反滤准则在尾矿坝设计中适用性探讨

为尽可能减少尾矿库初期坝上游单一土工织物反滤层发生淤堵和“跑浑”,影响尾矿库的正常运行,根据尾矿土工程特性,在已有5座尾矿库尾矿粒度分析数据基础上,通过不同反滤准则设计方法分别对其砂砾料反滤层及土工织物反滤层进行计算,对比分析各反滤准则在尾矿坝反滤层设计中的适用性并给出各反滤层控制粒径等参数,提出细粒尾矿库初期坝设计中宜采用砂砾料和土工织物共同作用的复合反滤层结构,建议在反滤层迎水面增设一层渗透性较为均匀的材料,将水流集中流入改为均匀渗入并控制其渗流量。反滤准则对尾矿坝设计具有积极的指导意义。     

细粒尾矿库中土工织物反滤设计初探

围绕尾矿库排渗设施运行中淤堵的难题,在总结分析国内外淤堵机理研究的基础上,本文认为应从反滤材料选择、设置粗砂垫层、优化排渗位置及形式等三个方面开展探索研究,提出了一种坝前真空席垫排渗方法并开展现场试验。试验结果表明,该方法能有效诱发细颗粒排出,隔绝空气与排渗管的接触,具备良好的防物理化学淤堵性能。该成果对于今后细粒尾矿坝排渗系统的设计、建造以及运行管理等具有指导意义。     

细粒尾砂下白钢网排渗机理模拟分析

尾矿库大多采用土工布作为排渗材料,这种传统的土工材料易导致细粒尾砂淤堵.实际工程证明,大孔径有纺反滤材料中的白钢网对细粒尾砂具有良好的排渗性能.采用离散元方法在细观层面揭示了白钢网的排渗机理,并探究了白钢网的渗流特征和反滤模式.模拟结果证明:在渗流过程中,白钢网允许部分细颗粒流失,粗颗粒土骨架形成较稳定且疏松的拱状结构,进而提升近管地层的渗透系数,提高排渗效率,不易造成淤堵.白钢网外形成的疏松拱结构具有一定的稳定性,在一定范围内增大渗流过程中的水头只会加速反滤拱的形成,不会破坏拱结构.     

尾矿库槽孔管外包土工布径向渗流试验模型及其渗透特性分析

槽孔管排渗体系对降低尾矿坝浸润线具有重要作用,而以往研究多基于一维试验单独测定土工布的渗透系数,对槽孔管外包土工布整体系统的渗透特性研究较少。首先设计研发了一套针对槽孔管外包土工布排渗体系的径向流试验设备,进而基于研发的试验设备,开展不同水头差及不同土工布层数下槽孔管排渗体系的渗流试验,研究土工布层数和水头差对排渗体系渗透特性的影响。试验结果表明：随水头差增加,槽孔管排渗体系渗透系数具有逐渐增加的规律;随外包土工布由一层增加到二层是渗透系数具有明显减小,但随着土工布层数继续增加渗透系数又出现轻微增加的情况。本文试验结果可为槽孔管外包土工布整体结构在尾矿坝排渗降渗中的应用提供一定参考。     

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。     

湖北寺坪土石坝反滤设计研究

阐述寺坪土石坝反滤设计的原则、方法和成果。在大坝设计过程中,根据大坝防渗体结构的特点,设计了包括控制性反滤和非控制性的多层反滤组合。在坝体渗流计算的基础上,根据反滤设计原则,对不同的反滤采用不同的设计原则和方法。根据料场砂砾石级配特点和反滤设计要求,综合利用筛分料和爆破料改善反滤料的级配,进而提高反滤料的质量,同时减少反滤料的开采量。     

超挖深大口径辐射井施工工艺及关键技术#br#

尾矿库是矿产加工过程中重要的危险源之一,而尾矿库的浸润线以及坝体含水量是衡量尾矿库安全的重要指标,尾矿库浸润线过高往往是引起溃坝的直接原因,而修建大口径辐射井是降低坝体浸润线的有效方法。辐射井施工主要包括沉井施工、排水管施工、集渗管施工等关键工艺。在沉井施工过程中,采用分节施工,逐层下沉施工工艺,勤测量,勤复核,及时校正,有效克服施工过程中辐射井容易倾斜、偏移、扭转的技术难题,保证了沉井的结构整体稳定性。通过增加沉井顶部均布荷载与在沉井底部封堵土工布,有效解决辐射井不沉与井底涌砂技术难题,实现了沉井安全高效施工的目标。在集排渗管施工过程中,通过使用特殊ZJS 300型水平钻机,能够进行超长距离钻孔,达到集渗管与排渗管顺利安装的效果。大口径辐射井施工后能够有效降低尾矿库坝体浸润线,保证尾矿库整体稳定与安全。     

细粒尾矿特性研究及其堆坝工程实践

细粒尾矿的堆存问题是尾矿处理遇到的技术难题之一。在总结以往研究的基础上,以云南某尾矿库为背景开展细粒尾矿特性研究。首先,阐述了尾矿库因入库尾矿粒度细,导致出现筑坝困难、坝体排渗不畅、沉积滩坡度缓、稳定性差等问题;其次,从堆坝工艺、降低浸润线及坝体稳定性三方面综合考虑,提出了以模袋法堆积子坝、三维立体排渗盲沟、铺设土工格栅等为核心的细粒尾矿堆坝技术;最后,通过典型工程案例分析,论证了该技术在细粒尾矿处置中的有效性和合理性。该成果对于今后细粒尾矿库的设计、施工以及运行管理等具有指导意义。     

尾矿库排渗工程技术方法

为消除或减少尾矿库的安全风险,重要措施就是降低尾矿库坝体内的浸润线,而排渗工程技术方法是其主要手段.本文结合部分岩土工程技术在尾矿库排渗工程中的运用,并通过多项工程实践,系统讨论与总结尾矿库排渗工程技术方法中的盲沟排渗法、水平孔排渗法、辐射井排渗法、井点管抽水法、其它联合排渗措施的原理特点、施工方法与质量控制要点.     

