太钢峨口铁矿尾矿库简介

太钢峨口铁矿是全国第一个应用新工艺梯级建造和堆筑高坝的矿山。全矿有第一尾矿库和第二尾矿库两座。第一尾矿库尾矿坝采用定向爆破筑坝,人工加高。初期堆石坝高65.5m,子坝采用上游法大型旋流器筑坝新工艺,现已筑完子坝九级,总高130.5m,是目前国内第一高坝。尾矿库     

池填法在背阴山冲尾矿库筑坝中的应用

尾矿坝是尾矿库重要的安全设施,根据尾矿库的溃坝事故来看,坝体的稳定性主要取决于后期子坝堆筑方式。池填法尾矿筑坝是上游式筑坝的一种,主要应用于尾矿库的后期子坝堆积。在坝前构筑围埝形成池,池内放矿尾砂沉积、固结后,人工修整形成子坝,坝体稳定性高,操作维护简单,成本低,运用范围广,适宜于不同粒度的尾砂筑坝,特别是对于尾矿上升速度较快,存在干滩长度与回水质量矛盾的尾矿库,选用池填法筑坝具有很好的适用性。     

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。     

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。     

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。     

金属矿山高速率筑坝尾矿库稳定性分析

以四川省攀枝花市虹亦钒钛磁铁矿五道沟尾矿库为例,利用无人机摄影测量技术采集数据,建立三维模型,计算其筑坝速率。在此基础上,利用DEM及点云剖面进行表观变形分析,然后利用渗流场模拟计算浸润线分布情况,最后采用极限平衡法耦合分析坝体稳定性。分析结果表明:五道沟尾矿库筑坝速率为24.89 m/a,属高速率筑坝;2期坝体DEM及点云剖面数据基本重合,变形甚微;浸润线埋深明显大于规范要求;采用简化毕肖普法和瑞典圆弧法计算正常运行、洪水运行和特殊运行工况条件下的坝体安全系数均大于规范值,表明五道沟尾矿库在经历高速率筑坝且渗流场达到稳定状态后,在正常运行、洪水运行和特殊运行工况下整体处于稳定状态。     

某尾矿坝动力响应及稳定性分析

采用等效线性法对某尾矿坝现状及堆积终期坝体的动力响应及稳定性进行了分析。研究表明：尾矿坝现状坝体和1 375 m标高坝体的加速度、位移分布规律基本一致,加速度及位移响应极值出现在坝顶区域,尾矿坝堆积标高对坝体加速度和动位移影响较小;动剪应力极值出现在建基面附近,向坝坡及坝顶方向逐渐减小,随着堆积坝标高的上升,坝体剪应力极值增大;在动力作用下,尾矿库现状坝体和1 375 m标高坝体没有出现贯通性液化区域,1 375 m标高坝体动力稳定安全系数较现状坝体安全系数有所降低,但均能满足抗滑稳定要求,尾矿库扩大放矿规模后坝体整体是安全可靠的。     

西漂尾矿库模袋法堆筑宽顶子坝可行性分析

为提前创造闭库条件、降低后期闭库成本,同时提高西漂扩容新库的库容利用率、延长尾矿库使用年限,在保持尾矿库正常生产运行的情况下,拟采用模袋法堆筑子坝。通过对模袋法筑坝技术先进性、宽顶子坝实施方案、尾矿库安全影响等的分析,得出西漂尾矿库模袋法堆筑宽顶子坝技术是可行的。     

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。     

红河某尾矿库坝体渗流稳定性分析

我国以往尾矿库技术不足,许多尾矿库存在设计不当的问题,潜在危险高.对此以云南红河某尾矿库为研究对象,通过现场勘查并结合室内土工试验与力学试验得到尾矿体渗透系数及力学参数,基于Geo-studio软件,构建尾矿库数值分析模型,研究尾矿库的渗流规律并对尾矿库坝体稳定性进行计算分析.对结果分析得出:尾矿库坝体在正常运行、洪水...     

