承德某铁矿尾矿库排渗设施施工实践

为有效控制尾矿坝的浸润线,保证尾矿库的安全,承德某铁矿尾矿库初期坝采用透水堆石坝,堆积坝排渗采用盲沟水平排渗形式。在实际生产运行中有效降低了坝体的浸润线,使浸润线保持在较低水平,符合安全要求,为同类型尾矿库地施工及管理提供了经验借鉴。     

花石头尾矿库的稳定性分析

通过工程地质勘察,对都龙锡矿的花石头尾矿坝进行稳定性分析,查明了尾矿堆积体的组成、密实程度及沉积条件;查明了尾矿堆积体的物理力学性质,浸润线位置;对该尾矿库的使用和安全治理提出了建议.     

基于粗糙集与贝叶斯决策的尾矿坝浸润线预警

为支持尾矿库的现场安全监管与决策,根据粗糙集和贝叶斯决策理论,提出了基于不确定性的尾矿坝浸润线预警方法以确定合理的尾矿坝浸润线预警阈值。首先,根据尾矿渗透性与干滩长度的不确定性对坝体稳定性的影响,计算得到离散尾矿坝体安全系数对应的浸润线的多点位(埋深)数据;其次,以粗糙集属性重要度分析为前提,采用贝叶斯决策法建立坝体安全系数与浸润线埋深的多属性决策模型,以互信息熵表示安全系数对浸润线多点位埋深数据的依赖程度;最后,用条件概率量化浸润线重要点位对尾矿坝稳定性的影响,通过最大后验概率确定浸润线埋深预警阈值。通过对陕西某尾矿坝的实例研究,得出堆积坝标高1 220. 03、1 200. 03、1 180. 03、1 150. 03 m处的浸润线高于37. 33、19. 9、17. 6、11. 6 m时,尾矿坝存在潜在不稳定风险,应采取措施降低浸润线高度。结果表明,浸润线预警阈值能客观反映尾矿坝稳定性状况,完善了尾矿库的现场监测预警体系。     

某新建尾矿库的最大安全堆坝速率研究

尾矿砂堆坝速率对尾矿坝安全运行有重大影响。为探讨某新建尾矿库的最大安全堆坝速率。通过有限元流固耦合法分析不同堆坝速率对尾矿坝的安全影响机理,确定合理的堆坝速率。研究表明,随尾砂堆坝速度增大,尾矿粒间有效应力增长速度趋缓,孔隙水压力增长速度趋陡,抬升浸润线埋深,增大下滑力。同时,降低固结度,降低尾砂力学强度,减小抗滑力,从而降低尾矿坝稳定性。综合抗滑稳定系数、最小浸润线埋深以及固结度确定某新建尾矿库的最大安全堆坝速率为15m/a。尾矿安全极限堆坝速率随弹性模量、渗透系数、粘聚力、内摩擦角增大而线性增大,随堆积坝高度增大而线性减小,随干密度、堆积坝坡比先升后降,呈抛物线型关系,存在堆坝速率最大值。     

尾矿坝浸润线预警研究

运用Geo-Studio软件,对某尾矿库不同水位工况下尾矿坝的浸润线及安全稳定性系数进行计算。根据计算出的结果,并结合《尾矿库安全技术规程》中的相关规定,对尾矿坝浸润线进行预警,得到该尾矿坝浸润线的三级预警值,为尾矿坝浸润线的预警提供理论依据,具有重要的借鉴意义。     

EKG在干堆尾矿坝中的应用分析

为验证EKG(电动土工合成材料)在干堆尾矿库中的排水性能和稳定性提升效用,以某干堆尾矿库为例,采用Geo-studio软件对比分析尾矿库原始工况和EKG工况2种不同工况的渗流、静力、动力计算结果。结果表明:对比原始工况的尾矿坝,采用EKG之后的堆积坝浸润线明显降低,经EKG作用后危险滑移面各点孔隙水压力沿滑移面距离的增加而降低,在地震动力影响下EKG工况下的尾矿坝液化区面积随着浸润线的降低明显减小;EKG增强了尾矿坝体的排水性能,降低了孔隙水压力对坝体的消极作用,采用EKG筑坝对堆积坝体具有加筋固结效果,可提高尾矿坝的整体强度。     

