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1、尾礦堆積壩安全穩(wěn)定性因素分析及對(duì)策范恩讓1史劍鵬2摘 要:通過(guò)對(duì)尾礦堆壩的不利因素分析,討論了安全管理、干灘面長(zhǎng)度、堆壩坡度、滲透反濾以及浸潤(rùn)線高度對(duì)壩體穩(wěn)定性的影響,提出了主控因數(shù),結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際,制定了相應(yīng)提高尾礦堆積壩體穩(wěn)定性的措施。關(guān)鍵詞:尾礦堆積壩;滲透破壞;穩(wěn)定性;浸潤(rùn)線AnalysesoftailingdamsdiseaseaccidentsandMethodofreducingdisasterinchinaFanenrang1Shijianpeng2(1InstituteofGeotechnicalInvestigation&DesignofMachineryIndustry)(
2、2shanximetallurgicaldesigningandresearchinstitute)Abstract:OnthebasisofAnalysesoftailingdamsdiseaseaccidents,inthispaper,Thefuturestudybasedonsafemanagement,drylengths,slope,Seepagefailureandwatertablelevelisdiscussed,furthermore,somesuggestionsprotectingtheenvironmentandimprovingthesafeoftailingdam
3、wereputforward.Keywords:Tailingdam，Seepagefailure，Stability，Watertablelevel1問(wèn)題的提出：近年來(lái)，尾礦壩事故在一些地區(qū)時(shí)有發(fā)生，有些是可以通過(guò)管理手段來(lái)預(yù)防的，有些是由于技術(shù)原因而難以預(yù)防的。在國(guó)內(nèi)外礦山中,由于尾礦壩工程失效,造成嚴(yán)重危害的實(shí)例屢見(jiàn)不鮮[1]。因此,當(dāng)進(jìn)行尾礦筑壩時(shí),應(yīng)該考慮如何提高壩體穩(wěn)定性,確保尾礦壩安全。作者就影響尾礦壩堆積安全穩(wěn)定性的因素和提高壩體穩(wěn)定性措施進(jìn)行闡述,提出了解決這一問(wèn)題的一些基本設(shè)想和建議。2 影響尾礦壩體穩(wěn)定性因素：尾礦壩是尾礦構(gòu)筑物的主體。影響尾礦壩體穩(wěn)定性的因素很多,例如,
4、區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造、庫(kù)區(qū)不良地質(zhì)現(xiàn)象、干灘面長(zhǎng)度、堆壩坡度、尾礦砂密實(shí)度和浸潤(rùn)線高度、工程措施、效果等，特別是對(duì)于非國(guó)有的中小礦山，施工及運(yùn)行管理不當(dāng)是影響尾礦壩體穩(wěn)定性的主要因素。2.1由于尾礦堆積壩自身的特點(diǎn)，尾礦庫(kù)的服務(wù)期也就是整個(gè)尾礦筑壩期。這個(gè)筑壩施工和生產(chǎn)使用合一的漫長(zhǎng)時(shí)期,少則5年、10年,多則十幾年、幾十年。這是不同于一般建設(shè)工程的最突出特點(diǎn),因此,適合于由業(yè)主自己施工,無(wú)法也無(wú)處請(qǐng)正規(guī)施工、監(jiān)理隊(duì)伍。多年來(lái),尾礦筑壩都是由選礦廠的技術(shù)、生產(chǎn)部門(mén)負(fù)責(zé)組織實(shí)施，特別是中小礦山的尾礦壩。他們熟悉采礦、選礦、機(jī)械等專業(yè),不熟悉和土石壩有關(guān)的土力學(xué)、水力學(xué)、水文學(xué)等學(xué)科知識(shí)。他們需要壩工技術(shù)
5、支持和服務(wù)。礦山業(yè)主要么缺乏管理人員，要么忽視尾礦壩及其構(gòu)筑物所處的自然環(huán)境比較惡劣，需要經(jīng)常的管理、觀測(cè)、維護(hù)和大修,以保證充分發(fā)揮其工程功能；對(duì)隱患往往失察、失修或者工程措施不當(dāng),常常會(huì)留下隱患,甚至釀成大禍。由于以上原因,我國(guó)尾礦庫(kù)的正常運(yùn)行比例偏低,病害不斷,時(shí)有重大事故發(fā)生,有的引發(fā)了巨大的災(zāi)害。2.2 干灘面長(zhǎng)度對(duì)壩體穩(wěn)定性影響，目前國(guó)內(nèi)形成一定規(guī)模的尾礦有1500座左右,其中90%以上的尾礦庫(kù)采用上游法筑壩工藝[1]。該法是通過(guò)壩頂分散放礦的支管向庫(kù)內(nèi)均勻放礦。在排礦量大、濃度低的排放條件下,干灘面長(zhǎng)度很大程度取決于庫(kù)內(nèi)水位控制。若干灘面控制過(guò)長(zhǎng),灘面的上升速度必然緩慢,由此而影
6、響庫(kù)容蓄水和澄清水距離不足導(dǎo)致回水質(zhì)量變劣。若控制水位保持灘面坡度,使水面離壩頂水平距離縮短,庫(kù)內(nèi)水位上升,導(dǎo)致壩體安全穩(wěn)定性降低。因此,控制、監(jiān)測(cè)干灘面長(zhǎng)度極其重要。2.3 堆壩坡度對(duì)壩體穩(wěn)定性影響，國(guó)內(nèi)外通過(guò)對(duì)尾礦堆積壩物理模型室內(nèi)試驗(yàn)的研究,測(cè)試出在不同坡度下細(xì)粒尾礦壩的承載能力,結(jié)果表明,當(dāng)堆積壩坡度每增大10°,其壩體承載能力至少減至原來(lái)的1/5～1/6,說(shuō)明提高尾礦堆積壩坡度不利于壩體穩(wěn)定,更易發(fā)生破壞。因此,在實(shí)際尾礦庫(kù)工程中,還應(yīng)隨時(shí)觀測(cè)控制壩坡角度。2.4 尾礦砂密實(shí)度對(duì)壩體穩(wěn)定性影響，一般的尾礦堆積壩,通過(guò)自然分級(jí),依靠自身的重力作用固結(jié)密實(shí),宏觀上具有上粗下細(xì)和壩前粗、壩
7、尾細(xì)的一般特征;在微觀上,尾礦沉積層中普遍存在粗細(xì)相間的夾層、互層、交錯(cuò)層、千層餅等現(xiàn)象,結(jié)構(gòu)上表現(xiàn)為不均一性和各向異性。由于工藝及分級(jí)選礦的原因，使得尾礦的顆粒往往很細(xì)，而細(xì)粒尾礦的平均粒徑ｄｃｐ≤0.03ｍｍ,在分散放礦時(shí),顆粒不易沉積,當(dāng)懸浮液濃度為5%～10%,潛流速度大時(shí),可能發(fā)生異重流,使得壩體空隙度大,壓實(shí)性差。尾礦材料的室內(nèi)試驗(yàn)表明,壩體密度對(duì)抗剪強(qiáng)度有明顯影響,密實(shí)度越高,抗剪強(qiáng)
