急降雨对尾矿堆积子坝溃坝影响的试验研究

尾矿库洪水漫顶溃坝实验研究及数据分析李钢; 张红; 杨瞾【期刊名称】《《中国矿业》》【年(卷),期】2019(028)003【总页数】5页(P129-133)【关键词】尾矿库; 漫顶; 演化过程; 安全管理【作者】李钢; 张红; 杨瞾【作者单位】中国安全生产科学研究院北京100012; 中国安全生产科学研究院国家安全监管总局矿山采空区灾害防治重点实验室北京100012; 华北科技学院河北三河065201【正文语种】中文【中图分类】TD745截至2015年底，我国共有尾矿库8 869座，其中五等尾矿库占总量的64%，停用尾矿库数量占总量的33%。

自2001～2015年间我国共计发生溃坝事故38起，其中洪水漫顶引发的溃坝事故占事故总量的37%，是尾矿库事故的主要原因之一[1]。

在加强尾矿库日常安全监管，降低事故隐患的基础上，研究洪水漫顶溃坝的演化过程、下泄流量及冲击距离，对遏制尾矿库事故，降低事故后果严重程度具有重要意义。

在尾矿坝溃坝演化过程及演化机理方面，诸多学者对其进行了研究。

HASSAN等[2]研究了筑坝材料和尾矿库库容、库区上下游水位差等对坝体失稳过程的影响；HANSON等[3]研究了黏土坝的漫顶溃坝过程，并将溃坝过程分为4个阶段；敬小非等[4]开展了洪水水位条件下尾矿坝滑塌失稳模型试验，重点研究了由坝体浸润线过高引发的滑坡溃坝模式；郑欣等[5]开展了尾矿坝渗透破坏溃坝模型试验，发现尾矿料沉积分层对坝内浸润线的位置和形状影响较大；秦柯等[6]采用概化模型，以尾砂干燥、湿润状态和溃口形态作为变量进行冲刷试验，对溃口发展形态及速度进行了研究；张力霆等[7]进行了坝体排渗系统失效致使浸润线持续升高而诱发的尾矿库溃坝模型试验，利用坝体位移跟踪测量系统对尾矿库坝体溃决的演进过程进行了观测，总结了试验过程中的溃决模式。

王永强等[8]以四川尾矿库为研究背景，以倾斜挡板代替模型坝模拟堆积坝坡，通过溃坝试验研究了尾矿料与水混合物在下游沟谷的演进流动特性。

降雨条件下尾矿库稳定性影响研究摘要：尾矿库为矿山企业的配套设施，其安全运行与企业的生产、建设息息相关，而且尾矿库的安全运行将影响下游村庄的生命财产安全。

本文以某市省某尾矿库为研究对象，将模拟软件、实地考察与室内土工试验所获得的相关物理力学参数为基础，在遭遇设计最大降雨的条件下对尾矿库坝体稳定性进行分析。

结果发现，该尾矿库的坝体稳定性在坝高增加的情况下符合规范要求，可保持稳定；在降雨条件下，其坝体的稳定性随之降低。

关键词：尾矿库；降雨；Geo-Studio；稳定性中图分类号：TV649文献标识码：A尾矿库为人造、高势能危险源，一旦发生坝体垮塌、渗透破坏、溃坝等事故，事故所诱发的泥石流、洪水等次生灾害对于下游建构筑物、人民群众的生命财产安全将造成巨大的危害，同时下游的生态环境将遭受难以修复的污染。

由于尾矿的特殊性，其综合利用率仍然较低，只有少部分被回收用于建筑材料和矿山采空区充填，剩余的尾矿都被排入尾矿库中堆存。

当尾矿库遭受地震、排（截）洪设施设备失效、超设计降雨等极端恶劣的自然灾害与人为因素时，其发生灾害性事故的风险将急剧增大。

国内外矿山中，降雨导致尾矿库坝体失效而造成严重危害事故的案例屡见不鲜。

李焕强等构建了可调节边坡坡脚的物理试验模型，在降雨条件模拟了不同边坡坡脚情况下边坡的稳定性和入渗变化规律，并使用水分传感器、光纤传感器和压力盒等多种测量设备对对坡体的不同位置的含水率、不同深度的应变变化和推力进行监测[1]。

戴绘以实际工程中的山谷型尾矿库为背景，通过有限单元网格建立了数值模型，在非稳定非饱和渗流理论基础上，对降雨与库水涨落等因素共同共同作用下的浸润线变化规律进行了系统的分析研究。

