尾矿库三维渗流模拟及排渗设施对渗流场影响

为分析排渗管和坝高对尾矿坝浸润线的影响程度,采用数值模拟方法对尾矿库不同工况下浸润线位置 进行研究。 采用 Midas-GTS 软件渗流分析模块对尾矿坝在增设排渗管前后、不同坝高、不同运行水位工况下渗流场分 布进行数值模拟,计算得出不同工况下浸润线位置。 结果表明:增设排渗管后,浸润线与实测浸润线耦合较好,相对误 差在合理范围内;坝高 100 m 时,每隔 7 m 高程差布设排渗管的方案可有效控制坝体内浸润线的埋深和分布,防止发 生渗透破坏,使尾矿库安全运行。 本次研究考虑了尾矿库的复杂性及排渗管对渗流场的直接影响,为尾矿库三维渗 流安全分析提供了一定的参考依据。     

新水村尾矿库工程渗流问题分析

新水村尾矿库恢复使用工程中,新建排渗设施为辐射井,理论计算表明所设计的排渗设施可满足该尾矿库排渗需要,但尾矿库实际恢复生产后,排渗设施未达到预期效果。从三维渗流分析、勘察结果、实测值与理论计算值对比三个方面,找出排渗设施未达到预期效果的原因,以此作为新增排渗设施的依据,并为今后尾矿库排渗设计提供参考。     

尾矿库排渗工程优化设计及治理效果研究

以湖南某铅锌矿尾矿库排渗设施治理工程为例,采用Autobank软件对尾矿库的1~#、3~#副坝坝体渗流场、稳定性进行了分析,得出尾矿库的渗流场及坝体稳定性系数不满足要求,因此,提出了水平排渗和垂直排渗2种治理方案,对这2种方案进行对比分析,推荐采用水平排渗管方案。采用该方案后,尾矿库的渗流场、坝体稳定性均满足设计要求;并对原水平排渗设施的缺陷进行了分析,提出采用水平封堵的措施进行治理;统计排渗管施工2个月后的排渗量以及治理后浸润线的埋深情况,结果表明,排渗量符合各排渗管的位置要求,坝体外坡沼泽化均消失,排渗治理效果明显。     

长期运行尾矿库的排渗系统渗透特性的差异化反演分析

排渗系统是尾矿库的重要组成部分之一,对尾矿库的安全稳定有着重大影响。针对长期运行的上游式尾矿库排渗系统的渗透特性反演分析问题,考虑到系统不同位置排渗能力存在差异,提出了渗透特性差异化假定的反演分析。选取某已运行多年的上游式尾矿库,结合工程现状,建立三维有限元反演分析模型,基于可变容差法对排渗系统的渗透特性进行差异化反演分析,研究了尾矿库渗流场分布规律,并对反演分析结果的合理性及准确性进行了评价。结果表明:经差异化反演分析后,计算得到的浸润面数据更符合实际情况,反演成果可为尾矿库后期加高设计提供合理依据。     

某加高扩容尾矿库排渗管三维有限元模拟及效果分析

针对某加高扩容尾矿库采用弧形排渗管控制坝内浸润面的效果问题,建立了该尾矿库坝体和排渗管的三维有限元精细模型,模拟了排渗管的排渗效果。结果表明:合理布置排渗管,且保证排渗管足够畅通后,在最不利工况下,浸润线埋置深度为14.3 m,可满足渗流控制的要求。排渗管堵塞对浸润线位置有一定影响,当排渗管堵塞一半,计算结果显示浸润线抬高了0.6 m,排渗管深入坝体的直线段距离应不少于100 m。     

尾矿库安全运行及其评价

阐述了尾矿库的重要性,并根据尾矿库的运行安全要求,针对德保铜矿尾矿库的排渗设施管理与渗流控制,分别用事故树和安全检查表对其进行了评价。     

赤泥尾矿库气驱排渗降水试验研究

尾矿库的安全是矿山生产活动的保证,通过排渗加固坝体地基能够有效提高尾矿库稳定性。气驱排 渗是在垂直排渗工法基础上引入气驱系统与槽孔管的新型排渗方法,气驱系统可以在排渗井内产生负压,于土体 周围形成一定范围的真空渗流场,加速孔隙水渗流,槽孔管增加了渗流面积并保证渗流的稳定性。在澳大利亚 Yarwun 赤泥尾矿现场气驱排渗试验中,利用孔压静力触探(CPTU)及室内固结试验测定赤泥尾矿库地层信息与土体 性质,结合涌水量和孔隙水压力现场实测数据,并通过对比排渗前后赤泥物理力学性质变化对气驱排渗加固效果 进行讨论。结果表明：试验场地赤泥颗粒极细、压缩性高、渗透性差,采用气驱排渗降水效果良好,槽孔管保证了涌 水量的稳定,真空负压从上往下递增;降水后赤泥不排水抗剪强度与有效应力显著提高,渗透系数比加固前减小, 加固效果随深度增加不断提高,对于超出排渗井深度土层的加固效果也较为显著。     

