细粒尾矿模袋充填体的特性试验研究

设计3个试验内容,分别从细粒尾矿、模袋体及模袋层间3个方面开展了细粒尾矿模袋法特性试验研究。研究表明,模袋与细粒尾矿组成的模袋充填体可获得较高的承载力,模袋层间强度参数较尾砂体亦有较大幅度的提高。最后开展现场工业试验,进一步揭示了细粒尾矿特性及其模袋法堆坝的适用性,拓宽了尾矿堆坝所要求的粒径范围。该成果对于进一步研究细粒尾矿模袋法堆坝具有指导意义。     

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。     

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。     

某细粒尾矿库软滩筑坝稳定分析

随着选矿工艺水平的提高，入库尾矿粒径越来越细，导致尾矿库滩面软弱，常规筑坝方法实施困难，甚至影响企业生产。本文结合工程实际，采用“模袋法+宽顶子坝”筑坝方式有效解决了细粒尾矿堆坝难题，分析了宽顶子坝作用，采用数值分析方法论证了宽顶子坝的安全稳定性。结果表明，宽顶子坝对库内未固结尾矿的尾矿有防护能力；模袋坝体可提升软弱坝基承载力，加速坝基固结，适用于软基上直接筑坝；采用该方式筑坝，坝体稳定性能满足规范要求。     

不同浓度和粒径分布的细粒尾矿模袋充灌特性试验研究

云南某尾矿库尾砂-0.074 mm含量占83.52%,拟采用细粒尾矿模袋堆坝。为研究细粒尾矿充灌模袋堆坝技术作用机理以及浓度和粒径对充灌效果影响情况,设计3个试验内容,分别从充灌浓度、粒径分布、尺度效应方面开展细粒尾矿模袋充灌特性试验研究。研究表明,室内充灌试验可一定程度上反映现场模袋充灌固结效果,充灌浓度和粒径分布对充灌效率、固结效率及袋体强度有明显影响。最后开展现场工业试验,形成了完整的尾矿充灌模袋工艺技术,拓宽了细粒尾矿堆坝所要求的粒径范围;该成果对于进一步研究细粒尾矿模袋法堆坝具有指导意义。     

模袋法尾矿筑坝在某尾矿库加高工程中的应用

结合某尾矿库加高工程实例,对比分析了3种不同加高方法的安全性及其优缺点。在综合考虑安全、技术以及经济的基础上,选择了模袋法尾矿筑坝作为该尾矿库的加高方案,从理论上分析了模袋法尾矿筑坝的加固机制及施工工艺。模袋法尾矿筑坝具有坝体强度高,排水固结速度快,工艺成熟,操作简单的优点,对其他尾矿坝的筑坝及加高具有参考意义。     

基于Geo-Studio软件的某超细粒尾矿库渗流、稳定性耦合分析

应用有限元软件对某超细粒尾矿坝进行了渗流数值模拟计算,同时分别采用极限平衡法中的瑞典条分法、Janbu法、Morgenstern—普赖斯法和简化Bishop法4种方法,利用这些耦合渗流计算结果对尾矿坝进行了静力稳定性数值分析,得出了尾矿坝在不同干滩长度下的最小安全系数及最危险滑移面,并对该尾矿坝坝体稳定性维护提出了建议,对于确保该尾矿坝安全运行具有一定的参考价值。     

流固耦合-强度折减法在尾矿坝稳定性分析中的应用

基于流固耦合理论,采用有限元强度折减法对某尾矿库坝体的渗流稳定性进行了分析,计算出尾矿坝的抗滑安全系数并与尾矿坝相关规范推荐的瑞典条分法和Bishop方法计算结果进行了对比。结果表明：采用瑞典条分法和Bishop方法得出的临界滑动面与强度折减法得出的等效塑性应变贯通区的位置大致相同;采用强度折减法计算出的安全系数与以上2种极限平衡法的计算结果基本吻合。这说明采用有限元强度折减法求解尾矿坝抗滑安全系数是可行的;此外,有限元强度折减法得出的塑性贯通区位置可以为极限平衡法搜索临界滑移面提供初始滑动面,便于准确搜索临界滑移面的位置,同时大大减少了搜索工作量。     

鞍钢矿业风水沟尾矿坝坝体渗流场数值分析

鞍钢矿业公司风水沟尾矿坝是由初期坝和尾矿堆积坝组成,目前坝高已达65.0m,其稳定性直接影响到该坝体继续加高的可能性.为此,基于鞍钢矿业公司风水沟尾矿坝工程地质勘测资料,经过对实测主轴剖面的合理性概化和延伸,建立坝体渗流场数值模型,采用有限单元法对该尾矿坝坝体渗流场进行了数值分析,得出了正常工作状态下的坝体渗流规律,并以此对坝体渗流稳定性作出了评价,结果表明,在正常工作状态下该尾矿坝渗流稳定,不会产生如管涌、流土等渗流破坏.     

