大型尾矿库下游高等级排土场的降雨入渗特性
大降雨强度下雨水入渗规律研究
9u 9u 9h ur ( 8) + + g = g ( i 0 - if ) 9 x 9t 9x h
式中 : q 为单宽流量 , m2 / s ; h 为水深 , m ; u 为 流速 , m/ s ; i 0 为坡面坡降 ; if 为阻力坡降 ; r 为净降雨量 , mm/ h ; x 、 t 为距离与时间 ; g 为 重力加速度 , m/ s 。 坡面产流研究已有很长历史 ,但对它的数 学求解还只有 30 多年 。20 世纪 60 年代后期 Woolhjiser 和 ligget ( 1967 ) 将运动波模型引入 坡面水流研究 , 大简化了计算工作 , 促进了研 究的发展 。运动波模型是从一维圣维南方程 简化而来 , 其基本假设是水流的坡面坡降 i 0 和阻力坡降 if 相等 , 并借助 Chezy 阻力公式 得到流量和水深的关系 。Woolhiser 和 Ligget 的研究结果表明在运动波波数 k > 10 时 , 运 动波 模 型 可 以 很 好 地 描 述 坡 面 水 流 运 动 。 而实际 坡 面 流 的 运 动 波 数 一 般 远 大 于 10 (沈 冰等 ,1996 ) 。因此 , 运动波近似是一种 较好的数学描述方式 。其后 ,又有对运动波理 论的修正 ( Ponce , 1978 ; Govindaraju , 1988 ) 保 留了水深的沿程变化项 , 相当于压力梯度 , 被 称为扩散波模型 。该模型扩展了适用的参数 范围 ,但并无实质性改进 。因此 , 实际应用仍 以运动波为主 。也有使用完整圣维南方程求 解实际问题的 ( 戚隆溪 ,1997) [ 3~8 ] 。 坡面产流是非常复杂的 ,目前主要采用运 动波理论 、 扩散波或完整圣维南方程进行描 述 。正如上文所述 ,运动波近似理论在大多数 情况下可以很好地描述坡面流运动过程 ,且计 算简单 [ 3 ] 。因此本文仍 采 用 一 维 运 动 波 理 论 ,即坡面流基本方程为 9q 9 h 连续方程 + = r 9 x 9t 1 . ∀ 动量方程 q = h & S 0−
降雨影响下排土场边坡渗流特征及稳定性分析
降雨特别是台风暴雨是影响排土场边坡稳定性的主要因素,矿山排土场的稳定性的研究与滑坡的防治,是矿山安全生产的综合问题,又关系到环境保护与生命财产安全的问题。排土场若失稳不仅影响到矿山的正常生产,也将使矿山蒙受巨大的经济损失。
因此,开展降雨影响下排土场边坡渗流特征及稳定性分析研究,具有重要的科学理论意义与工程实际价值。本文以福建省某排土场边坡为工程背景,在掌握排土场工程地质水文条件和废弃物料的颗粒级配曲线的基础上,建立了适用于研究区的室内排土场边坡物理模型,通过室内降雨模型实验,结合数值模拟、理论分析,研究排土场边坡于堆置过程中在不同降雨雨强与堆置完毕后不同降雨雨型的破坏形式以及降雨过程中坡体的含水率、孔压、破坏形态变化特征。
(5)由数值模拟所得研究区稳定性可知,多台阶排土边坡在降雨作用下,后期堆置的台阶安全系数变化最大,最可能发生破坏;排土边坡由于自身渗透系数较大的原因而有别于一般土质边坡,在总雨量相同的情况下,短时间高强度降雨对排土边坡的稳定性有更大的影响。多台阶排土场的安全系数比单台阶排土场更具可控性,在空间容量许可时,应充分考虑采纳多台阶堆置。
破坏形态主要分三个阶段:细沟侵蚀阶段,切沟冲蚀阶段、坍塌破坏阶段。(4)不同雨强下不同台阶排土场边坡体积含水率与基质吸力对降雨入渗响应时间不同:大雨强降雨入渗响应时间短,小雨强降雨入渗响应时间长;底部台阶响应时间长,顶部台阶响应时间短。
基质吸力与含水率的增ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ集中在同一时间段且速率大致相等。渗入坡体内部的水分会降低吸力,进而降低土体的抗剪强度,使边坡失稳破坏。
工程中还应根据地形灵活组合压坡脚式与覆盖式两种堆置工艺,合理利用夹持效应、坡脚阻滑等空间效应的作用,促进排土场的稳定堆置。
(3)根据研究区域排土场边坡物理力学特点进行概化室内物理模型模拟,以排土场堆置过程形成的台阶为实验对象,根据研究区气象特点,分别从排土场边坡土体含水率、孔隙水压力及变形破坏特征三方面进化了降雨条件下排士场渗流稳定分析。结合监测数据及破坏形态可知:排土场堆置初期受自重与汽车运输等工程活动较少,固结程度低,渗透率较大;随着堆置时间的加长,底部台阶的固结程度升高,渗透率变小,稳定性提升,雨水入渗响应时间变长。
安全工程师《金属非金属矿山安全》复习题集(第176篇)
2019年国家安全工程师《金属非金属矿山安全》职业资格考前练习一、单选题1.非金属矿山企业取得安全生产许可证后,加强日常安全生产管理,未降低安全生产条件,并达到安全标准化等级( )级以上的,当安全生产许可证有效期届满申请延期时,经原安全生产许可证颁发管理机关同意,不再审查,直接办理延期手续。
A、一B、二C、三D、四>>>点击展开答案与解析【答案】:B【解析】:《非煤矿矿山企业安全生产许可证实施办法》第二十条,非煤矿矿山企业符合下列条件的,当安全生产许可证有效期届满申请延期时,经原安全生产许可证颁发管理机关同意,不再审查,直接办理延期手续:(一)严格遵守有关安全生产的法律法规的;(二)取得安全生产许可证后,加强日常安全生产管理,未降低安全生产条件。
并达到安全标准化等级二级以上的;(三)接受安全生产许可证颁发管理机关及所在地人民政府安全生产监督管理部门的监督检查的;(四)未发生死亡事故的。
2.排土场是露天矿山采矿排弃物集中排放的场所。
堆积物基底不稳引起的滑坡占排土场滑坡的40%,造成沿排土场与基底接触而滑坡的原因是( )。
A、基底为软弱面,其力学性质低于排土场物料的力学性质B、基底为坚硬面,其力学性质大于排土场物料的力学性质C、排土场与基底接触面之间的坡度较大D、基底坡度小于物料的内摩擦角>>>点击展开答案与解析【答案】:C【解析】:排土场稳定性首先要分析基底岩层构造、地形坡度及其承载能力。
