多雨地区尾矿干堆体表面固化试验与应用研究

摘要

为解决多雨地区尾矿干堆工艺中普遍的技术难题之一——尾矿干堆体易受频繁降雨的影响，减少降雨对尾矿干堆体的破坏，寻求切实可行的尾矿干堆防水方案，推广尾矿干堆工艺在多雨地区的应用，本文以贵州某黄金矿山为工程背景，采用工程设计、理论分析和室内试验相结合的研究方法，对多雨地区尾矿干堆的应用和防水技术进行了系统的研究。本文主要研究内容和成果如下:
　　(1)对贵州某黄金矿山进行了尾矿干堆场设计方案研究，包括尾矿脱水工艺、脱水设备、尾矿库库址选择、尾矿堆放工艺、尾矿干堆场排洪防渗系统及尾矿干堆场安全管理制度，为该矿山尾矿的处置提供了可行方案;
　　(2)针对贵州地区的地理气候特征，采用链式效应分析法分析尾矿干堆失效过程，并借鉴土壤固化法，提出了尾矿干堆固化法。
　　(3)采用试验方法验证尾矿干堆固化法的可行性，以贵州某金矿全尾砂为原材料，选取典型的有机固化剂环氧树脂和无机固化剂水玻璃为主料，分别配制两组固化剂，分析尾砂固化效果，测定固结尾砂抗风性能、耐热性能和抗水性能，试验结果表明:四种固化剂胶凝速度均较快，起到了一定的固化作用，其中有机固化剂的整体固化效果优于无机固化剂，有机固化剂B(环氧树脂E51+环氧树脂固化剂T31)的固化效果最佳。
　　(4)试验结果验证了尾矿干堆固化法的可行性，根据试验分析结果，在尾矿堆放和固化剂的选择方面为固化防水工艺的实施和开展提供了一些建议，并完善尾矿干堆场设计方案。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究的背景及意义

1．2 尾矿干堆国内外研究现状

1．2．1 国外尾矿干堆应用分析

1．2．2 国内尾矿干堆应用分析

1．2．3 国内外尾矿干堆对比分析

1．2．4 尾矿干堆研究与应用普遍问题

1．2．5 多雨地区尾矿干堆应用地域问题

1．3 主要研究内容和技术路线

1．3．1 主要研究内容

1．3．2 技术路线

2 尾矿干堆场设计方案研究

2．1 工程背景

2．2 工程项目自然条件

2．2．1 气象条件

2．2．2 水文

2．3 尾矿脱水工艺

2．3．1 尾矿粒级及组成

2．3．2 尾矿脱水工艺

2．4 尾矿干堆场设计

2．4．1 尾矿堆场选址

2．4．2 初期坝

2．4．3 尾矿干堆场等级判定

2．4．4 尾矿放矿工艺设计

2．4．5 尾矿堆场排洪设计

2．4．6 尾矿堆场防渗设计

2．5 尾矿干堆场安全管理

2．5．1 安全生产管理组织机构及制度

2．5．2 安全技术对策措施

2．6 本章小结

3 尾矿干堆固化法的提出

3．1 尾矿干堆特征

3．2 多雨地区尾矿干堆技术难题

3．3 尾矿干堆固化法的提出与固化剂的应用现状

3．4 本章小结

4 尾矿干堆体表面固化试验方案设计

4．1 试验材料

4．1．1 原材料

4．1．2 固化剂的选择

4．2 试验仪器

4．3 固化剂凝固硬化速度测定

4．4 固化指标测定

4．4．1 尾砂固化效果测定

4．4．2 固结尾砂抗风性能测定

4．4．3 固结尾砂耐热性能测定

4．4．4 固结尾砂抗水性能测定

4．5 本章小结

5 尾矿干堆体表面固化试验结果与分析

5．1 固化剂凝固硬化速度测定结果

5．2 固化指标测定结果

5．2．1 表面皿砂模固化效果分析

5．2．2 固结尾砂抗风性能测定结果

5．2．3 固结尾砂耐热性能测定结果

5．2．4 亚格力板砂模固化效果分析

5．2．5 固结尾砂抗水性能测定结果

5．3 尾砂固化效果综合分析

5．3．1 有机类固化剂与无机类固化剂对比分析

5．3．2 有机类固化剂A与B对比分析

5．3．3 无机类固化剂C与D对比分析

5．4 尾砂固化防水工艺实施建议

5．5 尾矿干堆体表面固化应用研究

5．6 本章小结

6 结论与展望

6．1 结论

6．2 不足与展望

参考文献

攻读学位期间主要的研究成果

致谢