尾矿库三维渗流模拟及排渗设施对渗流场影响

为分析排渗管和坝高对尾矿坝浸润线的影响程度,采用数值模拟方法对尾矿库不同工况下浸润线位置 进行研究。 采用 Midas-GTS 软件渗流分析模块对尾矿坝在增设排渗管前后、不同坝高、不同运行水位工况下渗流场分 布进行数值模拟,计算得出不同工况下浸润线位置。 结果表明:增设排渗管后,浸润线与实测浸润线耦合较好,相对误 差在合理范围内;坝高 100 m 时,每隔 7 m 高程差布设排渗管的方案可有效控制坝体内浸润线的埋深和分布,防止发 生渗透破坏,使尾矿库安全运行。 本次研究考虑了尾矿库的复杂性及排渗管对渗流场的直接影响,为尾矿库三维渗 流安全分析提供了一定的参考依据。     

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。     

尾矿库排渗工程优化设计及治理效果研究

以湖南某铅锌矿尾矿库排渗设施治理工程为例,采用Autobank软件对尾矿库的1~#、3~#副坝坝体渗流场、稳定性进行了分析,得出尾矿库的渗流场及坝体稳定性系数不满足要求,因此,提出了水平排渗和垂直排渗2种治理方案,对这2种方案进行对比分析,推荐采用水平排渗管方案。采用该方案后,尾矿库的渗流场、坝体稳定性均满足设计要求;并对原水平排渗设施的缺陷进行了分析,提出采用水平封堵的措施进行治理;统计排渗管施工2个月后的排渗量以及治理后浸润线的埋深情况,结果表明,排渗量符合各排渗管的位置要求,坝体外坡沼泽化均消失,排渗治理效果明显。     

尾矿库安全运行及其评价

阐述了尾矿库的重要性,并根据尾矿库的运行安全要求,针对德保铜矿尾矿库的排渗设施管理与渗流控制,分别用事故树和安全检查表对其进行了评价。     

赤泥尾矿库气驱排渗降水试验研究

尾矿库的安全是矿山生产活动的保证,通过排渗加固坝体地基能够有效提高尾矿库稳定性。气驱排 渗是在垂直排渗工法基础上引入气驱系统与槽孔管的新型排渗方法,气驱系统可以在排渗井内产生负压,于土体 周围形成一定范围的真空渗流场,加速孔隙水渗流,槽孔管增加了渗流面积并保证渗流的稳定性。在澳大利亚 Yarwun 赤泥尾矿现场气驱排渗试验中,利用孔压静力触探(CPTU)及室内固结试验测定赤泥尾矿库地层信息与土体 性质,结合涌水量和孔隙水压力现场实测数据,并通过对比排渗前后赤泥物理力学性质变化对气驱排渗加固效果 进行讨论。结果表明：试验场地赤泥颗粒极细、压缩性高、渗透性差,采用气驱排渗降水效果良好,槽孔管保证了涌 水量的稳定,真空负压从上往下递增;降水后赤泥不排水抗剪强度与有效应力显著提高,渗透系数比加固前减小, 加固效果随深度增加不断提高,对于超出排渗井深度土层的加固效果也较为显著。     

复杂库型条件下高堆上游法尾矿坝三维渗流场分析

高堆上游法尾矿库由于水头高,渗径偏短,同时受复杂地形的夹持影响,在遭遇排渗设施失效或库水位升高等特殊工况时,坝体浸润线将抬升明显,进而影响到高坝运行安全。以国内典型的200m级上游法高堆尾矿坝为工程实例,针对该尾矿库利用三条沟谷同时堆坝这一特殊建库条件,开展尾矿坝空间渗流场研究工作,分析复杂地形下多沟谷渗流场的相互影响规律,揭示高坝浸润线易升高的关键区域及其抬升原因,并提出渗流控制措施。研究结果表明:1)受多区域渗水汇集、沟谷转角大、坝轴线收窄等复杂库型条件的综合影响,高坝渗流场的空间分布特征明显;局部浸润线相比周边区域抬高4~6m以上;2)坝体浸润线在堆积坝下半段往往贴近坝前水平排渗层内边缘通过;坝前排渗措施的有效设置对控制坝体浸润线十分关键;3)高堆尾矿坝坝体浸润线受库水位变化影响敏感,日常管理中应形成足够的库区干滩,确保尾矿坝安全运行。     