采用饱和-非饱和渗流理论与水砂混合物非平衡连续方程和动量方程相结合的理论方法，建立连续降雨工况下尾矿库失稳溃坝的数学模型，在实际工程中应用该模型对连续降雨的失稳溃坝过程进行模拟分析。

1降雨条件下稳定性分析理论基础降雨对于基质吸力、抗剪强度等筑坝材料的物理力学性质、孔隙水压力等应力状态具有很大影响，可导致坝体变形，严重的甚至可造成溃坝。

第73卷第2期!色#属（矿山部分）2021年3月Doi：10.3969".issn.1671-4172.2021.02.004降雨持续时间对某加高扩容尾矿坝渗流稳定性影响分析霍晨玮，沈振中（河海大学水利水电学院，南京210098）摘要：持续降雨对尾矿坝渗流稳定性存在一定影响$以某加高扩容尾矿坝为研究对象，考虑降雨总量或降雨强度一定的情况,基于饱和-非饱和渗流理论对尾矿坝开展随降雨历时变化的渗流分析，得到了坝坡表层和坝体纵深的孔隙水压力变化规律，在渗流分析基础之上采用极限平衡法对尾矿坝开展坝坡稳定性分析$计算结果表明，随着降雨时间的推移，坝坡表层孔隙水压力与之呈正相关，坝体下部高程的孔隙水压力几乎不变，尾矿坝安全系数与之呈负相关；降雨总量一定的情况下，降雨时间长、降雨强度小时，表层孔隙水压力变化率小，但雨停时尾矿坝的稳定性差；降雨强度一定条件下，随着降雨时间的推移，尾矿坝安全系数与降雨量呈负相关$关键词：尾矿坝；降雨持续时间；渗流；坝坡稳定性中图分类号:TD926.4文献标志码:A文章编号：1671-4172（2021）02-0016-05Analy+i+oftheinfluenceofrainfa l durationonthe+eepage+tabilityofa certain heightening and expanding tailing damHUO Chenwei，SHEN Zhenzhong(College of Water Conservancy and Hydropower Engineering,Hohai University,Nanjing210098,China)Abstract:Continuous rainfall has a certain impact on the seepage stability of the tailings dam.Taking a certain heightening and expanding tailings dam as the research object，considering the total amount of rainfa l or rainfa l intensity，basedonthesaturated-unsaturatedseepagetheory，theseepageanalysisofthetailingsdamvariedwiththe rainfa l duration.The pore water pressure change law of the dam slope surface and the depth of the dam body were obtained?and the limit equilibrium method was used to carry out the stability analysis of the tailings dam on the basis of heseepageanalysis.Thecalculaionresul sshowed ha hesurfacepore wa erpressureof he dam slope was posi ivelycorrela ed wi h hepassageofrainfa l，heporewa erpressurea helowerelevaionof hedambodywas almos unchanged，and hesafe yfac orof he ailingsdam wasnega ivelycorrela edwi hi.In hecaseofacer ain amoun ofrainfa l，when herainfa l imewaslongand herainfa l in ensi yissma l，hechangera eofsurfacepore wa erpressurewassma l，bu hes abiliyof he ailingsdam waspoorwhen herains op.Under hesamerainfa l in ensi y，wih hepassageofrainfa l，hesafe yfac orof ailingsdam wasnega ivelycorrela ed wihrainfa l.Key words：tailings dam；rainfall duration；seepage；dam slope stability造成尾矿坝失稳的原因众多，其中强降雨引起的尾矿坝渗流破坏是失稳的主要原因之一[13]$尾矿坝溃坝实例调查研究表明，很多溃坝事故均发生在区域性强降雨之后46,降雨入渗导致尾矿坝表层基金项目：国家“然科学基金资助项目/雅曹江联合基金项目（U1765205）;江苏高校优势学科建设工程资助项目冰利工程））YS11001）作者筒介：霍晨玮（1996—）,女，硕士研究生，研究方向为水工结构工程$非饱和尾砂的含水量增加，基质吸力下降，坝体抗剪强度降低7,进而威胁尾矿坝的稳定性。

Series No.470August 2015金属矿山METAL MINE总第470期2015年第8期收稿日期2015-05-23作者简介何锦龙（1976—），男，讲师，硕士研究生。