一般矿山排土场滑坡中,基底不稳引起的滑坡占32%~40%。
当基底坡度较陡,接近或大于排土场物料的内摩擦角时.易产生沿排土场与基底接触面的滑坡。
如果基底为软弱岩层而且力学性质低于排土场物料的力学性质时,则软弱基底在排土场荷载作用下必产生底鼓或滑动,然后导致排土场滑坡。
3.崩塌事故防治技术包括( )。
A、采取支撑、嵌补、锚杆等措施进行加固B、清除危险岩体,加固浮石C、对危岩崩塌区采取刚性防护D、拆除建(构)筑物>>>点击展开答案与解析【答案】:A【解析】:崩塌防治措施包括:(1)削坡清除。
大型尾矿库下游高等级排土场的降雨入渗特性
大型尾矿库下游高等级排土场的降雨入渗特性朱君星;李跃;李从德【摘要】尾矿库和排土场都是高势能的泥石流重大危险源,二者的降雨入渗特性均较复杂。
而当高等级排土场位于大型尾矿库的下游时,其复杂性更不言而喻。
通过对太和铁矿的工程实例分析,计算得到尾矿库在千年一遇洪水条件下的浸润线分布,将其导入到排土场中作为初始条件,计算得到初始浸润线;再据此分析整个研究区域的降雨条件下入渗特性。
研究结果表明,尾矿库内的浸润线分布对下游排土场的影响很大,入渗作用改变了排土场边坡内的地下水渗流场,而地下水的升高则是一个缓慢的过程。
%Both of tailing pond and waster dump is high -potential fatal danger fountainhead for debris flow , and the infiltration characteristic are all complex of them .Especially , when a high-class dump is downstream of a large-scale tailing pond , the degree of complexity is more self -evident .Based on the engineering instance a-nalysis of Taihe Iron Mining , phreatic line under the case of the millennium of the tailing pond was obtained , which is introduced into the waster dump model as an initial condition to calculate the initial phreatic line .On the basis, the infiltration characteristic in the entire area under rainfall was analyzed .The study results showed that the phreatic line distribution in the tailing pond has great influence on the waster dump at downstream , the groundwater seepage field in the dump was changed by the infiltration , and the rise of groundwater is a slow .【期刊名称】《安徽理工大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】5页(P45-49)【关键词】降雨入渗;非饱和渗流;尾矿库;排土场;基质吸力【作者】朱君星;李跃;李从德【作者单位】中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司,安徽马鞍山 243000; 金属矿山安全与健康国家重点实验室,安徽马鞍山 243000;中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司,安徽马鞍山 243000; 金属矿山安全与健康国家重点实验室,安徽马鞍山 243000;重钢西昌矿业有限公司,四川西昌 615041【正文语种】中文【中图分类】TD216(1. 中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司,安徽马鞍山243000 2. 金属矿山安全与健康国家重点实验室,安徽马鞍山243000;3. 重钢西昌矿业有限公司,四川西昌615041)(1. Maanshan Institute of Mining Research, Sinosteel Group Co. Ltd., Maans han Anhui 243000, China; 2. State Key Laboratory of Safety and Health for Metal Mine, Maanshan Anhui 243000, China;3. Xichang Mining Co., Ltd., Chongqing Iron and Steel Group, Xichan Sichu an 615041, China)Key words:Rainfall infiltration; unsaturated seepage; tailing pond; waster d ump; matric suction尾矿库和排土场作为矿山重要的两大附属设施,安全性直接影响到矿山的经济效益。
建筑技术丨强降雨入渗下高大挡土墙渗流与稳定分析
边坡在降雨作用下易发生滑坡,目前大量的学者对降雨作用下的边坡饱和一非饱土渗流及强度进行了较深入的分析研究。
现有的研究多将降雨入渗面作为同一土层进行了分析研究,对入渗面为不同土层进行分析研究的较少。