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。     

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。     

基于改进PSO-ELM的尾矿坝稳定性分析

为了更准确地对尾矿坝稳定性进行预测,采用训练速度快、参数设置简单、准确度较高的极限学习机（ELM）模型,针对ELM模型在训练过程中随机产生的连接权值和隐含层阈值,导致泛化能力不足、模型稳定性差的问题,引入基于线性递减权重法改进的粒子群算法（IPSO）对其进行优化,提出了尾矿坝稳定性预测的改进粒子群优化极限学习机（IPSO-ELM）模型。将该模型运用到尾矿坝实例预测中,在选取的35个样本数据中,将前30组作为训练样本,后5组作为测试样本,以内摩擦角、边坡角、尾矿坝材料重度、孔隙压力比、内聚力和边坡高度6个尾矿坝稳定性影响因素为输入参数,以尾矿坝稳定性安全系数为输出参数,将预测结果与ELM模型和PSO-ELM模型对比,结果表明,IPSO-ELM模型有较高的预测精度,预测值逼近于实际值,验证了IPSO-ELM模型在尾矿坝稳定性评价中的可靠性和有效性。     

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。     

基于废石中线法的强震区高尾矿坝动力特性分析

为了解废石中线法应用于强震区高堆尾矿坝建设的动力特性及稳定情况,采用有限元方法对废石中线法尾矿坝体渗流、静力条件以及动力响应进行模拟。分析了坝体在地震荷载作用下的加速度响应、液化区范围及稳定性。计算结果表明,尾矿坝体浸润线低,9级地震设防条件下坝体液化区主要集中在库内,不能形成滑移通道;尾矿坝加速度反应较小,放大倍数为1.99;坝体动力时程最小安全系数为1.055,均能够满足相关规范要求。成果对于今后强震区高尾矿坝的设计、研究及抗震加固具有指导意义。     

基于Morgenstern-price极限平衡法的尾矿坝边坡稳定性分析

尾矿坝的边坡稳定性问题对矿山尾矿库的安全运行至关重要。本文利用GeoStudio软件对某尾矿坝坝体进行建模,运用Slope/W模块中的Morgenstern-price极限平衡方法,采用半正弦函数考虑土条间作用力,对尾矿坝进行边坡稳定性分析计算。通过计算,得出最危险滑弧面及最小安全系数。计算结果表明,应用GeoStudio分析尾矿坝边坡稳定具有一定的实用性和可靠性,为今后尾矿库的安全运行提供一定的指导意义。     

上游式湿排尾矿分级分区放矿筑坝工艺试验及应用#br#

针对上游式湿排尾矿库入库尾矿粒度偏细、浓度偏高、不易分选的特点,为实现尾矿的安全堆存,采用分级分区放矿,将粗细尾矿分级后,粗颗粒尾矿优先在坝前放矿,细颗粒尾矿在上游库内排放。通过在南京梅山山景尾矿库实施旋流器分级分区放矿筑坝试验,将入库尾矿经FX 250型水力旋流器在0.1 MPa压力下进行分级,将沉砂质量浓度稀释至35%以下排放在坝前,取样检测表明,坝前20 m范围内+0.075 mm尾矿占比在90%左右,坝前40 m范围粗颗粒含量明显增加。通过在粗尾矿沉积的坝前区构筑池填法子埂,使粗尾矿集中在坝前最小干滩长度范围内沉积形成安全超高区;将溢流汇集后经管道输送至上游库内排放。试验结果表明,上游式尾矿分级分区排放工艺能够很好地解决细粒高浓度尾矿采用坝前水力冲积放矿存在的防洪不足及坝体稳定性不高的问题。该尾矿堆存工艺在南京梅山山景尾矿库成功应用,既解决了尾矿库前期运行存在的潜在安全隐患,又节省了运行成本。     

阿朵卡尾矿库稳定性分析及安全监测

尾矿库存在着溃坝、滑坡、崩塌、泥石流等危险隐患。主要对板田钒钛磁铁矿采选项目配套阿朵卡尾矿库工程安全稳定性进行分析与评价,对尾矿库设置安全在线监测系统,为阿朵卡尾矿库的安全与生产提供必要的理论依据。结果得出,尾矿库局部水力坡降(入渗点)超过允许坡降,但位于封闭环境中,加上初期坝及堆积坝的排渗措施,可有效降低浸润线;出渗点位于初期坝底部堆石体中,不会产生管涌等现象;通过使用简化毕肖普法等三种方法算出阿朵卡尾矿库的安全稳定系数处于安全的状态,其稳定性可较好满足安全生产的条件;在稳定状态良好的情况下对阿朵卡尾矿库进行安全监测。