浸润线对上游法尾矿坝地震液化区影响

上游法尾矿库一般采用水力充填方式放矿,并利用库内沉积尾矿堆筑后期子坝,其库内尾砂在矿山生产期内长期处于欠固结状态,密实度较低,结构松散,坝体内部常年存在一定的稳定地下水线即浸润线,上游法尾矿坝的这种特殊结构形式,使得其对地震作用非常敏感,在地震作用下极易出现液化区,导致坝体失稳。本研究结合某一上游法尾矿库工程研究项目,分析坝体浸润线对尾矿坝地震液化反应的影响。     

浸润线对上游法尾矿坝地震液化区影响

上游法尾矿库一般采用水力充填方式放矿,并利用库内沉积尾矿堆筑后期子坝,其库内尾砂在矿山生产期内长期处于欠固结状态,密实度较低,结构松散,坝体内部常年存在一定的稳定地下水线即浸润线,上游法尾矿坝的这种特殊结构形式,使得其对地震作用非常敏感,在地震作用下极易出现液化区,导致坝体失稳。本研究结合某一上游法尾矿库工程研究项目,分析坝体浸润线对尾矿坝地震液化反应的影响。     

强震条件下陡底坡尾矿坝动力稳定性分析

沟底纵坡是尾矿库选址中考虑的重要因素之一。针对高地震烈度区、陡底坡上游法尾矿坝,采用有限元法对尾矿坝动力响应及稳定性进行分析,研究了坝体动力加速度、地震永久变形、液化情况及动力抗滑稳定性。结果表明:9度地震条件下,陡底坡尾矿坝动力响应较大,坝顶加速度放大系数2.16倍,坝体沉陷及向下游方向位移较大,液化区主要集中在库内浸润线以下尾砂层内,动力抗滑稳定安全系数1.065,能够满足动力稳定要求。研究成果可为类似工程的研究及设计提供参考。     

我国上游法尾矿坝理论研究及工程实践综述

上游法尾矿坝是我国尾矿坝的主要坝型,其安全问题非常重要．本文综述了我国上游法尾矿坝在筑坝、渗流、排渗、地震反应、管理、监测以及环境影响方面的理论研究及工程实践,并着重介绍了大石河尾矿坝的研究成果,给出了基于渗流的上游法尾矿坝研究的几个建议。这些内容对指导上游法尾矿坝设计以及中后期管理,有较大的参考价值。     

尾矿坝沉降观测资料的分析方法

国内大多数尾矿坝都是采用上游法筑坝,上游法筑坝与下游法筑坝相比,筑坝工艺简单、经济,但其稳定性不如下游法。随着冶金工业的发展,我国尾矿坝技术也有了很大改进。但目前有不少矿山的尾矿坝都相继进入中晚期,尾矿坝逐年增高,其安全稳定性也变得越来越重要。特别是近几年来,少数矿山的尾矿坝发生了溃坝事故,如1985年东波铅锌矿尾矿库和山西塔儿山铁矿尾矿库溃坝,1986年黄梅山铁矿尾矿库溃坝等都带来严重危害和损失,因而这一问题已引起了各矿山的重视。为     

基于时程法的细粒尾矿模袋法筑坝尾矿库地震稳定性分析

结合新堆和固结(模袋)尾矿的动力特性,采用时程法计算运用模袋法加高后的尾矿库动力抗震指标,分析了地震过程中尾矿坝的地震稳定性、地震液化以及地震永久变形变化情况。结果表明,模袋法增大了磷矿浮选细粒尾矿抗剪强度和动剪切模量,采用磷矿浮选细粒尾矿进行上游法筑坝安全可行。采用时程法计算尾矿坝地震稳定性,结果更准确合理,更直观反映了整个地震历时过程尾矿坝的安全系数随地震加速度变化情况,具有科学和现实指导意义。     

某上游法尾矿高堆坝液化及地震永久变形分析

采用有效应力动力分析方法,结合抗液化剪应力法基本理论和地震永久变形理论,运用大型岩土分析软件Geo-Studio,对某典型上游法尾矿高堆坝进行了地震动力分析,计算出了在8度地震作用下尾矿堆积坝的液化范围和永久变形,并给出了相应的加固措施,为该尾矿坝在高烈度地震区的设计及管理提供参考,同时可为类似工程提供借鉴。     

上游法尾矿坝的中后期技术管理

搞好尾矿坝的中后期技术管理，是确保尾矿库安全运行的一个重要环节。从生产实践中介绍了上游法尾矿坝的中后期技术管理方法，可供同行借鉴。     

尾矿坝地震液化可能性判别

上游法尾矿坝浸润线较高,大部分坝体处于饱和状态,在地震作用下极易出现液化区,导致坝体失稳,准确判断液化区域的范围成为尾矿库中后期安全运行的关键。根据建筑类别、土质情况进行液化可能性初判,结合初判结果采用临界标准贯入击数法和抗液化剪应力法,利用Geo Studio软件进行地震液化分析,得出地震液化区域范围,为后续采取防护措施提供依据,对保证尾矿库安全运行具有积极意义。     

上游法高尾矿坝的抗震问题

在搜集分析国内外上游法尾矿坝的地震灾害事例基础上,对上游法高尾矿坝的抗震研究现状、存在的问题进行了探讨.     

