1. [地质云]地热
高压辊磨尾矿砂堆积体稳定性及失稳破坏模式实验研究
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摘要
近些年来,我国对于铁矿石的需求不断提高,使得我国现有的一些低品位的贫矿及超贫矿的铁矿石资源也具有了一定的开采价值,而高压辊磨技术的出现为这类超贫磁铁矿的选矿提供了有利保证。高压辊磨尾矿砂具有结构松散不易固结等特点,因此堆积的安全性问题亟待解决。但高压辊磨技术出现时间并不长,对于高压辊磨尾矿砂的特性以及高压辊磨尾矿砂的堆载问题研究的并不多。基于此,本文主要开展的工作如下:(1)对高压辊磨尾矿砂进行物理力学试验,包括尾矿砂的天然密度、干密度、含水率、比重、级配、抗剪强度、渗透系数,试验结果显示高压辊磨尾矿砂含水率较低,比较干燥,并且级配不均匀,粘聚力极低,因此在堆载时不易固结,容易产生破坏;(2)对高压辊磨尾矿砂进行室内堆载试验,包括密实度、坡角、以及不同级配比的加载试验,试验结果显示高压辊磨尾矿砂所堆积体稳定性随着坡度的增加而逐渐减小,且边坡在紧实状态的承载力相较于松散状态得到极大的提高;(3)对高压辊磨尾矿砂堆积体进行自然堆积条件下的颗粒流软件的数值模拟试验,包括不同坡角以及不同级配比的情况,观测不同情况下高压辊磨尾矿砂堆积体的破坏模式以及稳定性,经过数值模拟试验可得,在坡角一致的情况下,高压辊磨尾矿砂堆积体的稳定性中等粒径颗粒最多时最稳定,其次是粗颗粒最多时,细颗粒最多时最不稳定。与堆载试验结果一致。通过观察可得知,边坡为圆弧型滑坡,因此坡面和坡脚最为不稳定,也是最先破坏和破坏程度最高的地方。因此,对于高压辊磨尾矿砂在堆积时尽可能的增加边坡的密实度,在堆载的过程中可以将不同级配的颗粒进行组合,尽量避免单独对细颗粒矿砂进行堆载,以保证堆载的稳定性;最后要对边坡和坡面和坡脚进行一定的加固措施,如设置坡脚护墙等,防止边坡从坡面和坡脚处发生滑移。