布筋尾砂胶结充填体顶板力学性状试验研究

胶结充填体顶板的稳定性是决定下向分层胶结充填回采断面尺寸的主要因素,结合武山铜矿工程实际,采用相似模拟与现场监测手段,研究了下向分层胶结充填法充填体顶板的破坏模式、变形特征、充填体内钢筋受力特征等。相似模拟试验结果表明,钢筋布置方式不影响顶板的最终破坏形式,竖直布置钢筋与水平布置钢筋相比,更有利于提高顶板整体稳定性。应变监测结果表明,充填体顶板应变状态十分复杂,与通常将下向胶结充填体顶板简化为梁的计算结果有较大不同,垂直方向上应变表现为拉伸应变,而沿分条和垂直分条方向应变均呈现拉、压交错变化。在竖直布置的8根钢筋上布置了24个钢筋测力计,得到了钢筋受力与开采时间的关系曲线,据此将钢筋受力划分为4个阶段,即起始受拉阶段、相对稳定阶段、拉压变化阶段、承载阶段,其中承载阶段钢筋首先承受最大压力,充填体暴露为顶板后,钢筋由受压状态变为受拉状态,并急剧上升到最大拉力,即表现出悬吊作用,并且,进路与分条连接处钢筋承受拉力最大。     

超细全尾砂材料胶凝成岩机理试验

矿山充填是保护土地资源、生态环境,实现矿山无废开采和消除重大安全隐患的理想途径。以某矿全尾砂为试验材料,在分析该矿全尾砂材料的化学成分、粒径级配组成等基本物理、化学特性基础上,借助XRD能谱分析和电镜扫描（SEM）方法,得到不同条件下的超细全尾砂材料胶凝成岩微观规律。对比以水泥、固结剂1#和固结剂2#分别为胶结剂时充填体的强度结果表明,在灰砂配比、浓度和龄期相同的条件下3种胶结材料充填体的强度大小为：固结剂1#＞固结剂2#＞水泥;固结剂1#可替代水泥作为矿山全尾砂胶结充填的胶结剂,且价格比水泥便宜,有利于降低矿山充填成本。对不同条件下的充填体强度曲线进行拟合,得到充填体的单轴抗压强度增长规律：在养护龄期28 d之内,充填体单轴抗压强度增长规律随龄期变化基本相同,皆遵循指数函数曲线增长规律;当以固结剂1#、2#分别作为胶结材料时,强度增长规律与水泥为胶结剂时相同;强度增长曲线趋势与灰砂配比、料浆浓度以及养护龄期正相关。     

玄武岩石材矿尾砂应用实验研究

针对玄武岩质建筑石材矿山产生的废弃物（碎石和尾砂）,依据环氧树脂有机胶黏剂的热固成型原理,使用环氧树脂乳液、有机固化剂和无机胶黏剂对废弃物进行复合石材试验.经物料均匀搅拌、模具成型、热压机施压和样品干燥、抛光、切边、修整等工序试制复合石材.通过测试复合样品的物理性能参数,其抗折强度超过天然石材商品,其他指标也基本达到相应建筑石材产品的质量标准.这种矿山废料的再利用方法,对减少矿山尾砂、治理环境污染、变废为宝以及增加企业经济收益有一定的作用.     

大空区尾砂充填体自重压密模型与应用

尾砂是矿山充填的主体材料,属典型松散介质,在外力及自重作用下具有明显的压密特性。不同压密条件下尾砂物理力学性质也随之变化,但迄今还没有较合理的计算方法。以大红山铜矿尾砂为研究对象,采用origin软件自定义函数对尾砂三联杆高压固结试验结果进行拟合分析,得到尾砂密度随外加载荷变化的关系满足幂函数特征。通过分析采场内尾砂微元体自重条件下的受力平衡条件,得到大空区尾砂充填体密度随高度的变化关系满足幂函数特征,函数为可积分函数,尾砂密度随高度的增大而增大,增长速率逐渐减小。Fluent数值模拟计算结果和工业试验结果表明,所得尾砂充填体自重压密模型与实际情况相符很好,具有较高的工程指导价值。     

矿山尾砂表生地球化学过程实验研究

在对石菉铜锡矿和河台金矿层砂矿物物相及化学组成研究基础上，利用自行设计的大口径淋滤柱开展了淋滤实验和静置浸泡(溶解)实验。研究结果表明，矿山层矿排放水不一定是酸性，它取决于矿床脉石矿物、赋矿的岩石及其次生蚀变矿物的酸缓冲能力。矿山排放水的组成是地表或地下水与矿山层砂中矿物和氢氧化物及非品态物质相互作用的结果，元素的赋存状态对其被淋滤的程度有很大影响。优先流能使重金属大量带出，因此要尽量防止优先流的形成。研究结果可为矿山综合整治和修复提供重要依据。     

