基于广义塑性理论的尾砂本构模型在ABAQUS中的二次开发

建立尾砂的本构模型是开展尾矿坝数值模拟和安全评价的重要基础,而目前尾砂的本构模型研究多集中于非线性弹性模型,如Duncan-Chang模型,关于弹塑性模型的研究较少。结合尾砂的应力-应变特性,提出了一种适用于描述尾砂力学特性的改进广义塑性模型。基于用户自定义材料子程序UMAT,将提出的模型在ABAQUS中二次开发实现,应力积分采用Runge-Kutta显式积分。通过三轴试验模拟验证,偏差应力曲线表明,有限元计算结果可以反映围压对应力-应变关系的影响,抗剪强度随应变逐渐硬化,达到峰值强度,随后发生应变软化,抗剪强度有所下降。体应变曲线结果表明,广义塑性模型可以很好地描述体应变曲线的体缩-体胀发展过程,与试验曲线吻合较好。同时有限元数值模拟结果和理论值误差很小,且和试验结果拟合较好。该研究成果可进一步用于尾矿坝的应力变形计算和安全评价。     

铜尾砂和钨尾砂的抗剪强度及宏细观分析

铜矿和钨矿在经过开采和选矿过程后产生大量的尾砂,尾砂的抗剪强度直接影响到尾砂筑坝的稳定安全性和材料的创新利用。尾矿库现场取回尾砂的级配曲线不同于选矿产生的全尾砂,选用合适的尾砂抗剪强度参数以及对不同尾砂抗剪强度的比较和分析有助于评估尾矿库的溃坝安全性。为了深入研究铜、钨两种尾砂的抗剪强度及异同点,针对不同粒径范围的铜、钨尾砂进行了直剪试验、X射线衍射分析和扫描电镜分析。直剪试验结果表明,干燥尾砂表现出无黏性土的强度性质,相同粒组尺寸的铜尾砂抗剪强度要高于钨尾砂的抗剪强度;铜尾砂和钨尾砂在含水率为15%情况下的抗剪强度表现出一定的黏聚力,使其抗剪强度相对于干燥状态下提高了16.7%~83.8%;随着含水率从10%增加到20%,细粒钨尾砂的内摩擦角变化不大,含水量的增加使得钨尾砂的黏聚力较明显地减小并使得抗剪强度降低。X射线衍射分析结果显示铜尾砂和钨尾砂都以石英为主晶相,其余矿物成分大都是以硅酸盐为主的次生矿物;5000倍扫描电镜照片显示细粒尾砂颗粒的表面附着一定量的黏土矿物,黏土矿物的存在导致了尾砂抗剪强度随含水率增加而发生变化。     

高水固化材料在南京铅锌银矿中的应用

南京铅锌银矿是地下开采矿山,历史上遗留的大量采空区已严重威胁地面风景区的稳定,区内不断发生地面沉降、塌陷等地质灾害;１９８８年以后,采矿方法更改为分级尾砂充填法后,随之又带来对井下作业环境的污染;选矿后产生的尾泥直接排入长江,造成环境污染。在本项研究中,提出“用全尾砂加高水固化材料充填采空区和生产采场”方案,并进行工业性试验,效果良好,可解决上述三大问题。     

广西南丹地区有色金属尾砂型人工矿床地质特征及其资源化

广西南丹地区尾矿分布于大厂、车河、芒场等矿区.尾砂来自以锡石为主的多金属矿床,尾砂中除Sn,Pb,Zn,Ag,Sb的质量分数达到工业指标外,Au亦达到综合利用指标.通过试验证明,对尾矿中的细微粒锡石可采用风力分级选矿、磁选和化学选矿等方法回收;尾砂中的非金属资源可作为填充材料、水泥原料利用,使尾砂型人工矿床充分的资源化.     

湖北大冶铜绿山尾矿的地球化学特征及其综合利用

对尾矿进行深入细致的研究, 认真分析其物理化学组成将为矿山环境的治理以及尾矿的综合利用提供重要的科学依据.探讨了铜绿山矽卡岩型铜铁矿床尾矿砂的矿物组合特征和地球化学特征, 初步研究了稀硫酸溶液萃取尾矿砂中有价金属元素方法的可行性.研究结果表明: 尾矿砂先后经过化学冶选和长期堆存风化, 矿物组成发生显著改变, 以粘土矿物(高岭石和伊利石)为主; 尾矿中的铜矿物以氧化铜为主, 尾矿砂中金属元素的活动性明显增强, 含量从顶部到第6层逐渐增加, 并在尾砂库的第6层强烈富集, 重金属铜具有回收利用的价值.      

绢云母石英片岩浮选尾砂提纯工艺研究

本研究利用绢云母石英片岩浮选云母后获得的石英尾砂为原料提纯制备了纯度99.9%高纯石英粉。研究结果表明,采用熔解-中和-灼烧提纯工艺,可打破SiO₂晶格内化学键,可使石英晶格中采用物理法提纯无法去除的气液包裹体类和类质同象类等杂质转移到熔液中,再通过固液分离使其得以有效去除而获得高纯石英粉。     

较小剪跨比轻钢-尾砂微晶发泡板组合墙抗震性能试验

提出了一种轻钢-尾砂微晶发泡板组合墙结构,首次进行了4个较小剪跨比轻钢-尾砂微晶发泡板组合墙试件的低周反复荷载试验,试件区分在于尾砂微晶发泡板强度、龙骨间是否填充砌块及有无拼接板缝。分析了各试件的强度、刚度、延性、滞回特性、耗能能力及破坏特征。研究结果表明:轻钢与尾砂微晶发泡板具有良好的共同工作性能;弹性阶段尾砂微晶发泡板呈剪切变形,且其变形发展受轻钢龙骨和镶嵌的分布钢筋制约;尾砂微晶发泡板强度可以明显提高结构的承载力;构件拼缝对结构的承载力有降低作用;轻钢龙骨间填充轻质砌块可显著提高其抗震性能。     

石英尾砂对濠河中、下游沉积物磁学性质的影响其环境意义

为监测石英尾砂对濠河沉积物的影响,采用环境磁学方法进行研究.在濠河中、下游采集了三条典型沉积物剖面,通过详细的岩石磁学参数与SiO2质量分数(w(SiOz)) 测量,结果表明濠河中、下游沉积物中的主要磁性矿物是磁铁矿.三条典型沉积物剖面在纵向上按磁性参数曲线的变化特征均可分成四个磁性层,第二、第三、第四层沉积物受石英尾...     

三相非饱和松散颗粒介质中弹性波的弥散性分析

由已建立了的非饱和土这种三相松散介质中的动力控制方程,得到波动方程的解,表明在非饱和土中存在3种P波（P1、P2和P3波）和1种S波。根据推导出的波速以及衰减的解析表达式,以实际工程中的尾砂土这种非饱和多孔介质为例,通过Matlab计算工具对非饱和土中的4种体波的弥散特性进一步数值分析,给出了典型的弥散和衰减曲线。结果表明,在一定的频率范围内,4种波的波速及衰减随频率的升高而增大,其中P2、P3波受频率影响强烈,而P1、S波受频率影响则相对较小。此外,饱和度的增加也将导致P1波波速的增大,但对P2、P3波和S波影响不大。     

石英砂选矿厂尾砂综合利用研究

为了实现石英资源的综合利用和保护环境，对原来的石英砂生产工艺进行了改造，降低了石英尾砂中的杂质含量，基于石英砂中SiO2含量高，粒度细的特点，开发出了以石英尾矿为原料生产石英粉的新工艺，所得产品符合无碱玻纤和釉料熔块工业的要求。