《Minerals》:Assessment of Saturated and Unsaturated Conditions in Tailings Storage Facilities (TSFs): A Systematic Review and Bibliometric Analysis of Hydro-Mechanical and Mineralogical Behavior
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本综述基于经PRISMA(Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses)流程从Scopus与Web of Science筛选的84篇文献,综合了尾矿库的水-力学证据。研究将
本综述基于经PRISMA(Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses)流程从Scopus与Web of Science筛选的84篇文献,综合了尾矿库的水-力学证据。研究将描述性文献计量学与结构化内容分析相结合,并对来自另外20个文献来源(含13项涉及尾矿的研究与7项非尾矿类比研究)的SWCC(Soil-Water Characteristic Curve)进行了比较。在84篇文献语料中,29篇仅考虑饱和条件,16篇仅考虑非饱和条件,20篇同时考虑两者,7篇考虑部分饱和状态,12篇未明确饱和状态;55篇未明确固结状态。已报道SWCC的可比性受级配、密度、组构、矿物学、工艺水化学、水力路径及试验尺度非均质性的限制。磨矿、浮选与分离可能影响上述特征,但所汇编研究并未识别出独立的工艺路线效应。已发表的Fredlund–Xing包络线仅作为探索性混合材料比较予以保留;源点提取误差、研究间质量差异及仅针对尾矿的独立预测不确定性均未量化。因此,该包络线不适合作为独立的尾矿设计参数。本综述的主要贡献在于对水-力学机制、报道缺口以及将持水测量转化为可靠尾矿库工程决策所需证据进行了综合评估。
1 引言
1.1 一般背景与问题相关性
全球采矿活动每年产生越来越多的矿物开采与加工废弃物,即矿山尾矿,须在尾矿库(Tailings Storage Facilities, TSFs)中安全管理与储存。自21世纪初以来,金属与矿物开采显著增加,推动尾矿库数量与规模双双增长。尽管尾矿库可对沉积物料实施受控围封,但其设计与运行涉及复杂的水-力学行为、自固结过程、原位应力状态变化以及孔隙水压力变化,需要专门化管理以确保其在运行与闭库阶段性能充分。尾矿库灾害历史表明其对环境与周边社区具有毁灭性后果。Aznalcóllar(西班牙,1998)、Fund?o(2015)与Brumadinho的Feij?o Dam I(2019)等溃坝事故造成重大人员伤亡与经济损