轻型井点降低尾矿坝浸润线的试验研究

确保尾矿坝的稳定与加强治理是消除矿山尾矿库隐患的重要措施。冶金部建筑研究总院和马钢南山铁矿,根据我国矿山以上游法尾砂冲填坝为主,坝体浸润线普遍偏高或在外坝坡出露等特点,首先成功地将井点降水技术有效地移植到尾矿坝排渗工程中,使南山铁矿尾矿坝坡上沼泽化地段消除,浸润线降低5m以上,从而提高了坝体的稳定性。该项成果已通过技术鉴定。冶金部领导对此十分重视,要求各厂矿因地制宜加以推广应用,不断总结治坝经验,加强研究和开拓新技术,切实做好管理尾矿库的工作,并要大力宣传。为此,我刊本期发表了有关轻型井点技术治坝的试验研究、施工方法及监测等三篇文章,以供各厂矿借鉴。     

无渗砂混凝土管在尾砂坝排渗工程中的应用试验

本文认为提高尾矿坝的安全度,目前采用降低坝体浸润线的方法,仍是确保坝体安全的重要途径。采用无人管理排渗方式——无渗砂混凝土管应用于尾矿坝进行了大量的试验研究,表明在歪头山铁矿尾矿坝沿轴线方向埋设无渗砂混凝土管的排渗措施,达到了降低浸润线的目的,效果良好。     

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。     

辐射式排渗井在金山店铁矿尾矿库运行管理中的应用

辐射式排渗井具有投资省、施工及后期管理方便、排渗效果显著等特点,在国内首次用于金山店铁矿尾矿库运行管理中的实践表明：浸润线降深可达１０ｍ以上,每口辐射井可控制１００ｍ坝长,能有效地降低坝体浸润线、提高坝体稳定性,在上游式尾矿坝排渗中,具有广泛的推广应用价值。     

轻型井点降低尾矿坝浸润线的施工方法

对轻型井点降水技术用于尾矿坝降低浸润线的有关工程施工问题,作了详细的介绍。目前,我国已建成投产的尾矿坝,绝大多数是用上游法堆筑的尾矿坝。这类坝的下游坡普遍存在因渗流不畅,而产生浸润线过高、逸出,甚至管涌等问题,严重地影响矿山生产。为解决尾矿坝的排渗问题,于1984年由马钢南山铁矿和冶金部建筑研究总院共同协作,将宝钢地基降水获得显著成效的轻型井点移植到凹山尾矿坝上作开拓性尝试。     

尾矿坝的排渗设施及其应用

为改善尾矿坝的排渗条件,降低尾矿坝浸润线,加快尾砂固结,提高尾矿坝的稳定性,排渗设施在尾矿坝中的应用越来越普遍。笔者结合已有工程实例和工作实践,从排渗设施布置位置的不同,将其分为坝底、坝体和坝面3种类型,并分别对其特点、结构和应用进行了总结。     

尾矿坝预埋排渗体合理位置分析

在尾矿坝体内合适的位置预埋具有透水功能的排渗体,利用这些排渗体在坝体内部形成足以控制浸润线高度的排渗系统,是目前工程设计中采用最多、最有效的方法。以某新建尾矿库工程为例,分析了预埋排渗体在坝体内的合理位置以及对坝体浸润线降深的影响。分析结果表明,预埋排渗体的合理位置应设置在尾矿坝的临界浸润线以下,这样既可避免因其埋设过浅而造成坝体的渗透破坏,又可避免因其埋设过深而造成工程投资的浪费,为尾矿坝的排渗设计提供依据。     

尾矿库浸润线降低技术研究

尾矿库是矿山企业中十分重要的生产和环保设施,尾矿坝的安全直接关系到矿山生产的正常进行、环境保护及库下游人民生命财产的安全。因此,尾矿坝安全运行日益受到国内外的重视。然而,尾矿库浸润线过高往往会影响坝体稳定,造成坝体破坏。介绍的垂直水平联合排渗技术可有效降低坝体浸润线,加速尾矿固结,增强坝体稳定性。     

软式透水管在白雉山尾矿库中的应用

尾矿坝体的稳定性与堆坝工艺、堆坝方法、尾矿性质以及排洪排渗设施密切相关，尾矿坝体的固结与排渗设施相关，降低堆积坝的浸润线，是提高尾矿坝稳定性的关键，选择新型排渗管材料势在必行，本文介绍一种新型软式透水排渗管在尾矿坝成功安装应用的实例。     