本文以半填方半挖方挡土墙作为研究对象,通过有限元法分析了降雨作用下挡土墙后回填土体、原状土体的雨水下渗的饱和一非饱和渗流状态,研究了该挡土墙在不同降雨持时,挡土墙的整体稳定性,为挡土墙的设计提供必要的参考。
1、降雨入渗模型1.1 降雨入渗挡土墙模型降雨入渗过程一般受降雨强度q.地面以上水层厚度、土层表面的含水率、土层饱和渗透系数KW有关,当降雨持续时间较长时,土层的入渗强度近似等于土层饱和渗透系数。
本文中挡土墙形式及渗流模型如图1所示。
降雨量假设原状土饱和渗透系数为KW 一回填土饱和渗透系数为Kwz, 挡土墙渗透系数为KW3。
此处回填土考虑采取砂质回填土,渗透 性大于原状土,考虑到一般挡土墙泄水孔质量较差,假设其渗透 性系数大于原状土,故有:Kw2>Kw ∖>Kw3.假设原状土体宽Ll , 回填土体宽L 2o 挡土墙后降雨入渗的过程分为如下过程及行为。
(1 )当4<Kw ∣,此时地表径流不会发生,降雨将全部入渗, 此时地表入渗强度i = q.(2 )当KQq> K~回填土部分的降水全部下渗,但原状 土部分降雨发生径流,径流将全部径流至回填土区,此时,原状 土入渗强度为:iι = Kw2 ;回填土入渗强度为/2 = (/+ ( q-Kw ∖ ) L ∖∕Lι 和i 2 = K w 2中的大值0(3 )当q>Kw2 ,由于降雨强度大于土壤的入渗率,故部分降 雨并不入渗,形成地表径流,原状土入渗强度为Zi = ∕C w ι /回填土 入渗强度为Z2 = ∕C W 2O1.2 饱和一非饱和渗流的控制方程及定解条件饱和一非饱和渗流的控制方程表示为:式中:Kw 为渗透系数(cm/s ) ; 〃W 为水的密度;m?w 为土水特征曲线斜率的绝对值;人为总水头;〃W 为压力水头(非饱和区 为负值,饱和区为正值),/2 = /?w+ Z o(1 )初始条件:ah 、 a 「一)+『(&, ∂x ∂y c)h(1)(2 )边界条件。
尾矿库坝体及排渗体三维渗流分析
尾矿库坝体及排渗体三维渗流分析I. 绪论1.1 研究背景及意义1.2 国内外研究现状1.3 论文研究内容及目的II. 尾矿库坝体和排渗体的三维建模2.1 建模方法和原理2.2 模型参数设置和选择2.3 模型验证和误差分析III. 尾矿库坝体和排渗体的渗流模拟3.1 渗流模拟方法和原理3.2 渗流模拟结果分析3.3 渗流模拟与现场监测数据比对及误差分析IV. 尾矿库坝体和排渗体的稳定性分析4.1 稳定性分析方法和原理4.2 稳定性分析结果分析4.3 稳定性分析与现场监测数据比对及误差分析V. 结论与展望5.1 研究结论5.2 研究不足和展望5.3 工程应用推广建议参考文献I. 绪论1.1 研究背景及意义尾矿库是矿山生产过程中处理和储存废渣的重要设施,而尾矿库坝体和排渗体渗流问题一直是矿山环境安全和尾矿库可持续发展的关键问题。
尾矿库坝体的稳定性和排渗体的渗流特性一直是研究热点和难点问题,尤其是在灾害预警和防范方面具有重要意义。
因此,对尾矿库坝体和排渗体的渗流分析具有重要的理论意义和工程应用价值。
近年来,随着计算机技术的发展和三维建模软件的广泛应用,尾矿库坝体和排渗体的渗流分析也得到了很大提升。
因此,对尾矿库坝体和排渗体的三维渗流分析进行深入研究和探索,可以为矿山环境安全和尾矿库可持续发展提供参考和指导,同时也可以发掘尾矿库坝体和排渗体渗流机理,提高其渗流预测精度和稳定性。
1.2 国内外研究现状目前,国内外学者对尾矿库坝体和排渗体的三维渗流分析进行了不同程度的研究,取得了一定的进展。
以国内为例,黄山等人利用数值模拟方法对不同尾矿干堆的稳定性进行了分析,揭示了尾矿库坝体和排渗体的渗流特性,为尾矿干堆的安全性评估提供了理论参考。
而在国外,William H et al.在研究中对尾矿库坝体和排渗体的三维模型进行了建立,并提出了一种基于流体动力学特性的渗流模拟方法,为尾矿库坝体和排渗体的渗流分析提供了新思路。
关于降雨量对排土场边坡渗流及稳定性的影响探讨
关于降雨量对排土场边坡渗流及稳定性的影响探讨田 阳(长春黄金设计院有限公司,吉林 长春 130000)摘 要:在矿山采矿的过程当中,排土场是用来集中处理矿山固体废弃物的场所。
而对于排土场的稳定性来说,降雨量则是暴雨季节影响排土场稳定的关键性因素,降雨量的大小将可能直接关系到排土场是否出现滑坡等地质灾害。
在这篇文章当中,与实际的矿区案例进行结合,主要研究分析了在几种不同降雨类型的影响下,降雨量对于矿山排土场边坡渗流以及稳定性的影响。
关键词:降雨量;排土场边坡;渗流以及稳定性中图分类号:TV223.6 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2019)05-0179-2Discussion on the Effect of Rainfall on Seepage and Stability of Dump SlopeTIAN Yang(Changchun Gold Design Institute Co., Ltd.,Changchun 130000,China)Abstract: In the process of mining, the dump is used to deal with the solid waste in the mine. For the stability of the dump, rainfall is the key factor affecting the stability of the dump in the heavy rain season. In this paper, combined with the actual mining case, the influence of rainfall on the slope seepage and stability of the mine dump is studied and analyzed under the influence of several different rainfall types.Keywords: rainfall; Slope of dump; Seepage and stability在近几十年中,矿山的开发规模以及开采速度在不断的加大加快,导致矿山的排土场容量不断增大,为了节约土地,减少占地和投资,排土场内废弃物的堆积高度也在增加。