尾矿库在线监测系统浸润线预警阈值计算方法研究

尾矿库堆积坝浸润线的埋深与坝坡安全直接相关，对照《尾矿设施设计规范》GB50863-2013中有关控制浸润线的要求，整理了浸润线预警阈值的计算方法和逻辑控制关系，并结合实际工程，建立了浸润线计算模型，研究了浸润线最小埋深与稳定性、渗流边界等的关系，为尾矿库在线监测系统浸润线预警阈值的设置提供了依据。     

尾矿坝地下水位变化规律的试验研究

尾矿库是一种特殊的工业建筑,属于矿山三大控制性工程之一,亦是矿山最大的危险源.尾矿坝是尾矿库的主要构筑物,它的浸润线是尾矿库的生命线,是尾矿库稳定性评价的关键基础资料,也是尾矿库安全生产管理的重要依据之一.为此,我们利用室内物理模型试验,对不同库水位情况下尾矿坝地下水位的变化情况进行了研究,获得尾矿坝浸润线的变化规律.     

尾矿库冻土及冬季放矿问题研究

针对尾矿库内的冻土层可能引起的浸润线抬升、局部逸出以及坝体失稳等问题,提出了尾矿堆积坝冬季放矿冻结计算方法,并且详细论述了尾矿库存在的冻土以及冬季放矿的特点和危害,依据实例计算提出一些具体的防护措施供相关设计人员参考。     

透水性尾矿库浸润线回折现象的分析

尾矿库按照初期坝是否透水,可以分为透水性尾矿库及不透水性尾矿库两种类型。为了降低浸润线,提高尾矿坝稳定性,目前国内所设计的尾矿库,初期坝大都采用碾压堆石坝坝型。该类型的尾矿库,尾矿坝内的浸润线并不是一条逐渐降低的单值函数曲线,而是在初期坝上游坡面处出现了回折。通过理论推导及实例应用,对这一现象进行了详细的分析探讨。     

某尾矿库三维渗流分析

针对某尾矿库具体条件,采用三维有限元模拟和渗流场分布计算,判明在概化模型理想条件下尾矿坝三维渗流浸润线埋深的特点;通过对各排渗结构参数的敏感性进行分析,确定影响坝体浸润线埋深主要因素。模拟结果表明：在各排渗结构功能正常的工况下,尾矿库浸润线在尾砂子坝段的埋深均在15 m以下,大于规范要求值。     

库区水位急剧变化对尾矿库坝体稳定的影响

尾矿库的稳定对于矿山安全生产有着重要意义,对尾矿库坝体在不同工况下的稳定性进行计算是尾矿库坝体稳定分析的主要工作。着重分析了库区水位急剧变化时坝体浸润线的变化规律及其对尾矿库坝体稳定的影响,基于二维非稳定渗流方程,通过计算得出了坝体的非稳定渗流场和坝体浸润线的变化规律,并通过Bishop简化法得出了浸润线变化与稳定性的关系。结合尾矿库工程实例,对库区水位变化不同时刻的坝体进行了渗流有限元分析,并相应对其坝体的安全系数进行了计算,提出了尾矿库安全生产在库区水位急剧变化时需要注意的问题和解决这些问题的具体措施。     

某尾矿库渗流稳定性的数值模拟

为某尾矿库的安全生产,防治由渗流引发的尾矿库灾害事故,利用FLAC^3D计算软件对尾矿库进行渗流数值模拟计算,结果表明,在冲沟的位置有较大的速度矢量,对流沙的裹挟会使局部危害加剧;从图上可以知道水头、梯度和比降最大值的地方相应的动水压力最大,所以最容易发生渗流破坏,造成尾矿库事故;所取断面A-A的坝坡坡角β明显大于使坝坡稳定的安全角度。FLAC^3D软件可以比较好地模拟计算尾矿库的渗流,对尾矿库的安全生产有一定的参考价值和指导意义。     