尾矿坝应用自流排渗新工艺效果好

<正> 鞍钢弓长岭选矿厂在尾矿坝体上应用自流排渗新工艺,取得了消除坝体隐患,降低坝体浸润线,保证坝体安全的好效果。鞍钢弓长岭选矿厂尾矿库始建于1959年,坝高63.5米,长900米,为“不渗水均质土坝”。近几年来,坝体浸润线逐年升高,坝面渗漏严重,坝体时有坍塌的危险。1986年11月,弓长岭选矿厂把鞍山黑色冶金矿山设计研究院国内首创的自流排渗新工艺应用于尾矿坝。这种新工艺是,从坝体上向下钻垂直竖井,从坝面对准竖井顶进管道,使坝体的渗水通过排渗竖井周边下的滤层,渗入带条孔的竖井滤水段内,再流入与排渗竖井底部相联接的、并     

水平排渗技术在钟山铁矿尾矿坝上的应用

针对钟山铁矿尾矿坝井点排渗设施失效后尾矿坝浸润线升高，影响到坝体稳定，设计实施了水平排渗技术，使用后排渗效果良好。     

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。     

水平滤管法在治理矿山尾矿坝浸润线偏高中的应用

黄梅山铁矿甄山凹尾矿库存在浸润线偏高安全隐患，影响坝的稳定性，通过水平滤管配合塑料插板治理，坝体排渗良好，浸润线普遍下降，达到了确保坝体安全的技术要求。     

尾矿坝浸润线控制

浸润线的控制是尾矿坝筑坝技术的关键。影响坝体浸润线走势包括坝体土料的物理性质、渗透性能、干滩长度、坝体形状与结构、初期坝的透水性以及排渗设施的布置。还分析了尾矿泥夹层对浸润线走势的影响。     

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。     

上游法细粒尾砂坝垂直水平联合排渗系统设计

针对铜陵黄狮涝金矿尾矿库后期坝上游法细粒尾砂堆坝存在的尾砂渗透系数低，尾矿坝坝体浸润线高，严重影响坝体安全稳定性的问题，进行了垂直水平联合排渗系统设计，验算了设计系统的排渗量，预测了浸润线的降低深度，满足了尾矿坝工程安全稳定的要求。     

矿山废石对尾矿坝浸润线的影响机理研究

浸润线是衡量尾矿坝稳定性的关键指标,研究浸润线埋深变化对于提高尾矿坝的稳定性有重要意义。以斋家冲尾矿坝为工程背景,利用矿山废石与尾矿砂联合堆筑的方法建立了与原型相似的含废石柱尾矿坝的试验模型,分析废石柱的颗粒级配和间距对尾矿坝不同工况下的坝体单位时间渗流量和浸润线埋深的影响,并利用Geo-studio软件中SEEP/W研究了正常工况下的坝体渗流流态。结果表明:随着废石柱细颗粒含量的降低,坝体单位时间渗流量增加,浸润线埋深则降低;随着废石柱间距的增大,尾矿坝的单位时间渗流量减小,初期坝坝前坡脚处截面流量增大,孔隙水压力线与坝基的水平夹角减小,浸润线埋深随之抬高。研究结果可为类似尾矿坝的设计与施工提供参考,有利于减少废石对生态环境的影响。     

排渗设施对某尾矿坝渗流稳定性的影响分析

为探索不同排渗设施对尾矿坝渗透稳定性的影响,以某上游式尾矿坝为例,通过对比水平-竖直联合排渗管、水平排渗管、竖直排渗管、库岸排渗支沟及库底排渗盲沟分别失效后坝体的渗透稳定状态,认为水平排渗管对渗流量的影响最大,库底排渗盲沟对渗透坡降以及浸润线埋深的影响最大,并给出了不同排渗设施对尾矿坝渗流要素的影响大小比较,为尾矿坝排渗设施施工提供参考依据。     

复杂库型条件下高堆上游法尾矿坝三维渗流场分析

高堆上游法尾矿库由于水头高,渗径偏短,同时受复杂地形的夹持影响,在遭遇排渗设施失效或库水位升高等特殊工况时,坝体浸润线将抬升明显,进而影响到高坝运行安全。以国内典型的200m级上游法高堆尾矿坝为工程实例,针对该尾矿库利用三条沟谷同时堆坝这一特殊建库条件,开展尾矿坝空间渗流场研究工作,分析复杂地形下多沟谷渗流场的相互影响规律,揭示高坝浸润线易升高的关键区域及其抬升原因,并提出渗流控制措施。研究结果表明:1)受多区域渗水汇集、沟谷转角大、坝轴线收窄等复杂库型条件的综合影响,高坝渗流场的空间分布特征明显;局部浸润线相比周边区域抬高4~6m以上;2)坝体浸润线在堆积坝下半段往往贴近坝前水平排渗层内边缘通过;坝前排渗措施的有效设置对控制坝体浸润线十分关键;3)高堆尾矿坝坝体浸润线受库水位变化影响敏感,日常管理中应形成足够的库区干滩,确保尾矿坝安全运行。     

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。