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。     

新型排洪方式在尾矿库扩容工程中的应用分析

某尾矿库加高扩容采用模袋筑坝工艺,现有排洪设施不能满足扩容后的排洪要求,需要对现有排洪方式进行改造。根据尾矿库扩容方案特点,通过对阶梯式和分区两种排洪方式的比较,从排洪安全、施工难度及工期、运行管理、工程造价等多方面进行分析后,确定采用在库内新建模袋坝上设置钢筋混凝土结构的溢洪道阶梯式排洪。为解决模袋坝上的溢洪道在排洪过程中可能出现不均匀沉降引起的开裂问题,将溢洪道整体设计成多个Z型板自由搭接的实用新型结构,能很好地适应模袋坝沉降变形,该实用新型成果可为类似工程的排洪设计提供借鉴。     

尾矿坝地震破坏机制探讨

通过对尾矿坝潜在滑动体的受力分析,考虑饱和尾矿动孔隙水压力和填筑期对坝体稳定性的影响,推导了尾矿坝地震时和地震停止时安全系数的计算式,探讨了动孔隙水压力对坝体地震时工作状态的影响。分析表明,地震作用下坝体工作状态主要受控于尾矿强度的降低和坝体惯性效应2方面;屈服地震系数显著地受到动孔隙水压力累积的影响,即随着振次的增加,坝体屈服地震系数越来越小。引入一个临界内摩擦角值来区分尾矿坝的最终破坏模式,即流动型破坏和滑动型破坏,并分别对2种模式的破坏机制及破坏过程进行了探讨。     

基于模糊综合模型的尾矿库水工结构采动影响评价

为定量分析尾矿库水工结构设施受采动的影响和损害,针对水工构筑物的岩体地基的力学问题,即坝基岩体承载稳定性评价的重要力学计算点进行了探究。在对尾矿库水工结构设施进行论述后,对坝基岩体承载稳定性进行了公式推导计算及力学分析,分析了尾矿库坝基滑移而造成失稳的3种形式;并对尾矿坝体的深层滑动滑面倾向上游和滑面倾向下游的情况进行了受力分析和力学公式推论。此外,以尾矿库损害造成的各类影响结果为基础,建立了模糊综合评价模型,提出相应的建议和合理措施。结果表明,模糊综合模型对于尾矿库水工结构设施采动影响评价及损害防护探究是合理的,同时也为某尾矿库水工结构设施采动影响评价及损害的治理方案和策略制定提供了可靠的定量分析依据。     

降雨条件下尾矿库稳定性计算分析

通过相关物理力学试验,分析了尾砂的物理力学性质,用Geo-Studio有限元软件计算和分析降雨条件下尾矿坝的浸润线。通过Slide软件,用极限平衡法中的简化Bishop法和瑞典法对降雨条件下尾矿坝的稳定性进行分析。结果表明,尾矿坝在现状高程下,其坝体在正常运行、洪水运行和饱和运行工况时计算的安全系数均能满足规范要求,计算得到的稳定性滑面大多是经过坝体最底部的深度滑弧面,且滑弧面范围较大。     

基于强度折减法的尾矿库渗流稳定性分析

尾矿库在渗流条件下的稳定性是影响整个矿山安全的重要因素。本文以国内某上游法堆筑尾矿库为研究对象,采用强度折减法对尾矿库在渗流条件下的稳定性进行了系统的分析,对比了不同失稳判别准则在尾矿库稳定性分析中的适用性和局限性,提出了以初期坝附近尾砂出现指向坝外、向上的变形矢量为标志的"变形矢量图准则"。研究结果表明,基于强度折减法进行尾矿库稳定性分析时,采用"变形矢量图准则"可以更准确高效地获得尾矿库的稳定安全系数。     

尾矿库溃坝预警体系及预警方法研究

尾矿库溃坝预警信息的辨识、获取和分析,是有效防止尾矿库溃坝的关键技术。在对121起尾矿库溃坝事故统计分析的基础上,基于风险预警原理,对尾矿库溃坝风险预警体系和预警方法进行了分析。研究结果表明：溃坝主要类型是渗透破坏和洪水漫顶;渗透破坏的警素指标包括渗透水质和堆积坝沼泽化,洪水漫顶的警素指标包括降雨、调洪库容和泄水能力,地震液化的警素指标包括地震烈度和滑坡;警源指标体系包括自然警源、固有警源和人为警源3类;溃坝风险综合预警法包括调洪库容现状的获取、入库洪水总量分析、泄流能力分析、调洪演算、渗流分析和抗滑稳定性分析等流程,以确定坝体稳定状况,作为尾矿库预警标准,确保尾矿库安全运行。     

防渗电解锰渣库流固耦合稳定性分析

以电解锰工程性质为基础, 使用流固耦合的极限平衡法, 对铺膜防渗锰渣库的边坡稳定性进行了分析。分析表明, 铺膜防渗显著降低了锰渣库边坡的稳定性。库底导渗系统对维持锰渣库边坡稳定性发挥着至关重要的作用。山谷型铺膜防渗锰渣库在运行期间的边坡抗滑稳定安全系数可能低于终期抗滑稳定安全系数, 运行前期渣库快速上升阶段安全系数为最低, 而最危险滑动面经过防渗膜与锰渣的界面。因此, 锰渣库初期坝上游坡面和底部设计坝高持力区不应使用光面膜, 而应当使用双糙面膜。库底导渗系统须有足够的抗压能力, 以保证其长期发挥作用。渣库运行前期应增加导渗体的密度, 加速锰渣排水固结。     

模袋法堆坝技术在某尾矿库工程项目中的应用-10月增刊

鉴于模袋法堆坝技术具有适用性强、工艺成熟、绿色环保等优点,将该技术用于某尾矿库工程项目之中,结合尾矿库运行安全控制指标,计算不同工况下尾矿库浸润线并运用简化毕肖普法和瑞典圆弧法对其进行稳定性分析,论证了该尾矿库的安全性满足规范要求。模袋法堆坝技术在该尾矿库中的成功应用,对其他尾矿库设计、加高具有参考意义。