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。     

榆木沟尾矿库排渗技术探讨

浸润线被称为尾矿库的生命线,对保证尾矿库坝体稳定具有关键性作用,排渗系统设计和施工是影响坝体浸润线的重要因素。结合栾川龙宇钼业公司榆木沟尾矿库的设计和生产实践,对高速率堆坝尾矿库排渗技术进行了分析探讨。     

预设排渗系统降低某尾矿库浸润线

浸润线作为尾矿库的生命线,对于衡量尾矿库坝体稳定性具有重要作用。结合某尾矿库降低浸润线的实际工程,分析浸润线升高原因,引入了预设排渗系统。实践表明:该系统能有效提高尾矿库垂直排渗能力、降低浸润线,节约了工程成本,确保尾矿库安全运行。     

尾矿库的垂直水平联合排渗

尾矿库浸润线过高往往会影响坝体稳定,造成坝体破坏.垂直水平联合排渗可有效降低坝体浸润线,加速尾矿固结,增强坝体稳定性.     

某加高扩容尾矿库排渗管三维有限元模拟及效果分析

针对某加高扩容尾矿库采用弧形排渗管控制坝内浸润面的效果问题,建立了该尾矿库坝体和排渗管的三维有限元精细模型,模拟了排渗管的排渗效果。结果表明:合理布置排渗管,且保证排渗管足够畅通后,在最不利工况下,浸润线埋置深度为14.3 m,可满足渗流控制的要求。排渗管堵塞对浸润线位置有一定影响,当排渗管堵塞一半,计算结果显示浸润线抬高了0.6 m,排渗管深入坝体的直线段距离应不少于100 m。     

尾矿库堆积坝排渗设施在某尾矿库的应用

近些年受尾矿库选址及环境保护等政策的限制,新建尾矿库的工程投资明显增加,因此在原有堆坝高度上继续加高的工程增多,接近100～200 m级的高坝尾矿库大量涌现。为增加尾矿库的稳定性,以某尾矿库工程为例,坝体浸润线埋深较高,稳定计算不能满足相关规范要求。为有效降低浸润线,在堆积坝内采用大口辐射井和飘管相结合的排渗设施。经现场实际运行,排渗设施的应用对保证坝体稳定具有十分重要的作用。     

大型尾矿库坝排渗工程施工技术

以德兴铜矿2^#尾矿库坝排渗工程为例，系统、扼要地阐明了采用辐射井排渗系统降低坝体浸润线的加固方法。竣工后对排渗运行情况的检测与分析，证明了辐射井排渗使坝体浸润线水位整体明显下降。     

承德某铁矿尾矿库排渗设施施工实践

为有效控制尾矿坝的浸润线,保证尾矿库的安全,承德某铁矿尾矿库初期坝采用透水堆石坝,堆积坝排渗采用盲沟水平排渗形式。在实际生产运行中有效降低了坝体的浸润线,使浸润线保持在较低水平,符合安全要求,为同类型尾矿库地施工及管理提供了经验借鉴。     

城门峒尾矿库坝体预埋辐射排渗法技术研究及应用

浸润线是衡量尾矿库坝体安全稳定性的重要技术指标之一,浸润线位置的高低对坝体的应力、抗剪强度以及坝坡稳定性影响较大,针对传统治理方法施工难度大,费用高等缺点,创新一种尾矿库坝体深层预埋辐射排渗方法,施工难度小、费用低廉、降水面积大、效果好。通过南山矿城门峒尾矿库坝面排渗主管、辐射排水管的制作,预埋铺设,有效无动力外排了未来各期子坝深层的渗透水,降低了坝体的浸润线,满足浸润线设计要求,确保了坝体的稳定。经济效益和安全效益显著。     

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。     

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。     

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...     

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。     

基于Geo-studio的尾矿库加高扩容后坝体稳定性分析

加高已有尾矿坝是扩大尾矿库库容的一种经济可行的办法,但尾矿库等级升高,溃坝风险增大。以辽宁某尾矿库为例,通过现场勘查和室内试验获得堆积层基本物理力学参数;对比实测浸润线,利用Geo-studio软件模拟分析尾矿坝加高前后渗流场并优化渗透系数,进一步分析坝体静力稳定性和地震动力响应。结果表明：尾矿库浸润线最小埋深在10 m以上,符合规程要求;采用瑞典圆弧法和简化Bishop法计算的安全系数均高于允许最小安全系数,地震对坝体安全性影响较小,只有局部液化;加高后最危险滑面位于初期坝附近370 m标高以下,主要为深层圆弧形滑移,原因是尾粉土渗透性较低导致浸润线升高,建议实时监测尤其是洪水期浸润线高度,必要时采取相应措施降低浸润线,有效杜绝渗透破坏。     

攀钢中沟湾尾矿库中线法筑坝工艺试验研究

为验证攀枝花中沟湾尾矿库中线法筑坝的工艺设计参数, 开展了中线法筑坝工业试验。进行了旋流器工况参数优化试验, 优选出满足现场筑坝试验条件的旋流器工作参数, 并分4层完成了试验坝体的构筑;对固结尾砂进行取样分析及物理力学测试, 同时在试验区域内布置浸润线在线监测系统, 以监测坝体水位线变化。结果表明, 试验底流粗砂含量高, 渗透性能较好, 固结强度高, 堆积坝坝体内的浸润线埋深较低, 符合设计规范要求。研究成果验证了中沟湾尾矿库中线法筑坝工艺和参数的可行性, 也为类似尾矿库中线法筑坝提供了借鉴。     

尾矿库三维点云数字化安全闭库技术

针对目前尾矿库闭库设计问题研究不足的现状,提出了在三维点云基础上开展数字化闭库设计。结合某尾矿库闭库实际需求,首先,利用长距离三维激光扫描仪获取了尾矿库及周边环境的三维点云数据,经拼接、去噪、孤点剔除、植被过滤等数据处理过程,建立了尾矿库堆积三维实体模型。然后,根据拟定的闭库总体方案,依次进行了排洪系统、库顶结构、截洪沟的三维数字设计,提出了阶梯式台地新型库顶结构,使整个库区总体形成库底地势高、坝体地势低的有利于排水的库区顶部结构,可保持自然稳定,且可避免形成山顶水库,大大减小了洪水漫坝进而溃坝的风险。最后,针对闭库方案,分别进行了调洪演算与稳定性分析,验证结果表明：两者均符合尾矿库安全要求。基于三维点云数据建立的实体模型,为尾矿库数字化闭库设计的开展提供了准确数据基础,结合提出的新型库顶结构,可为类似尾矿库闭库设计提供一种新的思路。     

A safety assessment of the new Xiangyun phosphogypsum tailings pond

Phosphogypsum tailings are piled up to form a phosphogypsum tailings pond. In the design and operation stages of a tailings project, the stability of the tailings pond, the control capacity for flood, and the reliability of the drainage and safety monitoring facilities should be fully evaluated. Key contents of the safety assessment are analyzed in view of the new Xiangyun phosphogypsum tailings pond, which is currently in the design stage. Flood routing calculation results show that the pond cannot meet the requirements of the China National Standards Safety Code in the condition of a 500-year flood even if the drainage facilities operate normally. Seepage and static stability of the tailings pond are investigated through numerical and limit equilibrium methods. The results indicate that the sliding stability can meet the requirements along the starter dike profile. Dynamic calculation results show that the liquefied area is at the top of the dam slope and it cannot influence the dam safety. The aspects of safety monitoring design that require attention are also proposed.     

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。