降雨条件下干堆尾矿库渗流场及稳定性分析
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。
尾矿库渗流控制和排渗设施安全管理制度
尾矿库渗流控制和排渗设施安全管理制度尾矿库是矿山企业处理尾矿的重要设施,其安全运行对于保护环境、确保生产安全具有重要意义。
尾矿库的渗流控制和排渗设施安全管理制度是确保尾矿库安全运行的关键。
本文将从的重要性、内容、实施和监管等方面进行探讨。
一、尾矿库渗流控制和排渗设施安全管理制度的重要性尾矿库渗流控制和排渗设施安全管理制度对于确保尾矿库的安全运行至关重要。
尾矿库内的水沿尾矿颗粒间的孔隙向坝体下游方向不断渗透形成渗流。
稳定渗流的自由水面线称为浸润线。
尾矿坝内浸润线位置越高,坝体稳定性越差,地震液化的可能性也越大。
因此,有效的渗流控制和排渗设施安全管理制度对于降低浸润线、增强坝体稳定性、防止渗流灾害的发生具有重要意义。
二、尾矿库渗流控制和排渗设施安全管理制度的内容1. 排渗设施的选型和设计尾矿库的排渗设施包括排渗棱体、排渗褥垫、排渗盲沟和各种排渗井等。
排渗设施的选型和设计应根据尾矿库的具体情况和地质条件进行,以确保其有效性和可靠性。
2. 排渗设施的施工和验收排渗设施的施工应严格按照设计要求进行,确保其质量和效果。
施工过程中应详细填写隐蔽工程施工验收记录,并绘制竣工图。
排渗设施的施工可参照相关技术规范执行。
3. 排渗设施的运行和管理排渗设施的运行和管理应严格按照设计要求进行,确保其正常运行。
应定期检查排渗设施的运行情况,及时处理故障和问题。
对于用机械抽吸的排渗设施,应定期检查,及时维修,确保机械正常运行;对于自排式的排渗设施,应经常观测渗水水量和水质,如发现水质变浑或水量骤减,须及时分析,查明原因,妥善处理。
4. 排渗设施的监测和维护排渗设施的监测和维护应严格按照设计要求进行,确保其安全性和有效性。
应定期对排渗设施进行监测,及时发现和处理问题。
对于排渗设施的监测数据,应及时进行分析,为排渗设施的运行和管理提供依据。
三、尾矿库渗流控制和排渗设施安全管理制度的实施和监管尾矿库渗流控制和排渗设施安全管理制度应由矿山企业负责实施和监管。
浅谈尾矿库特点及灾害防治与监测
浅谈尾矿库特点及灾害防治与监测尾矿库是矿山开采过程中产生的废渣堆放区,也是矿山环保工作中需要特别关注的重点。
在尾矿库治理和管理中,特别需要关注的是尾矿库的特点及其灾害防治与监测工作。
本文将就尾矿库的特点、灾害防治及监测进行浅谈。
一、尾矿库的特点1. 大规模尾矿库通常为大规模的废渣堆放区,占地面积较大,堆积高度较高。
这种大规模的特点使得尾矿库一旦出现问题,可能会对周边环境和生态系统造成较大的影响。
2. 堆积松散尾矿库中的废渣通常是细颗粒物,堆积松散且易于流动。
一旦遇到强降雨或地震等自然灾害,容易发生泥石流等灾害,对周边地区造成严重影响。
3. 可渗透性尾矿库中的废渣通常具有一定的渗透性,如果排放控制不当,可能会造成地下水和地表水的污染,对水资源造成严重影响。
4. 慢性长效尾矿库的管理需要长期有效的措施和技术支持,因为尾矿库所产生的环境问题通常为慢性的、长期的,需要长期的监测与治理。
二、尾矿库灾害防治1. 库容加固针对尾矿库的废渣堆积,可以采取一定的库容加固措施,如均质填筑、加固坡体等方式,提高废渣堆积的稳定性和安全性。
还可以采用护坡等工程措施,避免堆积体坡面发生坍塌。
2. 排放控制严格控制尾矿库的排放,采取有效的排放控制措施,避免废渣对周边环境和水资源造成污染。
3. 生态修复对于已经形成的尾矿库,应采取生态修复措施,恢复受损的生态环境,减轻对周边生态系统的影响。
4. 定期监测定期对尾矿库进行监测,包括对尾矿库的地质、水文、地下水等参数进行监测,及时掌握尾矿库的运行状态,减少灾害发生的可能性。
1. 库体稳定监测对尾矿库的堆积体稳定性进行监测,包括对堆积体坡面、坡脚等进行定期监测,避免发生坍塌灾害。
3. 库区水质监测定期对尾矿库周边地下水和地表水进行水质监测,及时发现水质污染情况,保障水资源的安全与保护。
4. 地下水位监测对尾矿库周边地下水位进行监测,及时掌握地下水位变化情况,避免由于地下水位变化引发的灾害。
尾矿库渗流稳定分析中的水文参数测量与获取方法
尾矿库渗流稳定分析中的水文参数测量与获取方法尾矿库是矿山废弃物的储存地,其中包含大量的水。
在尾矿库的管理和安全中,水文参数的测量和获取是非常重要的。
水文参数的准确测量和获取能够帮助我们了解尾矿库的渗流特性,为其渗流稳定分析提供基础数据。
下面将介绍一些常用的水文参数测量和获取方法。
1. 渗透率(Permeability)渗透率是尾矿库渗流中的重要参数之一,用于描述介质对液体渗透的难易程度。
测量尾矿库的渗透率可以采用不同的方法,如现场试验和室内实验。
现场试验是测量尾矿库渗透率的最直接方法之一。
它通常使用渗流试验设备,在不同的地点和深度进行试验,通过测量渗流量和流速等参数,计算出渗透率。
现场试验具有实时性和直接性的优势,但受现场条件的限制,需要在尾矿库进行试验。
室内实验是另一种测量尾矿库渗透率的方法。
它通常使用试验箱或试验管,通过对尾矿样品施加一定的压力和温度条件,测量渗流量和压力差,计算出渗透率。
室内实验相较于现场试验更加便捷,可以控制实验条件进行多次试验,获得更准确的渗透率数据。
