雨水作用下尾砂颗粒的入渗规律及防控方法研究

来源 :矿业研究与开发 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tina_xu
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为解决尾矿堆存和塌陷区占用土地资源的问题,探讨尾砂干排至活动地表塌陷区的可行性.以降雨量和降雨强度为主要影响因素,采用高速摄像技术,实现尾砂变化过程的可视化,研究雨水作用下尾砂颗粒的入渗规律.根据结果得出了降雨期间的雨水最大入渗深度与降雨总量及降雨强度的拟合函数.基于试验结果和大北山铁矿的现场条件分析表明,尾砂层厚度大于近10年最大降雨量时的雨水最大入渗深度,且井下采用等量均匀放矿,减少大块率并保持巷道呈现拱形,就可以有效防控井下泥石流.
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胶结充填体处于长期荷载环境,其长期服役性能关系到采空区的安全与稳定.为了探究胶结充填体蠕变变形特征,开展了胶结充填体的单轴分级加载蠕变试验,探讨了胶结物含量对胶结充填体蠕变变形破坏特性的影响,建立了能够表征胶结物含量的胶结充填体蠕变损伤本构模型,推导了相应的蠕变本构方程.研究结果表明:(1)长期荷载作用下,胶结充填体存在减速蠕变、稳定蠕变和加速蠕变阶段,但胶结物含量越高,胶结充填体的瞬时蠕变量和瞬时蠕变速率越小,且进入加速蠕变破坏阶段的时间越晚;(2)蠕变过程中,胶结充填体的弹性模量与蠕变时间、胶结物含量
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在金属矿山,当采用两步骤嗣后充填采矿方法回采矿体时,二步骤矿柱的回采会面临两侧为充填体的工况,导致矿石贫化率和损失率难以得到有效控制.为了应对阿舍勒铜矿二步骤采场面临的贫化损失问题,基于爆破振动波传播规律,设计了现场爆破振动效应试验,采用微震传感器对采场爆破振动波进行了有效采集,分析与研究了矿、充填体中的振动波衰减规律,结合爆轰压理论,计算了采场爆破不影响两侧充填体稳定性的极限边孔排距,并选取试验采场进行了工业试验.优化边孔排距的二步骤试验采场顺利回采后,经三维激光扫描,未见采场两侧有矿石挂壁或充填体大面
热冲击破裂对花岗岩的热物理性质造成了很大影响.为了探明热冲击对花岗岩的导热性能、导热特征的影响,对热冲击处理前后的花岗岩在传导加热条件下的温度场、温度梯度场进行试验测定.研究结果标明:(1)冲击热应力破坏了花岗岩矿物颗粒之间的结合状态,导致花岗岩固体骨架发生破裂,形成大量热冲击裂纹,最终导致花岗岩导热性能变差、导热特征异常;(2)热冲击破裂产生的裂纹对温度、温度梯度的分布有很大影响,且温度、温度梯度的分布与裂纹产生的位置具有高度相关性;(3)传导加热下花岗岩的升温过程可按照升温速率分为快速升温、缓慢升温、
为研究土体非饱和情况下降雨入渗弃土场稳定性问题,以云南某弃土场为例,采用GeoStudio软件,建立5个不同雨强条件下渗流模型,分析降雨持时相同情况下,边坡土体含水率、孔隙水压力、土-水特征曲线、暂态饱和区域变化以及边坡稳定性安全系数变化情况.结果表明:在降雨初期,雨强对于边坡安全系数影响不大,降雨历时6 h后,坡体表层土体孔隙水压力、饱和度持续上升并逐渐形成暂态饱和区域,降雨量越大安全系数下降越快;降雨历时超12 h后,表层土体含水率接近饱和,形成地表径流,土颗粒间基质吸力逐渐下降,影响边坡稳定性;降雨
为探究湖南某尾矿库尾砂的宏细观力学特性,利用颗粒流数值模拟软件(PFC3D)建立尾砂三轴固结不排水压缩试验数值模型.对比数值模拟试验和室内试验的结果,以应力-应变曲线、峰值强度和弹性模量的较高吻合程度作为确定颗粒流数值模拟细观参数的标准.运用PFC3D软件进行数值试验,结果表明:不同围压作用下的尾砂试样PFC3D模拟试验和室内试验结果基本趋于一致;与高围压相比,较低围压下模拟试验结果与室内试验结果的吻合程度更高;高初始孔隙率和高围压均对三轴试样的剪胀特性有一定的抑制作用;数值模型的初始配位数较大,在一定程
以开采平朔煤矿近距离特厚煤层过程中底板巷道的稳定性为研究背景,通过理论分析、数值模拟及现场实测,对采动影响下的底板变形和破坏规律进行探讨.结果表明:工作面底板破坏深度理论计算值为18.4 m(<煤层间距35 m),底板巷道的顶板较为完整,该结果与钻孔窥视仪实测结果相一致.数值模拟结果发现,随着工作面的推进,工作面的底板破坏深度不断增加,破坏范围不断扩大,当工作面推进100 m时,采动影响造成的底板最大破坏深度达到16 m,应力峰值和应力集中系数分别为16 MPa、3.2.随着工作面向前推进,巷道两帮移近量
为了解决贵州省清镇市流长乡波渡河铝土矿一采区含矿层直接顶板不稳固且间接顶板为强岩溶含水层的工程问题,以一采区880 m水平为研究对象,综合运用理论分析、数值模拟相结合的研究方法,对含矿层开采过程中的覆岩移动、裂隙演化规律进行了研究.理论分析结果表明:波渡河铝土矿地貌特征为高原中低山河谷地貌,矿区的水文地质条件复杂,含矿层直接顶板不稳固.数值模拟结果表明:矿体直接顶板和基本顶分别呈现出“W”形和“V”的沉降特征,直接顶的垂向位移变化较基本顶明显;垂向应力在采空区左右两侧的边界和预留矿柱处均表现出应力集中的特
为了探究热蒸汽对煤体瓦斯解吸能力的影响,以阳泉新元煤矿贫煤为研究对象,采用压汞法分析了热蒸汽处理前后煤体的孔隙结构演化,结合吸附—解吸试验,用解吸率和解吸时间临界值表征热蒸汽和水分对煤体瓦斯解吸的影响.结果表明:(1)热蒸汽处理后煤体的总孔容、滞后环面积、孔隙率、渗透率及平均孔径均有增大,煤体小孔向大孔发育,闭合孔隙向开放孔隙转变,孔隙结构的连通性明显提升;(2)煤体瓦斯解吸率随着平衡压力增大而增大;热蒸汽的使用有效促进煤体残余吸附瓦斯的解吸,消除了煤体中水分抑制瓦斯解吸的影响,瓦斯解吸率明显增大;(3)
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