干湿循环作用下某金属尾砂的宏—细观力学特性研究

发布时间：2020-11-20 23:10

　　 由于尾矿坝通常是利用起伏的天然地形构筑而成,受自然气候及放矿工艺影响,尾矿坝长期处于一种循环吸湿和脱湿的状态,这势必会引发尾矿力学性质的变化,会对尾矿坝稳定性产生不容忽视的影响。因此研究尾矿在反复经历干湿循环作用下的力学特性变化,具有重要的理论与实际意义。本文采用自行设计的尾矿干湿循环试验装置,以湖南省某金属尾矿坝为研究对象,对所取尾矿进行0~6次干湿循环后,使用三轴剪切仪和体视显微镜对其进行力学特性及细观组构信息的测定并分析试验结果,主要研究成果如下:(1)经历反复的吸湿和脱湿作用时,尾矿的应力—应变关系曲线、孔隙水压力、静强度及抗剪强度指标等力学性质均发生了一定的规律性变化,且干湿循环作用对尾矿在剪切过程中的线性及非线性变形特征具有显著影响。(2)在整个0~6次的干湿循环过程中,尾矿试样的静强度表现为缓慢的逐渐下降,在经历6次干湿循环后达到最低,但不同循环阶段具有不同的下降程度,在中期经历2~3次循环时下降幅度最大,且在经历第4次循环时,试样的静强度并未持续下降反而有较小程度的回升。(3)在细观层面,经历不同干湿循环次数的尾矿,其粒径分布特征、细观孔隙度变化、孔径分布特征和孔隙形态分维数等细观参数均产生了规律性变化,表明干湿循环状态下尾矿试样力学特性的差异主要来源于其细观组构的变化。(4)不同初始干密度的尾矿试样在经历干湿循环作用时,其强度逐渐降低,较低初始干密度的尾矿,在0~3次的循环时期,较3~6次的阶段,其强度的下降程度小于后者,而高密度表现出相反规律,前期的衰减程度明显大于后期。
【学位单位】：南华大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TD926.4
【部分图文】：

图 2.1 某尾矿库及其干滩面，为门洞型支护结构，长 857.8m，坡度约为 1.5%，出堆积坝顶标高 152.68m，总坝高 76.48m，干滩长度。入使用后一直运行良好，但在 1995 年至 1999 年间后管涌现象，危及坝体安全。2000 年 8 月至 2001 年 5采用大口径辐射排渗井，整改后效果明显，浸润线平计院指出该库排洪系统也存在严重事故隐患，随后又管周边浇灌混凝土进行加固工程处理，整改后该排水求。设计研究院对该库的排洪系统进行了安全整改设计

第 2 章 干湿循环试验及尾矿物理性质试验行至 155.0m 标高。2004 年 6 月经国家安全局安全检查组现场检查评估，对该库的安全度管理给予了高度评价和肯定。2010 年通过某单位对该尾矿库进行了工程地质勘察，勘察结果显示，定性满足规范要求，且通过设计院的增高扩容设计，堆积坝标高可由原5.0m 增高到 170.0m，增高 15m，相应库容可达 910×104 m3。对该尾矿库进行多次实地勘查后，选择特定位置进行取样，取样地点和图 2.2，尾砂试样表面性状见图 2.3。

过某单位对该尾矿库进行了工程地质勘察，勘察结范要求，且通过设计院的增高扩容设计，堆积坝标 170.0m，增高 15m，相应库容可达 910×104 m3。库进行多次实地勘查后，选择特定位置进行取样，取试样表面性状见图 2.3。图 2.2 尾矿取样点示意图
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本文编号：2892145