Определение влияния вяжущих добавок на сопротивления сдвигу измельченной руды

11.06.2019

Технологией кучного выщелачивания предусмотрено измельчение руды до 6 меш, в которой класс крупности +3,25 мм составляет 2,4-3,5%, а класс крупности - 0,3 мм -25%, с последующим добавлением в рудную массу цемента (2-3 кг/т), извести (2,0-2,5 кг/т) и воды (доведение влажности до 6-8%). Естественно, что при этом изменяется сцепление измельченных пород в штабеле. Поэтому величину такого изменения сцепления под воздействием присадок и требуется определить. Для этого применена стандартная методика испытания рыхлых грунтов и малопрочных песчано-глинистых пород с применением тарированного динамометра. Рудная масса помещалась в специальные пластиковые контейнеры, состоящие из двух равных параллельно смещающихся частей с внутренним диаметром 10,6 см и высотой по 30 мм.

Испытания проводились следующим образом. Готовились 6 партий проб, имеющих одинаковый объем, но разный состав и условия формирования: сухая неуплотненная порода; сухая уплотненная порода; порода с добавлением цемента (5 кг/т) и воды (влажность 8%); порода с добавлением цемента (10 кг/т) и воды (влажность 8%); порода с добавлением цемента (15кг/т) и воды (влажность 8%). Каждая партия проб засыпалась в 3 контейнера, что позволило провести три параллельных измерения сцепления. Объемный вес сухой дробленой породы составил 1,78т/м, а увлажненной до 8% - 1,94т/м.

В соответствии с технологическими требованиями порода после перемешивания с цементом и водой загружалась в контейнеры, где ее дополнительно подвергали сжимающим нагрузкам с усилием 0,035 МПа для имитации условий одноярусного штабеля. Порода в таком состоянии выдерживалась в течение 72 ч. Результаты испытания проб приведены в табл, 3.1.

Исследованию подверглись две группы принципиально отличающихся проб породы: содержащих цемент и не содержащих цемент.

Полученные результаты для пород первой группы (рис. 3.3) показывают, что выдерживание пород влажностью 8% под нагрузкой оказывает значительный скрепляющий эффект, который может быть объяснен относительно мелким измельчением и наличием в породе минералов кальция и магния, обладающих цементирующим действием.

Полученные результаты для пород второй группы (рис. 3.4) показали, что добавление цемента начинает оказывать заметное влияние на сцепление при его содержании более 10 кг/т. Тем не менее, следует отметить, что для получения ощутимого скрепляющего эффекта, сопоставимого со сцеплением глинистых пород основания (0,06-0,12 МПа), количество добавляемого цемента должно быть значительно выше.

Сопоставление полученных результатов испытаний для разных групп проб показывает, что просто увлажненные и уплотненные породы имеют в 4 раза большее сопротивление сдвигу, чем неуплотненные сухие породы. При этом добавление в увлажненные породы 15 кг/т цемента увеличивает их сопротивление сдвигу незначительно (в 1,2 раза) по сравнению с породами, в которые добавлено 5 кг/т только цемента.

Таким образом, на основании проведенных исследований можно сделать следующие выводы:

1. Существенную роль в сцеплении пород при укладке в штабель играют их влажность, воздействие силы тяжести от вышележащих слоев и продолжительность выдерживания сформированного массива до начала орошения выщелачивающими растворами, которая по данным практики и ранее выполненных исследований должна составлять не менее 3-х суток.

2. Добавление цемента в количестве до 15 кг/т оказывает относительно небольшое влияние на сопротивление пород сдвигу,

3. Применение цемента оправдано с технологических позиций выщелачивания для окомкования мелких фракций и повышения прочности скелета массива, уменьшающего способность сформированного массива к уплотнению под воздействием силы тяжести от вышележащих слоев породы. Изменением количества добавляемого цемента можно регулировать прочность скелета и, следовательно, изменение пористости выщелачиваемого массива, что позволит также регулировать его фильтрационные характеристики и интенсивность выщелачивания.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2019
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна