学位论文

尾矿库排渗设施土工布反滤层淤堵实验研究--李斌

来源:    发布时间:2021-01-14 09:50:22    

随着我国矿业的不断发展,尾矿的排放量也日益增加。国内大多数矿山都采用对尾矿库进行增高、扩容的方法来满足正常生产的需要,但这也使得尾矿库的安全形势更加复杂严峻。经数据统计显示,我国的尾矿库安全事故中有超半数是由于渗透破坏引起的,可见库内的渗流状态对尾矿库的安全稳定具有重要影响。尾矿库是否能正常排渗是影响渗流状态的重要因素之一,但是目前由于排渗设施中土工布反滤层发生淤堵导致排渗能力下降,影响尾矿坝稳定性的现象愈发频繁。为了解决这一问题本文通过开展淤堵室内模拟实验研究,分析土工布反滤层淤堵规律,阐述淤堵机理,旨在为排渗设施淤堵问题的防治提供理论基础,主要的研究内容与成果如下:

1)总结国内外对于尾矿库的排渗设施、土工布的发展应用、现有淤堵机理的研究成果,针对尾矿库排渗设施土工布反滤层发生淤堵的问题,提出开展淤堵室内模拟实验;

2)对淤堵室内模拟实验的基础实验材料(T1T2两种尾矿,G250G300 G400三种土工布)的基本性质进行研究,主要测定了尾矿的粒级组成、比重、容重、渗透系数、化学成分等基本性质,以及土工布的物理、水力学、力学等性能参数,为后续的淤堵实验提供理论依据;

3)通过淤堵室内模拟实验,得到了梯度比、渗透系数、土工布单位体积含尾矿量等参数随水力梯度、土工布规格、尾矿细粒(-0.074mm)含量等因素的变化规律,并得出了淤堵实验第 48h的梯度比与该三因素的拟合模型,为淤堵机理的分析提供了理论基础;

4)通过对实验结束后的土工布在扫描电镜下的微观结构进行观察,结合淤堵实验数据分析得出的变化规律,阐述了土工布反滤层的淤堵机理,认为淤堵的产生是渗流水与作为渗透介质的尾矿、土工布之间相互作用的结果,并分析了水力梯度、土工布规格、尾矿细粒含量对淤堵产生的影响;

5)综合分析土工布反滤层的淤堵规律及机理,结合国内一些尾矿库事故案例,提出了针对尾矿库排渗设施淤堵防治工作的工程建议,为尾矿库的安全管理工作提供参考。

版权所有 © 北京科技大学膏体充填采矿技术研究中心
地址:北京市海淀区学院路30号  邮编:100083  电话:62334680  邮箱:pastebackfill@ustb.edu.cn