排渗盲沟布置型式对某尾矿坝渗流稳定性影响的模拟分析

为探索不同排渗盲沟布置型式对尾矿坝渗流稳定性的影响,以某尾矿库为例,通过开展无盲沟、尾粉砂中布置水平向盲沟、尾粉砂中布置垂直向+水平向排渗盲沟、尾粉土中布置水平向盲沟、尾粉土中布置垂直向+水平向排渗盲沟5种布置型式下坝体渗流场、孔隙水压力及稳定性的模拟分析。研究结果表明：尾粉土中布置垂直向+水平向排渗盲沟对坝体浸润线埋深及安全系数影响最大,并给出了不同布置型式对尾矿坝渗流及稳定性影响的大小比较,为尾矿坝排渗设计提供参考依据。     

弓长岭尾矿库排渗设计方案

尾矿坝渗流是尾矿坝设计和生产管理经常遇到的问题。通过对弓长岭选矿厂尾矿库排渗治理方式的介绍,分析排渗治理前后坝体浸润线的变化,为今后的排渗设计提供参考。     

尾矿坝渗流计算及排渗设计

渗流稳定是影响尾矿坝安全稳定的重要因素,浸润线位置的高低直接关系到尾矿坝安全稳定。以具体尾矿坝为例,根据现场钻孔实测资料,选取合适的计算参数和边界条件,建立合理的计算模型,对排渗设施正常运营和发生破坏两种情况下的尾矿坝渗流情况进行计算分析,得出初期坝的透水性与尾矿坝渗流稳定关系密切,一旦初期坝的防渗层淤堵,出口处的渗透性降低,坝体的整体浸润线升高,甚至有可能在坝坡处出渗。采用局部水平孔排渗的方案,可以有效地起到排渗的作用,降低坝体的浸润线,保证坝体的安全。     

龙泉尾矿坝渗流场计算分析及降水工程设计

尾矿坝的渗流状态是影响尾矿坝安全稳定的重要因素,如何降低坝体浸润线是尾矿坝安全管理工作的重点。以浙江龙泉尾矿库为例,通过尾矿坝渗流场的模拟,对传统公式法和数值模拟浸润线进行对比验证,以确定坝体浸润线,并设计采用辐射井降水技术降低坝体浸润线,取得了较为理想的工程效果。     

尾矿库渗流场计算的改进有限元法

在传统的变动网格法基础上,提出了尾矿库渗流场的改进有限元分析方法。该方法与变动网格法的区别在于,具体计算时将整个坝体作为渗流区域,不需要首先假定自由液面,只需要假定逸出点的高程;网格划分可对整个坝体进行,只是在渗流逸出点附近要细化网格尺寸;在迭代过程中不用考虑渗流区域内的网格调整,只需对逸出点附近的网格进行局部修正。计算结束后得到的渗流场孔隙水压力为零的各点的连线即为浸润线。工程实例进一步验证了该方法的正确性。     

基于有限元法的土石坝渗流特性及防渗效果研究

土石坝的渗流控制是保证尾矿库坝体安全的一项重要措施,也是病险尾矿库整治的主要内容之一。以某矿山病险尾矿库土石坝工程为对象,采用有限单元法,揭示施加塑性防渗墙前后坝体及坝基渗流情况,对比加固前后坝体渗流量和测压管水头的变化,分析了防渗墙加固方案的必要性和合理性,研究成果为土石坝除险加固的设计施工提供了参考依据。     

银山铅锌矿尾矿坝浸润线最大Lyapunov指数分析

浸润线是层矿坝的重要监测项目，长期以来对监测数据缺乏系统分析。为了揭示浸润线的演化规律，通过相空间重构，对银山铅锌矿层矿坝浸润线监测数据进行了最大Lyapunov指数分析。结果表明，层矿坝浸润线时间序列存在正的最大Lyapunov指数；最大Lyapunov指数可以用来评价浸润线状态，其数值较大时，浸润线状态较差。这些结果对合理分析监测数据，进而指导层矿坝安全管理将会有重要意义。