尾矿坝稳定性分析

探讨尾矿库稳定性评价方法1尾矿库稳定性评价方法尾矿坝的稳定性评价主要有定性分析方法和定量分析方法，包括模糊综合评价法、灰色综合评价法等，而定量分析方法中的极限平衡法是研究尾矿库稳定性运用最广泛的方法之一，其中尤以圆弧法中的瑞典圆弧法、简化毕肖普（Bishop）法应用广泛。

1.1瑞典圆弧法尾矿坝的抗滑稳定性分析方法主要是圆弧法。

圆弧法是基于平面应变假定，视滑面为一个圆筒面，分析时通常将滑体分成许多竖条，以条为基础进行力的分析，各条之间的力大小相等，其方向平行于滑面，以整个滑面的稳定力矩与滑动力矩之比作为安全系数。

1.2简化毕肖普（Bishop）法毕肖普法属于土质边坡稳定性分析中的一种圆弧滑动条分法，也是当前工程应用中很常用的方法。

2 尾矿库坝体稳定性评价应用2.1某尾矿库基本情况简介某尾矿库坝体由初期坝和堆积坝组成。

初期坝为堆石透水坝，采用抗酸腐蚀性能好的未风化石英砂岩碎、块石材料筑填，上游坡设置有反滤层，下游坡和坝顶干垒块石衬面。

坝高25m，坝顶设计宽5m，坝顶轴线长约130m。

上游坝坡坡比1：2.0，下游坝坡坡比均为1：2.3。

堆积子坝采用库前析水干燥的磷石膏料分层压实填筑，每级子坝填筑高度为5m，外坡坡比1：2.0，内坡坡比1：1.5，坝顶宽度5m，堆积坝外坡比平均为1：3.0。

子坝外坡面和坝顶采用风化板岩碎屑、土压坡，厚度0.50m，种植草类植被护坡。

目前子坝堆高85m，总坝高110m。

2.2尾矿坝工程地质情况磷石膏堆场库区内的地层主要有：第四系人工堆积（Qml）尾粉土、土料、碎块石，人工冲积（Qml）尾粉土，基底岩层为元古代柳坝塘上段（Ptlb2）板岩。

按物质组成及工程力学性状分类，共划分为①～③三个单元层，①1、①2、①3、②1、②2、②3六个工程地质单元亚层，各岩土单元亚层的工程特性分别叙述如下：（1）第四系人工堆积（Qml）层a、初期坝碎块石堆积体（单元亚层代号为①1）：紫红色，由中等～微风化石英砂岩碎块石堆填而成，具一定级配，经分层压密处理。

第11卷第2期中国水运V ol.11N o.22011年2月Chi na W at er Trans port Februar y 2011收稿日期：作者简介：叶竞雄（），男，湖北黄冈市人，天津市勘察院助理工程师，从事岩土工程勘察、设计、施工等工作。

广东省信宜市某尾矿坝稳定性评价叶竞雄，陈晖，吴军，丁月双（天津市勘察院，天津300191）摘要：锡坪尾矿库主坝下游有农田，村庄，学校和大量民用建筑，因此，尾矿堆积坝的稳定与否将直接影响人民生命和财产安全。

文中在对尾矿库周围岩土层，尾矿初期坝和尾矿堆积体的结构及物理力学性质，工程地质特性进行分析和研究的基础上，分别对尾矿初期坝的稳定性和尾矿堆积体的稳定性进行了评价，为尾矿库的正常运行提供科学依据。

关键词：尾矿坝；抗倾覆强度；抗滑稳定性；瑞典条分法中图分类号：TV 649文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2011）02-0243-03一、前言尾矿库是矿山的重要组成部分，其安全运行是矿山的重中之重。

尾矿灾害事故的发生不但造成矿山停产等直接经济损失而且还涉及到环境污染等问题，其所造成的政治影响和社会危害极大。

目前我国尾矿坝的安全生产管理及事故的预防多数还停留在经验性阶段，缺乏行之有效的应急预测预报系统，不利于尾矿库的安全运行。

从可持续发展和环境保护的角度看，矿山迫切需要解决好尾矿堆积坝的稳定性问题。

本文对广东省信宜市某尾矿坝进行稳定性分析计算，对其可靠性提供一些科学的建议，确保安全运行。

二、工程区概况1．工程概况该矿山为新建矿山，选厂设计日处理原矿量约为前五年1,000t /日，五年后规模5,000t/日，服务年限10年。

该库址总汇水面积3.17km 2，尾矿库初期坝采用碾压透水堆石坝，坝顶标高405.0m ，坝高30.0m ，坝轴线长116.0m ，坝顶宽3.0m ，上、下游边坡均为1：2。

后期利用尾矿上游法堆坝，堆积高度75.0m ，边坡1：4，最终尾矿堆积标高480.0m ，总坝高105.0m ，尾矿库总库容656.9×104m 3,有效库容630.2×104m 3。