排渗设施部分失效下的尾矿库放矿渗流分析

为研究排渗设施部分失效条件下放矿对尾矿库渗流场的影响,以河南省某钼矿尾矿库工程为例,基于渗流有限元分析理论,研究特定条件下放矿量对尾矿库渗流场的影响。结果表明:排渗席垫渗透系数降为0.8倍时,设计放矿强度下放矿不超过7 d,仍然能满足尾矿库安全需求;越靠近放矿口处,渗流场受到放矿强度的影响越大;放矿强度超过入渗强度时,矿浆水部分渗入堆积坝内,另一部分汇入库中。研究成果可为矿山企业安全生产及尾矿库安全运行提供参考。     

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。     

杨家湾尾矿坝排渗加固实践

杨家湾尾矿库采用上游式筑坝,上游式筑坝由于矿泥夹层严重阻碍了水的垂直下渗,而随着尾矿库堆筑子坝上升,堆积坝长度增加,超出原有辐射式排渗井水平滤管排渗范围,加之两测山体基岩阻挡,渗流路径变长,导致杨家湾尾矿库局部浸润线偏高,子坝外坡出现局部沼泽化,两侧坝肩截水沟出现渗水现象。因此,对杨家湾尾矿库进行排渗加固,采用辐射式排渗井多层敷设水平滤管和坝体表面水平滤管联合排渗工艺,提高了尾矿库排渗能力,降低坝体浸润线,浸润线埋深平均增加0.67 m,实现实际浸润线不高于设计的控制浸润线要求,确保了尾矿库安全运行。     

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。     

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。     

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。     

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。     

连续降雨下尾矿库失稳溃坝数学模型研究与应用

针对连续降雨导致的尾矿库失稳溃决,基于饱和-非饱和渗流理论和水砂混合物非平衡连续方程和动量方程,建立了一个尾矿库边坡失稳溃坝数学模型。该模型可考虑连续降雨条件下尾矿库的渗流场和应力场变化、溃口和底床变化对溃坝下泄物流量过程影响。应用该模型对某尾矿库进行了连续降雨条件下失稳溃坝过程的模拟分析,计算结果表明：连续降雨入渗使尾矿库浸润线不断抬升,进而导致尾矿库边坡发生失稳,失稳后坝体受力条件急剧恶化,在上游荷载作用下发生剪切破坏导致漫顶溃决。     

河北承德某铁矿尾矿库副坝坡脚渗水治理

承德某铁矿尾矿库副坝坡脚出现了渗水现象，存在安全隐患。通过对隐患部位进行地质勘测和渗水原因分析，采取废石压坡、降低副坝坡度、设置排渗设施等综合措施，有效排除了安全隐患，保证了副坝安全，可为尾矿库类似安全隐患治理提供参考。     

尾矿坝辐射井降水模型

尾矿坝浸润线过高是金属矿山企业面临的一大安全隐患,在尾矿坝建立辐射井是降低坝体浸润线的有效手段,渗流浸润线的确定与排渗量的计算是尾矿坝辐射井设计和布设需要解决的关键问题。分析了现场实测浸润线数据,发现尾矿坝辐射井作用下的降水曲线有如下特征：辐射管长度范围内浸润线形状为下凹的指数函数曲线;辐射管长度范围外浸润线形状为上凸的对数函数曲线。推导了尾矿坝辐射井的降水曲线模型和排渗量模型,对比模型计算数据和现场实测数据并进行误差分析,计算结果显示：该模型中浸润线、排渗量的计算值与现场实测数据较为接近,可用于辐射井浸润线位置和排渗量的预测。     

细粒尾矿坝槽孔管排渗机理及其计算方法

槽孔管排渗是一种新兴的尾矿坝排渗技术。基于达西渗流定律、质量守恒定律和反滤层排水降压原理,通过理论分析和总结前人的研究成果,研究槽孔管排渗机理及其计算方法。通过建立槽孔管排渗系统理论计算模型,推导出等效反滤层半径、系统总渗流量计算公式。通过工程实例验证了理论研究成果的合理性。     

尾矿坝地质剖面概化及其对渗流场计算的影响

分析了上游堆筑法尾矿坝坝体尾矿砂分布特点，提出地质剖面概化原则，并对比分析了概化剖面对渗流场的影响。认为概化地质剖面，对于深入研究尾矿坝渗流规律和提出防渗排水工程措施是必需的，也是可行的。     

某高尾矿坝考虑渗流作用下的抗震性能分析

渗流作用和地震作用是影响尾矿坝稳定的主要因素。以云南省某尾矿坝为研究背景，基于Geo-studio软件考虑初始渗流场的影响，研究尾矿坝渗流作用下的稳定性，以及地震作用下的动位移与加速度、液化区域与震时的关系、坝坡抗震稳定性、震后永久位移及地震作用下浸润线的变化。计算结果表明：尾矿坝在渗流-应力分析中处于稳定状态。在地震作用下，尾矿坝的水平位移沿着坝高向上不断增大，最大水平位移分布在堆积坝顶部。初期坝顶和堆积坝顶加速度放大倍数分别为1.67和1.87倍。液化区域主要分布于堆积坝浅层区域。尾矿坝震后永久变形量较小，不会发生整体滑塌，但震后浸润线位置较震前显著提高，考虑增设排渗措施防止发生渗流破坏。