云南卡房尾矿库固结试验与机理研究

杨天¹，刘文连²，王修峰³，费维水³，李俊¹

1. 昆明理工大学国土资源工程学院2. 中国有色金属工业昆明勘察设计研究院有限公司3. 昆明理工大学建筑与土木工程学院

摘 要：随着国内矿山的开采规模不断扩大,尾矿库的安全问题越来越受到关注,而尾矿颗粒的固结程度又直接影响着尾矿坝体的稳定性,所以对其进行研究十分必要。以云南卡房尾矿库为例,通过室内试验模拟该尾矿库中尾粉砂及尾粉土的淋滤固结过程,分析了固结方式、淋滤方式、淋滤次数对砂土体固结程度的影响。试验结果表明:尾矿液淋滤后的砂土体的沉降量及力学指标比清水淋滤后的砂土体高,固结程度更强;随着单次淋滤时间和总淋滤次数的增加,砂土体的沉降量会逐渐增大,但沉降速率会逐渐降低并最终趋于稳定。通过对尾矿颗粒微观结构的观测和对水化学场的变异分析,推演了卡房尾矿库的化学固结过程。通过对卡房尾矿多种固结作用机理进行综合分析得出:卡房尾矿库存在自重固结、淋滤固结、化学固结等多种固结形式,尾矿砂土的沉降及力学指标的提高是3种形式共同作用的结果,淋滤及化学固结作用往往发生在饱和—非饱和状态交替的区域,无交替状态的区域则由自重固结主导;淋滤固结对于浅部尾矿影响较大,化学固结对深部尾矿影响大。上述分析对于尾矿颗粒固结特性的理论研究及实践应用有一定的借鉴意义。

关键词：尾矿库;淋滤固结试验;化学固结;固结机理;