尾矿库冻土及冬季放矿问题研究.pdf

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1、第66卷第6期有色金属(矿山部分)2014年l1月doi：lO．3969／J．issn．1671—4172．2014．06．017尾矿库冻土及冬季放矿问题研究郭天勇，武伟伟，吴永刚(1．长沙有色冶金设计研究院有限公司，长沙410011；2．北京国信安科技术有限公司，北京100160)摘要：针对尾矿库内的冻土层可能引起的浸润线抬升、局部逸出以及坝体失稳等问题，提出了尾矿堆积坝冬季放矿冻结计算方法，并且详细论述了尾矿库存在的冻土以及冬季放矿的特点和危害，依据实例计算提出一些具体的防护措施供相关设计人员参考。关键词：尾矿库；冻土

2、；冬季放矿；冻结计算中图分类号：TD926．4．1文献标志码：A文章编号：1671—4172(2014)06—0075—04Studyonproblemoffrozensoilandwinterore-drawingintailingspondGUOTianyong。WUWeiwei。WUYonggang(1．ChangshaEngineering&ResearchInstituteLtd．ofNonferrousMetallurgy，Changsha410011，China；2．BeijingGuoXinAnKeTech

3、nologyCo．，Ltd．，Beijing100160，China)Abstract：Thetundraintailingspondmaycausephreaticlinerisingorlocaltransgressionandresultindaminstabilityproblem．Thecalculatingmethodoftailingsfilldamfreezeinwinterisputforward，andthecharacteristicsandharmoffrozensoilandore-drawing

4、intailingspondinwinterarediscussedindetailinthispaper．Materialprotectivemeasuresareputforwardbasedoncalculationforthedesigningreferencefortherelatedpersonne1．Keywords：tailingspond；frozensoil；ore-drawinginwinter；freezecalculation在我国东北、华北、西北及青藏高原等严寒地区1尾矿库冬季放矿修建尾矿库，必

5、须考虑冬季放矿及冻土问题。《尾矿设施设计规范》第4．3．5条规定：“在冰冻地区能满1．1尾矿库冻土的定义及特点足冰下排矿的要求”。进入21世纪后，我国矿山进所谓冻土就是指温度低于O℃，且含有冰的土。入爆发式的大规模建设期，出现尾矿规模扩大化、尾因此研究冻土问题必然涉及土、水、冰的物理性质，矿粒级细微化、尾矿浓度多样化等现象。尤其是矿同时涉及大气对地面以下土层的热传导问题。尾矿山项目在西部青藏高原大批开发，冬季放矿引起的库的冻土现象与自然界的冻土现象在本质上是一致尾矿库冻土问题应该在总结以往实践经验的基础上，的，都有冻结和融

6、化过程，都可分为永久性冻土和季结合现代冻土物理学的成果进行深入的探索_1]。节性冻土，但有较大的差别[6]：我国自20世纪5O年代以来已经在冬季放矿方1)自然界的地面基本是固定的；而尾矿堆积坝面积累了丰富经验，冬季放矿问题研究主要是围绕滩面是不断上升的，其上升速度有的低于季节性冻尾矿输送、排洪、回水以及排渗设施的保温防冻、冬土深度，有的远超过季节性冻土深度。季子坝堆筑这些方面进行_4]。本文探讨了冬季放2)尾矿浆在滩面上排放时，自身温度4～10℃，矿所带来的现实问题，并依据定量计算得出的结果呈饱和状态，在滩面流动时分级沉积

7、，边渗透边泌有针对性地提出具体的防护措施，确保尾矿库冬季水，进入冰冻层后进一步在冰下沉积。安全运行。3)随着冰下放矿的进行，滩面上升和冰面上升同步进行。基金项目：“十二五”国家科技支撑计划项目(2012BAK09B04)1．2尾矿库冻土层的特点作者简介：郭天勇(1961一)，男，高级工程师，水工建筑专业，主要从事尾矿设计与安全技术方面的研究。尾矿库的冻土层根据尾矿的矿物成分、土粒级配、含水量、上升速度及放矿方法的不同具有以下特点：76有色金属(矿山部分)第66卷1)尾矿矿物成分的影响：矿物成分对冻土的导1)冰下放矿、冰下回

8、水：尾矿排放采用将放矿管热系数影响较大，而其变化范围为1．256～7．536直接插入水面区冰盖以下集中放矿，因此要求冰下Ew／~m·k]，它对冻土深度的影响可达2．5倍。因库容大，以满足全部冬季放矿。此对不同矿山的尾矿应进行专门的试验研究，方可2)滩上放矿，冰下回水：尾矿直接在滩顶相对集准确判断冻土深度