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。     

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。     

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。     

垂直水平联合自流排渗在银山矿业尾矿库降渗工程中的应用

为解决江西铜业集团银山矿业尾矿库安全检查中发现的坝体浸润线超高问题,保证坝体稳定性,结合尾矿库现场实际情况,在充分分析不同排渗方式特点的基础上,提出采用垂直水平联合自流排渗方式,并制定了经济合理可行的技术方案。通过浸润线观测数据表明:在落实排渗方案以后,坝体浸润线有明显的下降,坝体局部渗水、沼泽化现象有明显改观,有效地保证了坝体稳定性。     

排渗设施对某尾矿坝渗流稳定性的影响分析

为探索不同排渗设施对尾矿坝渗透稳定性的影响,以某上游式尾矿坝为例,通过对比水平-竖直联合排渗管、水平排渗管、竖直排渗管、库岸排渗支沟及库底排渗盲沟分别失效后坝体的渗透稳定状态,认为水平排渗管对渗流量的影响最大,库底排渗盲沟对渗透坡降以及浸润线埋深的影响最大,并给出了不同排渗设施对尾矿坝渗流要素的影响大小比较,为尾矿坝排渗设施施工提供参考依据。     

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。     

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。     

焦家金矿北海尾矿库排渗研究

通过对焦家金矿北海尾矿库坝体的稳定性验算，确定在坝体增设水平排渗管，增强坝体强度，提高坝体稳定性，保证尾矿库的安全运行。     

马粪沟尾矿库运行后期排渗设施改建技术研究与实践

为防止庙沟铁矿马粪沟尾矿库运行后期浸润线上升,设计了辐射井式排渗设施,通过对垂直水平联合自流排渗中辐射井与槽孔管弧形排渗的分析,并对555 m水平浸润线渗流进行模拟计算,确定了槽孔管弧形排渗与排渗盲沟施工的混合方案,通过项目实施,实现了当期浸润线埋深的有效控制。     

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。     

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。     

基于渗流与应力耦合的尾矿坝稳定性分析

针对尾矿库坝体加高影响其稳定性的问题,基于有限差分法采用渗流与应力耦合模型,对某尾矿坝在4种不同工况下进行渗流场和静力场分析。渗流场计算结果表明:加高坝体在洪水位工况下,坝体内自由面比现状坝洪水位工况升高很多,浸润线最小埋深为5.88 m,小于规范规定的最小埋置深度6~8m,加高坝体在洪水位工况是不安全的,需采取加固措施。应力场计算结果表明:加高坝体洪水位工况下,初期坝坝脚外坡处应力水平值为0.8,坝坡靠近堆积坝坝顶处应力水平值为0.75,应力水平过大,需采取加固和排渗措施,分析结果与渗流场分析结果一致。     

弓长岭尾矿库排渗设计方案

尾矿坝渗流是尾矿坝设计和生产管理经常遇到的问题。通过对弓长岭选矿厂尾矿库排渗治理方式的介绍,分析排渗治理前后坝体浸润线的变化,为今后的排渗设计提供参考。     

某尾矿库上游法加高扩容方案研究

目前,我国许多尾矿库已处于尾矿存储的极限和服务年限的中后期,为了维持矿山企业的连续正常运行,相关人员都在积极寻求尾矿存储的最佳方案。在某现役尾矿库坝体的基础上进行上游法加高扩容设计,对原排水系统的安全性进行论证,并新建排水系统及增设排渗设施,对加高后的防洪能力、坝体稳定性进行计算分析。结果表明,尾矿库加高扩容后满足安全运行要求,有效保证了矿山的安全稳定生产。     

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。     

大沙河尾矿库扩容工程坝体加固设计与稳定性分析

以大沙河尾矿库为工程背景,采用数值模拟反演分析得到现状和加高后不同工况下的浸润线,对现状下和加高后坝体的稳定性进行了计算并提出相应的加固措施。结果表明,反演分析得到的浸润线与实际情况较为一致,可以运用到不同条件下坝体稳定性分析中;现状下和加高后坝体在正常工况和洪水工况运行的安全系数均满足规范要求,特殊工况下安全系数均不满足规范要求;依据现场的实际情况,对坝体采取水平排渗和块石贴坡加固措施后,3种工况下坝体安全系数均满足规范要求,验证了该加固措施的有效性。     

尾矿库闭库再利用工程关键技术探讨

尾矿库作为矿山开采过程中的重要设施,占用了大量的城镇土地资源。针对目前大多数矿山尾矿库常规闭库后所存在的安全管理隐患和废弃土地资源闲置给城市发展带来的制约,阐述了尾矿库闭库后进行工程化再利用的意义;同时以岘山尾矿库为例,重点探讨了闭库再利用工程中尾矿坝坝体稳定性和工程设计中尾矿坝坝体排渗和库区排水等关键技术方案。通过坝体稳定性分析及排水、排渗相关设计方案的比选,在满足安全性、适用性、经济性的前提下最终选定了相适应的工程技术方案。通过闭库再利用工程手段,不仅消除了停用尾矿库的安全隐患,更加盘活了尾矿库的废弃土地资源,给企业创造了新的价值,为城市的可持续发展带来了新动力。     

水平滤管法在治理矿山尾矿坝浸润线偏高中的应用

黄梅山铁矿甄山凹尾矿库存在浸润线偏高安全隐患，影响坝的稳定性，通过水平滤管配合塑料插板治理，坝体排渗良好，浸润线普遍下降，达到了确保坝体安全的技术要求。     

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。     

芙蓉坡尾矿库坝体稳定性分析

对芙蓉坡尾矿库后期堆积坝子坝进行改进,做出两套排洪系统同时泄洪。结果表明,改进后的该尾矿库在防排设施正常运转的工况下是安全的,在实际中也应加强对排渗设施的监测与维护,对于类似坝体的改进、稳定性计算和分析有参考意义。