基于流-固-化多場耦合分析的尾礦壩長期穩(wěn)定性研究
發(fā)布時間:2021-10-27 15:35
尾礦庫既是保證礦山企業(yè)選礦廠正常生產(chǎn)的必要條件,同時也是易導(dǎo)致災(zāi)害事故發(fā)生的潛在威脅。我國是尾礦庫大戶,更是病、危尾礦庫大戶,尾礦庫的安全性和穩(wěn)定性己經(jīng)成為社會各界關(guān)注的重點(diǎn)問題。尾礦酸化是硫化物礦山尾礦中普遍存在的客觀現(xiàn)象,在硫化物礦山中,尾礦砂顆粒較細(xì),隨著堆積時間的累積,尾礦在氧化菌、水、氧氣、氧化劑(如Fe3+)等催化作用下,其所含的硫化礦物(FeS2)會發(fā)生氧化生成硫酸鹽和硫酸。尾礦氧化產(chǎn)生的酸性廢液還會進(jìn)一步與尾礦中的金屬氧化物發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成難溶沉淀。尾礦的氧化與復(fù)分解反應(yīng)會對尾礦壩的壩體產(chǎn)生腐蝕作用,改變尾礦壩的相關(guān)物理力學(xué)性能,影響尾礦壩的長期穩(wěn)定性。論文以湖南省教育廳重點(diǎn)科學(xué)研究項(xiàng)目(課題編號:18A252)為依托展開,結(jié)合尾礦砂室內(nèi)浸泡實(shí)驗(yàn)進(jìn)行化學(xué)、物理、力學(xué)測試的方法研究尾礦酸化;在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,研究建立考慮尾礦酸化影響的化學(xué)場(C)方程、應(yīng)力場(M)方程、滲流場(H)方程,聯(lián)立M、H、C方程形成方程組,建立M-H-C多場耦合數(shù)值模型;借助M-H-C數(shù)值模型開展模擬試驗(yàn),研究尾礦壩長期穩(wěn)定性。主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:(...
【文章來源】:南華大學(xué)湖南省
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
浸泡裝置試驗(yàn)圖
反應(yīng)裝置試驗(yàn)圖
21圖3.4顆粒分析試驗(yàn)1.試驗(yàn)原理篩分法是采用物理振動的方式通過不同尺寸大小的標(biāo)準(zhǔn)篩來將尾礦砂顆粒按照粒徑的不同區(qū)分開來,然后對區(qū)分完的砂樣進(jìn)行稱重,用質(zhì)量大小或質(zhì)量占比大小來表示不同粒徑尾礦砂顆粒的數(shù)量多少[42]。試驗(yàn)所用主要設(shè)備包括干燥箱、分析天平、振篩機(jī)、搪瓷托盤、刮刀和孔徑分別為2.0、1.0、0.5、0.25、0.075mm的標(biāo)準(zhǔn)篩。2.試驗(yàn)步驟取A00試樣放入烘干箱烘干至恒重準(zhǔn)確稱取800g;選取2.0、1.0、0.5、0.25、0.075mm的標(biāo)準(zhǔn)篩,按順序流程放置好,啟動振篩機(jī),振動10min后取下標(biāo)準(zhǔn)篩,依次稱量,各層篩面質(zhì)量總和與原試樣質(zhì)量之誤差不能超過2%;重復(fù)上述過程,測量全部試驗(yàn)組;對試驗(yàn)試樣顆粒粒徑的變化結(jié)果進(jìn)行分析。3.試驗(yàn)結(jié)果分析通過篩分試驗(yàn)測定的不同酸化程度下尾礦砂粒徑分布情況分析結(jié)果如下表所示。砂粒粒徑0.25mm作為中砂的判別標(biāo)準(zhǔn),可以有效區(qū)分開粗砂與細(xì)砂,所以用0.25mm作為區(qū)分粗砂與細(xì)砂的界值。表(3.6)是不同直徑土顆粒質(zhì)量大小的試驗(yàn)結(jié)果分析表,表(3.7)是不同直徑土顆粒質(zhì)量百分?jǐn)?shù)大小的試驗(yàn)結(jié)果分析表,表(3.8)是粗砂與細(xì)砂質(zhì)量百分比相對變化情況。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]酸性礦山廢水與含黃藥選礦廢水淋溶鉛鋅尾礦試驗(yàn)[J]. 蔣莉蓉,曹長春,蔡維炯. 有色金屬(冶煉部分). 2020(01)
