杨龙--基于崩落法采矿尾矿综合利用与无 害化处置研究(修改版).ppt

4.3超细尾矿固结机理 2 水化产物物化分析 3）微观形貌-电子探针（SEM-EDS）分析 未水化前结构疏松。水化后致密程度明显提高，颗粒与颗粒不是独立的存在；在颗粒与颗粒之间充斥着一些水化产物，一方面填充了颗粒与颗粒之间的缝隙，另一方面将一些颗粒连接在一起，起到“架桥”的作用；在一些颗粒的表面还覆盖有一层凝胶状的水化产物，增加了颗粒与颗粒之间的粘结性，使颗粒更容易团聚在一起，形成一个大的整体。这种结构一旦形成，在有水的情况下就不会再变为流动的浆体，并且由于钙矾石等具有高结晶水的水化产物的生成，减少固结体的干缩，同时可有效降低固结体的吸水率。 图1 电子探针图 03 综合利用及细粒级固化干堆研究 4.微细粒级尾矿固化试验 4.4膏体尾矿流变学参数 纯尾矿料浆性质突变点在55.7%附近。 图 粘度与屈服应力随浓度的变化曲线 03 综合利用及细粒级固化干堆研究 4.微细粒级尾矿固化试验 4.4膏体尾矿流变学参数 按照1:8及1:10配比加入固结料后，料浆性质突变点在58%附近。 03 综合利用及细粒级固化干堆研究 粘度与屈服应力随浓度的变化曲线图 4.微细粒级尾矿固化试验 03 综合利用及细粒级固化干堆研究 4.微细粒级尾矿固化试验 输送阻力的理论计算 1、垂直管道压差 由于管段4的料浆输送起点和终点之间存在高差，则垂直管道压差按下式计算： PH =ρgH 其中：PH ——垂直管道压差，Pa；ρ——矿浆密度，kg/m3；g——重力加速度，9.81 kg/s2；H——垂直高度，m。 2、管道输送沿程阻力计算方法 前述研究表明，尾矿料浆在一定范围内可近似地视为宾汉黏塑性体，其管道输送的流变方程可用布金汉方程描述。料浆管道输送的流体阻力损失计算公式为： 4.5管道输送沿程阻力的计算 03 综合利用及细粒级固化干堆研究 4.微细粒级尾矿固化试验 4.5管道输送沿程阻力的计算 现场固结膏体输送阻力的计算方法 1、管道长度折算 连接件折算为实际的管道长度，根据《选矿厂设计》（冯守本，冶金工业出版社），相关的折算系数，管段4的折算长度。 2、不同浓度的固结料浆所产生的输送阻力 根据工业试验结果，不同浓度和流量下固结料浆输送阻力的计算值和测定值的对比。修正系数不尽相同，波动范围为1.52-1.89，但主要集中在1.6-1.7之间，修正系数平均值为1.63。 管段编号 规格 长度/m （a） 弯头/个（b） 三通/个（c） 阀门/个（d） 折算长度/m（a+4*b+4.5*c+0.7*d） 4 DN65 83 7 0 1 111.7 4.6 塌落度变化规律 1）纯尾矿料浆塌落度及扩展度的突变临界浓度在55.7%左右。 59.1% 55.7% 52.6% 03 综合利用及细粒级固化干堆研究 4.微细粒级尾矿固化试验 4.6 塌落度变化规律 2）加入胶固粉后，混合料浆塌落度及扩展度的突变临界浓度在55%左右。 55.1% 52.9% 61.9% 03 综合利用及细粒级固化干堆研究 4.微细粒级尾矿固化试验 03 综合利用及细粒级固化干堆研究 5 固化干堆塌陷区堆存研究 1 岩石力学实验与岩体力学参数折减 2 塌陷坑堆存尾矿前的稳定状态分析与分区 2 固化尾矿覆盖层安全结构特性 4 固化尾矿塌陷坑堆存及安全技术研究 1 2 3 4 实验内容：① 岩石物理性质(密度)试验；② 岩石单轴抗压强度试验；③ 岩石单轴 变形试验；④ 岩石抗拉强度试验；⑤ 规则抗剪断试验。 实验结果：如下表。 岩石力学实验 岩石名称 试验类型 贫矿 (35%) 富矿 (≥35%) 安山岩 闪长玢岩 备注 密度 ρ0(g/cm3) 3.28 4.36 2.57 2.53 风干 抗压强度 （MPa） 49.06 74.95 47.35 38.63 风干 抗拉强度 （MPa） 4.37 8.00 3.43 2.26 风干 变形模量Em(GPa) 44.41 87.49 26.42 24.20 风干 抗剪断试验 粘聚力 （MPa） 7.00 10.39 6.12 3.59 风干 内摩擦角 （°） 40.6 43.5 42.0 39.7 03 综合利用及细粒级固化干堆研究 5.1 岩石力学实验与岩体力学参数折减 403线 402线 403勘探线以南地表： 初期回采：地表出现塌陷； -100m至-186m回采：地表位移和塌陷范围逐渐增大； -186m以下回采：范围基本保持不变，西侧部分的位移有所增大。 403至402勘探线之间地表： -198m回采：地表位移变化最大，