某尾矿坝稳定性分析
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
摘 要： 以某尾 矿 库 为 实例 ， 分析 尾 矿 的沉 积规 律 和尾 矿 坝 的稳 定性 。假 定地 下 水流 网为 简单 方格
型， 坝 体 为均 质 ， 针 对 坝体 堆 积现 状 标 高和 设 计 终期 标 高 ， 分 别考 虑 正 常运 行 和 洪水 运行 ２ 种 工况 ， 用 瑞典 圆弧 法 和 简化 Ｂ ｉ ｓ ｈ ｏ ｐ法分 别 进行 稳 定 性 计 算 。根 据 计 算成 果 分 析危 险滑 弧 的 分布 规律 和 ２ 种 方 法所得 安 全 系数 的 差异 。指 出为 了得 出准确 的计 算 结 果 ， 需要 全 面收 集 资料 ， 建立 符合 实 际的
尾矿库 的稳定性 研究对 确保尾 矿库安全 有重要 意义 。
１ ０ ｍ。 。尾矿库等级为 Ⅲ， 尾矿堆积坝级别为 ３ 级。
２ 尾 矿沉 积 规律 及物 理力 学参 数
２ ． １ 尾 矿 沉积规 律
尾矿 颗 粒 的沉 积分 布 规律 是 分 析尾 矿 坝稳 定 性 的
重要 依 据之 一 。现 场勘 探 采用 开 挖 探槽 和 放矿 口取样 的方 式 取得 样 品 ， 进行 颗 粒分 析 。探 槽 Ｔ１ 距 离 最 近子 坝９ ０ ｍ， Ｔ２ 和 Ｔ３ 距 离 最近 子 坝 ３ ０ ｍ。探槽 Ｔ１ 和 Ｔ２ 的 尺寸 为 ５ ｍｘ ２ ｍｘ ２ ｍ， Ｔ３ 尺寸 １ ０ ｍｘ ２ ｍｘ ２ ｍ。
这 些矿 渣 的 重要 构筑 物 。尾 矿 坝初 期 多用 土 石料 拦 截 谷 口筑坝 ， 后期 用尾 矿渣堆 积 形成坝 体 。 由于尾 矿渣 颗
粒细小 ， 通常含有一定量的化学药剂 ， 且具有高势能 ， 是
一
某 尾 矿库 所 处地 貌 单元 属 剥蚀 波 状平 原 区 的丘 间 洼地 ， 库 区为一 长 条形 冲沟 地段 ， 长约 １ ３ ０ ０ ｍ， 宽 约 ２ ３ ０ ￣７ ７ ０ ｍ， 原始 地形 坡度 较缓 ， 一般为 ３ 。 ～５ 。 。库 区周 围植被 发育 ， 多 为香蕉 地 和甘 蔗地 。 尾 矿 库初 期 坝 为重 力 式 土 坝 ， 坝高 １ ６ ｍ， 采 用上 游 法堆积坝 ， 现有子坝 ６ 级， 子 坝 高度 为 ２ ｍ， 外 坡平 均 坡 率 １ ： ３ ． ８ ， 现库 区堆积 标高 ５ ２ ｍ， 干 滩 平 均 长 度 约 ２ ０ ０ ｍ。 尾 矿 坝 设 计 终 期 标 高 为 ８ ０ ｍ， 总库容 ６ ７ ５ ８ ×
尾 矿 是矿 山企 业 在选 矿 Ｔ艺完 成后 产 生 的矿 渣 和
法， 对 计算 结 果进 行 分析 ， 并 指 出稳 定 性计 算 应 注意 的 问题 。稳 定性 计 算分 为 堆 积现 状稳 定 性 和设 计 终期 稳 定性 ２ 种 计算模 型 。
１ 工 程概 况
排弃物 ， 一般以浆体 的形式排放。尾矿库就是堆积储存
资源的大量开采， 尾矿库的数量越来越多， 尾矿坝的堆积 高度也越 来越 大 。尾矿库 的安 全也愈成为新 的挑 战。 尾矿库的稳定 Ｉ 生 研究一直是尾矿库安全研究的一大 课题 。有统计表明， 在大大小小的尾矿库事故中， 由边坡
稳定性 不足而 引起 的溃坝是重要的事故原因之一［ １ ］ 。所 以
种潜 在 的具 有 可 观破 坏力 的人造 泥 石流 危 险源 。一
旦失事 ， 不仅会对矿 山企业及下游居 民的生命财产安全 造 成重大 威胁 ， 也 会对库 区周边 的生态环 境造成破 坏 。
最初 人们认 为尾 矿库结构简 单 ， 坝体堆积缓 慢 ， 且 不 以蓄水为 目的 ， 所 以并没有受到应有的重视 。直到 １ ９ ７ ６ 年 关 于尾矿的研究才得到国际大坝委员会的承 。随着矿山
７ ４
西部 探矿 工 程
２ ０ １ ４ 年第 ４ 期