[2]細(xì)粒尾礦砂滲透破壞細(xì)觀結(jié)構(gòu)特征研究[J]. 時悅琪,李長洪,龍大愚. 西安交通大學(xué)學(xué)報. 2020(04)
[3]凋落物覆蓋下銅尾礦中金屬硫化物氧化研究[J]. 詹婧,王丹,孫慶業(yè). 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2019(09)
[4]壓實(shí)黃土強(qiáng)度特性影響因素的試驗(yàn)研究[J]. 李金華,陳籽涵,岳鵬舉,段東,方華強(qiáng). 科學(xué)技術(shù)與工程. 2019(04)
[5]粗顆粒含量對川西混合土抗剪強(qiáng)度的影響[J]. 崔凱,蘇磊. 西南交通大學(xué)學(xué)報. 2019(04)
[6]酸堿溶液對含硫尾礦砂滲透特性的影響研究[J]. 張媛,張兵,梁冰,張二軍. 非金屬礦. 2017(06)
[7]酸化硫化礦尾礦中鋅、砷細(xì)菌溶出的影響因素[J]. 林海,周義華,董穎博,徐衛(wèi)娟,徐錦模,王亮. 湖南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(06)
[8]淺談尾礦的處理及應(yīng)用[J]. 于超,沙興民. 磚瓦世界. 2015(10)
[9]基于耦合模型的尾礦壩穩(wěn)定性對比分析[J]. 嚴(yán)瓊,吳順川,李龍,王強(qiáng)志. 金屬礦山. 2015(09)
[10]結(jié)合有限單元法運(yùn)用三次樣條技術(shù)求解達(dá)西速度[J]. 謝一凡,吳吉春,薛禹群,謝春紅. 水文地質(zhì)工程地質(zhì). 2015(05)
碩士論文
[1]尾礦壩邊坡失穩(wěn)物理機(jī)理及數(shù)值仿真方法研究[D]. 張紅.華北科技學(xué)院 2018
[2]選區(qū)激光成形用18Ni-300粉末特性及成形件組織結(jié)構(gòu)的研究[D]. 康凱.重慶大學(xué) 2014
[3]超腐蝕鋁系合金對偶氮染料的快速降解研究[D]. 張志軒.山東大學(xué) 2013
[4]基于硅;撞牧系募(xì)胞電融合芯片的仿真及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 夏斌.重慶大學(xué) 2010
[5]工業(yè)硅定向凝固提純研究[D]. 張慧星.大連理工大學(xué) 2009
本文編號:3461890
【文章來源】:南華大學(xué)湖南省
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
浸泡裝置試驗(yàn)圖
反應(yīng)裝置試驗(yàn)圖
21圖3.4顆粒分析試驗(yàn)1.試驗(yàn)原理篩分法是采用物理振動的方式通過不同尺寸大小的標(biāo)準(zhǔn)篩來將尾礦砂顆粒按照粒徑的不同區(qū)分開來,然后對區(qū)分完的砂樣進(jìn)行稱重,用質(zhì)量大小或質(zhì)量占比大小來表示不同粒徑尾礦砂顆粒的數(shù)量多少[42]。試驗(yàn)所用主要設(shè)備包括干燥箱、分析天平、振篩機(jī)、搪瓷托盤、刮刀和孔徑分別為2.0、1.0、0.5、0.25、0.075mm的標(biāo)準(zhǔn)篩。2.