尾矿坝位移分级预警阈值研究及规律分析

针对尾矿坝在线监测重建设、轻利用的现状,基于尾矿坝位移在线监测时间序列,通过多步逆向云变换算法(Multi-step Backward Cloud Transformation Algorithm Based on Sampling with Replacement, MBCT-SR)改进云模型,根据“3E_n原则”和内外包络曲线确定在线监测位移的正常运行值,从而建立尾矿坝位移分级预警阈值模型,并利用某尾矿坝全球导航卫星(Global Navigation Satellite System, GNSS)技术表面位移在线监测数据进行实例验证。结果表明：该尾矿坝水平方向位移的黄、橙、红预警阈值分别为8.41 mm/d、12.94 mm/d、19.41 mm/d,呈现出坝体中间预警阈值最大、并由中间向两侧减小的空间变化规律;尾矿坝垂直方向位移的黄、橙、红预警阈值分别为16.56 mm/d、25.48 mm/d、38.22 mm/d,且随着子坝的堆积,预警阈值逐渐增大。     

不同粒径含氯盐尾矿砂固化的配比优化

针对冀北风沙地区交通干线附近尾矿堆积、大风吹蚀影响交通等问题,将风沙区5种不同粒径的含氯盐铁尾矿作为骨料,以水泥和工业废料矿渣、离子固化剂、氧化钙制备尾矿固化试件,探究其最优配比。基于无侧限抗压强度试验,设计6因素5水平的正交试验,从宏观角度分析固化剂、含水率、尾矿粒径对试件固化效果的影响,借助数据分析软件对其进行配比优化;结合数码显微镜(USB)、电镜扫描试验(SEM)和X射线衍射试验(XRD),从细微观角度对试件进行了固化机理分析。结果表明,影响固化试件强度最显著性的因素为颗粒粒径,其次由大到小为水泥、矿渣、氧化钙、离子固化剂、水;含氯盐尾矿固化试件最优配比为m(铁尾矿)∶m(水泥)∶m(离子固化剂)∶m(矿渣)∶m(氧化钙)∶m(水)=1∶0.12∶0.022∶0.14∶0.08∶0.10,最佳尾矿粒径范围是0.075～0.3 mm;最优配比试件28 d强度可达18.29 MPa。微观分析表明试件内部生成了大量纤维状、片状、针棒状水化产物和连续褶皱状、团簇状C—S—H凝胶体,结构致密、孔隙率低;铁尾矿砂总体活性偏低,其主要起骨架支撑和物理填充作用。固化含氯盐铁尾矿砂作为制备机械沙...     

磷石膏基胶结材固结磷尾矿性能及浸出特征

以磷石膏基材料代替水泥作为磷尾矿充填胶结材,研究了磷尾矿固结浆体和硬化体性能、浸出液污染特性和固结机理。结果表明,在同样条件下,磷石膏基材料固结磷尾矿浆体比水泥泌水量要小、浆体流动性能更优;磷石膏基材料胶结磷尾矿硬化体除3 d抗压强度略低外,其他龄期的强度是水泥的1.21~1.95倍。3 d之后,磷石膏基材料和水泥胶结尾矿硬化体浸出液总磷含量基本相近,但pH明显远低于水泥,总磷也低于污水综合排放标准限值,对环境危害低。硬化体SEM和XRD分析发现,磷石膏基材料水化生成的水化硅酸钙凝胶、针状钙矾石晶体和磷尾矿中白云石、含磷矿物生成的透钙磷石等,是整个磷尾矿固结硬化体具有较高强度、较低总磷含量和pH值主要原因。该研究表明,磷石膏基材料固化磷尾矿比水泥更有应用前景。     

Enhanced adaptability of Sesbania rostrata to Pb/Zn tailings via stem nodulation

Sesbania rostrata is wellknown for its stem nodulation, but the roles of stem nodulation in root nodulation and adaptation of S. rostrata to Pb/Zn-enriched tailings environment has been poorly understood. We investigated the e ects of inoculating (with stem nodule treatment) and non-inoculating (without stem nodule treatment) Azorhizobium caulinodans on the growth, root nodulation, and N fixation of S. rostrata grown on three di erent types of soil substrata: Pb/Zn tailings, garden soil amended tailings, and garden soil. The results showed that plant height, stem basal diameter, biomass, chlorophyll content, nitrogen content and N-accumulation per plant were 2.3%–4.9%, 2.2%–7.7%, 27.8%–72.2%, 17.1%–23.5%, 12.3%–34.2%, and 43.1%–131.2%, respectively, higher in treatments with stem nodule than those without stem nodule for the same soil substrate. With respect to soil substrata, all measurements had consistently higher values in tailings than in amended tailings and garden soil, indicating that the poorer the soil condition, the greater the contribution of stem nodule. In contrast, the number and fresh weight of root nodules on plants without stem nodule were 6.9–11.6 times and 5.8–29.0 times higher than those with stem nodule, respectively, especially with respect to the plants grew on Pb/Zn tailings. In general, stem nodulation favored plant growth and nitrogen fixation of S. rostrata, but suppressed root nodulation. With the ability of stem and root nodulation, S. rostrata can be used as a pioneer plant species for remediation of Pb/Zn tailings.     

铀尾矿堆黏土覆盖治理数值模拟研究

根据铀尾矿堆中放射性核素氡迁移特性,建立覆盖情况下铀尾矿堆氡迁移模型,创新性地使用COMSOL multiphysics软件对覆盖层中氡浓度分布进行可视化数值模拟,采用正交试验对结果进行了分析,并采用RAD7测氡仪分两组实地测量某铀尾矿堆黏土覆盖后的氡浓度。结果表明,采用黏土覆盖时,覆盖层厚度1 m,孔隙率0. 30比较经济合理,黏土参数最佳水平组合为:扩散系数0. 8×10~(-6)m~2/s,孔隙率0. 30,覆盖材料密度1 850 kg/m~3,渗透率20×10~(-12)m~2,吸附系数0. 82 L/kg。研究使用COMSOL multiphysics软件进行可视化数值模拟,开拓了尾矿堆治理的研究思路,具有重要的理论和实际意义。     

降雨条件下尾矿边坡稳定性规律模拟研究

以四川省盐源县平川铁矿黄草坪尾矿库为研究对象,以圆弧形滑动面为计算模型,采用Bishop法和瑞典法,应用SLIDE软件对四川省盐源县平川铁矿黄草坪尾矿库进行静力稳定性数值分析,得出黄草坪尾矿库在不同坝高的坡面条件下,正常工况、洪水工况及特殊工况下的稳定安全系数,并且对黄草坪尾矿库在不同降雨条件下,不同坝高的稳定安全系数规律进行总结,该稳定性规律可为尾矿坝设计与安全建设提供技术支撑。     

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。     

海南昌江石碌钴铜矿尾矿库重金属污染环境现状调查

为了解海南省昌江县石碌镇钴铜矿尾矿库环境特点,分别采集了矿砂、背景土壤、废水、纳污水体和植物进行分析。结果表明,钴铜矿尾矿库的土壤受As和Cu污染严重,周边土壤受到不同程度的重金属污染;废水经过尾矿库沉淀处理后,SS、As、Cu、Co、Fe等监测指标均有所降低,尾矿库起到沉淀吸附处理作用;纳污河流石碌河水质良好;尾矿库内自然生长的菖蒲和水竹均受到重金属不同程度污染,尾矿库内的甘蔗中Cr、Pb含量均超过食品中污染物限量标准,表明尾矿库内不宜种植可食用作物。