攀钢中沟湾尾矿库中线法筑坝工艺试验研究

为验证攀枝花中沟湾尾矿库中线法筑坝的工艺设计参数, 开展了中线法筑坝工业试验。进行了旋流器工况参数优化试验, 优选出满足现场筑坝试验条件的旋流器工作参数, 并分4层完成了试验坝体的构筑;对固结尾砂进行取样分析及物理力学测试, 同时在试验区域内布置浸润线在线监测系统, 以监测坝体水位线变化。结果表明, 试验底流粗砂含量高, 渗透性能较好, 固结强度高, 堆积坝坝体内的浸润线埋深较低, 符合设计规范要求。研究成果验证了中沟湾尾矿库中线法筑坝工艺和参数的可行性, 也为类似尾矿库中线法筑坝提供了借鉴。     

申家峪尾矿坝地震动力反应分析与研究

申家峪尾矿库为坝高138m的二等库,由于筑坝工艺改为干堆使坝体结构发生变化,应对坝体的抗震稳定性进行计算和分析。研究工作根据库区工程地质环境、坝体土体物理力学特性,以主坝轴线为剖面建立几何模型,采用时域上的Wilson-θ逐步积分法,按照等价线性法对尾矿库坝体进行动力分析,得到了动力状态下坝内地震速度、地震加速度、地震位移、主应力、剪切应力及应变、超空隙水压分布及坝体自振频率,并结合计算结果对尾矿坝在动力状态下的稳定性进行了分析。研究分析表明,在加载EL Centro地震波的情况下,干堆筑坝方式的实施使坝体的抗震稳定性提高,有利于尾矿库的安全运行。     

某拟建尾矿库坝体动力稳定性数值模拟研究

利用尾矿材料的力学指标,结合二维动力稳定数值计算模型以及El-Centro地震波、Taft地震波和一条人工合成地震波的基岩输入地震时程曲线,对某尾矿库坝体动力稳定性进行了数值模拟分析,结果显示:3个地震波所得结果较为一致,没有明显离散性,说明地震波选取合理;震后尾矿库的残余变形分析表明,坝体震后发生残余变形,尾矿库的最小安全超高、最小干滩长度和坝体抗滑安全系数均满足规范要求,该尾矿库的动力分析结果为坝体设计建设提供了科学依据。     

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。     

某尾矿料的物理力学性质试验研究

尾矿的物理力学性质如干密度、强度等与其堆存深度关系的密切程度与一般的土有较大的区别。对广东省大宝山槽对坑尾矿库尾矿料进行的物理力学性试验研究中, 得出了e-p曲线拟合幂函数方程以及尾粉砂内摩擦角和孔隙比的关系。研究表明, 各种尾矿都具有一定的凝聚力。控制尾矿排放工艺, 改善坝体的排水条件是增强坝体的稳定性的必要条件。     

基于固定式测斜仪的尾矿库坝体变形监测

固定式测斜仪具有高灵敏度、高精度和高稳定性等特点,可以实时监测尾矿库坝体内部的位移量、变形速度及移动方向,是研究坝体内部状态行之有效的工具。介绍GK-6150型号测斜仪,并结合其在某尾矿库坝体实时监测中的应用,表明该仪器能够为分析尾矿库坝体结构、评价尾矿库坝体稳定性及发展趋势等提供有效信息,可以在坝体监测中发挥很好的作用。     

灯塔某废弃尾矿库坝体整治及其稳定性分析

通过对灯塔某废弃尾矿库的现场勘测,充分了解该尾矿库现状及其存在的安全环境问题,分析其现状稳定性,并分析研究造成该尾矿库坝体现状稳定性不足的影响因素。针对这些因素,研究提出了坡脚支挡、坝坡削方、坡面防护等整治措施,经整治后该废弃尾矿库坝体稳定性明显提高,可有效消除尾矿库的安全隐患。     

尾矿库坝体的稳定性评价

尾矿库坝体是拦截采矿及冶炼过程中废弃物料的构筑物,其坝体的稳定性直接关系到下游地区的安全,坝体的稳定性事关重大。作者就尾矿库坝体的稳定性评价方法做了分析,并利用此方法对某尾矿库坝体进行了初步评价,对指导生产有着一定的实用意义。     