德兴铜矿四号尾矿库尾矿堆积坝稳定性分析【摘要】对在特大型尾矿库中采用中线法堆坝技术工艺所形成的尾矿堆积坝坝体高边坡的稳定性进行了分析和预测，并提出了相应对策。

【关键词】尾矿堆积坝；尾矿特性；浸润线；稳定性分析；安全系数1、前言德兴铜矿4#尾矿库设计容为8.9亿m3，尾矿堆积坝高度210m，使用年限为40年。

该库与1988年建成1990年投入使用，至2000年以堆积尾矿约12000万m3，尾矿堆积坝高度约为110m，并在堆积坝上游形成400多m的沉积滩，10年来运行情况良好。

鉴于德兴铜矿4#尾矿库堆积坝最终高达210m，为此，对尾矿堆积坝现状（中期）稳定性和最终稳定性进行分析和预测是十分必要的。

2、坝体堆筑方法大坝升高采用进占法，升高坝顶时，二段分级旋流器架设于尾矿坝坝轴线两端，以粗砂堆积成的坝体作为基础，分别向另一端分段进占。

坝顶施工一般安排在汛期过后，坝顶合拢应在第二年的汛前完成。

坝顶堆筑坝施工采用推土机配合，按约60m左右一段分几次移动旋流器进行。

堆积坝施工程序为先加高坝然后再加厚坝体。

通过几年来的生产实践，每期堆积坝升高的高度一般控制在10m左右为宜。

一次性升高，堆坝施工周期长，影响坝体边坡稳定；上升高度太小，则坝顶加高工作过于频繁，生产管理不便。

3、场地工程地质条件3.1场地地形地貌场地属丘陵地貌，地形较平缓，地形坡度一般10°～25°。

尾矿库呈南北向展布，坝轴线呈东西向，尾矿坝地段地势南高北低。

尾矿坝两侧小山岭呈北北东走向，山顶标高300～500m，山顶多呈浑圆状，中间沟谷标高为71～116m。

目前南部为库区，中部为尾矿堆积坝，北部尾矿坝下游为农田及村庄，下游一带地势平缓开阔。

3.2地层坝址区及其周围出露地层为震旦系双桥山群第四段（Zsh4）变质岩，其岩性为千枚岩，产状为170°～180°∠70°～75°。

新鲜岩石呈青灰色，风化后呈褐黄、褐红、棕红色，变余结构，千枚状构造，岩石主要矿物成分为长石、石英、绢云母等。

尾矿库坝外排土压坡对其稳定性影响的数值分析吕淑然;赵学龙【摘要】In order to solve the difficulty in using land for waste dump and reduce the production cost , the mining enterprise is going to dump a large number of waste soils outside the tailings dam .Therefore ,in order to discuss the effect of dump slop on the safety of the tailings reservoir ,the numerical method is adopted to study the change law of the seepageline ,pore water pressure and anti-sliding stability before and after the dump slope .The results show that the key of the dump slope feasibility is the dump bottom layer's drainage performance and the dump soil's sliding resistance .The appropriate dump slop work can not only improves the tailings dam's stability ,but also solves the waste dump problem in mining work ,which can offer some references to the similar mining enterprise .%为了解决排土场征地困难及降低生产成本，矿山企业拟在运行尾矿库坝外大量排土压坡。

尾矿库安全度基本知识一、尾矿库安全度分类尾矿库安全度主要根据尾矿库防洪能力和尾矿坝坝体稳定性确定，分为危库、险库、病库、正常库四级。

(一)尾矿库防洪能力的安全程度或可靠程度主要指防洪标准、调洪排洪能力及排洪设施安全可靠性是否符合安全规定及符合程度;(二)尾矿坝稳定性安全程度主要指坝体在规定的工况条件下静力、动力和渗流稳定性是否符合安全规定及符合程度。

尾矿库安全度是通过安全评价对影响尾矿库安全的各种危险有害因素进行定性、定量分析而确定的。

评价单位在对在用或拟闭库的尾矿进行安全现状评价时，应对尾矿库安全度作出明确结论。

二、危库危库指安全没有保障，随时可能发生垮坝事故的尾矿库，危库必须停止生产并采取应急措施。

尾矿库有下列情况之一为危库：1.尾矿库调洪库容严重不足，在设计洪水位时，安全超高和最小干滩长度都不满足设施要求，将可能出现洪水漫顶;2.排洪系统严重堵塞或坍塌，不能排水或排水能力急剧降低;3.排水井显著倾斜，有倒塌的迹象;4.坝体出现贯穿性横向裂缝，且出现较大范围管涌、流土变形，坝体出现深层滑动迹象;5.经验算，坝体抗滑稳定最小安全系数小于规程定值的0.95;6.其他严重危及尾矿库安全运行的情况。

当尾矿库防洪能力严重不足，出现洪水漫顶可能，或坝体稳定性严重不足，出现垮坝迹象，或出现其他严重危及尾矿库安全运行时都属于危库。

危库完全不具备安全生产的基本条件，必须停产，排除险情，并迅速向当地政府报告，启动相应的应急预案，根据险情的实际可采取以下应急措施：1.立即降低库水位，扩大调洪库容，加高坝体，严防洪水漫顶;2.为满足汛期最小安全超高和最小干滩长度的要求，必要时，可按最小干滩长度为坝顶宽度，用渠槽法抢筑宽顶子坝，以形成所需的安全超高和干滩长度;3.疏通、加固或修复排水构筑物，必要时可另开挖临时排洪通道;4.紧急加固坝体。