浅谈大冶铁矿尾矿库的优化管理

介绍大冶铁矿尾矿库的等压放矿管理、排渗工艺的改进、防洪防汛新技术新材料的应用及现浇封堵溢流井技术的实施,实现了尾矿库的安全稳定运行,具有较好的借鉴意义。     

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。     

某尾矿库渗流分析与研究

浸润线是湿排尾矿库的生命线,其埋深直接影响着坝体的稳定。近些年来,一些学者针对尾矿库浸润线开展了广泛的研究。作者已某尾矿库为例,采用GEO-studio软件对尾矿库正常工况和洪水工况的渗流情况进行了模拟分析,分析结果可为该尾矿库的排渗系统的设置以及安全运行提供指导和参考。     

新水村尾矿库工程渗流问题分析

新水村尾矿库恢复使用工程中,新建排渗设施为辐射井,理论计算表明所设计的排渗设施可满足该尾矿库排渗需要,但尾矿库实际恢复生产后,排渗设施未达到预期效果。从三维渗流分析、勘察结果、实测值与理论计算值对比三个方面,找出排渗设施未达到预期效果的原因,以此作为新增排渗设施的依据,并为今后尾矿库排渗设计提供参考。     

某山谷型尾矿库提高库容利用率的方法探析

介绍了一个山谷型尾矿库提高库容利用率的设计实例,通过对主坝坝前和库尾两个区域进行放矿方式优化,可以最大化地提高库容利用率,加大尾矿存储量,延长尾矿库的服务年限。在该工程的基础上,提出了放矿方式优化技术的适用库型条件,分析了平推放矿法、库两侧水下放矿法及支沟放矿法三种放矿方式优化措施的技术要点。     

某山谷型尾矿库三维渗流场模拟分析

某尾矿库的尾矿沉积规律复杂多变，使得尾矿库的渗流场异常复杂。通过三维渗流有限元方法对该尾矿库现状堆高以及最终标高情况下的渗流场进行了模拟分析，对尾矿库后期的安全管理具有较大的指导意义。     

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。     

高寒地区高浓度尾矿库分级上游池填法筑坝试验

针对高寒地区高浓度尾矿库上游法筑坝过程中遇到的水力筑坝时间短、全尾脱水固结时间长且滩面软弱承载力低的状况，以分级上游法和池填法为基础，提出了分级上游池填法筑坝工艺，并依托某尾矿库开展了现场筑坝试验研究，对旋流分级筑坝系统的设计方案与调试方法进行了系统阐述，同时也详细介绍了现场筑坝试验流程及分级上游池填法的应用效果。现场试验结果表明，对于浓度60%以上且+200目颗粒为20%~30%的原尾矿，经旋流分级筑坝系统分选后，底流尾矿在满足+200目颗粒不低于65%的条件下产率可达30%以上；充填围埝池的底流尾矿能够在较短的时间内脱水固结并形成强度，底流沉砂滩面后期沉降速率稳定。分级上游池填法能够满足高寒地区高浓度尾矿库快速安全筑坝的需求。     

榆木沟尾矿库自流式辐射井排渗系统施工关键技术

浸润线过高导致的渗流状况不良已经成为许多尾矿库的主要安全隐患,是引起尾矿库溃坝事故的最直接原因之一。自流式辐射井排渗系统具有自流排水安全可靠、辐射式集渗管水平伸入坝体范围广、排水量大、水位下降快、成本低、使用寿命周期长、后期管理运行方便等优势。在榆木沟尾矿库2号大口辐射井工程中应用了自流式辐射井排渗系统,取得了良好的技术和经济效果。结合该工程实践,对自流式辐射井排渗系统在尾矿库排渗工程中的施工关键技术问题进行了研究和探讨,为今后类似工程提供了有益的经验。     

生态修复尾矿坝的边坡稳定性评价

当前的尾矿坝稳定性分析中，不考虑植物作用的影响，难以满足尾矿库综合治理的客观要求。以歪头山铁矿尾矿库为例，采集现场生态修复区的植物与根际土壤样品；制作灌木侧须根-土复合土，测定复合土的渗透系数和物理力学性质指标；测量植物生长参数，进行主根条拉伸实验；基于极限平衡法，计算在正常运行、洪水运行、特殊运行工况下，生态修复尾矿坝的浸润线及安全系数。结果表明：无植物体、植物侧须根加筋、植物侧须根加筋+主根锚固+自重等3种状态下，生态修复后尾矿坝的安全系数提高0.025~0.030，说明植物修复有利于坝体稳定，但影响仅限于表层，对整体稳定性影响有限；特殊工况比洪水工况的坝体安全系数略有降低，且随地震时程呈先减小后增加再减小的波动趋势；稳定性评价结果表明，该尾矿坝在3种运行工况下是安全稳定的。     

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。     

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...