某尾矿库坝体稳定性综合判定方法

坝体稳定性是尾矿库安全管理工作的重中之重。以某尾矿库为例,采用数值模拟软件对尾矿库坝体进行稳定性分析,同时综合分析尾矿库在线监测数据,对尾矿库的坝体稳定性进行综合判定,找出坝体稳定性最低的部位及造成此情况的原因,为尾矿库坝体安全度提供一个系统的综合判定方案。     

基于模糊综合模型的尾矿库水工结构采动影响评价

为定量分析尾矿库水工结构设施受采动的影响和损害,针对水工构筑物的岩体地基的力学问题,即坝基岩体承载稳定性评价的重要力学计算点进行了探究。在对尾矿库水工结构设施进行论述后,对坝基岩体承载稳定性进行了公式推导计算及力学分析,分析了尾矿库坝基滑移而造成失稳的3种形式;并对尾矿坝体的深层滑动滑面倾向上游和滑面倾向下游的情况进行了受力分析和力学公式推论。此外,以尾矿库损害造成的各类影响结果为基础,建立了模糊综合评价模型,提出相应的建议和合理措施。结果表明,模糊综合模型对于尾矿库水工结构设施采动影响评价及损害防护探究是合理的,同时也为某尾矿库水工结构设施采动影响评价及损害的治理方案和策略制定提供了可靠的定量分析依据。     

生态修复尾矿坝的边坡稳定性评价

当前的尾矿坝稳定性分析中，不考虑植物作用的影响，难以满足尾矿库综合治理的客观要求。以歪头山铁矿尾矿库为例，采集现场生态修复区的植物与根际土壤样品；制作灌木侧须根-土复合土，测定复合土的渗透系数和物理力学性质指标；测量植物生长参数，进行主根条拉伸实验；基于极限平衡法，计算在正常运行、洪水运行、特殊运行工况下，生态修复尾矿坝的浸润线及安全系数。结果表明：无植物体、植物侧须根加筋、植物侧须根加筋+主根锚固+自重等3种状态下，生态修复后尾矿坝的安全系数提高0.025~0.030，说明植物修复有利于坝体稳定，但影响仅限于表层，对整体稳定性影响有限；特殊工况比洪水工况的坝体安全系数略有降低，且随地震时程呈先减小后增加再减小的波动趋势；稳定性评价结果表明，该尾矿坝在3种运行工况下是安全稳定的。     

基于非稳定渗流分析的尾矿库坝体稳定性研究

在汛期,尾矿库水位经常发生骤升骤降,坝体浸润线也随之发生急剧变化,坝体处于非稳定渗流状态,对坝体抗滑稳定产生不利影响。根据尾矿库调洪演算确定汛期尾矿库水位变化情况,建立尾矿库渗流稳定分析模型,以调洪演算确定的库水位作为非稳定渗流分析参数,进行坝体非稳定渗流分析,结果表明:在库水位骤升过程中,坝体内浸润线前部随着库水位不断上升而上抬,形成反坡S形;在库水位骤降过程中,坝体内浸润线前部随着库水位不断下降而下降,形成弧线形,但由于库水位变化速度较快,加上坝体渗透性的影响,浸润线后部变化很缓慢,在坝体内无法形成稳定的浸润线。基于此,本文分析了坝体抗滑稳定性,结果表明:在库水位骤升过程中,坝体抗滑稳安全系数仅从1.474下降至1.465,对坝体抗滑稳定性影响不大,但是一旦在最高洪水位形成稳定浸润线,坝体抗滑稳定安全系数明显降低至1.357;在库水位骤降过程中,坝体抗滑稳定安全系数仅从1.357上升至1.367,对坝体抗滑稳定性影响不大,但是一旦在正常运行水位形成稳定浸润线,坝体抗滑稳定安全系数明显提升至1.474。     