試驗(yàn)步驟取A00試樣放入烘干箱烘干至恒重準(zhǔn)確稱取800g;選取2.0、1.0、0.5、0.25、0.075mm的標(biāo)準(zhǔn)篩,按順序流程放置好,啟動振篩機(jī),振動10min后取下標(biāo)準(zhǔn)篩,依次稱量,各層篩面質(zhì)量總和與原試樣質(zhì)量之誤差不能超過2%;重復(fù)上述過程,測量全部試驗(yàn)組;對試驗(yàn)試樣顆粒粒徑的變化結(jié)果進(jìn)行分析。3.試驗(yàn)結(jié)果分析通過篩分試驗(yàn)測定的不同酸化程度下尾礦砂粒徑分布情況分析結(jié)果如下表所示。砂粒粒徑0.25mm作為中砂的判別標(biāo)準(zhǔn),可以有效區(qū)分開粗砂與細(xì)砂,所以用0.25mm作為區(qū)分粗砂與細(xì)砂的界值。表(3.6)是不同直徑土顆粒質(zhì)量大小的試驗(yàn)結(jié)果分析表,表(3.7)是不同直徑土顆粒質(zhì)量百分?jǐn)?shù)大小的試驗(yàn)結(jié)果分析表,表(3.8)是粗砂與細(xì)砂質(zhì)量百分比相對變化情況。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]酸性礦山廢水與含黃藥選礦廢水淋溶鉛鋅尾礦試驗(yàn)[J]. 蔣莉蓉,曹長春,蔡維炯. 有色金屬(冶煉部分). 2020(01)
[2]細(xì)粒尾礦砂滲透破壞細(xì)觀結(jié)構(gòu)特征研究[J]. 時悅琪,李長洪,龍大愚. 西安交通大學(xué)學(xué)報. 2020(04)
[3]凋落物覆蓋下銅尾礦中金屬硫化物氧化研究[J]. 詹婧,王丹,孫慶業(yè). 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2019(09)
[4]壓實(shí)黃土強(qiáng)度特性影響因素的試驗(yàn)研究[J]. 李金華,陳籽涵,岳鵬舉,段東,方華強(qiáng). 科學(xué)技術(shù)與工程. 2019(04)
[5]粗顆粒含量對川西混合土抗剪強(qiáng)度的影響[J]. 崔凱,蘇磊. 西南交通大學(xué)學(xué)報. 2019(04)
[6]酸堿溶液對含硫尾礦砂滲透特性的影響研究[J]. 張媛,張兵,梁冰,張二軍. 非金屬礦. 2017(06)
[7]酸化硫化礦尾礦中鋅、砷細(xì)菌溶出的影響因素[J]. 林海,周義華,董穎博,徐衛(wèi)娟,徐錦模,王亮. 湖南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(06)
[8]淺談尾礦的處理及應(yīng)用[J]. 于超,沙興民. 磚瓦世界. 2015(10)
[9]基于耦合模型的尾礦壩穩(wěn)定性對比分析[J]. 嚴(yán)瓊,吳順川,李龍,王強(qiáng)志. 金屬礦山. 2015(09)
[10]結(jié)合有限單元法運(yùn)用三次樣條技術(shù)求解達(dá)西速度[J]. 謝一凡,吳吉春,薛禹群,謝春紅. 水文地質(zhì)工程地質(zhì). 2015(05)
碩士論文
[1]尾礦壩邊坡失穩(wěn)物理機(jī)理及數(shù)值仿真方法研究[D]. 張紅.華北科技學(xué)院 2018
[2]選區(qū)激光成形用18Ni-300粉末特性及成形件組織結(jié)構(gòu)的研究[D]. 康凱.重慶大學(xué) 2014
[3]超腐蝕鋁系合金對偶氮染料的快速降解研究[D]. 張志軒.山東大學(xué) 2013
[4]基于硅;撞牧系募(xì)胞電融合芯片的仿真及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 夏斌.重慶大學(xué) 2010
[5]工業(yè)硅定向凝固提純研究[D]. 張慧星.大連理工大學(xué) 2009
本文編號:3461890
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