2. 孔隙度(Porosity)孔隙度是尾矿库介质中孔隙体积与总体积之比,用于描述介质的孔隙性质。
孔隙度的测量可以采用不同的方法,如物理实测和样品分析。
物理实测是一种常见的孔隙度测量方法。
通过测量尾矿样品的体积和干重,以及孔隙部分的体积,计算孔隙度。
物理实测方法简单可行,适用于大部分尾矿库样本。
样品分析是另一种常用的孔隙度测量方法。
通过对尾矿样品进行分析,例如气体吸附法和水浸法,可以间接计算出孔隙度。
样品分析方法对于不同类型的尾矿样品有一定要求,但可以提供更精确的孔隙度数据。
3. 饱和度(Saturation)饱和度是尾矿库介质中水分占总孔隙体积的比例,用于描述介质中水的含量。
测量尾矿库的饱和度可以采用不同的方法,如电阻法和核磁共振法。
电阻法是一种简单有效的饱和度测量方法。
通过在尾矿样品上施加电流,测量电阻的变化,从而计算出饱和度。
排水系统、排土场和尾矿库的安全性评价(2篇)
排水系统、排土场和尾矿库的安全性评价1、概述简述矿山排水系统及主要防洪措施、排土场与尾矿库的设置等有关基本情况。
2、矿山排水系统安全性评价针对矿山防排水系统的建立及其可靠性进行评价,重点是评价露天采场的截、排水系统和工业场地等防洪措施,以及凹陷露天采场专用防洪设施的安全可靠性。
3、排土场安全性评价(1)对设计或实际堆存量6万立方米的排土场,以及下游可能影响范围内有采矿场、工业场地(厂区)、居民点(包括工人宿舍)、铁路、道路、输电线路及其它重要设施的其它小型排土场,均应按有关要求进行专项安全评价。
(2)对需作专项评价之外的其它小型排土场,应对下列内容进行评价:排土场的选址;排土场与采矿场、工业场地及外部建(构)筑物的安全距离;排土场的排土工艺、排土顺序及阶段高度、总堆置高度、废石最大滚落距离等主要参数;排土场的截排水系统、拦挡设施;排土场原始建设档案、日常监控措施、监测记录档案及安全评估报告的完善情况;防止滑坡、塌方及泥石流产生的措施及应急预案;排土场的安全度及相关影响。
4、尾矿库安全评价在尾矿库专项安全评价的基础上,针对尾矿库的相关人员配备、安全度等情况是否符合《20号令》的要求进行评价。
5、评价结论对照国家有关法律、法规、规程、标准等简要地写出评价结论。
6、整改意见及安全对策措施针对存在的问题提出整改意见与安全对策措施。
排水系统、排土场和尾矿库的安全性评价(2)排水系统,排土场和尾矿库是工程建设中常见的重要设施,它们的安全性评价是保障工程可持续发展、避免环境污染和人身安全的关键一环。
本文将对排水系统、排土场和尾矿库的安全性进行评价,并提出相应的措施和建议。
一、排水系统的安全性评价1. 排水系统的功能及重要性排水系统是城市和工业区建设中至关重要的基础设施之一,其主要功能是排除降雨、洪水和污水,保障城市正常运行和人民生活的便利性。
排水系统的安全性直接关系到城市的排水能力和防洪能力。
2. 安全性评价指标(1)排水能力:评估排水系统的排水能力,是否满足当地的排水需求和设计标准。
某露天矿大型排土场降雨入渗条件下的稳定性分析
某露天矿大型排土场降雨入渗条件下的稳定性分析
解芮;谭卓英;王莉
【期刊名称】《现代矿业》
【年(卷),期】2016(000)005
【摘要】通过对传统极限平衡公式进行修正,采用流-固耦合方法,对某铜矿排土场在持续强降雨和短时暴雨等不同降雨入渗条件下的稳定性进行了研究。
结果表明:排土场边坡的安全系数在持续强降雨时平稳下降,在短时大暴雨前期下降幅度较大。
边坡东部在未考虑降雨时的安全系数为1.193,经历了降雨入渗后安全系数最小为1.013,不能满足相关规范要求,终了时仅有一个特征部位的安全系数处于1.30以上,最小安全系数已降至0.867,应采取边坡加固及防排水措施,以防止降雨可能导致的排土场边坡失稳。
【总页数】5页(P163-166,172)
【作者】解芮;谭卓英;王莉
【作者单位】北京科技大学土木与环境工程学院;北京科技大学土木与环境工程学院; 金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室;北京科技大学土木与环境工程学院【正文语种】中文
【相关文献】
1.降雨入渗条件下粗粒排土场稳定性分析 [J], 李超;马淑芝;贾洪彪;李天慈
2.黄土区大型露天矿排土场水土流失致灾因子的确定--以安太堡露天煤矿南排土场为例 [J], 马锐;韩武波;白中科
3.黄土区大型露天矿复垦地土壤对植物多样性的影响研究——以平朔安太堡露天矿
排土场为例 [J], 许建伟;李晋川;白中科;岳建英;韩静
4.大型尾矿库下游高等级排土场的降雨入渗特性 [J], 朱君星;李跃;李从德
5.露天矿大型排土场水蚀特征及其植被控制效果研究——以安太堡露天煤矿南排土场为例 [J], 魏忠义;马锐;白中科;韩武波
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尾矿库的渗流与稳定性分析
尾矿库的渗流与稳定性分析【摘要】尾矿库是筑坝拦截谷口或围地构成的、用以贮存金属非金属矿山进行矿石选别后排出尾矿或其他工业废渣的场所,是矿山开采的三大控制性建设工程之一,一旦失事,将影响矿山正常生产,严重时还破坏下游地区的生态环境,造成巨大的生命财产损失。
本文即结合实例详细阐述了基于渗流理论的尾矿库稳定性分析。
【关键词】尾矿库;渗流;稳定性;浸润线;参数一、尾矿库稳定性分析的现状尾矿坝作为矿山安全生产的重要设施,能否安全运行直接关系到尾矿库的稳定,并对下游村庄及整个矿山的生产起着至关重要的作用。
因此,准确评价尾矿坝的稳定与否是防止尾矿库失稳溃坝、威胁人民生命财产安全的前提,并为尾矿库灾害防治提供依据。
关于尾矿库坝体稳定性分析的计算方法很多,边坡工程中广泛应用的稳定性计算方法是极限平衡法。
它是一种比较成熟的边坡稳定性分析方法;该方法的特点在于原理简单、计算简便、易于理解。
首先,较为经典的方法是Bishop提出的Bishop 法;该方法提出了安全系数F 的定义。
