中线式沟谷型尾矿库设计优化要点分析

为降低中线式尾矿筑坝法的沟谷型尾矿库运行成本,确保安全环保运行,使其设计更加优化和贴合实际,结合我国南方山区沟谷的地形地质特征,以现行规范对中线式尾矿库的规定与库区现场实际相结合的方法,明确了中线式尾矿库设计前期勘察重点所在,提出了设计前期需开展旋流器分级、尾矿堆坝、尾矿管道输送水力学等试验和设计中加强保护第四系覆盖层、优化初期尾矿排放方式为不分级入初期库及初期坝轴线适当下移、后期堆积坝轴线适当偏移的设计理念。预期效果表明,不仅可提高中线式沟谷型尾矿库设计的精细化水平,还将有利于尾矿库运行工序简化、降低成本、确保安全环保,我国南方山区的中线式尾矿库设计应不拘泥于细节、不受传统中线式尾矿筑坝法束缚,成果可供相关尾矿库设计人员参考。     

废石中线法在强震区高尾矿坝建设中的应用

针对强震区高堆尾矿坝建设的特点,在总结分析国内尾矿坝抗震经验的基础上,提出了一套以废石中线法为主、多种加固措施为辅的筑坝思路。从渗流、稳定等方面,对拟建于云南某沟谷内的高堆尾矿坝的抗震能力进行了研究和分析。研究结果表明,废石中线法具有浸润线低、稳定性好、不易液化等特点,9级地震设防条件下坝体最小安全系数为1.096,能够满足相关规范要求。该成果对于今后地震区特别是强震区高尾矿坝的设计、建造以及抗震加固等具有指导意义。     

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。     

峨口铁矿尾矿筑坝的主要技术措施

峨口铁矿在尾矿筑坝，尤其是尾矿坝加高过程中，进行了旋流器筑坝工艺，中线法加高、坝体监测以及坝体排渗等方面的试验研究，并在生产运用中取得了较好的效果。     

浅谈中线式尾矿筑坝的安全性

针对上游式和中线式尾矿筑坝的机理进行了讨论。从尾矿筑坝所构成的坝体结构上加以分析,得出中线式沉砂尾矿筑高坝比上游式尾矿筑高坝特别在地震区域尾矿筑高坝的稳定性要高的结论。     

水力旋流器底流筑子坝在上游式尾矿坝的应用

水力旋流器主要应用于中线式和下游式尾矿坝,在上游式筑坝中应用不多。本文根据其分级特性,以国内某尾矿库为例,研究旋流器底流筑子坝在上游式尾矿坝中的应用,提出"旋流器底流筑子坝、旋流器溢流和其余未接旋流器的尾矿支管沿沉积滩前均匀分散放矿"的上游式尾矿坝筑坝新方法。本文研究成果可为水力旋流器在选矿厂相关领域的应用提供参考。     

基于不同模袋材质的细粒分级尾矿模袋堆坝工业试验研究

甘肃某尾矿库-74μm尾砂含量占88.74%,拟采用细粒分级尾矿模袋法筑坝。为研究细粒分级尾矿模袋法堆坝技术作用机理以及模袋材质对堆坝效果影响情况,设计3个试验内容,分别从细粒尾矿、分级尾矿模袋体、模袋材质以及固结后袋内尾砂力学性质等方面开展细粒分级尾矿模袋法试验研究。研究表明,采用筑坝装备与模袋法相结合的堆坝方式可解决超细尾矿堆坝难题,拓宽了尾矿堆坝所要求的粒径范围;模袋材质的不同直接引起脱水性能、固结效率及袋体强度的差异,因此,开展模袋堆坝前应结合尾矿粒径性质确定适宜的模袋材质;该成果对于进一步研究细粒分级尾矿模袋法堆坝具有指导意义。     

降雨条件下干式尾矿堆存坝的稳定性分析

干式尾砂堆存工艺起源于20世纪60年代的黄金提纯技术,相比其他尾砂贮存方式,干式堆存在安全、环保及基建投资等方面有其独特的优越性,但因其运行成本过高一直未广泛应用于尾矿库建设,随着压滤机技术的改进,干式尾砂堆存筑坝将成为尾矿堆存发展的新趋势。通过对某一干式堆存尾矿坝稳定性的分析,指出了在降雨条件下影响干式尾矿堆积坝稳定性的因素。     

强震区某中线法高尾矿坝静动力有限元计算分析

强震区高尾矿坝稳定安全一直是尾矿行业关心和研究的重要课题。中线法尾矿坝具有坝体抗震性能好、稳定性高、不易液化等优势,故在强震区一般选择中线法堆高尾矿坝的方式。针对强地震区某中线法高尾矿坝,以渗流计算结果为前置条件,采用有限元法对中线法尾矿坝进行静力条件和动力响应计算分析,研究地震作用下的坝体稳定性分析、可能液化区域分布等,研究成果可为类似工程的研究及设计提供参考。     

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。     

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。     

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     

中线法尾矿筑坝中旋流器底流稀释浓度现场优化试验

为确定中线法尾矿筑坝中旋流器底流适宜的稀释浓度,在攀钢集团马家田尾矿库干滩上开展了3组不同底流稀释浓度的放矿试验,分析了不同底流稀释浓度条件下的沉砂在堆积坡面上的流动性、粒径分布特性和坡面平整度,并进行了旋流器溢流尾砂和适宜底流浓度下的堆积坝沉砂物理力学参数测试。结果表明,稀释浓度70%时,沉砂在堆积坡面上流速适中,颗粒沉积效果好,尾砂运移距离远,堆积坡面较平整;旋流器对尾矿分级效果明显,沉砂固结强度高、渗透性能好。     

