固体质量分数对全尾砂固结特性影响机制研究
陈友良1
张乳燕2
付士根1
阎露璐1
王守印1
李海港3
1.中国安全生产科学研究院,北京 1000832.北京市应急指挥保障中心,北京 1000833.江西省应急管理科学研究院,江西 南昌 330000;安全生产风险监测预警与防控江西省重点实验室,江西 南昌 330000
摘要：目的 为探究固体质量分数对尾砂固结行为的影响机制,揭示其孔隙水压与基质吸力的演化规律,进行固体质量分数对全尾砂固结特性影响机制研究.方法 系统考察固体质量分数60%～70%尾砂的固结动力学特征.采用含水率传感器追踪体积含水率的三阶段时空演化,结合孔隙水压力和基质吸力动态监测,分析不同质量分数试样的渗流特性与固结过程.基于实验数据探讨颗粒骨架形成与水分迁移的耦合机制,并提出工程优化建议.结果 固体质量分数显著影响尾砂固结动力学特征,高固体质量分数体系因颗粒间作用力增强形成更稳定的骨架结构,抑制渗流效率并延长超孔隙水压消散时间.体积含水率空间分布呈现显著梯度效应,70%试样上下层差异约5.6%.孔隙水压消散速率与质量分数呈正相关,基质吸力最大值随质量分数增加呈非线性增长,由59.12 kPa(Cs=60%)升至254.34 kPa(Cs=70%).多阶段固结动力学特征揭示了水分迁移机制演变规律,最终体积含水率与初始质量分数显著负相关.固体质量分数通过调控渗流动力学与非饱和特性实现高固体含量尾砂固结行为的非线性调控.优化排放尾砂浆的固体含量可显著降低固结沉降量,从而提升坝体稳定性.结论 该研究为尾矿库高浓度排放工艺的参数优化提供了理论依据,通过智能监测体系与动态调控策略的结合,有效强化坝体结构性能,满足现代尾矿库安全管理需求.
关键词：尾矿库排放固结基质吸力
分类号：TD853(矿山开采)
资助基金：国家重点研发计划(2023YFC3012200)
论文发表日期：2025-11-30
在线出版日期：2025-10-22（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 1-8 )
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