同时,通过假定土条间的作用力为水平方向求出土条底面的法向力。
后来学者们又提出各种方法,如Spencer 法、Mogrenstme-Price 法和Janbu 法等。
其次,数值分析法(以有限单元法为代表,安全系数是采用强度折减方法来确定,其意义是指强度折减至尾矿坝体达到临界状态时的折减强度)是通过建立数学模型,然后选择坝体的材料本构模型来模拟、求解坝体的应力图,再按照准则判断坝体的稳定性;概率分析方法则是在计算结果的基础上进一步给出坝体失稳的概率。
二、矿山尾矿库稳定性分析流程(一)安全系数的确定尾矿坝的抗滑稳定安全系数,在《选矿厂尾矿设施设计规范》(ZBJ1—90)和国家经济贸易委员会第20号令《尾矿库安全管理规定》(2001年11月颁布)等相关法律法规以及规程规范中都作出了明确规定。
在尾矿库(坝)稳定性分析中,一般先按照尾矿库的设计坝高和库容大小确定尾矿库的安全等级,再根据尾矿库的安全等级查表确定尾矿坝抗滑稳定的安全系数。
尾矿库渗流控制和排渗设施安全管理制度
规章制度:________ 尾矿库渗流控制和排渗设施安全管理制度单位:______________________部门:______________________日期:______年_____月_____日第1 页共5 页尾矿库渗流控制和排渗设施安全管理制度上游式尾矿堆积坝可采取下列排渗设施:1、尾矿筑坝地基设置排渗褥垫、水平排渗管(沟)及排渗井等;2、尾矿堆积体内设置水平排渗管(沟)或垂直排渗井、辐射式排渗井等;3、与山坡接触的尾矿堆积坡脚处设置贴坡排渗或排渗管(沟)等;二、防排渗措施1、防排渗检查①运行期应经常检查排渗设施是否完好、排渗效果及排水水质。
②应经常检查坝体有无渗漏出逸点,出逸点的位置、形态、流量及含沙量等。
2、浸润线观测①运行期坝体浸润线观测须按设计要求实施。
②坝体浸润线超过控制线,应经安全技术论证增设或更新排渗设施。
3、坝面或坝肩出现集中渗流、流土、管涌、大面积沼泽化、渗水量增大或渗水变浑等异常现象时,可采取下列措施处理:①在渗漏水部位铺设土工布或天然反滤料,其上再以堆石料压坡;②增设排渗设施,降低浸润线。
4、上游式尾矿堆积坝可采取下列措施控制渗流:①尾矿筑坝地基设置排渗褥垫、水平排渗管(沟)及排渗井等;②尾矿堆积体内设置水平排渗管(沟)或垂直排渗井、辐射式排渗井等;第 2 页共 5 页③与山坡接触的尾矿堆积坡脚处设置贴坡排渗或排渗管(沟)等;④适当降低库内水位,增大沉积滩长;⑤坝前均匀放矿。
尾矿库溢流井添加围板安全管理制度一、根据尾矿库内尾水水质变化情况和生产耗水情况,服从厂调度指挥安排,做好溢流井围板添加等工作。
二、因加围板需用铁船在水上作业,作业人员要求必须懂得一定的水性,并且身体素质要好。
患有高血压、心脏病、贫血、精神病患者等病的人员不能安排从事此项工作。
三、加围板工作人员不得少于6人(井边撑船两头各1人,加板4人,包括1人指挥在内)。
车间安全员必须到场监督。
四、工作人员必须严格穿戴好劳动保护用品,配备好救生服。
浅谈尾矿库特点及灾害防治与监测
浅谈尾矿库特点及灾害防治与监测尾矿库是矿山开采后的固体废弃物堆放场所,是一种具有特殊特点和风险的工程。
浅谈尾矿库特点及灾害防治与监测如下:一、尾矿库特点:1. 堆放体积大:矿石在矿山开采过程中需要经过浮选、脱水等步骤,产生的尾矿废料体积庞大,通常以亿吨计。
2. 土质复杂:尾矿废料的组成复杂,既有含石量高的矿山渣滓,又有含水量高的浸矿渣滓。
砂、粉砂、粘土等成分混杂,土质非常松散。
3. 液体含量高:尾矿库中自然含有大量的水分,有的尾矿库甚至形成了湖泊和水库,因此水分在尾矿库的稳定性和安全性方面起着重要作用。
4. 污染物含量高:尾矿库中含有各种有害物质,如重金属、酸性物质等,因此对周边环境产生较大的污染风险。
5. 风险性高:尾矿库对人员和环境安全带来的潜在风险较高,如堆坝破坏或决堤事件,会造成巨大经济损失和生态破坏。
二、尾矿库灾害防治与监测:1. 构造合理的堆坝:尾矿库的安全性与堆坝的设计和施工密切相关。
合理的设计和施工可以保证尾矿库的稳定性和安全性。
2. 强化治理与监测:应加强对尾矿库的日常管理和监测,及时排查尾矿库存在的问题,对已经发生的问题进行修复和加固。
3. 安全设施建设:建设安全降水、渗水、排水系统,以及完善的尾矿库排水机制和蓄水设施,保证尾矿库的稳定性和安全性。
4. 环境保护与排污控制:对尾矿库周边环境进行监测,并建立科学的排污控制措施,减少对周边环境的污染。
5. 加强监管与应急预案:加强对尾矿库的监管,建立健全的应急预案,定期组织演练,提前制定好的应对措施,防范尾矿库灾害的发生。
尾矿库是具有特殊特点和风险的工程,需要引起足够的重视和防范。
只有在科学合理的设计、施工和管理下,才能保证尾矿库的稳定性和安全性,减少对周边环境和人员的潜在风险。
及时的监测和灾害防治措施也是确保尾矿库安全的关键。
尾矿库参数表
表1 尾矿库等别等别全库容V/万m3 坝高H/m 一二等库具备提高等别条件者二三四五V≥100001000≤V<10000100≤V<1000V<100H≥10060≤H<10030≤H<60H<30 表2 尾矿库构筑物的级别等别构筑物的级别主要构筑物次要构筑物临时构筑物一二三四五123453355544555注:主要构筑物指尾矿坝、库内排水构筑物等失事后难以修复的构筑物;次要构筑物指失事后不至造成下游灾害或对尾矿库安全影响不大并易于修复的构筑物;临时构筑物指尾矿库施工期临时使用的构筑物。