尾矿库堆积坝排渗设施在某尾矿库的应用

近些年受尾矿库选址及环境保护等政策的限制,新建尾矿库的工程投资明显增加,因此在原有堆坝高度上继续加高的工程增多,接近100～200 m级的高坝尾矿库大量涌现。为增加尾矿库的稳定性,以某尾矿库工程为例,坝体浸润线埋深较高,稳定计算不能满足相关规范要求。为有效降低浸润线,在堆积坝内采用大口辐射井和飘管相结合的排渗设施。经现场实际运行,排渗设施的应用对保证坝体稳定具有十分重要的作用。     

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。     

可见光光催化剂WO3降解丁黄药研究

用最佳热分解条件下制备的WO₃粉体为丁黄药模拟废水降解的光催化剂（可见光波长≥420 nm）,系统地研究了WO₃用量、丁黄药初始浓度、溶液pH值和降解时间对降解效果的影响。研究结果表明,当丁黄药模拟废水初始浓度为40 mg/L、WO₃用量为1.0 g/L、pH=7、降解反应时间为5 h时,丁黄药降解率为92%、COD去除率为84%;在诸影响因素中,以溶液的pH对丁黄药降解的影响最显著,在酸性介质下,丁黄药降解速度显著加快,上述降解反应的pH=4时,30 min即可达到90%的降解率。动力学研究表明,室温下WO₃光催化降解丁黄药的行为符合一级反应动力学模型。丁黄药降解的紫外-可见吸收光谱研究表明,在丁黄药降解过程中仅生成了二硫化碳。     

尾矿库坝体三维渗流场的数值模拟与试验分析

本文以云南某尾矿库工程为研究背景,针对尾矿坝稳定性日渐变差等问题,采用三维数值模拟、堆坝模型试验的浸润线分析结果和室内渗透系数试验等方法,根据室内土工实验的尾矿体渗透系数实验结果,参考国内外尾矿坝渗流计算的渗透系数经验值,考虑到尾矿坝中尾矿体的各向异性问题,选取合理的计算参数,分析尾矿库在不同工况下尾矿坝浸润线的埋深与变化规律,研究表明：试验结果与三维数值模拟计算结果较吻合,能够反映真实情况。     

典型缺砂型中线式尾矿库砂量平衡分析及坝体安全研究北大核心

中线式尾矿库往往具有库容大、边坡稳定性高的优势,但由于对库内及库外砂量平衡关系有严格的要求,在我国工程应用相对较少。以某缺砂型中线式尾矿库为案例,结合尾砂旋流分级试验结果,分析了尾矿库总体筑坝砂量富裕与分阶段筑坝砂量存在欠缺之间的矛盾,采用改良坝轴线位置、下游废石填补、优化堆积坝外坡比等工艺技术措施,实现了尾砂中线式筑坝的顺利实施。在此基础上,对尾矿库进行了全面的空间渗流场模拟及坝体稳定性分析。结论表明:各工况下尾矿坝浸润线均相对较深,尾矿库具有较高的坝体本质安全度。     

尾矿库突发事件的处置与经验

针对尾矿库突发事件的处置与经验,本文首先回顾了国外、国内尾矿库典型事故实例,接着从洪水溃坝、坝体失稳、渗流破坏三方面论述尾矿库出现安全隐患的征兆,最后详细论述尾矿库应急抢险经验措施,主要有:防漫顶措施、防风浪冲击措施、滑坡处理措施、管涌处置措施。     

浑水入渗对尾矿坝稳定性的影响

尾矿浆体悬浮颗粒渗透导致尾矿坝体淤堵,浸润线升高,从而影响坝体稳定。针对这一现象,首先就浑水入渗对坝体的影响进行研究,然后利用自制的浑水渗流试验仪对深水入渗进行室内模拟,分析得出浑水入渗下渗透系数变化的一般规律;利用得到的一般规律将某尾矿坝的相关设计参数进行修正,通过粒径分布曲线来估算渗透性函数,其中粒径分布曲线的取得采用了激光粒度分析仪;分别将未修正和修正后的参数输入到Geo-Studio中的SEEP/W模块进行渗流场模拟,得到了不考虑和考虑淤堵后的浸润线位置和形态;最后将模拟结果代入到SLOPE/W模块中,对坝体终高时3种工况下的坝体稳定性进行了模拟,结果显示3种工况下的稳定性安全系数均有一定程度的降低。因此,坝体淤堵会降低尾矿坝的稳定性。