高密度电阻率法技术在矿山地质灾害监控中的应用

本文根据两种工程物探技术的理论方法,将其应用于实际矿山排石场的稳定性调查中,通过排石场雨季前后不同的地球物理特征,推断排石场内部存在影响稳定性的隐患,从而达到对矿山地质灾害监控预警的目的。     

庐江矾矿废石产酸潜力的评估

酸性废水已成为严峻的环境问题,严重影响矿山周围生物的生存,亟需解决。本文采用ABA(酸碱计数法)与NAG(净产酸量)两种方法对庐江矾矿废石样品的产酸能力进行评估,以此可以为今后矿区生态修复作些参考。实验结果表明:庐江矾矿废石净产酸潜力值以及NAG值均大于20 kg H2SO4/t,该样品具有较高的产酸潜力。     

西南地区硫铁矿和高硫煤矿AMD的环境问题及其治理对策

探讨西南地区硫铁矿和高硫煤矿酸性矿坑排水(AMD)的环境修复及治理途径.基于川、黔、渝等地的硫铁矿及高硫煤矿主要产于上二叠统龙潭组和吴家坪组,成因上与峨眉山大火成岩省和成矿、成煤的地质背景及地球化学环境紧密相关,根据硫铁矿和高硫煤矿矿山的酸性矿坑排水的环境问题与矿床区域分布的相关性,提出西南硫铁矿和高硫煤矿AMD环境治理的重点,可归为"一带、五区段"."一带"即川南泸州至黔东北的遵义—毕节一带;"五区段"即川北的汉旺—广元,渝东北的城口、开县、云阳、奉节,渝东的石柱县以东地区,渝中的合川、璧山、华蓥山地区,渝南的綦江、南川、武隆等地.结合川北、川南2个典型硫铁矿和高硫煤矿的基础地质和水文地质调查,查明AMD的成因机理,特别是针对制约矿山AMD污染源的硫源和水源,开展详细的地质勘察工作.在确定矿区地下水具体的补给位置、水量、径流途径及波及范围的基础上,针对性地实施工程封堵和管控措施,切断大气降水的补给,降低水体的更新速率,减少或压缩AMD的排放量,减轻或完全控制污染源的扩大和蔓延,可阻止或降低对硫组分的氧化作用,有效提高污染水体的自然净化效率.工程治理结果表明,矿山排水的质量有明显的改善,从原先的酸性水(pH值为2～3)逐步向中性水(pH值为7)转变.     

矿山酸性排水的测量方法及评价

文章讨论了近年来提出的几种由于金属矿山(特别是金属硫化物矿山)的开采活动而导致酸性排水发生可能性的预测方法,其中,主要是针对产酸能力和酸中和潜力进行确定的静态实验室方法和计算方法,因为各有优、缺点,故给出了计算方法评价,并说明一些酸性排水预测结果检验技术。     

深孔分段爆破法掘进采空区充填井成井的研究

采空区掘进充填井是一次回采嗣后块石胶结充填采矿法的关键。如不解决,采空区将不断扩大,势必造成地压危害和残留空场硫铁矿矿石氧化自然发火。而新桥硫铁矿采空区已达10~4m~3以上。解决采空区充填井已是燃眉之急。采用SQZ-1型潜孔钻车钻凿深孔而后分段爆破成充填井的成功,既解决了新桥矿采空区充填问题,又解决了其他方法不能掘进采空区充填井的问题,对类似矿山有较大的推广应用价值。     

矿山地质灾害监控预警的工程物探技术

以某矿山排石场稳定性对矿山地质灾害的影响为例,将高密度电阻率法及工程地震反射法同时应用于矿山地质灾害进行监控和勘察中,结果表明:对于可能引起排石场地质灾害隐患的调查,两种物探方法相结合,相互补充,消除了单一方法的多解性, 得到的勘探结果更加准确可靠.     