表3 上游式尾矿坝的最小安全超高与最小滩长坝的级别 1 2 3 4 5最小安全超高/m 1.5 1.0 0.7 0.5 0.4 最小滩长/m 150 100 70 50 40表4 下游式及中线式尾矿坝的最小滩长坝的级别 1 2 3 4 5 最小滩长/m 100 70 50 35 25表5 荷载的组合荷载组合荷载类别1 2 3 4 5正常运行总应力法有有有效应力法有有有洪水运行总应力法有有有效应力法有有有特殊运行总应力法有有有有效应力法有有有有表6 坝坡抗滑稳定最小安全系数运用情况坝的级别1 2 3 4、5正常运行 1.30 1.25 1.20 1.15 洪水运行 1.20 1.15 1.10 1.05 特殊运行 1.10 1.05 1.05 1.00表7 尾矿及土的抗剪强度指标强度计算方法土的类别强度指标类别试验仪器试验起始状态试验方法强度指标总应力法无粘性土固结不排水剪Cu,Φu三轴仪一、坝体材料1、含水量及密度与原状一样;2、浸润线以下及水下要预先饱和;3、试验应力与坝体实际应力相一致。
二、坝基用原状土。
少粘性土固结快剪直剪仪固结不排水剪三轴仪粘性土固结快剪直剪仪固结不排水剪三轴仪有效应力法无粘性土慢剪C’,Φ’直剪仪固结排水剪三轴仪粘性土慢剪直剪仪固结不排水剪、测孔压三轴仪注 1.少粘性土指粘粒含量小于15%的尾矿。
尾矿库建设时出现名词
尾矿库建设时出现的名词【消力池】(stilling basin)促使在泄水建筑物下游产生底流式水跃的消能设施。
消力池能使下泄急流迅速变为缓流,一般可将下泄水流的动能消除40%~70%,并可缩短护坦长度,是一种有效而经济的消能设施。
消力池的型式通常有下降式、消力槛式和综合式等3种。
(1) 下降式。
降低护坦高程形成的消力池,用以加大尾水深度,促使下泄急流在池中产生底流式水跃。
(2)消力槛式。
在护坦上(一般在末端)设置消力槛而形成的消力池,多用于水跃淹没度略感不足,或开挖消力池有困难的情况(3)综合式。
既降低护坦高度又设置消力槛而形成的消力池,多用于尾水深度与第二共挑水深相差较大的情况。
【土工布】又称土工织物,它是由合成纤维通过针刺或编织而成的透水性土工合成材料。
成品为布状,一般宽度为4-6米,长度为50-100米。
土工布分为有纺土工布和无纺土工布。
土工布具有优秀的过滤、排水、隔离、加筋、防渗、防护作用,具有重量轻、抗拉强度高、渗透性好、耐高温、抗冷冻、耐老化、耐腐蚀。
土工布是一种新型建筑材料,原料是涤纶、晴纶、锦纶等高分子聚合物的合成纤维。
按照制造方法分为:有纺土工布和无纺土工布两种类型。
一般工程主要是使用的无纺土工布。
土工布具有防渗、反滤、排水、隔离、加固、防护、密封等多种功能,它与常规的砌石及砼材料防渗效果相比,具有投资低,施工工艺简单,工期短,防渗效果好,渠道有效利用系数高等优点。
土工布的概念美国农业工程师协将土工布定义为:存在于土壤和管道,石笼,或挡土墙之间的,加强水运动并阻碍土壤运动的土工织物或土工合成材料。
ASTM 4439标准中的土工布的定义为:一个纯粹透水的土工合成材料组成纺织品。
被使用于土壤、岩石、泥土或其他岩土工程有关的材料,并且作为一个人类制造的项目组成部分发挥结构作用。
土工布所用原料不但要考虑其在使用环境中所需的物理化学性能,而且要注意产品成本。
作用1:隔离利用涤纶短纤针刺土工布对具有不同物理性质(粒径大小、分布、稠度及密度等)的建筑材料(如土体与沙粒、土体与混凝土等)进行隔离。
尾矿库的排渗设施
尾矿库的排渗设施为排除尾矿坝坝体渗水,增强坝体稳定性,在坝内设置的排水系统。
尾矿库内的水沿尾矿颗粒间的孔隙向坝体下游方向不断渗透形成渗流。
稳定渗流的自由水面线称为浸润线。
尾矿坝内浸润线位置越高,坝体稳定性越差,地震液化的可能性也越大。
坝内设置排渗设施可有效地降低浸润线,并有利于尾矿泥的排水固结,是增强坝体稳定性的重要措施。
尾矿坝是否设置排渗设施,应通过渗流计算和稳定分析确定。
初期坝为透水坝型时,运行期间能保持必要的干滩长度的中小型尾矿坝,一般可不设或少设排渗设施。
排渗设施尽可能预先埋设,以节省工程费用。
当尾矿坝堆积到一定高度后,受不可预计因素影响,出现浸润线过高,抗滑稳定性或渗透稳定性不符合要求时,才采用后期补设。
排渗设施施工质量直接影响排渗效果,滤层的好坏是关键。
如采用砂石结构滤层,则砂石料的颗粒级配必须严加控制;如采用土工织物滤层,则施工时应严防损伤和开缝。
对用机械抽吸的排渗设施应定期检查,及时维修,确保机械正常运行;对自排式的排渗设施应经常观测渗水水量和水质,如发现水质变浑或水量骤减,须及时分析,查明原因,妥善处理。
尾矿坝的排渗设施有水平排渗、竖向排渗和竖向水平组合排渗等三种基本类型。
水平排渗在坝基范围内或在不同高程的沉积滩面上预埋盲沟、滤管或滤板等排渗体,将渗水引至集水总管,自流排出坝外。
对已堆积到一定高度而未预埋排渗体的尾矿坝,可用水平钻机在下游坡面上向坝内顶管设置水平滤管。
水平滤管具有不耗能源,管理简便,施工快,造价低的优点。
当尾矿坝内有厚层矿泥夹层时,仅用水平排渗效果稍差。
尾矿坝竖向排渗在坝基范围内预设或在尾矿沉积滩上补设渗水竖井,渗入井内的水用机械抽吸或在井底另设水平管自流排出坝外。
渗水竖井可采用外包滤层的钢管井、钢筋混凝土管井、无砂混凝土管井、碎石盲井、袋装砂井或塑料插板等结构。
竖向排渗的优点是可贯穿矿泥夹层,沟通上下各土层的渗水,迅速降低浸润线。
但大多需专人维护管理,且耗电。
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Vo 1 . 3 5 No . 1 Ma r . 2 01 5
大型 尾矿库下 游高等 级排土场的降雨人渗特性
朱君 星 , 李
( 1 .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 , 安徽 马鞍
G ou r p , X i c h a n S i c h u a n 6 1 5 0 4 1 , C h i n a )