三、险库险库指安全设施存在严重隐患，若不及时处理将会导致垮坝事故的尾矿库。

险库必须立即停产，排除险情。

初期坝的稳定计算考虑到初期坝的筑坝材料为堆石,为无粘性土材料，按照《碾压式土石坝设计规范》的规定，采用折线法计算初期坝坝坡的稳定安全系数。

由于初期坝的透水性强、浸润线的位置较低,且下游坝坡对坝体的稳定性起关键作用，故不计算坝体上游坡的稳定情况。

1) 计算工况按照相关设计《规范》的规定,计算工况应包括正常工况、洪水工况和特殊工况三种。

小河金矿尾矿库工程所在区域的地震设防烈度为6度，根据《抗震设计规范》的规定，可以不计算地震工况.因初期坝的透水性很强，稳定计算中可以不考虑浸润线对下游坝坡的影响,因此设计只计算正常工况下的坝坡稳定性. 2） 计算参数参考其他工程的经验和业主提供的数据,初期坝的计算参数选取工程中最常用的总应力法计算参数，如表5-1所示。

表5-1 坝体稳定计算参数表3） 稳定计算：初期堆石坝材料的粘聚力为零,按照《碾压式土石坝设计规范》的规定，采用折线法进行初期坝坝坡的稳定计算，计算公式如下：ii i i2i i a n cos sin cos tg K θθθϕ∑∑==G G E E式中：En —抗滑力在水平方向投影的总合； Ea —滑动力在水平方向投影的总和；ϕ-—各滑块的摩擦角;iGi—各滑块的重量；θ——各滑块滑动面的倾角。

i---——-—-—---—————---——--——--—--—--—--—-——————----—--————-——-—————------—计算项目：小河初期堆石坝稳定-——-——-———--—-—-—--——-—--——--—-—-—--—---—--——---——-——-——-—-—-----———-—--［计算简图］［控制参数]:采用规范: 碾压式土石坝设计规范(SL274—2001)计算工期: 稳定渗流期计算目标: 安全系数计算滑裂面形状：折线形滑面不考虑地震[坡面信息]坡面线段数 5坡面线号水平投影(m）竖直投影（m）超载数1 34。

000 17.000 02 2.000 0。

尾矿库安全度分类主要根据尾矿库的防洪能力和尾矿坝坝体的稳定性确定。

安全度分为危库、险库、病库和正常库。

危库：尾矿库的最小安全超高和尾矿库的最小干滩长度达不到设计规范的要求，不能确保坝体的安全;排水系统严重堵塞或坍塌，不能排水或排水能力急剧降低;坝体出现深层滑动迹象;其他危及尾矿库的情况。

险库：尾矿库的最小安全超高和尾矿库的最小干滩长度达不到设计规范的要求，但平时对坝体的安全影响不大;排水系统部分堵塞或坍塌，排水能力有所降低;坝体出现浅层滑动迹象;坝体出现贯穿性的横向裂缝，且出现较大的管涌;其他影响尾矿库安全运行的情况。

病库：尾矿库的最小安全超高和尾矿库的最小干滩长度达不到设计规范的要求;排水系统出现裂缝、变形腐蚀或磨损，排水管接头漏砂;坝体稳定安全系数小于设计规范规定值;浸润线位置过高，渗透水自高位出逸;坝体出现较多的局部纵向或横向裂缝;等等。

尾矿库安全度分类（二）是一种针对尾矿库进行安全评估和分类的方法，主要是为了对尾矿库的安全风险进行适当的防范和管理。

在这篇文章中，我们将对尾矿库的安全度分类进行详细的介绍和分析。

尾矿库是一种用于存储矿石加工过程中产生的尾矿的设施，由于尾矿中含有大量的固体颗粒和化学物质，如果没有得到适当的处理和管理，将会对周围环境和人们的健康产生严重的影响。

因此，对尾矿库的安全进行评估和分类就显得尤为重要。

尾矿库的安全度分类通常是基于对尾矿库的结构、运行管理和环境条件等方面的评估，并结合统计数据和风险分析，将尾矿库划分为不同的安全等级。

在实际应用中，根据不同国家和地区的法律法规和标准，尾矿库安全度分类的方法和标准可能会有所不同。

下面是一种常见的尾矿库安全度分类方法的概述。

第一级：无运行风险第一级尾矿库是指没有发现任何结构缺陷、管理漏洞或环境问题的尾矿库。

这种尾矿库的设计和建设符合当地的法律法规和标准，且在运营过程中被正确地管理和维护。

这些尾矿库通常具有良好的工程结构和完善的安全设施，能够有效地防止尾矿洪水、地震或其他自然灾害对周围环境和人们的威胁。