沉积物粒度特征及其对环境的指示意义——以濠河为例

为了研究河流沉积物粒度对区域气候变化的指示作用,对濠河中游、下游、濠河入淮河口3个典型河床沉积物剖面及石英尾砂的粒度进行了测量。结果显示:3个沉积物剖面按粒度的变化特征均可分成四层,第一层沉积物以细粉砂为主,第二、三、四层以粗粉砂为主,其中第二、三、四层沉积物的粒度频率分布曲线与石英尾砂非常相似,说明大量石英尾砂排入濠河后,沉积物粒度特征由石英尾砂控制。在近30年中,濠河沉积物的粒度随河水动力的变化而出现波动,这种波动与降雨量的年际变化、洪水的发生等自然因素有关,沉积物平均粒径的峰值与降雨量大或洪水发生的年份存在对应关系。濠河沉积物的粒度特征具有濠河流域气候干湿变化的指示意义:粒径粗指示降雨量较多的湿润气候,粒径细指示降雨量较少的干旱气候。     

广西刁江流域有色金属矿区尾砂库植物研究

调查了广西刁江流域有色金属矿区废弃尾砂库自然生长的植物种类,有维管束植物26科58属63种;分析了尾砂库土壤和20种在尾砂库分布较多而且生长较好的植物的Cu、Cd、Pb、As、Sb、Zn、Sn 等重金属含量.研究表明,在废弃尾砂库上自然定居的植物,如禾本科的芦竹、类芦、五节芒、芒、班茅、白茅、粘人草、狗牙根,莎草科的黑莎草、飘拂草,菊科的三叶鬼针草,风尾蕨科的蜈蚣蕨,木贼科的纤细木贼等草本植物,能吸收重金属,对有色金属矿区尾砂库这种恶劣环境具有较强的忍耐能力,可作为有色金属矿区尾砂库植被重建的先锋植物.     

便携式X射线荧光光谱仪在尾砂样品分析中的应用研究——以安徽铜陵矿集区杨山冲尾矿库为例

便携式X射线荧光光谱仪（p-XRF）因具有快速、廉价和无损检测元素含量的能力,通常被用于野外或实验室地质样品元素含量快速检测工作中,并取得了良好的效果;但p-XRF能否用于尾砂样品测试,相关研究则尚未系统开展。为了查明p-XRF分析尾砂样品的可靠性,本文对比了p-XRF与实验室分析测试数据,结果表明：（1）p-XRF可用于尾砂样品的Cu、S、Fe等主要元素的定量分析;（2）p-XRF对于尾砂中Se、Ti、Sr、Zn、Mn、As、Rb、Mo等微量元素的测试结果具有较高的准确度;（3）p-XRF对于尾砂中Co、Cr、V、Nb、Ag等微量元素的测试结果误差较大,只能给出定性的分析结果。     

纤维加筋高钙地聚物固化高黏尾砂的强度特性及机制分析

高黏尾砂固化处理是其资源化利用的重要手段之一。以高黏铁尾砂为对象,开展了高钙地聚物固化尾砂的强度特性试验,分析了玄武岩纤维掺量和干湿循环对固化体强度的影响。围绕固化体的微观胶结行为、无侧限抗压强度、干湿侵蚀响应参数（强度、质量损失、电化学指标）展开讨论,试验发现：（1）纤维加筋增大了强度,0.5%为最优掺量（强度提升29.1%）,相当于降低约2%的固化剂用量;（2）纤维-水化产物-尾砂以胶结和摩擦咬合作用相结合,适量纤维导致颗粒间产生微细孔隙,微孔隙的存在增加了持水能力;（3）干湿循环破坏胶结作用,6级循环后达到稳定,纤维对提升固化体抗干湿性不显著。以上成果为弄清固化尾砂强度演化机制及耐久性提供了理论支撑和方法借鉴。     

深井采矿技术及装备推广与应用——矿产资源节约与综合利用先进适用技术

<正>一、技术类型该技术属于深井采矿技术。二、适用范围适用于深井开采矿山和井下高温高压开采条件的矿山。三、技术内容(一)基本原理该技术主要通过深井采场地压控制技术、深井通风系统优化及降温技术、深井缓倾斜复杂薄矿脉开采综合技术、深井全尾砂胶结充填新材料,实现废石充填采空区,减少采矿对地面环境的影响。具体做法:1采用全尾砂胶结充填法改变薄矿脉采矿方法,实现地压控制;2利用空区充填,在中部34中段、35中段建立隔离层,并开掘2#主提升井进风,形成上下两个采区的分区通风系