不同降雨量对尾矿坝稳定性的影响规律分析何锦龙1伍跃胜2刘泽东2刘磊2（1．江西理工大学继续教育学院，江西赣州341000；2．江西应用技术职业学院资源环境工程系，江西赣州341000）摘要降雨量的多少会影响尾矿坝的浸润线，尾矿坝浸润线的高低也是影响其稳定性的主要指标之一，因此研究尾矿坝稳定性就应该在研究浸润线影响的同时研究降雨量对尾矿坝稳定性的影响。

在考虑尾矿坝原有浸润线的基础上，分别对2个尾矿坝剖面在正常水位、20a 一遇24h 最大降雨量、50a 一遇24h 最大降雨量和100a 一遇24h 最大降雨量的4种不同降雨工况下，采用极限平衡法中的瑞典圆弧法、毕肖普法和简布法3种不同的计算方法与渗流同步计算尾矿坝的稳定性，得出尾矿坝的最小安全系数与降雨量呈线性相关的关系，降雨量越大，尾矿坝最小安全系数就越小，尾矿坝越不稳定；尾矿坝面积越大，受降雨影响越大。

关键词尾矿坝降雨稳定性数值计算中图分类号XD753文献标志码A 文章编号1001-1250（2015）-08-150-04Influence Law Analysis of Different Precipitation to the Stability of Tailings DamHe Jinlong 1Wu Yuesheng 2Liu Zedong 2Liu Lei 2（1．Education College ，Jiangxi University of Science and Technology ，Ganzhou 341000，China ；2．Department of Ｒesources and Environmental ，Jiangxi College of Applied Technology ，Ganzhou 341000，China ）AbstractAs rainfall usually influences saturation line of tailing dam ，and saturation line is one of the main factors to af-fect the stability of the tailing dam．Therefore ，to study the stability of tailing dam ，the influences of saturation line and precipi-tation should also be investigated．Based on the saturation line of tailing dam ，under four different rainfall modes of the normal water level ，5%frequency maximum rainfall in 24h ，2%frequency maximum rainfall in 24h ，1%frequency maximum rainfall in 24h ，three kinds of calculation methods including Sweden arc method ，Bishop method ，and Janbu belonging to the limit equi-librium method ，associated with seep synchronous computation ，were employed to analyze the stability of tailing dam．It is re-vealed that minimum safety coefficient has a linear correlation with precipitation．The greater the rainfall ，the less the minimum safety coefficient ，and the more unstable tailing dam is．Also ，the greater the tailing dam area ，the greater the influence of rain-fall is．KeywordsTailings dam ，Ｒainfall ，Stability ，Numerical calculation尾矿是选矿作业产物的一部分，常堆存于尾矿库。

降雨条件下干堆尾矿库渗流场及稳定性分析干式堆存尾矿库起源于20世纪60年代的黄金提炼技术,与其他方式的尾砂贮存方式相比较,其优势主要集中在安全、环保及基建投资等方面,随着科技进步,干式堆存必将成为尾矿堆存发展的新趋势。

由于降雨工况下干式堆存尾矿库稳定性计算较为复杂,所以大部分工程设计中只对干式堆存尾矿库稳定性进行分析,不考虑降雨因素的影响,而雨水的入渗会对干式堆存尾矿库内部的渗流场有一定的影响,增加了坝体内部含水量,并使其抗剪强度下降,对坝体的稳定性产生了不利影响,因此进一步分析降雨条件下各种因素对干堆尾矿库渗流场及稳定性的影响对指导实际工程意义重大。

本文对降雨工况下干堆尾矿库的三维渗流场及稳定性展开研究,主要内容包括:(1)根据渗流基本原理,阐述了非饱和土降雨入渗基本理论、边坡稳定分析理论等内容。

详细介绍了三维渗流有限单元法基本公式及求解过程。

(2)以简化的尾矿库模型为研究对象,讨论坝体高度、坡度、降雨强度、降雨持时等因素对干堆尾矿库三维渗流场及稳定性的影响,得到各影响因素对应的孔隙水压力、饱和区厚度以及抗滑稳定安全系数的变化规律。

给出满足安全系数要求的各影响因素之间的定量关系。

(3)以某干堆尾矿库实际工程为例,对其进行三维渗流场及稳定性数值模拟,得到孔隙水压力、饱和区厚度以及抗滑稳定安全系数的变化规律,在此基础上对初步设计方案进行分析,采取改变坡度的方法来达到扩容的目的,为干堆尾矿库的设计提供科学参考。

