾矿库处置尾矿对环境的危害及尾矿库存在的安全隐患,介绍了尾矿地表干式堆存、尾矿井下排放和尾矿充填等处置尾矿新技术的研究进展及其应用,并讨论了尾矿干式堆存、尾矿井下排放的应用条件以及局限性.总结了尾矿充填技术的发展历程与成功应用的经验.阐述利用尾矿充填既可以解决矿山充填骨料来源,又能够解决尾矿的处置问题,具有非常好的应用前景.     

汛期尾矿坝溃坝事故树分析

根据汛期尾矿坝溃坝的一些典型事例,概括出了导致尾矿坝溃坝的基本事件,应用事故树分析中的最小割集、最小径集及结构重要度,对汛期尾矿坝溃坝事故进行了研究,结果表明,可以选择由滑坡量大、超出正常设计的降雨、未采取有效的排洪措施、大于设计烈度的地震4个事件构成的最小径集作为控制汛期尾矿坝溃坝事故发生的途径,未采取有效的排洪措施是这一途径中的控制重点,可以通过修复或增设排洪设施,汛前降低库水位等措施来实现,这对指导尾矿坝防洪渡汛有重要意义。     

考虑尾矿材料参数空间变异性的尾矿坝稳定可靠度分析

为客观地评价尾矿坝稳定性,在随机场理论和极限平衡分析框架下,采用考虑参数空间变异性尾矿坝可靠度分析的非侵入式随机有限元法,通过Karhunen Loève级数展开方法离散尾矿材料参数（渗透系数、摩擦角等）随机场,利用Hermite随机多项式展开拟合尾矿坝安全系数与输入参数之间的隐式函数关系;再采用拉丁超立方抽样技术产生输入参数样本点求解多项式展开系数;最后,通过应用到一实际尾矿坝工程说明了该方法的有效性。结果表明,该方法可以真实地模拟尾矿材料的空间变异性对尾矿坝稳定性的影响,保证尾矿坝可靠度分析与确定性稳定分析互不耦合,与10 000次直接拉丁超立方抽样方法相比,该方法具有较高的计算精度和效率。     

尾矿坝的失事

尾矿坝失事不仅使尾矿流失,严重时还会破坏下游地区的生态环境,造成巨大的生命财产损失.首先介绍分析了尾矿坝失事与坝型的关系以及溃坝原因和几率的关系.列举了许多国内外重大的溃坝事故和溃坝所造成的损失,分析了溃坝原因.通过国内外的实例说明,希望引起大家对尾矿坝安全工作的重视.     

基于最大Lyapunov指数分析的尾矿坝浸润线控制混沌方法

为了改善尾矿坝浸润线状况，提出了一种控制混沌方法。该方法对时间序列叠加一个周期振动，通过最大Lyapunov指数分析，来判别叠加前后系统混沌特性的变化，进而实现控制混沌。应用这种方法，分析了银山铅锌矿尾矿坝浸润线实测数据。结果表明，叠加周期振动可以降低最大Lyapunov指数。最大Lyapunov指数的降低程度与振动周期成负相关，与振幅成正相关。采用控制混沌方法，即对尾矿排放、库水位调节、排渗、不同尾矿库的使用等措施进行周期性控制，可以提高尾矿坝安全度，实现尾矿坝科学管理。中还以防洪高度为例，具体分析了尾矿坝工程中的控制混沌，表明该方法在应用上是可行的。     

基于JC法尾矿坝稳定性可靠度研究

论述了可靠度理论在尾矿坝稳定性评价中可有效弥补定值法(安全系数法)存在的不足。文中选用JC法作为可靠度分析方法,结合实例对尾矿坝进行稳定性分析,分别求出了尾矿坝在正常和洪水工况下运行时的可靠度指标。并通过与定值法(安全系数法)比较,发现可靠度指标对坝体材料物理力学参数变异性的敏感度高于安全系数,因而得出可靠度方法可以更加全面、客观的反映出尾矿坝稳定性的真实状态。     

当前我国尾矿处理的对策

1 前言1.1 尾矿的产生与矿业生产现状 尾矿是选矿过程中分离出来的废石、脉石及其它共生或伴生成分,是选矿工艺中不可避免的产物。 尾矿的大量弃置,不仅占用了大量土地,且尾矿坝一旦倒塌将造成生命财产的损失。 尾矿库内废水渗漏与排放对周边地区农田、江河湖泊等自然水源造成污染。表层干燥,矿砂扬起,在主导风向下侧相当区域内散播,造成大气污染。以及向水源、庄稼、绿化带扩散有毒有害化学物质。尾矿造成的水污染与大气污染在每个矿山都不同程度地存在,使矿山企业背上了沉重的经济赔偿负担。     

