国内某矿山尾矿膏体堆存坝体稳定性分析

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1、2013年12月中国矿山工程第42卷第6期ChinaMineEngineering·67·国内某矿山尾矿膏体堆存坝体稳定性分析DamstabilityanalysisoftailingpastestockpilinginaChinesemine杨凌云，艾纯明(1．中国恩菲工程技术有限公司，北京100038；2．北京科技大学，北京100083)摘要：膏体堆存是国外近年发展起来的一种新型尾矿处置技术，坝体的稳定性是制约膏体堆存在国内发展的一个重要因素。本文通过Slide软件，根据国内某矿山的尾矿膏体情况，研究了膏体堆存的坝体稳定性，分析了含水率和堆积角度对膏体堆存坝体稳定性的影响；通过对比分

2、级尾砂，分析了该矿山尾矿膏体堆存全尾砂筑坝的可行性。关键词：膏体堆存；稳定性分析；Slide5．0；含水率；堆积角度；筑坝材料Abstract：Pastestockpilingisanewdevelopedtailingstreatmenttechnologyinforeigncountriesinrecentyears．ThestabilityoftailingsdamisthekeyfactorthatrestrainingthedevelopmentofpastestockpilingtechnologyinChina．ByusingSlidesoftwareandbasedont

3、hecaseofaChinesemine’stailingspaste，thedamstabilityofpastestockpilingwasstudied，andtheimpactofmoisturecontentandstockpilingangleonthedamstabilitywereanalyzed．Thefeasibilityofwholetailingspastedamminginthisminewasanalyzedbycomparingclassifyingandwholetailings．Keywords：pastestockpiling；stabilityana

4、lysis；Slide5．0；percentageofmoisturecontent；stockpilingangle；dammingmaterial1l—刚．L——吾一目前，国内外尾矿地表处置的方式按尾矿浓度分基本上有3种：传统湿式排放、膏体堆存和干式堆存。传统湿式排放是现在应用最广泛的一种尾矿地表处置方式¨；干式堆存较多地应用于黄金矿山，是指将尾矿浆通过压滤机压成滤饼，然后通过皮带或汽车运输的方式运送至尾矿库进行堆存；膏体堆存是一种新型的尾矿地表处置工艺手段，是指通过浓缩机将尾矿浆浓缩至一种高浓度的“膏体”状态，然后通过管道输送至尾矿库进行排放和堆存。相比传统湿排，膏体堆存既保持了可

5、以管道输送和排放的优点，同时又可大量地回收利用尾矿中的水，降低成本，同时很大程度上减小了渗透对周边环境和地下水的污染。与干式堆存工艺相比，膏体堆存既保持了尾矿扬尘对周边环境影响小，尾矿库不再排水或很少排水的优点，也省去了尾矿压滤系统及皮带运输的昂贵费用。在我国膏体堆存之所以没有得到推广原因很多，既有经济方面的因素，也有膏体堆存的技术问题，其中就包括筑坝坝体的稳定性还未得到定量的描述和论证。因此，对高浓度的膏体堆存坝体稳定性进行分析和讨论非常有必要。2坝体稳定性分析方法尾矿筑坝技术起步较晚，且尾矿的性质和土壤相类似，·68·中国矿山工程2013年(第42卷)故现今的尾矿坝坝体稳定性分析方法

6、一般都是沿用两因素六水平的方案进行。浓度取值范围为74％土力学的方法。尾矿坝的稳定性分析和土体边坡稳～84％，堆积角度取值范围为2。～7。。定性分析相类似⋯。图1为一般边坡的主要构造，表1均匀设计两因素六水平方案表虚线为滑坡危险面，尾矿坝坝体的形状及构造和其水平浓度(含水率)／％堆积角度／(。)大致相同。74(35．1)76(31．6)坡顶78(28．2)80(25．0)82(22．0)／／：I恒84(19．0)⋯脚各含水率条件下尾矿的力学参数通过直剪实验获得，如表2所示。图1边坡的主要构造表2各浓度(含水率)条件下的尾矿力学参数目前，尾矿坝的稳定分析方法主要有3种：极限平衡法、概率分析

7、法和数值分析法。其中极限平衡法包括Bishop法、Janbu法、Sarma法、余推力法和瑞典条分法等。本文采用的稳定性分析方法主要是极限平衡法。本文将用Slide5．0软件对坝体的稳定性进行分析，Slide5．0软件是目前较为全面的边舳∞加加∞舳坡稳定性分析软件，它可以使用基于CAD的图形界面，具有广泛的建模和数据处理分析能力。Slide5．0的分析结果如图3、图4、图5、图6、图7和图8所示(图3～图8、图12、图13中横坐标3坝