赣南某稀土矿山原地浸矿的收液与表层滑坡规律的数值模拟计算

发布时间：2017-09-02 19:32

  本文关键词：赣南某稀土矿山原地浸矿的收液与表层滑坡规律的数值模拟计算

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【摘要】：目前,离子型稀土矿开采主要采用原地浸矿工艺,开采过程中取得了较好的经济效果,但同时也出现了许多问题,如导流孔收液效果不佳浪费了宝贵的稀土资源,注液过程中时常发生滑坡造成经济损失以及人身安全事故。本文结合在赣州市信丰县某矿点调研的情况,针对开采过程中密集导流孔的回收效果、坡面裂缝以及表层滑坡等问题进行了相关研究。在采矿现场,测试了矿山不同深度处的土体天然密度和含水量;用试坑单环法测试了矿山不同深度处的土体天然渗透系数;测试了密集导流孔的收液量和注液井的注液量,同时测试了矿块的浸润线高度,计算出该矿区密集导流孔的回收率。在室内,选取现场带回来的土样用GDS动三轴仪进行静三轴压缩试验,测定了矿山表土层和矿层的黏聚力;用应变式直剪仪进行快剪试验,测定了矿山表土层和矿层的内摩擦角。运用GeoStudio2007数值计算软件,采用现场和室内试验测出的土性参数,找出基本模型进行了不同注液范围下不同注液强度的表层滑坡规律研究;根据现场两处出现裂缝的坡面地形建立模型,计算出滑坡临界水位高度。通过以上试验和研究得出了以下结论:(1)试验矿块地下潜水面距离导流孔收液口垂直高差为0.5~2m,矿块形成稳定渗流场时,密集导流孔收液的回收率为75.38%。(2)注液范围大于等于40%,注液强度大于等于0.8m3/(m?d)时,矿块容易发生表层滑坡,滑坡最大深度为4~6m左右,剪出口高度为10~13m左右。(3)注液范围小于等于30%,注液强度大于等于0.6m3/(m?d)时,滑坡最大深度和剪出口高度变化不大,滑坡深度在8.38m左右,剪出口高度在8.68m左右。(4)通过液位观测孔观测矿块的水位高度,当水位高于滑坡临界水位时,减小注液强度,使矿块的水位低于临界水位,可以有效的防止滑坡灾害的发生。
【关键词】：离子型稀土矿 回收率 数值计算 表层滑坡 临界水位
【学位授予单位】：江西理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD865
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 选题依据及课题研究意义8-9
• 1.2 文献综述9-11
• 1.2.1 密集导流孔收液的渗流规律9-10
• 1.2.2 稀土矿山滑坡研究现状及发展动态10-11
• 1.3 研究内容及目标11
• 1.3.1 研究内容11
• 1.3.2 研究目标11
• 1.4 研究方法与技术路线11-14
• 1.4.1 研究方法11-12
• 1.4.2 技术路线12-14
• 第二章 密集导流孔收液效果现场测试14-22
• 2.1 试验概述14
• 2.2 现场测试14-21
• 2.2.1 收液量测试15-18
• 2.2.2 注液量测试18-19
• 2.2.3 浸润线高度测试19-21
• 2.3 计算结果及分析21
• 2.4 本章小结21-22
• 第三章 稀土矿山表层滑坡规律数值模拟计算22-40
• 3.1 现场滑坡概述22-23
• 3.2 土体天然物理参数现场测试23-29
• 3.2.1 密度测试24-25
• 3.2.2 含水量测试25-26
• 3.2.3 渗透系数测试26-29
• 3.3 表层滑坡规律数值计算29-39
• 3.3.1 模型建立与计算思路30-32
• 3.3.2 计算过程及结果分析32-39
• 3.4 本章小结39-40
• 第四章 稀土矿山滑坡临界水位数值模拟计算40-56
• 4.1 现场概述40-41
• 4.2 土体强度试验41-48
• 4.2.1 三轴压缩试验42-46
• 4.2.2 快速剪切试验46-48
• 4.3 滑坡临界水位数值计算48-55
• 4.3.1 计算方案及工况概述48-49
• 4.3.2 计算过程及结果分析49-55
• 4.4 本章小结55-56
• 第五章 结论与展望56-58
• 5.1 结论56
• 5.2 展望56-58
• 参考文献58-61
• 致谢61-62
• 攻读学位期间的研究成果62-63

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本文编号：780501