总第199 期2014 年8 月南方金属SO U T H EＲN M E T A LSSu m．199A u g u s t 2014文章编号: 1009 －9700(2014)04 －0019 －04尾矿干堆在南方多雨地区的应用分析郭文娟( 广东省冶金建筑设计研究院，广东广州510080)摘要:在我国南方多雨地区，运用尾矿干堆技术尚存在诸多难题．以广东某铅锌矿尾矿干堆场新建工程为例，针对南方地区降雨量较大的特点，在实践中解决了许多诸如尾矿水不能外排、尾矿干堆场内最大限度雨污分流、雨季尾矿堆筑工艺等严重制约尾矿干堆场安全运行的问题，提出一些实践性的结论和建议，对类似的矿山可借鉴参考．关键词:尾矿干堆; 南方多雨地区; 雨污分流; 排洪; 防渗中图分类号: T D926．4 文献标识码: AApplication Analysis of Dry Tailings in Southern Ｒainy ＲegionsGUO W e n －j u a n( G u a n g d o n g M e t a ll u r g i ca l a nd A r c h it ec t u r a l D e s i g n a nd Ｒe s ea r c h I n s tit u t e，G u a n g z h o u，G u a n g d o n g，510080，P．Ｒ．C h i n a)A b s t r a c t: I n t h e s o u t h o f C h i n a，m a n y p r o b l e m s o f u s i n g t h e t ec hn o l ogy o f d r y t a ili n g s s till ex i s t．Th e p a p e r t a k e s t h e ca s eo f a l ea d －z i n c m i n e w h i c h i s a n e w co n s t r u c ti o n o f d r y t a ili n g s i n G u a n g d o n g．A cco r d i n g t o t h e c h a r ac t e r i s ti c s o f t h e l a r ge r r a i n f a ll i n t h e s o u t h e r n r eg i o n，t h e m i n e s o l ve s m a n y d iffi c u lt p r o b l e m s w h i c h a r e s e r i o u s l y h a m p e r e d t h e s a f e o p e r a ti o n o f t h e d r y t a ili n g s i n p r ac ti ce s u c h a s d iffi c u lt e ffl u x o f t a ili n g s w a t e r，m ax i m u m r a i n s e w age d i ve rs i o n i n d r y t a ili n g s ya r d a nd acc u m u l a ti o n o f t a ili n g s i n r a i n y s ea s o n．S i m il a r m i n e s ca n l ea r n f r o m p r ac ti ca l co n c l u s i o n s a nd r eco mm e nd a ti o n s i n t h e f u- t u r e．