某尾 矿 坝 稳定 性 分 析
窦 磊 ， 范建 华 ， 郭元友
（ １ ． 吉林 大学建 设工 程 学院， 吉林 长 春 １ ３ ０ ０ ２ ６ ； ２ ． Biblioteka Baidu 汉立诚 岩土 工 程有 限公 司， 湖北 武 汉 ４ ３ ０ ０ ７ ４ ）
我 围矿 产 资源 丰 富 ， 尾 矿 库数 量 众多 ， 且 有 相 当数
量 的尾 矿库 存 在一 定 的安 全 隐患 。国家 安 全生 产安 全
监督管理局于 ２ ０ ０ ６ 年新颁布了《 尾矿库安全监督管理 规定》 来指导和规范尾矿库的建设 、 运行 、 闭库和闭库后 再利用及其安全监督管理 ， 以预防和减少尾矿库生产安
全 事故 。规 定 要 求 尾 矿 库 要 及 时做 好 安 全 评 价 工作 。 尾矿库 的稳定性 分析 是安全评 价 的重 要工作 之一 。 本 文 以某 尾矿 库 为例 介绍 尾 矿 库 的稳 定性 计算 方
收稿 日期 ： ２ ０ ｌ ３ 一 Ｏ ７ — ０ ７
由表 １ 可 以看 出 ， 胶 粒 含 量 全 尾矿 高 于放 矿 口 、 两
模型， 采用合理的计算参数 ， 进行现场浸润线和孔隙水压力监测。
关键 词 ： 尾矿坝 ； 沉积规 律 ； 稳定 性计 算 ； 浸润 线
中 图分类 号 ： Ｔ Ｄ９ ２ ６ 文 献标识 码 ： Ａ 文章 编号 ： １ ０ ０ ４ — ５ ７ １ ６ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ４ — ０ ０ ７ ４ — ０ ４
第一作者简介 ： 窦磊（ １ ９ ８ ３ 一 ） ， 男（ 汉族 ） ， 湖北 襄阳人 ， 吉林大学建设］ ： 程学院存读硕士研究生 ， 研究方 向： 岩 土一 ｒ 程。
２ ０ １ ４ 年第 ４ 期
者低于探槽 ， 虽然探槽距离坝体远 近不 同但胶粒含量 差异不大 ； 粘粒含量全尾矿最高 、 探槽 次之 （ 与坝体距 离 不 等 含量 差 异 不 大 ） ， 放 矿 口最 低 ； 粉 粒 含 量 全 尾 矿
最低 ， 放矿 口次之 ， 探 槽最 低 ； 砂 粒 含量 探槽 最 低 ， 全 尾
型， 坝 体 为均 质 ， 针 对 坝体 堆 积现 状 标 高和 设 计 终期 标 高 ， 分 别考 虑 正 常运 行 和 洪水 运行 ２ 种 工况 ， 用 瑞典 圆弧 法 和 简化 Ｂ ｉ ｓ ｈ ｏ ｐ法分 别 进行 稳 定 性 计 算 。根 据 计 算成 果 分 析危 险滑 弧 的 分布 规律 和 ２ 种 方 法所得 安 全 系数 的 差异 。指 出为 了得 出准确 的计 算 结 果 ， 需要 全 面收 集 资料 ， 建立 符合 实 际的
尾矿库 的稳定性 研究对 确保尾 矿库安全 有重要 意义 。
１ ０ ｍ。 。尾矿库等级为 Ⅲ， 尾矿堆积坝级别为 ３ 级。
２ 尾 矿沉 积 规律 及物 理力 学参 数
２ ． １ 尾 矿 沉积规 律
尾矿 颗 粒 的沉 积分 布 规律 是 分 析尾 矿 坝稳 定 性 的
重要 依 据之 一 。现 场勘 探 采用 开 挖 探槽 和 放矿 口取样 的方 式 取得 样 品 ， 进行 颗 粒分 析 。探 槽 Ｔ１ 距 离 最 近子 坝９ ０ ｍ， Ｔ２ 和 Ｔ３ 距 离 最近 子 坝 ３ ０ ｍ。探槽 Ｔ１ 和 Ｔ２ 的 尺寸 为 ５ ｍｘ ２ ｍｘ ２ ｍ， Ｔ３ 尺寸 １ ０ ｍｘ ２ ｍｘ ２ ｍ。
这 些矿 渣 的 重要 构筑 物 。尾 矿 坝初 期 多用 土 石料 拦 截 谷 口筑坝 ， 后期 用尾 矿渣堆 积 形成坝 体 。 由于尾 矿渣 颗
粒细小 ， 通常含有一定量的化学药剂 ， 且具有高势能 ， 是
一