尾矿库排渗工程技术方法

为消除或减少尾矿库的安全风险,重要措施就是降低尾矿库坝体内的浸润线,而排渗工程技术方法是其主要手段。本文结合部分岩土工程技术在尾矿库排渗工程中的运用,并通过多项工程实践,系统讨论与总结尾矿库排渗工程技术方法中的盲沟排渗法、水平孔排渗法、辐射井排渗法、井点管抽水法、其它联合排渗措施的原理特点、施工方法与质量控制要点。     

尾矿库坝体及排渗体三维渗流分析

尾矿库区渗流场具有明显的三维特征,基于有限元方法对尾矿库的三维渗流及尾矿坝排渗体的渗流进行研究分析,模拟了尾矿库三维渗流和尾矿库增加了排渗盲管后的渗流。计算结果较好地反映了实际渗流情况,对指导尾矿库的设计和施工都有重要的意义。     

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。     

尾矿坝地震反应分析及抗震措施研究

采用动力非线性有限元法, 分析了尾矿坝地震反应、超孔隙水压力的发展过程和变形特征, 研究了土工织物减小尾矿坝地震变形的效果。分析结果表明, 坝顶加速度峰值相对于输入加速度峰值放大1.4倍, 地震变形主要集中于下游坡。坝体中超孔隙水压力开始时段迅速增大, 随后趋向平稳。从坝坡表面往下, 超孔隙水压力比逐渐减小, 且上游坡的超孔隙水压力比大于下游坡的。下游坡子坝区铺设土工织物有效地减小了坝体地震变形。最后提出了一种尾矿坝综合抗震措施, 即在子坝区铺设土工织物, 初期坝外坡施加反压体, 初期坝坝基易液化土层被夯实, 计算结果说明综合抗震措施起到了较好的抗震效果, 可为尾矿坝抗震设计提供参考。     

全尾砂充填脱水模拟试验研究

为解决尾砂利用率低下的问题,金山湾家坞矿区拟采用全尾砂来替代原有的废石和分级尾砂充填。基于此,需要对全尾砂中大量水进行脱水处理,因此开展了全尾砂充填脱水模拟试验研究,旨在探索出一条全尾砂充填快速脱水的有效途径。通过对定高度和不定高度分次充填渗透脱水情况进行试验研究,检测了渗水量、脱水含泥情况、脱水尾砂含水率等试验参数,探究出了金山金矿全尾砂脱水规律,建立起金山全尾砂滤水管渗透脱水的经验模型,为井下特大空区群充填脱水提供了技术支撑。     

尾矿堆存技术的最新进展

综述了湿式尾矿堆存、干式尾矿堆存、膏体尾矿堆存、袋式尾矿堆存技术和尾矿固结技术等尾矿堆存技术的最新进展。指出在利用废弃空间堆存尾矿、尾矿库防渗和排渗技术、尾矿库筑坝和加固技术、尾矿库闭库设计、尾矿库模型验证技术、干式尾矿库筑坝和堆存技术、膏体尾矿排放和堆存技术及袋式尾矿堆存技术研究方面取得了一定进展,已建矿山需进一步开展湿式尾矿库的排渗和防渗技术、筑坝和加固技术、尾矿库溃坝仿真模型和安全预测模型等研究,新建矿山需进一步开展干堆尾矿的浓缩技术与装备、膏体尾矿的浓缩技术与装备、尾矿浓缩过程中的絮凝技术、干堆和膏体尾矿的输送技术等研究,袋式尾矿堆存技术和尾矿固结堆放目前仍不够成熟,还需进行进一步深入研究。     

尾矿土工织物编织袋层间界面摩擦强度特性研究

尾矿干式堆存技术近年来逐渐被推广应用,与传统的尾矿库堆存技术相比,尾矿干式堆存能够降低尾矿含水量,增强尾矿的力学性能,提高尾矿库的整体稳定性。在利用土工织物大型编织袋充灌尾矿干堆新技术中,土工织物编制袋层间界面的摩擦强度是影响和决定整个尾矿干堆场稳定性的主要指标。根据制作加工简易的大型土工“似直剪仪”,进行不同含水率和法向压力下的尾矿土工织物编织袋摩擦抗剪强度试验,得出尾矿土工织物编织袋层间界面摩擦系数和抗剪强度关系曲线,同时用一阶线性拟合的摩擦抗剪强度方程较符合摩尔-库伦强度准则。该抗剪强度方程能够反映土工织物层间界面摩擦的物理力学参数及变形特征,为尾矿土工织物编织袋干式堆存筑坝的稳定性计算提供依据。     

细粒尾矿堆积坝物理模型试验研究

以龙都尾矿库的设计尾矿坝为依据,按照一定的比尺堆积坝体模型,进行细粒尾矿堆积坝稳定性模型试验。通过试验验证了坝体加筋加固的作用效果,获得了加筋坝体与未加筋坝体的破坏模式,揭示出土工织物、土工格栅、土工网等3种加筋材料的加筋效果,为细粒尾矿堆积坝的稳定性研究及加固作一些新的探索。