Key wo rds: dry tai li ngs; so ut her n ra in y ar ea;ra in and sew ag e di ve rsi on; dra in age; se ep age0 前言近年来由于浓缩、过滤和压滤技术的发展以及尾矿湿堆问题的突出，尾矿干堆技术重新受到人们的重视．工信部、科技部等四部委联合发布的2010－2015 金属尾矿综合利用专项规划，特别提到要“推广尾矿干排技术”．目前尾矿干堆主要是在金矿及有色矿中取得了良好的应用．例如山东归来庄金矿、辽宁排山楼金矿、昆钢玉东矿业包子铺铁矿等国内多家金、铁矿均采用了尾矿压滤干排工艺，取得良好的经济和社会效益．1 尾矿干堆的优势尾矿干堆在安全上和环保上意义重大，通过对尾矿干堆工艺的特点以及尾矿传统湿排的特点比较可知，干堆工艺具有多种优势:1 ) 可以控制和减少安全隐患．采用尾矿干排干堆，尾矿不饱和，尾砂抗剪强度高，不易产生液化现象，抗震安全度较高;2 ) 尾矿库有效库容增加，延长了尾矿坝的服务年限，具有较高的经济效益;3) 尾矿排放后不发生粗细颗粒分级，不形成泥粒夹层，库内不积水，坝体内没有稳定的浸润线，从根本上杜绝了因积水和渗透而产生的危及尾矿干堆场安全和环保的问题;4) 当溃坝时尾矿不会长距离流动，不会出现泥石流现象，而可能出现的滑坡造成的损失也有限，对尾矿干堆场下游影响较小;5) 尾矿回水率由60 !～75 !提高到90 ! 以上，回水利用率高，同时实现了废水的零排放，降低了环境污染的风险;6) 尾矿压滤的滤液返回再利用，有利于回收尾矿废水中所含的金属，并且废水中相关化学材料得到循环利用，减少了大量的药剂消耗［1］;7) 闭库和复垦的成本低，复垦后的尾矿有利于尾矿的再选和再利用，有利于实现矿产资源的综收稿日期:2014 －03 －15作者简介:郭文娟(1985 －) ，女，2011 年长沙理工大学水文学及水资源专业硕士研究生毕业．南方金属20 S OU T H EＲN M E T A LS 2014 年第4 期合利用．2 南方多雨地区运用尾矿干堆技术南方省份由于其地域气候属多雨区，暴雨强度大，对尾矿干堆后的管理造成极大不便，加之尾矿干堆运营成本相比传统的水力冲填法高，因此，大多南方矿山企业对尾矿干堆技术持谨慎态度，目前尾矿干堆运用较少，且效果不甚理想［1］．笔者曾参与广东省某铅锌矿尾矿干堆场的设计、施工过程，实际过程中也遇到了诸多技术难题，借此文与同行们进行探讨．2．1存在的技术难题在具体设计、施工以及后期的运行过程中，该尾矿干堆场面临诸多难题，主要如下．1) 南方多雨地区雨水是尾矿干堆的主要障碍，必须采取合理、经济、有效的“雨污分流”措施对库外洪水进行拦截，实现雨水、污水分流．2) 在雨季时，尾矿的正常排放和尾矿堆积坝的堆筑工艺成为一个难题．3) 在实际的运行过程中追求压滤设备的脱水效果，忽略尾矿的碾压参数．4) 当库区汇水面积较大，后期运行时间较长时，尽量保证较少的上游来水以及天然雨水与尾矿接触是个难点．5) 质量控制，特别是在后期的运行过程中，应安排专门的管理人员培训合格后再上岗．2．2主要应对措施针对上述问题，主要采取应对措施如下:1) 尾矿干堆场根据“雨污分流”的原则，分别设置了排洪系统与渗滤液收集系统．排洪系统主要用于排泄尾矿干堆场汇水面积以内未与尾矿接触的洪水;渗滤液收集系统主要用于排泄进入尾矿干堆场内与尾矿接触的雨水．2) 针对南方多雨地区，无法避免雨季筑坝时，一方面考虑修建暂存区;另一方面则要分期实施．根据干堆场的地形地貌，合理分区，分期实施，不宜在雨季施工的工程提前或延后安排，搞好工序穿插，提高工效和施工速度，遇到较大的暴风雨天气应停止施工［2］．