稀土尾矿对建筑垃圾陶粒烧制的影响研究

为了应对建筑垃圾和稀土尾矿的资源化利用问题,以建筑垃圾为主要原料、稀土尾矿为辅助原料进行了多孔陶粒烧制试验,利用XRD、XRF分析了原料化学成分及物相组成,利用差热技术分析了加入尾矿对陶粒烧结温度的影响规律,测试了陶粒的平均孔径、筒压强度等性能指标。结果表明,稀土尾矿对建筑垃圾陶粒的烧制主要有两方面的影响:1)降低了陶粒的烧结温度,加入10%的尾矿可将非晶转变温度从1 100℃降低至1 038℃; 2)加入适量尾矿可促进多孔结构的形成,但过量加入会导致陶粒孔径尺寸过大,孔径分布不均匀,进而影响陶粒力学性能。加入10%尾矿时,筒压强度从3.21 MPa降低至2.98 MPa;加入30%尾矿时,筒压强度进一步降低至1.01 MPa。综合考虑,10%的尾矿加入量较为合适。研究表明,建筑垃圾可以作为烧制陶粒的主要原料,而稀土尾矿可作为造孔剂和助熔剂得到应用。     

坝体动力抗震及尾矿动力特性分析

为研究尾矿坝的动力抗震特性以及为抗震措施提供理论指导,以四川某尾矿库为例,分析了该尾矿坝在EI Centro地震波、汶川地震波和人工地震波作用下的位移、加速度、液化、安全系数的动力响应特性。采用GDS动三轴仪对该尾矿库的3种典型尾矿进行动力实验,研究结果表明:随着动剪应变幅的增大动剪切模量比逐渐减小,阻尼比逐渐增大;3种尾矿的动压缩弹性模量的倒数与动轴向弹性应变之间的关系为直线关系,在双对数坐标系中,平均有效应力与动剪切弹性模量的关系为直线关系;尾粉质黏土抗液化强度较低,应优化尾矿排放工艺使其尽量沉积到库尾。     

绿松石尾矿堆场边坡稳定性分析

为了研究尾矿堆场边坡的稳定性及灾害成因,以秦古镇三岔沟绿松石矿区的尾矿堆场边坡作为典型的尾矿边坡研究对象,分析该绿松石尾矿边坡特点及其灾害原因,并建立边坡失稳事故树,得到失稳因素的最小割集。基于极限平衡分析理论和SLIDE软件仿真建模,研究三岔沟山体和矿区尾矿堆场边坡的安全稳定性。依据边坡各级台阶的安全系数和不稳定边坡的位置,不仅可以确定失稳边坡的失效概率,也为采取合理的治理措施提供依据。经分析得到,秦古镇三岔沟绿松石矿区的四级台阶均存在不稳定滑面,尤其是第二、三级台阶的失效概率最大,应及时采取治理措施。     

集对分析法在尾矿坝稳定性安全评价中的应用

本文运用相关性分析,将与尾矿坝稳定有关的参数和设计指标进行分类,建立了相互独立指标的尾矿坝稳定性评价指标体系,并应用集对理论建立了尾矿坝稳定性评价模型。随后通过国内尾矿库专家系统对体系各指标进行的评估,结合层次分析法,得到了各指标的权重;根据集对分析法,并将指标分成3个级别,由于归一化联系数μ的取值范围[-1,1],按照"均分原则",从而提出尾矿库运行期稳定等级的划分方法。最后,应用尾矿坝稳定性评价模型对某尾矿坝稳定性进行计算分析,实例分析表明,本文建立的尾矿坝稳定性评价指标体系和安全评价模型,可以用于评估尾矿库运行期稳定性的状况。     

影响尾矿坝渗流场的因素分析

在将尾矿坝剖面概化为一基本剖面的基础上 ,探讨了坝体内各层渗透系数之比、尾矿堆坝干滩长度、尾矿堆坝上游坡度、下游坡度、出口附近渗透系数降低等因素对尾矿坝浸润线的特殊影响 ,提出尾矿坝前期设计中应综合考虑能够降低浸润线的各因素 ,以设计出更合适的坝型、排渗设施及其合理尺寸。笔者对影响尾矿坝渗流场的因素分析和研究的结果可为尾矿坝设计、施工及尾矿坝的管理提供参考。     

尾矿坝边坡失稳判据研究

为避免尾矿库失稳破坏所带来的巨大损失和灾难,依据尾矿坝边坡破坏特征,将坝体边坡的破坏全过程分为连续的变形阶段和非连续的滑动阶段。建立相应的数学模型,采用蠕变理论及李雅普诺夫函数法分析尾矿坝边坡变形、滑动过程的稳定性,提出尾矿坝边坡失稳的加速度判据,得出滑动过程位移解析解。运用FLAC3D对山西某尾矿坝边坡进行计算,得到安全系数为1.67,边坡稳定;通过坝体边坡表面某点位移监测曲线可以看出ü<0,采用加速度判据可得此边坡稳定,与数值模拟结论相同。     

细粒尾矿坝漫顶溃坝机制及灾变过程

为阐明细粒尾矿坝漫顶溃坝事故的致灾机制,在力学分析的基础上,借鉴前人成果,研究漫顶溃坝事故的产生机制和灾变过程。分析结果表明,尾矿坝的漫顶溃坝破坏是由水流牵引应力对坝顶溃口形成的促进作用、下泄水流对溃口的冲切加深作用和边坡失稳对溃口的横向扩展作用3方面共同影响造成的。分析尾矿坝漫顶溃坝的灾变过程可以发现,在坝体横向方向,从下游向上游,尾矿坝被漫顶水流层层剥蚀;在坝体纵向方向,水流的冲蚀作用导致溃口边坡产生间歇性失稳坍塌现象,2个方向的作用导致尾矿坝最终溃决。     

