尾矿膏体蠕动堆存技术实践及坝体稳定性分析.pdf

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1、矿业工程第13卷第5期46MiningEngineering2015年1O月尾矿膏体蠕动堆存技术实践及坝体稳定性分析宛小光任奋华(北京科技大学土木与环境工程学院，北京100083)摘要：论证了在高寒陡坡窄沟降雨集中尾矿库堆存和降雨集中条件下使用膏体蠕动堆存技术的可靠性，结合尾矿干堆特点，解决了在窄沟陡坡尾矿易形成泥石流沟谷的尾矿堆问题。采用尾矿自高而下分台阶蠕动排放，修筑防汛缓冲子坝，实行全面防渗与排渗，边运行边复垦等有效措施，保证尾矿冻结融化过程中尾矿库的稳定性。关键词：尾矿膏体堆存；蠕动；坝体构造；力

2、学特征；稳定性中图分类号：TD926．4+1文献标识码：A文章编号：1671—8550(2015)05—0046—03——周边地质灾害防范。尾矿库区纵深较大，采矿过程0引言中在坑口堆积有大量废石，目前的勘探修有很长的矿山公某尾矿库位于海拔高度4000In以上，为典型的高山路，边坡开挖过程中，改变陡峻岩体(灰岩、花岗斑岩等)的自冰川槽谷地貌，地势呈南高北低，汇水面积2．82km，流然边坡角，使这些稳定岩体的临空面增大，再加之地形切割域长度1．919km，流域坡降0．472，设计尾砂堆积顶标高愈强烈，高差愈大

3、，产生地表节理、裂隙演化为拉张裂缝，并4350．0m，总坝高237．5m，平均外坡比1：5．0，总库容1与其它结构面组合，逐渐形成连续贯通的分离面，在触发因678万m。，为二等库。素的作用下，可能形成崩塌。随着采矿规模进一步加大，使尾矿库原设计自上而下采用压滤于堆分期堆存，但实际中矿区附近地质条件发生改变，加之大气降水的渗入，这样就由于沟谷坡降大，高寒缺氧环境，人员及机械设备在库区运转十使原先较稳定的弱结构面或已有的但较稳定的滑移面抗滑分困难，具有一定的危险性，因此原设计的尾矿转动、筑坝、坝体能力减弱，从

4、而导致滑坡、泥石流的发生。因此尾矿筑坝要碾压等工程措施不可能实现。经过多方次论证，为解决高寒环充分避开不良地质条件，使堆存的尾矿体在自身稳定的前提境人、机、物料的运转，同时要解决矿山生产中尾矿的排放安全下，要对现有的山体起到护坡作用。环保等问题，决定采用高浓度膏体堆存技术，即库尾排矿，尾矿2主要技术方案及参数选择采用蠕动状态向坝前运移，在尾矿堆存方面取得了突破进展，在国内外都比较罕见运行方式的尾矿库。2．1主要技术方案在考虑上述难点的同时，做到各方面兼顾，主要技术方案1尾矿膏体堆存方式难点为自上而下分台阶

5、蠕动自流式排放尾矿，分区填筑坝体，每年一——坝体稳定性问题。坝体从库尾高浓度输送，至上而个巡回，即每年汛期结束，采用机械平整分区滩面，并修筑拦挡下蠕动至初期坝前，如果浓度太低，大量细粒尾矿离析分选坝，当前段尾矿滩面与初期坝接近时，开始修筑前段堆积坝(即后，堆积在初期坝前，最终堆存高度达237．5m，势必坝前细后期最终拦挡子坝)，并在堆保体中设置强排渗工程措施，保证粒尾矿堆存厚度大，固结慢，影响坝体升高或快速上升的坝了尾矿快速固结，确保了坝体均匀上升。同时对形成的尾部坝体稳定性较差。因此如何解决尾矿输送浓度

6、，及蠕动速度，体达到设计标高后及时复垦，做到了边运行边复垦，保证了水土确保坝体稳定性。流失，亦恢复了环境生态。主要技术方案如图1，经过两年实践——防洪问题．尾矿库横向长度较大为1．919km，窄已初具规模。沟陡坡降雨集中的气象条件下，暴雨来水十分急骤。而库区地形修建可靠的排洪系统存在难度，再则选用的特殊尾矿输送方式一库尾膏体蠕动，不可能留存较大的调洪库容，因此筑坝同时要考虑非常规防洪问题。图1主要技术方案简图收稿日期：2015—05—15作者简介：宛小光(1985一)，男(汉族)，安徽巢湖人，北京科技22

7、拦渣坝的选择及防洪大学在读硕士。拦渣坝的主要功能，一是保证蠕动的尾矿分区分台阶堆2015年第5期宛小光等尾矿膏体蠕动堆存技术实践及坝体稳定性分析47存，确保坝体平衡上升；二是分区拦洪，使上游形在的暴雨及径比尺D一1．37。洪水分区拦挡，使大量降雨通过左侧临时溢洪道排至初期坝根据计算确定在满足膏体尾矿运移的理论计算前提下，前溢洪道，排至下游，而少量暴雨来洪来不及进入溢洪道，而经现场试验确保尾矿不冲击拦挡坝时，确定的现场排放重力通过拦挡坝迂回至初期坝前总防洪区内，通过初期坝前溢洪浓度须45～55，同时，集中降

8、雨季节尾矿蠕动速率15～道排至下游。16m／s，旱季蠕动速率为0．08～0．10m／s。可以看出，选取按照库区总长度、年上升速率及总堆积坡比1：5的要的蠕动速率远小于河砂启动速度，保证了坝体安全。求，确定划分可靠的筑坝(亦是拦洪)区域，确保尾矿库运行3坝体稳定性分析安全。库区总长度1．919km，按照年上升3m的速率，确定至少应分4～6个区域才能保证坝体稳定上升，划分的区域经过两年多的稳定运行，坝体初期坝端已上升达40m，初期