3) 在尾矿堆积坝铺筑之前应根据设计的堆积体压实度进行现场生产性试验，通过试验确定碾压参数及相应的铺筑工艺后再进行施工，从而有利于干堆体的稳定性．4) 正常生产时，库面应向上游倾斜，库尾宜堆成1∶ 6 坡比以形成较大的排洪水头．在尾矿干堆场生产运行期间，按照堆填台阶高度分级开挖临时排水沟．随着堆填工作的推进，临时排水沟不断向库尾迁移，其所拦截的集水面积也随之减小．5) 质量控制．每期子坝堆筑完毕，应进行质量检查，检查记录需经主管技术人员签字后存档备查．定期检查尾矿坝监测设施，做好记录并存档备查．汛期前后均应对排水和排渗系统进行检查、维修和疏浚，确保排洪设施畅通．每次洪水过后应对坝体及排水构筑物进行全面认真的检查与清理，发现问题及时修复，彻底消除安全隐患．3 尾矿干堆场坝体设计现将广东省某尾矿干堆工程实例介绍如下:该工程克服了南方多雨地区实施尾矿干堆通常存在的问题和不足，也是广东省首次在新建选矿厂设计中采用尾矿压滤、干式堆存的工艺技术．可供工程技术人员和矿山管理者参考借鉴．该尾矿干堆场场区距选矿厂约200 m，尾矿坝在场区的沟谷出口建设，由初期坝和尾矿堆积坝组成，初期坝为碾压透水堆石坝，尾矿堆积坝采用上游式筑坝方式，排矿时自坝前向库尾推进，采用由下至上，分台阶堆填施工方法，堆填作业分区分块进行．尾矿堆积坝台阶高度为5 m，坡比为1 ∶3．5，堆积坝平均坡比为1 ∶ 4．尾矿堆积坝库面由库尾向坝前的反坡坡度为1． 5 !，每级马道平面以1 !坡度倾向坝面排水沟．在运行中，尾矿堆积坝每形成一个台阶后，必须对堆积坝外坡进行拱架护坡，并植草，防止雨水的冲刷破坏．4 防洪与排水尾矿干堆场场区总汇水面积为0． 305 km2，根据尾矿干堆场地形，尾矿干堆场边界线已接近分水岭，因此场内未设置截洪沟．根据尾矿水不能外排的环保要求，尾矿干堆场排洪系统按“雨污分流”原则进行设计，分别设置了排洪系统与渗滤液收集系统( 见图1 )．排洪系统由排水斜槽－排水管、临时排水沟、坝面排水沟及左、右岸排水沟组成，把未与尾矿接触的雨水直接排出场外．渗滤液收集系统由排水斜槽－排水管、排渗带总第199 期郭文娟:尾矿干堆在南方多雨地区的应用分析21组成，把雨季时进入堆场并与尾矿接触的雨水排至干堆场下游的沉淀池，从尾矿干堆场内排出的尾矿水在沉淀池中澄清后，上清液通过设置在沉淀池旁边的回水泵站泵扬送到选矿厂作为生产用水循环使用，或扬送到污水处理厂进行处理后外排;沉淀物则通过泥浆泵扬送到尾矿浓缩池．每次汛期来临之前，池内沉淀物应全部清除，以保证沉淀池的容量．4．1排洪分区图 1 尾矿干堆场防洪与排洪系统示意尾矿干堆场运行期间，将临时排水沟以下区域内，排为了最大限度地阻止雨水与场内的尾矿接触，在干堆场生产运行期间，本干堆场不仅通过纵横交错、相互连通的排洪和排渗系统排洪，同时也采取临时排水设施与永久性排水设施相结合，在堆场内设置临时排水沟，将场区的排洪分为两个区域:1 ) 临时排水沟以上，分水岭以下区域．2 ) 临时排水沟以下区域．尾矿堆积坝在运行过程中，为方便库内水通过临时排水沟及时排出，左右岸排水沟分别设置了若干个接口平台与临时排水沟连接，接口处前期用浆砌石砌筑，待临时排水沟砌筑完成后，拆除接口处的浆砌块石用以排水，以减少雨水与尾矿接触的面积．当尾矿干堆场堆填完成之后，对其进行覆土绿化工程，则所有进入尾矿干堆场的洪水均不直接与尾矿接触，可由坝面排水沟、库面排水沟、左右岸排水沟组成的排洪系统直接排放至下游水系．4．2排渗系统为了有效防止地表雨水下渗，需采取必要的疏干排水措施，尽可能将自然降水和尾矿内少量的水汇集到干堆场内的排洪系统以及排渗系统，加快尾矿的固结硬化．