·1488· 工程科学学报，第39卷，第10期 黏性尾矿浆 砂性尾矿浆 ↑澄清区 絮凝区 絮凝区 澄清区 沉降 固结区 沉降区 沉降区 沉降 砂性尾矿沉积物表 黏性尾矿沉积物表 固结区 固结区 固结区 面没有排水通道● 面没有排水通道 图4沉积尾矿的层界划分(60min时) 图6尾矿浆的絮凝区 Fig.4 Stratigraphic classification of sedimentary tailings(at 60 min) Fig.6 Flocculation zone of tailings slurry 可观察到絮团不断下沉的现象.这种现象与细颗粒含 量有关.黏性尾矿浆中含有大量黏性细颗粒，在一定 浓度下容易形成大量絮团，并相互接触连接，以絮网结 构的形式整体下沉，因此澄清区絮团较少，水质清澈 砂性尾矿浆中细颗粒含量较少，浓度较低，所以悬浊体 微裂纹 示意图 中絮团之间的接触概率低，不能形成絮网结构，可以在 悬浊体中滞留较长时间，导致澄清区在沉降初始阶段 呈浑浊状态 砂性尾矿 黏性尾矿 絮团少 澄清区 澄清区 浑浊 絮团多 清澈 沉降区 沉降区 图7尾矿浆沉降区显微照片 Fig.7 Subsidence zone of tailings slurry 粒层和粗粒层.黏性尾矿沉积层的细观特征与沉降区 黏性尾矿浆 黏性尾矿浆 砂性尾矿浆 砂性尾矿浆 相似，但颗粒更粗，排列更加紧密，且底部出现大量纵 澄清面细观照片 水土分界线 水土分界缓 澄清面细观照片 向裂缝，这可能与沉降柱底部的端部效应有关 图5尾矿浆的澄清区 Fig.5 Water zone of tailings slurry 絮凝区是指处于沉积物表层的絮状沉积区域.该 5 区域絮状结构体分散沉积，且只受自身重力和浮力影 86 响，上覆沉积物压力可忽略不计.砂性尾矿浆和黏性 87 黏性尾矿沉积层上部 尾矿浆的絮凝区形态相似，但砂性尾矿的絮凝结构是 89 由絮团沉降形成的，结构较为松散.黏性尾矿浆的絮 90 网是由絮团接触黏连形成，具有整体结构，因排水而形 成明显的裂纹状的排水通道（见图6）. 砂性尾矿沉积层 沉降区是指絮凝结构相互连接混合成固相结构体 黏性尾和矿沉积层下部 的弱固结区域.在沉降区域，沉积物在上覆压力作用 图8尾矿浆的固结区 下发生结构性压缩，体积缩小，密度增大.如图7所 Fig.8 Consolidation zone of tailings slurry 示，砂性尾矿浆的絮团在沉降过程中形成大量横向微 2.2沉积形态的时间效应 裂纹，而黏性尾矿的絮网微裂纹在上覆压力作用下逐 尾矿的沉积是一个动态变化的过程，沉积层的细 渐压实消失 观结构随时间不断变化，因此完整描述尾矿的沉积规 固结区是指颗粒形成土体，并发生固结现象的区 律需要考虑时间因素的影响3-) 域.如图8所示，这一区域的沉积物层相对密实，没有 按照土-水分界面的产生时间及絮团发育程度， 观察到微裂纹，从上到下颗粒粒径逐渐增大.由于黏 可将沉积类型分为自由沉积、絮团沉积、絮网沉积和混 粒和砂粒粒径相差较大，砂性尾矿沉积层明显分为细 合沉积，如表2.如图9所示，浆体的沉积类型与细颗工程科学学报,第 39 卷,第 10 期 图 4 沉积尾矿的层界划分(60 min 时) Fig. 4 Stratigraphic classification of sedimentary tailings(at 60 min) 可观察到絮团不断下沉的现象. 这种现象与细颗粒含 量有关. 黏性尾矿浆中含有大量黏性细颗粒,在一定 浓度下容易形成大量絮团,并相互接触连接,以絮网结 构的形式整体下沉,因此澄清区絮团较少,水质清澈. 砂性尾矿浆中细颗粒含量较少,浓度较低,所以悬浊体 中絮团之间的接触概率低,不能形成絮网结构,可以在 悬浊体中滞留较长时间,导致澄清区在沉降初始阶段 呈浑浊状态. 图 5 尾矿浆的澄清区 Fig. 5 Water zone of tailings slurry 絮凝区是指处于沉积物表层的絮状沉积区域. 该 区域絮状结构体分散沉积,且只受自身重力和浮力影 响,上覆沉积物压力可忽略不计. 砂性尾矿浆和黏性 尾矿浆的絮凝区形态相似,但砂性尾矿的絮凝结构是 由絮团沉降形成的,结构较为松散. 黏性尾矿浆的絮 网是由絮团接触黏连形成,具有整体结构,因排水而形 成明显的裂纹状的排水通道(见图 6). 沉降区是指絮凝结构相互连接混合成固相结构体 的弱固结区域. 在沉降区域,沉积物在上覆压力作用 下发生结构性压缩,体积缩小,密度增大. 如图 7 所 示,砂性尾矿浆的絮团在沉降过程中形成大量横向微 裂纹,而黏性尾矿的絮网微裂纹在上覆压力作用下逐 渐压实消失. 固结区是指颗粒形成土体,并发生固结现象的区 域. 如图 8 所示,这一区域的沉积物层相对密实,没有 观察到微裂纹,从上到下颗粒粒径逐渐增大. 由于黏 粒和砂粒粒径相差较大,砂性尾矿沉积层明显分为细 图 6 尾矿浆的絮凝区 Fig. 6 Flocculation zone of tailings slurry 图 7 尾矿浆沉降区显微照片 Fig. 7 Subsidence zone of tailings slurry 粒层和粗粒层. 黏性尾矿沉积层的细观特征与沉降区 相似,但颗粒更粗,排列更加紧密,且底部出现大量纵 向裂缝,这可能与沉降柱底部的端部效应有关. 图 8 尾矿浆的固结区 Fig. 8 Consolidation zone of tailings slurry 2郾 2 沉积形态的时间效应 尾矿的沉积是一个动态变化的过程,沉积层的细 观结构随时间不断变化,因此完整描述尾矿的沉积规 律需要考虑时间因素的影响[13鄄鄄14] . 按照土鄄鄄水分界面的产生时间及絮团发育程度, 可将沉积类型分为自由沉积、絮团沉积、絮网沉积和混 合沉积,如表 2. 如图 9 所示,浆体的沉积类型与细颗 ·1488·