粉煤灰细砂胶结充填在新桥硫铁矿的应用

针对新桥硫铁矿胶结充填成本高、强度低等现状,通过大量的试验研究,提出以部分粉煤灰替代水泥作为胶凝剂的方案,并通过系统的试验研究,解决了应用中的关键技术与参数,为提高胶结充填质量、降低充填成本奠定了重要基础.     

粉煤灰细砂胶结充填在新桥硫铁矿的应用

针对新桥硫铁矿胶结充填成本高、强度低等现状，通过大量的试验研究，提出以部分粉煤灰替代水泥作为胶凝剂的方案，并通过系统的试验研究，解决了应用中的关键技术与参数，为提高胶结充填质量、降低充填成本奠定了重要基础。     

块石胶结充填工艺关键技术的试验研究

通过人工矿柱模型模拟试验，探讨了块石胶结充填的工艺过程及关键技术，分析了块石胶结充填体的强度机理，其试验结果已被铜陵新桥硫铁矿采用，也可供类似矿山借鉴．     

溶液对斑岩铜矿废石的浸蚀机理及其力学特性

基于直接作用、间接作用、复合作用3种传统微生物浸矿机制,结合堆浸体系内细菌种类(吸附细菌、游离细菌)、废石结构、Fe3+迁移特征,提出直接-间接作用和间接-接触间接作用微生物浸蚀机制,探讨浸出过程废石力学损伤机理;将溶液对废石的生化侵蚀划分为溶蚀、沉淀胶结、结晶膨胀3个阶段,分析不同阶段废石力学性质的变化趋势.研究结果表明:废石在酸性溶液中浸泡45 d后的破裂裂纹比未浸泡、浸泡15d、浸泡30 d的废石要复杂、曲折;浸泡45 d后,废石黏聚力降低87.7％,废石破坏时的剪应力和正应力均降低一半;浸泡后废石表面铜矿物等物质被溶解,表面微裂隙及孔洞得到进一步发育和扩展.     

新桥硫铁矿顶板岩层安全等级划分

根据岩层物理力学性质、岩体结构和构造、岩体质量指标RQD、水文地质条件等因素,采用CSIR分类法、Q系统分类法,将新桥硫铁矿顶板岩层划分为三个安全等级,对矿山安全生产有重要的指导作用,可为其它矿山提供借鉴.     

基于Modpath的矿井突水应用

运用粒子反向示踪理论,根据安徽铜陵新桥硫铁矿各含水层的水文地质条件、工程地质条件,利用抽压水试验得出的渗流系数、给水度等岩性特征,针对突水水源识别问题,建立Modpath的矿井突水可视化模型,并以时步分段量化研究水源渗透规律,分析了矿井突水的水源来向、侵害范围、影响程度等特征元素。研究结果验证了突水点上层含水层的岩溶裂隙带和断裂带对突水点的重要补给关系,并且有较强的直观判别能力;模型可以清晰判别分析矿井突水现象。     

氧化亚铁硫杆菌对矿山酸矿水中金属污染元素分布的影响

酸矿水是含硫化物矿石在表生条件下与水圈大气圈及微生物相互作用产生的，是环境污染的重要来源．安徽铜陵地区是长江中下游典型多金属矿集区之一，在长期开采过程中产生大量废矿石．地表条件下这些含硫化物的废矿石被氧化，产生对生态环境有严重影响的酸矿水．以鸡冠山矿山为例分析酸矿水中主要微量元素和氧化亚铁硫杆菌的分布特征及相互关系．研究表明，自然酸矿水中存在大量氧化亚铁硫杆菌，酸矿水的形成可能与氧化亚铁硫杆菌的发育有一定联系，氧化亚铁硫杆菌促进酸矿水形成；鸡冠山酸矿水的pH值在2．5～4．2之间，与适宜氧化亚铁硫杆菌生长的酸性条件一致；微量元素在酸矿水中的分布与pH值和氧化亚铁硫杆菌的分布密切相关，在最适宜氧化亚铁硫杆菌生长的pH值3．0左右的酸矿水中微量元素浓度达最低，说明氧化亚铁硫杆菌和酸度对微量元素的分布有一定制约；酸矿水中高度富集微量元素，比河水中溶解态的微量元素含量高出几千倍到几十万倍甚至千万倍．     