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。     

土工合成材料层间摩擦试验研究

随着我国矿产资源的开发,尾矿的粒度越来越细,尾矿库的库容和尾矿坝的高度在不断的增加,尾矿库的安全与稳定日益成为广受关注的方向。近些年来,一些学者将土工织物、土工格栅等土工合成材料运用到尾矿库筑坝工程中以提高尾矿坝的稳定性,具有重大的意义。根据不同的应用形式,形成尾砂－土工合成材料、土工合成材料－土工合成材料的接触面。作者开展尾砂与土工织物、土工织物之间、土工织物与土工格栅之间界面摩擦特性直剪试验。试验结果表明土工织物与尾矿砂界面直剪剪切曲线为理想弹塑型。土工织物与尾矿砂界面强度指标粘聚力为38.3kpa,摩擦角为30.4°。土工织物之间的直剪剪切曲线为应变软化型。土工织物之间界面峰值强度指标粘聚力为0kpa,摩擦角为18.7°。土工织物与土工格栅直剪实验曲线在5mm剪切位移之前剪应力增长较快,此后剪应力上升平缓,三条应力应变曲线都在剪切位移达到35mm时产生突降。剪切位移35mm时,土工织物与土工格栅界面强度指标粘聚力为79.6kpa,摩擦角为21.6°。试验结果可以为类似坝体的稳定计算提供依据。     

强降雨条件下某铅锌矿尾矿堆积坝安全稳定性分析

强降雨是影响尾矿坝安全的重要因素之一,同时尾矿堆积坝在建造的过程中随着选矿工艺的改变堆坝尾砂的粒径分布也随之变化。为了研究不同组构尾矿堆积坝在强降雨条件下的稳定性,以湖南某铅锌矿尾矿堆积坝为研究对象,在分析该尾砂坝各级堆积子坝的尾矿砂物理力学性质的基础上,采用数值模拟方法研究了该尾矿坝在强降雨作用下不同时期堆积子坝的稳定性。研究表明:1)不同高度堆积子坝的尾砂组构不同,其不均匀系数、曲率系数以及黏聚力不同,尾矿堆积坝的安全系数与尾砂黏聚力呈正相关关系,与尾砂的不均匀系数呈正比,与曲率系数呈反比;2)相同降雨强度,降雨时长的增加对尾矿堆积坝整体稳定性影响小,但对坝坡表面及一定深度的尾砂有影响,其负孔隙水压力减小,坝体松散,影响坝坡稳定;3)尾矿堆积坝各部位能承受的最大剪应变与尾砂的黏聚力呈正相关关系,且黏聚力大的坝体的最大剪应变在各个区域都较黏聚力小的坝体有较大剪应变。实际堆积坝施工过程中可通过尾砂组构来分析坝体在强降雨作用下的稳定性。     

灵山金矿尾矿坝稳定性分析

灵山金矿尾矿坝采用上游式筑坝方式.为了保证尾矿坝在现有坝顶标高和最终标高条件下的安全运营,有必要对其稳定性进行研究.该文对尾矿体的材料特性进行了试验分析,借助Geo-Slope软件,采用极限平衡法和动力时程分析法对坝体的稳定性进行了计算.得到了坝体的加速度、稳定性时程变化结果.计算结果表明,当坝顶标高为109m时,尾矿坝是安全的,而当坝顶标高为120m时,尾矿坝不稳定.     

添加物增强土质尾矿坝边坡稳定性试验研究

土质边坡尾矿坝稳定性直接关系到下游人民生命与财产安全。把不同的添加物添加到尾砂中,对比分析不同添加物条件下尾砂的性质和强度,对研究土质边坡的稳定性具有非常重要的作用。首先,对尾砂进行无任何添加物条件下的三轴剪切试验,获得相关的强度参数;其次,设计水泥和碎石的掺量均为15%,执行同等条件下的抗剪强度试验,与无添加物的试验结果进行对比分析;第三,以碎编织袋为添加物,采用应变控制式三轴仪对尾矿砂进行实验室强度试验,研究不同添加物对尾矿砂强度的影响;最后,在不同添加物条件下采用瑞典圆弧法和简化Bishop法计算了尾矿坝边坡的最小安全系数,从结果得到添加碎编织袋增强土质边坡稳定性具有较好的可行和适用性。该研究结果对提高尾矿坝边坡的稳定性具有重要的工程指导意义和借鉴价值。     

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。     

中线法尾矿坝运行期砂量平衡方法研究

通过分析中线法尾矿坝运行过程中筑坝区和库区之间砂量平衡关系,提出了运行期砂量平衡方程及砂量平衡方法,详细分析了堆坝区粗砂需求产率与下一期堆坝区容积、运行期综合粗砂产率的关系,指出运行期综合粗砂产率由分级设备粗砂产率和分级设备平均作业率2个因素决定,最后根据工程经验提出了欠缺尾砂、富余尾砂处置方法。通过本方法运行期综合粗砂产率可提高3%～5%,分级成本每吨可下降0.06～0.10元。研究成果可为中线法尾矿坝运行管理中的砂量平衡分析及解决欠缺尾砂、富余尾砂问题提供较好的借鉴。