治理尾矿坝渗流 降低坝体浸润线实践

介绍不透水尾矿坝运行使用过程中出现的渗流、管漏、坍塌，分析形成渗流的原因，说明将大口辐射井技术用于尾矿坝体排渗的实践。     

治理尾矿坝渗流 降低坝体浸润线实践

介绍不透水尾矿坝运行使用过程中出现的渗流、管漏、坍塌，分析形成渗流的原因，说明将大口辐射井技术用于尾矿坝体排渗的实践。     

强降雨作用下山谷型尾矿坝浸润线演化规律

强降雨常导致山谷型尾矿库水位快速涨落,揭示强降雨作用下降雨过程与雨停后浸润线变化规律对保证该类尾矿坝安全运行至关重要。以某山谷型尾矿坝为依托,建立了相应的有限单元网格数值模型,基于非稳定非饱和渗流理论系统研究了库水涨落全过程降雨与库水涨落共同作用下坝体浸润线位置的变化规律。计算结果表明：①降雨初期只有初期坝附近浸润线升高;②降雨继续一段时间后,浸润线全面升高,干滩长度不断变小;③降雨停止不久,浸润线会持续全面抬升并达到最高位置,干滩长度达到最短;④降雨停止一段时间后,浸润线逐渐全面下降直至回归初始位置,且浸润线回位时刻远滞后于雨停时刻。因此,为保障山谷型尾矿坝遭遇强降雨时的安全,建议根据坝体浸润线演化特点分期突出重点进行监测,特别要重视雨后几天浸润线的监测工作。     

满山红尾矿坝加高扩容渗流稳定性分析

尾矿坝是堆存金属非金属等矿山选矿废弃物的构筑物,其数量及坝体高度随国家对矿产资源的巨大需求而快速增加。验算了尾矿坝现状和最终堆积标高两种情况下相应的最不利剖面位置进行渗流计算和静力稳定计算。同时,运用二维有限元计算坡面浸润线,采用极限平衡法对坝体现状和加高扩容后的稳定安全系数进行分析。计算结果表明,坝体最终堆积标高剖面的稳定安全系数在不同计算条件下均满足规范要求,说明堆积坝加高扩容方案是安全可靠的。     

某尾矿坝体浸润线有限元模拟分析

浸润线是尾矿坝的生命线．论文应用有限元分析某尾矿坝的浸润线，认为（1）尾矿坝浸润线与放矿潍长有关系，随着放矿滩长加大，浸润线远离砂砾石坝体，从有限元模拟情况可知放矿滩长大于70m时各工况下浸润线不在坝趾出露，这时坝体是稳定的．（2）对于建在透水性强的坝址上的尾矿坝，坝体的填筑高度对浸润线在坝趾出露影响不明显．图9，表1，参10．     

尾矿坝汛期坝体浸润线监测预警值研究

鉴于当前尾矿库在线监测系统中关于浸润线埋深预警值的选定上存在困难,本文在已有研究基础上,结合浸润线在线监测系统,从坝体稳定性角度,分析研究了尾矿坝坝体浸润线监测的预警值,提出了汛期尾矿库坝体最不利浸润线的确定方法,将预警参数分为企业、县安监局、市安监局三级预警,并针对不同工况确定三级预警参数,此研究成果可为在线安全监测系统的预警提供技术支持。     

尾矿坝浸润线控制

浸润线的控制是尾矿坝筑坝技术的关键。影响坝体浸润线走势包括坝体土料的物理性质、渗透性能、干滩长度、坝体形状与结构、初期坝的透水性以及排渗设施的布置。还分析了尾矿泥夹层对浸润线走势的影响。     

尾矿坝浸润线预警研究

运用Geo-Studio软件,对某尾矿库不同水位工况下尾矿坝的浸润线及安全稳定性系数进行计算。根据计算出的结果,并结合《尾矿库安全技术规程》中的相关规定,对尾矿坝浸润线进行预警,得到该尾矿坝浸润线的三级预警值,为尾矿坝浸润线的预警提供理论依据,具有重要的借鉴意义。     