因此干堆场内分别设置了膜上以及膜下排渗带，尾矿堆积坝也设置了导渗带．4．2．1 排渗带在尾矿干堆场场区内防渗膜上设置排渗带，在水斜槽－排水管不能排除的雨水排至干堆场下游的沉淀池里．排渗带采用编织袋装级配碎石排放在排水斜槽－排水管两旁．4．2．2 排渗沟地下水位较高对尾矿干堆场稳定影响较大，所以根据水文地质条件，在尾矿干堆场场区内防渗膜下设置排渗沟，将防渗膜下的地下水排至尾矿干堆场下游，防止地下水浸入尾矿干堆场．4．2．3 堆积坝导渗带为加快导出干堆尾矿坝填筑时可能渗入坝体内的尾矿水，在每级堆筑体中铺设导渗带．导渗带采用无纺土工布铺设在每级子坝，同时为增加坝体整体性，上下层咬合及抗剪切等性能，可在堆积坝内敷设土工格栅．5 沉淀池初期坝下游约100 m处设置一座挡水坝与实际地形形成沉淀池，挡水坝型为均质土坝．雨季时，进入场内的雨水与尾矿混合之后，产生尾矿渗滤液．因尾矿中含有药剂，故进入尾矿干堆场内的雨水均不能直接排放，由场内设置的排水斜槽－排水管、排渗带引至下游沉淀池进行沉淀澄清处理，经处理后的尾矿渗滤液通过水泵抽回选厂循环使用或扬送至污水处理厂处理．为防止出现沉淀池内水位过高甚至南方金属22 S OU T H EＲN M E T A LS 2014 年第4 期出现漫顶事故，挡水坝设置溢洪道作为安全储备．如遇极端暴雨天气，将通过溢洪道下泄洪水．6 防渗系统在选择坝址过程中，主要是考虑存放干堆的容积能力、地质构造，而后者尤为重要，如果没有掌握好，易出现安全隐患［3］．可根据土工试验报告中天然地基的渗透系数，如渗透系数大于1．0 ×10 －7cm/ s，则需要采用人工防渗层．为了防止尾矿水渗入地下造成对周边环境的影响，尾矿干堆场在挡水坝上游坡面、干堆场场区、暂存区以及下游沉淀池的底部、岸坡全部设置防渗层，以保证尾矿渗滤液对环境污染程度最小．7 结论该矿山率先在广东省采用了尾矿处理新技术，减少了企业环保投入，同时大大提高了尾矿干堆场的安全程度，为建设无排污口的零排放矿山做了一些工作，并取得了一定的成绩，但仍有待于继续完善．尾矿干堆技术已越来越受到人们的重视，但如何在南方多雨地区应用好该项技术，还有待继续研究探讨．参考文献［1］曾宪坤．沈楼燕．关于在我国南方多雨地区实施尾矿干堆技术的探讨［J］．中国矿业，2011，20(5) ，90 －92．［2］彭华．刘松韬．张清华．云南镇沅金矿尾矿干堆工艺研究［J］．云南冶金，2010，39(6) ，54 －57．［3］迟春霞．沈强．尾矿干堆技术探讨［J］．黄金2002，23(08) ，47 －49．櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆( 上接第18 页)液的高速流动使得其周围的空间产生负压，因此，该处吹氩密封的关键是通过吹氩来弥补钢液带走的气体，并使该处产生微正压以阻止空气进入．如何有效防止浇注过程中的增氮，尚有待进一步深入研究．5 小结1) ＲH处理前期，提高［C］、［O］反应速率，加快C O气泡携带着氮逸出钢液，是ＲH工序快速脱氮的关键环节，ＲH处理中后期，延长真空处理时间对脱氮影响不大．2) LF 工序吨钢渣量不小于15．68 kg是降低过程增氮的主要因素．3) 吹氩密封的关键是通过吹氩来弥补钢液带走的气体，并使该处产生微正压以阻止空气进入，有效防止浇注过程中的增氮．参考文献［1］李勇．炼钢过程中钢水氮含量控制［J］．山东冶金．2008(12):22．［2］成国光，萧忠敏，姜周华，等．新编钢水精炼暨铁水预处理1500 问［M］．北京:中国科学技术出版社，2007．［3］李强刚，穆国生．降低SP H C钢吨钢成本潜力分析［J］．河北冶金，2013(4) :79．。