大红山微细粒铁尾矿固化技术研究北大核心CSCD

以大红山微细粒铁尾矿固化干堆为背景,研究了矿浆自然沉降特性、过滤特性以及3种沉降剂对其沉降效果的影响,同时对铁尾矿的固化进行了研究。结果表明,在32%矿浆中加入沉降剂,其沉降性和过滤性均优于原矿浆,且泌水较澄清。土工物理力学性能测试及XRD、SEM分析表明,低温陶瓷胶凝材料的活性硅酸盐矿物在碱激发条件下反应生成水化硅酸钙(C-S-H)及水化铝酸钙(C-A-H)胶凝,其水化产物填充于尾矿颗粒间,使颗粒胶结连接成具有一定承载力和水稳性的复合材料,实现了尾矿的安全堆存。     

尾矿坝防洪安全及开裂可能性的评价方法研究

尾矿库的安全稳定在矿山的安全生产和环境保护中具有十分重要的意义。尾矿库安全评价应该研究坝及其附属构筑物的安全状况,评价尾矿库的安全等级。本文立足于尾矿库工程和水利水电工程的实践经验,研究了尾矿坝防洪安全的计算方法,提出了尾矿坝开裂可能性的数学模型和评价方法,模型中将摩尔-库伦强度准则扩展到受拉段,定义了拉压变形的过渡方式,扩展后的强度准则可以描述尾矿坝的压剪、拉剪及拉伸等多种破坏模式。通过计算算例验证了防洪安全计算方法、尾矿坝开裂可能性的数学模型和评价方法能够有效运用于尾矿库的安全评价。     

细粒尾矿坝暴雨蓄洪局部溃塌原因分析

为分析某细粒尾矿坝暴雨蓄洪局部溃决机理,对尾矿颗粒组成及其物理力学指标、尾矿砂沉积分布特征、调洪引起的坝体渗流条件与浸润线变化、渗流稳定以及排水设施等方面进行了分析,同时进行了相应的滑动稳定性计算.根据非饱和土理论从以下几方面探讨了细粒尾矿坝局部失稳原因:降雨使上部子坝非饱和尾亚砂土含水量增加,基质吸力降低导致其抗剪强度下降,浸润线位置上升;排水措施不足以及渗流稳定计算等.     

某铀尾矿库地震和渗流耦合作用下稳定性研究

为了研究某铀尾矿库在不同工况下渗流流态和安全系数,以南方某铀尾矿库为对象,耦合GEO-Studio软件中SLOPE/W和SEEP/W模块,并利用极限平衡理论模拟研究了不同工况下坝体渗流流态和安全系数。结果表明:水流主要通过尾粉土层流过尾矿坝,使水力坡降主要集中在初期坝坡前底部;随着水位上升,坝体中水力等势线越来越稀疏,同时尾矿坝3个渗流截面流速加大; 6~9度地震烈度激励下,尾矿坝安全系数维持在1.23~0.91之间,不能满足规程要求。建议初期坝坡坝底埋设排水管,减小水流对初期坝压力,同时对尾矿坝,特别是尾粉土层进行灌浆加固,提高尾矿坝稳定性。     

考虑干密度影响的尾矿材料土水特征曲线模型及其应用

尾矿坝在运行过程中,堆积尾矿处于干湿交替环境,进行稳定性分析需要确定其抗剪强度和渗透系数。直接测量上述参数存在价格昂贵、耗时等缺点,而土水特征曲线是研究土的非饱和特性的重要工具。针对典型的尾矿材料,分别进行不同干密度尾矿样的脱水试验,测量不同吸力下尾矿样的含水量。在此基础上,整理得到不同干密度下尾矿样的土水特征曲线,采用Gardner模型对其进行拟合,得到考虑干密度影响的尾矿材料土水特征曲线模型。最后,将其应用于尾矿边坡的稳定性分析中,探求基质吸力对边坡稳定性的影响。研究成果可为尾矿材料的力学特性以及非饱和尾矿坝稳定性分析提供理论基础。     

毛细驱动诱发的尾矿强度劣化演化规律及机制

为了研究毛细作用对尾矿坝工程性质的影响规律及机制,以陕西某铜矿尾矿为研究对象,通过直剪试验对自然含水状态下、毛细饱和状态下、重力饱和状态下堆积坝外坡和沉积滩面不同距离处的尾矿进行力学性质测试。结果表明：尾矿黏聚力随粒径减小逐渐增大,内摩擦角随粒径减小逐渐减小,二者共同作用影响其抗剪强度;随含水率的增大,尾矿强度逐渐下降;浸润线以上毛细饱和带中尾矿含水率与浸润线以下尾矿含水率相等;基于以上研究结果,引入毛细饱和带概念,提出了基于毛细作用影响的尾矿坝真实浸润线的概念与计算方法,修正了浸润线高度计算公式。