基于流-固-化多场耦合分析的尾矿坝长期稳定性研究
发布时间：2021-10-27 15:35
尾矿库既是保证矿山企业选矿厂正常生产的必要条件,同时也是易导致灾害事故发生的潜在威胁。我国是尾矿库大户,更是病、危尾矿库大户,尾矿库的安全性和稳定性己经成为社会各界关注的重点问题。尾矿酸化是硫化物矿山尾矿中普遍存在的客观现象,在硫化物矿山中,尾矿砂颗粒较细,随着堆积时间的累积,尾矿在氧化菌、水、氧气、氧化剂(如Fe3+)等催化作用下,其所含的硫化矿物（FeS2）会发生氧化生成硫酸盐和硫酸。尾矿氧化产生的酸性废液还会进一步与尾矿中的金属氧化物发生复分解反应生成难溶沉淀。尾矿的氧化与复分解反应会对尾矿坝的坝体产生腐蚀作用,改变尾矿坝的相关物理力学性能,影响尾矿坝的长期稳定性。论文以湖南省教育厅重点科学研究项目（课题编号:18A252）为依托展开,结合尾矿砂室内浸泡实验进行化学、物理、力学测试的方法研究尾矿酸化;在实验基础上,研究建立考虑尾矿酸化影响的化学场（C）方程、应力场（M）方程、渗流场（H）方程,联立M、H、C方程形成方程组,建立M-H-C多场耦合数值模型;借助M-H-C数值模型开展模拟试验,研究尾矿坝长期稳定性。主要研究内容及结论如下:（...
【文章来源】：南华大学湖南省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
浸泡装置试验图
反应装置试验图
21图3.4颗粒分析试验1.试验原理筛分法是采用物理振动的方式通过不同尺寸大小的标准筛来将尾矿砂颗粒按照粒径的不同区分开来，然后对区分完的砂样进行称重，用质量大小或质量占比大小来表示不同粒径尾矿砂颗粒的数量多少[42]。试验所用主要设备包括干燥箱、分析天平、振筛机、搪瓷托盘、刮刀和孔径分别为2.0、1.0、0.5、0.25、0.075mm的标准筛。2.试验步骤取A00试样放入烘干箱烘干至恒重准确称取800g；选取2.0、1.0、0.5、0.25、0.075mm的标准筛，按顺序流程放置好，启动振筛机，振动10min后取下标准筛，依次称量，各层筛面质量总和与原试样质量之误差不能超过2%；重复上述过程，测量全部试验组；对试验试样颗粒粒径的变化结果进行分析。3.试验结果分析通过筛分试验测定的不同酸化程度下尾矿砂粒径分布情况分析结果如下表所示。砂粒粒径0.25mm作为中砂的判别标准，可以有效区分开粗砂与细砂，所以用0.25mm作为区分粗砂与细砂的界值。表（3.6）是不同直径土颗粒质量大小的试验结果分析表，表（3.7）是不同直径土颗粒质量百分数大小的试验结果分析表，表（3.8）是粗砂与细砂质量百分比相对变化情况。
【参考文献】：
期刊论文
[1]酸性矿山废水与含黄药选矿废水淋溶铅锌尾矿试验[J]. 蒋莉蓉,曹长春,蔡维炯. 有色金属(冶炼部分). 2020(01)
[2]细粒尾矿砂渗透破坏细观结构特征研究[J]. 时悦琪,李长洪,龙大愚. 西安交通大学学报. 2020(04)
[3]凋落物覆盖下铜尾矿中金属硫化物氧化研究[J]. 詹婧,王丹,孙庆业. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2019(09)
[4]压实黄土强度特性影响因素的试验研究[J]. 李金华,陈籽涵,岳鹏举,段东,方华强. 科学技术与工程. 2019(04)
[5]粗颗粒含量对川西混合土抗剪强度的影响[J]. 崔凯,苏磊. 西南交通大学学报. 2019(04)
[6]酸碱溶液对含硫尾矿砂渗透特性的影响研究[J]. 张媛,张兵,梁冰,张二军. 非金属矿. 2017(06)
[7]酸化硫化矿尾矿中锌、砷细菌溶出的影响因素[J]. 林海,周义华,董颖博,徐卫娟,徐锦模,王亮. 湖南大学学报(自然科学版). 2017(06)
[8]浅谈尾矿的处理及应用[J]. 于超,沙兴民. 砖瓦世界. 2015(10)
[9]基于耦合模型的尾矿坝稳定性对比分析[J]. 严琼,吴顺川,李龙,王强志. 金属矿山. 2015(09)
[10]结合有限单元法运用三次样条技术求解达西速度[J]. 谢一凡,吴吉春,薛禹群,谢春红. 水文地质工程地质. 2015(05)