Ab s t r a c t : B o t h o f t a i l i n g p o n d a n d w a s t e r d u mp i s h i g h —p o t e n t i a l f a t a l d a n g e r f o u n t a i n h e a d f o r d e b i r s l f o w ,a n d t h e i n i f l t r a t i o n c h a r a c t e r i s t i c a r e a l l c o mp l e x o f t h e m. E s p e c i a l l y,w h e n a h i g h—c l a s s d u mp i s d o w n s t r e a m o f a l a r g e—s c le a t a i l i n g p o n d,t h e d e g r e e o f c o mp l e x i t y i s mo r e s e l f—e v i d e n t .B a s e d o n t h e e n g i n e e i r n g i n s t a n c e a ・ n a l y s i s o f T a i h e I r o n Mi n i n g,p h r e a t i c l i n e u n d e r t h e c a s e o f t h e mi l l e n n i u m o f t h e t a i l i n g p o n d wa s o b t a i n e d, wh i c h i s i n t r o d u c e d i n t o t h e w a s t e r d u mp mo d e l a s a n i n i t i a l c o n d i t i o n t o c a l c u l a t e t h e i n i t i a l p h r e a t i c l i n e .O n t h e b a s i s ,t h e i n i f l t r a t i o n c h a r a c t e is r t i c i n t h e e n t i r e a r e a u n d e r r a i n f a l l w a s a n ly a z e d .T h e s t u d y r e s u l t s s h o we d t h a t t h e p h r e a t i c l i n e d i s t i r b u t i o n i n t h e t a i l i n g p o n d h a s g r e a t i n l f u e n c e o n t h e w a s t e r d u mp a t d o w n s t r e a m ,t h e
( 1 .Ma a n s h a n I n s t i t u t e o f M i n i n g R e s e a r c h , S i n o s t e e l G r o u p C o .L t d . , Ma a n s h a n A n h u i 2 4 3 0 0 0 , C h i n a ; 2 .S t a t e K e y L a b o r a t o r y
关 键词 : 降雨入渗 ; 非饱和渗流; 尾矿库; 排土场 ; 基质吸力
中图分 类 号 : T D 2 1 6
文献 标 志码 : A
文章编 号 : 1 6 7 2 — 1 0 9 8 ( 2 0 1 5 ) o 1 ~ 0 0 4 5 — 0 5
Ra i n f a l l I n f i l t r a t i o n Ch a r a c t e r i s t i c s o f Hi g h—c l a s s Du mp Do wn s t r e a m o f a L a r g e— — s c a l e T a i l i n g P o n d Z HU J u n—x i n g , L I Yu e , L I Co n g—d e 。
第3 5卷 第 1期 2 0 1 5年 3月
安 徽理 工大 学学 报 ( 自然 科学 版 ) J o u n r l a o f A n h u i U n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y ( N a t u r a l S c i e n c e )
例 分析 , 计 算得 到尾 矿库 在 千年 一遇 洪水 条件 下 的浸润 线分 布 , 将 其 导入 到排 土场 中作 为初 始 条件 , 计 算 得 到初 始 浸 润 线 ; 再 据 此 分析 整 个 研 究 区域 的 降 雨条 件 下 入 渗特 性 。研 究结 果 表 明, 尾矿 库 内的浸 润线分 布 对 下游 ̄ F -  ̄ - 场 的影 响很 大 , 入 渗 作 用改 变 了排 土场 边坡 内的地 下水 渗流场, 而地 下水 的升 高则 是一 个缓 慢 的过程 。
o f S a f e t y a n d He a l t h f o r Me t a l Mi n e,Ma a n s h a n An h u i 2 4 3 0 0 0,C h i n a; 3 . Xi c h a n g Mi n i n g Co .,L t d .,C h o n g q i n g I on r a n d S t e e l
马鞍 山
2 4 3 0 0 0 ; 3 .重 钢 西 昌 矿业 有 限 公 司 , 四川 西 昌
6 1 5 0 4 1 )
摘
要: 尾矿 库 和排 土场 都是 高势能 的泥石 流 重 大危 险 源 , 二 者 的 降雨入 渗特 性均较 复 杂 。而
当高等 级排 土 场位 于 大型尾矿 库 的 下游 时 , 其 复 杂性 更 不 言 而喻 。通过 对 太和铁 矿 的 工程 实