尾矿坝抗滑稳定性及影响因素敏感度分析研究

根据尾矿坝抗滑稳定性与坝体材料特性之间的变化关系,采用瑞典圆弧法对某尾矿坝进行抗滑稳定性计算,并对影响坝体稳定性的材料特性进行了敏感度分析。分析结果表明,坝体抗滑稳定性对坝体材料的摩擦角、内聚力和库内浸润线最为敏感,且敏感程度大小不一,为尾矿坝体设计提供了依据。     

浸润线出逸高度对某尾矿库坝体稳定性的影响分析

本文分析了坝体浸润线随尾矿库库区水位的变化规律;采用Bishop简化法描绘了浸润线变化与稳定性的关系;根据坝体安全系数计算结果,提出了尾矿库治理搬迁时降低浸润线的措施。     

基于灰色模型GM（1,1）的尾矿坝浸润线预测

浸润线的控制是尾矿库监测重点内容之一,对尾矿库安全起着至关重要的作用。从尾矿库监测数据中选取历史数据,提出一种基于累加生成的GM(1,1)灰色预测模型浸润线的预测方法,建立预测模型。结果表明该方法具有所需数据少、建模精度高及简单实用等优点,能够准确预测浸润线高度,有利于提高尾矿库安全水平。     

尾矿坝渗流计算及排渗设计

渗流稳定是影响尾矿坝安全稳定的重要因素,浸润线位置的高低直接关系到尾矿坝安全稳定。以具体尾矿坝为例,根据现场钻孔实测资料,选取合适的计算参数和边界条件,建立合理的计算模型,对排渗设施正常运营和发生破坏两种情况下的尾矿坝渗流情况进行计算分析,得出初期坝的透水性与尾矿坝渗流稳定关系密切,一旦初期坝的防渗层淤堵,出口处的渗透性降低,坝体的整体浸润线升高,甚至有可能在坝坡处出渗。采用局部水平孔排渗的方案,可以有效地起到排渗的作用,降低坝体的浸润线,保证坝体的安全。     

尾矿坝准三维渗流计算分析

山谷型尾矿库的二维渗流分析由于未考虑坝轴方向的尺寸，导致计算的浸润线偏高，使结果偏于危险，三维计算结果虽然较符合实际，但是耗时耗力。为解决这一问题，提出了一种尾矿库渗流计算的新方法。该方法在尾矿库的二维建模中选取边界及内部的特征点，通过插值法将该类点的轴向尺寸纳入计算。计算的浸润线与三维结果较为接近，能够在一定程度上反映渗流的真实情况，且操作较为简单，原理清晰，具有一定的实用价值。     

尾矿坝辐射井降水模型

尾矿坝浸润线过高是金属矿山企业面临的一大安全隐患,在尾矿坝建立辐射井是降低坝体浸润线的有效手段,渗流浸润线的确定与排渗量的计算是尾矿坝辐射井设计和布设需要解决的关键问题。分析了现场实测浸润线数据,发现尾矿坝辐射井作用下的降水曲线有如下特征：辐射管长度范围内浸润线形状为下凹的指数函数曲线;辐射管长度范围外浸润线形状为上凸的对数函数曲线。推导了尾矿坝辐射井的降水曲线模型和排渗量模型,对比模型计算数据和现场实测数据并进行误差分析,计算结果显示：该模型中浸润线、排渗量的计算值与现场实测数据较为接近,可用于辐射井浸润线位置和排渗量的预测。     

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。     

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。     

界壳论在尾矿库稳定性研究中的应用

将界壳理论引入到尾矿库管理中，在分析尾矿库界壳结构和各类界门物量交换率的基础上，探讨了通过界壳的物质(水、岩土)对尾矿库稳定性的影响；对于界壳理论中界壳交换率的概念作了延伸。