矿山酸性废水的形成机理及防治途径初探

硫化矿系的矿山在开采过程中常常产生含有金属硫酸盐的矿山酸性废水。这些酸性废水在井下腐蚀管道和设备，危害矿工健康，危害矿工健康；在地面污染地表水，破坏水生和陆生生态环境。本文根据微生物学，化学动力学和化学热力学的理论，探讨矿山酸性废水的形成机理和影响因素，并提出一些防治措施。     

酸性矿山废水生化处理及其资源化的探索

在总结硫酸盐生化还原研究现状的基础上，探讨了酸性矿山废水生化处理工艺与工艺条件，认为采用硫酸盐生化还原，结合化学软水工艺可以使出水资源化．与经济性相关的工艺条件在于硫酸盐还原菌电子供体的选择与控制．     

硫酸盐还原菌处理酸性矿山废水的研究进展

酸性矿山废水(AMD)带来的重金属污染带来严重环境问题. 要解决此问题,利用硫酸盐还原菌( SRB)对酸性矿山废水进行生物处理是一种具有广阔应用前景同时又存在局限性的技术. 文章综述了SRB应用于酸性矿山废水处理时对各种重金属离子的去除机理、效果与优缺点,同时对SRB法处理AMD的工艺形式和碳源选择等进行了讨论和展望.     

基于改性农业废弃物的矿山废水中重金属吸附去除技术及应用

金属硫化物矿区的尾矿在空气、水和微生物等的共同作用下,会产生大量含有毒有害重金属的酸性矿山废水,造成矿区及下游水体和土壤的严重污染.该文结合课题组研究,介绍以农业废弃物为原料开发改性玉米秸秆、花生壳、稻草等吸附材料,吸附去除酸性矿山废水中的重金属离子及其吸附机理,以及实地应用于东江源矿区污染控制示范工程中的重金属吸附去除案例,为矿区重金属污染源头控制研究提供理论基础和技术支持.     

实验室条件下磁黄铁矿的氧化机理

为了从源头上控制矿区酸性废水的产生,在实验室模拟了自然条件下磁黄铁矿的风化过程,确定了酸性废水的产生机理和影响因子.实验结果表明：磁黄铁矿在空气中的氧化产物为FeSO4,Fe2（SO4）3和FeO（OH）;生物氧化的产物主要为FeSO4,Fe2（SO4）3和FeS2,尾矿堆大量存在的氧化亚铁硫杆菌能加速磁黄铁矿的风化过程.     

基于AMD和爆破荷载耦合作用下的深凹露天矿边坡失稳研究

AMD是化工(金属)矿边坡体破坏的一种特殊方式,与爆炸应力波共同对边坡体产生作用.新桥深凹露天矿边坡岩体的原位剪切试验、点载荷试验、室内模拟AMD作用试验表明:AMD蚀化后的石英砂岩,岩体层面间的抗剪强度和粘聚力减小的幅值约为13.2%～21.3%;层面间内摩擦角减小幅值在5.0%～7.5%之间;AMD一般影响垂直边坡体内部在60～100 m范围内的岩体力学性质.数值分析表明:(1)AMD对边坡体的作用主要集中在弱化区域内,边坡体的底脚和AMD作用中心区域的剪切应力减少了52.0%和64.7%;(2)随着边坡体高度和距离的增加,远场爆炸应力波对边坡扰动幅值的增加趋势明显,边坡顶部和断层部位的响应突出,损伤效应明显;边坡底脚扰动幅值最小,临空面附近台阶的扰动幅值明显大于边坡体内部;(3)AMD与爆破荷载耦合作用后,边坡体内部的应力分布主要呈现出爆炸应力场的特征,AMD影响区域形成了一个剪切应力弱区.台阶顶部最大剪切应力比单一爆炸应力场增加了1.63倍,形成了一个不稳定的弱区.图12,表3,参14.