硕士论文
[1]尾矿坝边坡失稳物理机理及数值仿真方法研究[D]. 张红.华北科技学院 2018
[2]选区激光成形用18Ni-300粉末特性及成形件组织结构的研究[D]. 康凯.重庆大学 2014
[3]超腐蚀铝系合金对偶氮染料的快速降解研究[D]. 张志轩.山东大学 2013
[4]基于硅玻基底材料的细胞电融合芯片的仿真及实验研究[D]. 夏斌.重庆大学 2010
[5]工业硅定向凝固提纯研究[D]. 张慧星.大连理工大学 2009
本文编号：3461890
【文章来源】：南华大学湖南省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
浸泡装置试验图
反应装置试验图
21图3.4颗粒分析试验1.试验原理筛分法是采用物理振动的方式通过不同尺寸大小的标准筛来将尾矿砂颗粒按照粒径的不同区分开来，然后对区分完的砂样进行称重，用质量大小或质量占比大小来表示不同粒径尾矿砂颗粒的数量多少[42]。试验所用主要设备包括干燥箱、分析天平、振筛机、搪瓷托盘、刮刀和孔径分别为2.0、1.0、0.5、0.25、0.075mm的标准筛。2.试验步骤取A00试样放入烘干箱烘干至恒重准确称取800g；选取2.0、1.0、0.5、0.25、0.075mm的标准筛，按顺序流程放置好，启动振筛机，振动10min后取下标准筛，依次称量，各层筛面质量总和与原试样质量之误差不能超过2%；重复上述过程，测量全部试验组；对试验试样颗粒粒径的变化结果进行分析。3.试验结果分析通过筛分试验测定的不同酸化程度下尾矿砂粒径分布情况分析结果如下表所示。砂粒粒径0.25mm作为中砂的判别标准，可以有效区分开粗砂与细砂，所以用0.25mm作为区分粗砂与细砂的界值。表（3.6）是不同直径土颗粒质量大小的试验结果分析表，表（3.7）是不同直径土颗粒质量百分数大小的试验结果分析表，表（3.8）是粗砂与细砂质量百分比相对变化情况。
【参考文献】：
期刊论文
[1]酸性矿山废水与含黄药选矿废水淋溶铅锌尾矿试验[J]. 蒋莉蓉,曹长春,蔡维炯. 有色金属(冶炼部分). 2020(01)
[2]细粒尾矿砂渗透破坏细观结构特征研究[J]. 时悦琪,李长洪,龙大愚. 西安交通大学学报. 2020(04)
[3]凋落物覆盖下铜尾矿中金属硫化物氧化研究[J]. 詹婧,王丹,孙庆业. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2019(09)
[4]压实黄土强度特性影响因素的试验研究[J]. 李金华,陈籽涵,岳鹏举,段东,方华强. 科学技术与工程. 2019(04)
[5]粗颗粒含量对川西混合土抗剪强度的影响[J]. 崔凯,苏磊. 西南交通大学学报. 2019(04)
[6]酸碱溶液对含硫尾矿砂渗透特性的影响研究[J]. 张媛,张兵,梁冰,张二军. 非金属矿. 2017(06)
[7]酸化硫化矿尾矿中锌、砷细菌溶出的影响因素[J]. 林海,周义华,董颖博,徐卫娟,徐锦模,王亮. 湖南大学学报(自然科学版). 2017(06)
[8]浅谈尾矿的处理及应用[J]. 于超,沙兴民. 砖瓦世界. 2015(10)
[9]基于耦合模型的尾矿坝稳定性对比分析[J]. 严琼,吴顺川,李龙,王强志. 金属矿山. 2015(09)
[10]结合有限单元法运用三次样条技术求解达西速度[J]. 谢一凡,吴吉春,薛禹群,谢春红. 水文地质工程地质. 2015(05)
硕士论文
[1]尾矿坝边坡失稳物理机理及数值仿真方法研究[D]. 张红.华北科技学院 2018
[2]选区激光成形用18Ni-300粉末特性及成形件组织结构的研究[D]. 康凯.重庆大学 2014
[3]超腐蚀铝系合金对偶氮染料的快速降解研究[D]. 张志轩.山东大学 2013
[4]基于硅玻基底材料的细胞电融合芯片的仿真及实验研究[D]. 夏斌.重庆大学 2010
[5]工业硅定向凝固提纯研究[D]. 张慧星.大连理工大学 2009
本文编号：3461890
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