桂西铝土矿排泥库工程特性及区划研究

摘要

排泥库作为一种特殊的工业建筑，其特殊的泥浆堆排工艺及贮存环境等因素，造成库内泥浆含水率高，在自然堆积条件下十几年都难以排水固结，具有十分复杂和特殊的物理力学性质。然而，对于排泥库这一特殊工程的研究成果较少。
　　本文以中铝广西分公司1号、2号排泥库为研究对象，通过现场原位试验、室内土工试验和x射线物相分析等方法研究排泥库泥浆的物理力学性质，通过分析对比1、2号排泥库及库内各洼地之间的物理力学性质差异，得到排泥库泥浆工程特性的分布规律。研究结果表明:(1)排泥库泥浆的力学性质具有明显的区域性。库内泥浆力学性质可分为3个区域，分别是放矿口附近的干滩、库边10m范围内以及距离放矿口与库边较远处。(2)排泥库泥浆的物理性质具有明显的规律，各物理性质之间相互影响。泥浆颗粒受排放方式影响，粗颗粒先沉淀，集中分布在放矿口附近。泥浆含水率区域性明显，近放矿口位置含水率平均值为41.49％。库中心含水率较高，平均值为137.02％。排泥库泥浆的塑性指数受到颗粒级配和矿物成分的影响，由于细颗粒含量较多，比表面较大，结合水含量较高，因而塑性指数偏高。排泥库泥浆的渗透系数主要分为10-2～10-3cm/s和10-5～10-6cm/s两个区段，10-5～10-6cm/s区段主要在距库边较近处，泥浆颗粒较粗，其渗透系数较小;10-2～10-3cm/s区段主要在距库边较远处，泥浆颗粒较细，其渗透系数较大。
　　基于排泥库泥浆物理力学性质的研究，利用灰色关联系分析法，评价出对排泥库工程特性影响最大的定量因子，结合相应的定性变量，运用Matlab7.0软件，建立了基于数量化理论的排泥库工程特性分区评价模型。利用评价模型对各土样进行判别分析，计算各土样判别得分，对排泥库工程特性进行分区和评价，将排泥库分为三类工程地质分区，并根据各取样点的位置及分析得到的排泥库泥浆物理力学性质的分布规律，结合排泥库的高程图，绘制了1号、2号排泥库的分区图。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题提出

1．2 国内外研究现状

1．2．1 尾矿泥物理力学性质研究

1．2．2 工程地质分区研究

1．3 本文主要研究工作

1．3．1 研究内容

1．3．2 技术路线

第二章 桂西铝土矿排泥库工程及区域地质概况

2．1 排泥库工程概况

2．1．1 板下排泥库工程概况

2．1．1 龙布排泥库工程概况

2．2 排泥库区域地质概况

2．2．1 地层、地貌及地质构造概况

2．1．2 区域水文地质概况

2．3 本章小结

第三章 排泥库泥浆物理力学性质实验

3．1 现场取样

3．1．1 取样点选择

3．1．2 取样器简介

3．1．3 取样步骤

3．1．4 取样成果

3．2 泥浆的化学成分及矿物组成

3．2．1 化学成分

3．2．2 泥浆的物相分析

3．3 泥浆的物理性质

3．3．1 密度

3．3．2 颗粒组成

3．3．3 含水率

3．3．4 液、塑性指数

3．3．5 渗透性

3．4 泥浆的力学性质

3．4．1 原位测试

3．4．2 泥浆力学性质的时空特性

3．5 本章小结

第四章 排泥库泥浆工程特性区划研究

4．1 数量化理论简介

4．2 排泥库区划因子选择

4．2．1 定性因子选择

4．2．2 定量因子选择

4．3 数量化评价模型的建立

4．4 排泥库的区域划分

4．4 本章小结

第五章 结论及建议

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文