降雨条件下干式尾矿堆存坝的稳定性分析秦柯;杨超群;汪斌;段蔚平【摘要】干式尾砂堆存工艺起源于20世纪60年代的黄金提纯技术,相比其他尾砂贮存方式,干式堆存在安全、环保及基建投资等方面有其独特的优越性,但因其运行成本过高一直未广泛应用于尾矿库建设,随着压滤机技术的改进,干式尾砂堆存筑坝将成为尾矿堆存发展的新趋势.通过对某一干式堆存尾矿坝稳定性的分析,指出了在降雨条件下影响干式尾矿堆积坝稳定性的因素.【期刊名称】《现代矿业》【年(卷),期】2013(000)006【总页数】5页(P38-41,50)【关键词】干式尾矿堆存坝;降雨;渗透系数;稳定性分析【作者】秦柯;杨超群;汪斌;段蔚平【作者单位】中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司;金属矿山安全与健康国家重点实验室;陕西冶金设计研究院有限公司;中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司;金属矿山安全与健康国家重点实验室;中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司;金属矿山安全与健康国家重点实验室【正文语种】中文某尾矿库地处山地，为中高山地形。

库区年降水量平均624.5mm，多集中在6—10月。

库区无活动断裂构造，无滑坡、崩塌、泥石流等不良地质作用，稳定性好。

岩土体以千枚岩为主，第四系覆盖层比较薄，稳定性好，岩体透水性相对较弱。

该尾矿库采用干式堆存（简称干堆法）筑坝，最终坝高92m，总库容537.88×104m3，有效库容484.08×104m3，服务年限为21 a。

干式堆存尾矿库正常运行时坝体尾砂处于干燥状态，工程中对其进行稳定计算时往往直接采用Bishop法，忽视了土体基质吸力的影响。

本文分别采用不考虑土体基质吸力影响的Bishop法和考虑土体基质吸力的Bishop安全系数公式，对该尾矿库在正常运行工况下的安全系数进行计算。

稳定分析成果见图1。

由计算结果可知，不考虑基质吸力对坝体稳定性的影响，该尾矿库在正常运行时最小安全系数为1.502，考虑基质吸力影响时坝体最小安全系数为2.208，均满足规范要求。

强降雨洪水条件下尾矿库溃坝灾害影响
胡航;彭磊;王光进;刘文连;周汉民;尤耿明;郭利杰
【期刊名称】《有色金属工程》
【年(卷),期】2022(12)7
【摘要】强降雨是导致尾矿库发生溃坝灾害的重要因素。

为进一步探究强降雨洪水条件下尾矿库溃坝灾害影响,依托四川某尾矿库为研究对象,分析不同降雨频率条件下(200年、500年、1000年)的洪水暴发强度,并结合FLO-2D软件对强降雨条件下尾矿库溃坝影响进行了数值模拟。

研究表明:溃坝量对尾矿库溃坝致灾程度有显著影响,溃坝砂流的灾害影响程度随溃坝量的增加而增大;溃坝尾砂流的最大淹没高度和峰值流速随溃坝量的增加而增大,下泄砂流的沿程淹没高度随尾砂运动距离的增加呈下降趋势;在地面高程变化幅度大的区域砂流的流速明显偏大,地面高程变化对砂流的流速变化有较大影响。

根据溃坝模拟结果,对强降雨条件下的溃坝尾砂流致灾影响程度进行了预估,为相关尾矿库溃坝灾害预测提供了参考。

【总页数】8页(P132-138)
【作者】胡航;彭磊;王光进;刘文连;周汉民;尤耿明;郭利杰
【作者单位】昆明理工大学公共安全与应急管理学院;昆明理工大学国土资源工程学院;中国有色金属工业昆明勘察设计研究院有限公司;矿冶科技集团有限公司【正文语种】中文
【中图分类】TD926.4
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5.三维GIS技术支持下的尾矿库溃坝地质灾害演进过程模拟——以相思谷尾矿库为例
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连续降雨下尾矿库失稳溃坝数学模型研究与应用陈生水;邓曌;钟启明【摘要】针对连续降雨导致的尾矿库失稳溃决，基于饱和-非饱和渗流理论和水砂混合物非平衡连续方程和动量方程，建立了一个尾矿库边坡失稳溃坝数学模型。

该模型可考虑连续降雨条件下尾矿库的渗流场和应力场变化、溃口和底床变化对溃坝下泄物流量过程影响。

应用该模型对某尾矿库进行了连续降雨条件下失稳溃坝过程的模拟分析，计算结果表明：连续降雨入渗使尾矿库浸润线不断抬升，进而导致尾矿库边坡发生失稳，失稳后坝体受力条件急剧恶化，在上游荷载作用下发生剪切破坏导致漫顶溃决。

%Focused on the tailings dam breaching caused by continuous rainfall,and based on the saturated-unsaturated seepage theory,the non-equilibrium continuous equation and the momentum equation of water-sand mixture a mathematical model is put forward to describe the tailings dam breaching due to slope failure. The model considers the impact on drainage flow process of tailings dam due to the change of seepage and stress field,as well as the variation of breach slope and bed. Meanwhile,the model is applied to simulate the dam breaching process of a tailings dam under continuous rainfall,and the cal-culated results show that continuous rainfall infiltration makes seepage line of the dam constantly rising,and then leads to dam slope failure;The stress condition of dam body deteriorates rapidly after the collapse of slope,and the shear failure of the remai-ning wedge may occur under the action of upstream loads,after that the overtopping failure occurs.【期刊名称】《金属矿山》【年(卷),期】2016(000)010【总页数】6页(P165-170)【关键词】尾矿库;连续降雨;滑坡失稳;漫顶溃决;数值模拟【作者】陈生水;邓曌;钟启明【作者单位】南京水利科学研究院，江苏南京210024; 水利部土石坝破坏机理与防控技术重点实验室，江苏南京210024;南京水利科学研究院，江苏南京210024;南京水利科学研究院，江苏南京210024; 水利部土石坝破坏机理与防控技术重点实验室，江苏南京210024【正文语种】中文【中图分类】X936尾矿库作为矿山不可缺少的生产设施，其稳定性研究一直是矿山安全研究的重要内容[1]。