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。     

上游式尾矿坝地震响应实例分析

1976年7月28日发生的唐山大地震对区域内的多个尾矿坝造成了不同程度的破坏。为研究地震作用下尾矿坝体的响应特征,以唐山地震前后某尾矿坝勘察成果为依据,分析了地震对尾矿粒度分布、抗剪强度及尾矿压缩特性的影响。研究结果表明:1地震后,尾矿坝上层(埋深≤12 m范围)细粒尾矿增加,下层(埋深12~25 m范围)细粒尾矿减少。2地震对尾矿坝的影响具有区域性。地震后靠近下游坝坡区域尾砂内摩擦角总体降低,上层尾矿变松散,下层尾矿变密实;靠近库内水边线区域,上层尾矿变密实,下层尾矿变松散。3地震作用下尾矿的压缩特性基本不受影响。研究成果可以为地震区上游式尾矿坝的抗震设计提供参考。     

震后尾矿库稳定性高密度电法快速诊断技术

“5.12”汶川地震震区尾矿库受地震影响较大,遭到不同程度的破坏。对四川省汉源锦泰矿业有限公司尾矿库从尾矿坝、排洪系统、企业尾矿库安全管理几个方面的现状进行逐项检查和评估,为确定尾矿库安全等级提供依据。并应用高密度电法物探设备对坝体结构安全进行了探测,分析了汉源锦泰矿业有限公司尾矿库的安全状况。基于风险评估和高密度电法的现场快速诊断结果,对尾矿库安全管理提出了技术措施。     

尾矿库坝基管涌破坏试验

以绵阳市平武县某铅锌矿选矿厂尾矿库设计资料为依托,利用尾矿坝溃坝致灾模拟试验台,对尾矿坝坝基进行了渗流破坏（管涌）的砂槽模型试验;观察并分析了渗流破坏（管涌）发生、发展并导致溃决的过程,即坝基管涌破坏可概化为无明显渗透变形阶段、形成阶段、发展阶段和整体破坏阶段等4个阶段;揭示了渗流破坏（管涌）的演化机理：当坝基水平平均水力梯度低于临界水力梯度时,管涌沟槽向上游仅在坝基一定范围内发展并最终停止,一旦超过该临界值后,管涌沟槽持续发展并最终与上游连通,连通管流的强力冲刷最终导致坝基整体结构失效和溃决。试验结果表明：①尾矿库坝基管涌破坏仅发生在砂层顶部的浅层区域;②坝基管涌破坏的水平平均临界水力梯度为0.484。     

上游筑坝法尾矿坝爆破震动响应测试与分析

上游筑坝法尾矿坝长期处于欠固结状态,密实度较低、结构松散,在频繁的矿山生产爆破地震作用下极易出现液化区,进而导致坝体失稳。针对某矿业公司对矿山生产爆破导致产生的水平地震加速度进行了测试,并将其作为输入地震波,对尾矿坝进行了动力有限元响应分析。分析结果表明,初期坝较后期堆积坝响应强烈,在爆破震动作用下尾矿坝体内没有液化区产生,因此可以认为矿山目前所采用的生产爆破规模不会对坝体稳定性产生不利影响。     

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。     

上游法高尾矿坝的抗震问题

在搜集分析国内外上游法尾矿坝的地震灾害事例基础上 ,对上游法高尾矿坝的抗震研究现状、存在的问题进行了探讨。     

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。     

探讨闭库尾矿库改建固废填埋场的安全稳定性

基于某闭库尾矿库改建固废填埋场实例,分析探讨了改建过程中影响尾矿库与固废填埋场安全稳定的三个重要影响因素,即滩面沉降、尾矿坝与固废堆积体稳定性、排洪可靠性。通过分析可知,滩面因固废堆载引起的沉降量较小,尾矿坝与固废堆积体安全稳定,排洪系统能够可靠运行,使用闭库尾矿库改建固废填埋场,既解决了填埋场选址问题又解决了闭库尾矿库再利用问题,节约了大量土地资源。