某 尾 矿库 所 处地 貌 单元 属 剥蚀 波 状平 原 区 的丘 间 洼地 ， 库 区为一 长 条形 冲沟 地段 ， 长约 １ ３ ０ ０ ｍ， 宽 约 ２ ３ ０ ￣７ ７ ０ ｍ， 原始 地形 坡度 较缓 ， 一般为 ３ 。 ～５ 。 。库 区周 围植被 发育 ， 多 为香蕉 地 和甘 蔗地 。 尾 矿 库初 期 坝 为重 力 式 土 坝 ， 坝高 １ ６ ｍ， 采 用上 游 法堆积坝 ， 现有子坝 ６ 级， 子 坝 高度 为 ２ ｍ， 外 坡平 均 坡 率 １ ： ３ ． ８ ， 现库 区堆积 标高 ５ ２ ｍ， 干 滩 平 均 长 度 约 ２ ０ ０ ｍ。 尾 矿 坝 设 计 终 期 标 高 为 ８ ０ ｍ， 总库容 ６ ７ ５ ８ ×
尾 矿 是矿 山企 业 在选 矿 Ｔ艺完 成后 产 生 的矿 渣 和
法， 对 计算 结 果进 行 分析 ， 并 指 出稳 定 性计 算 应 注意 的 问题 。稳 定性 计 算分 为 堆 积现 状稳 定 性 和设 计 终期 稳 定性 ２ 种 计算模 型 。
１ 工 程概 况
排弃物 ， 一般以浆体 的形式排放。尾矿库就是堆积储存
资源的大量开采， 尾矿库的数量越来越多， 尾矿坝的堆积 高度也越 来越 大 。尾矿库 的安 全也愈成为新 的挑 战。 尾矿库的稳定 Ｉ 生 研究一直是尾矿库安全研究的一大 课题 。有统计表明， 在大大小小的尾矿库事故中， 由边坡
稳定性 不足而 引起 的溃坝是重要的事故原因之一［ １ ］ 。所 以
种潜 在 的具 有 可 观破 坏力 的人造 泥 石流 危 险源 。一
旦失事 ， 不仅会对矿 山企业及下游居 民的生命财产安全 造 成重大 威胁 ， 也 会对库 区周边 的生态环 境造成破 坏 。
最初 人们认 为尾 矿库结构简 单 ， 坝体堆积缓 慢 ， 且 不 以蓄水为 目的 ， 所 以并没有受到应有的重视 。直到 １ ９ ７ ６ 年 关 于尾矿的研究才得到国际大坝委员会的承 。随着矿山
７ ４
西部 探矿 工 程
２ ０ １ ４ 年第 ４ 期
某尾 矿 坝 稳定 性 分 析
窦 磊 ， 范建 华 ， 郭元友
（ １ ． 吉林 大学建 设工 程 学院， 吉林 长 春 １ ３ ０ ０ ２ ６ ； ２ ． Biblioteka Baidu 汉立诚 岩土 工 程有 限公 司， 湖北 武 汉 ４ ３ ０ ０ ７ ４ ）
我 围矿 产 资源 丰 富 ， 尾 矿 库数 量 众多 ， 且 有 相 当数
量 的尾 矿库 存 在一 定 的安 全 隐患 。国家 安 全生 产安 全
监督管理局于 ２ ０ ０ ６ 年新颁布了《 尾矿库安全监督管理 规定》 来指导和规范尾矿库的建设 、 运行 、 闭库和闭库后 再利用及其安全监督管理 ， 以预防和减少尾矿库生产安
全 事故 。规 定 要 求 尾 矿 库 要 及 时做 好 安 全 评 价 工作 。 尾矿库 的稳定性 分析 是安全评 价 的重 要工作 之一 。 本 文 以某 尾矿 库 为例 介绍 尾 矿 库 的稳 定性 计算 方
收稿 日期 ： ２ ０ ｌ ３ 一 Ｏ ７ — ０ ７
由表 １ 可 以看 出 ， 胶 粒 含 量 全 尾矿 高 于放 矿 口 、 两
模型， 采用合理的计算参数 ， 进行现场浸润线和孔隙水压力监测。
关键 词 ： 尾矿坝 ； 沉积规 律 ； 稳定 性计 算 ； 浸润 线
中 图分类 号 ： Ｔ Ｄ９ ２ ６ 文 献标识 码 ： Ａ 文章 编号 ： １ ０ ０ ４ — ５ ７ １ ６ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ４ — ０ ０ ７ ４ — ０ ４
第一作者简介 ： 窦磊（ １ ９ ８ ３ 一 ） ， 男（ 汉族 ） ， 湖北 襄阳人 ， 吉林大学建设］ ： 程学院存读硕士研究生 ， 研究方 向： 岩 土一 ｒ 程。
２ ０ １ ４ 年第 ４ 期
者低于探槽 ， 虽然探槽距离坝体远 近不 同但胶粒含量 差异不大 ； 粘粒含量全尾矿最高 、 探槽 次之 （ 与坝体距 离 不 等 含量 差 异 不 大 ） ， 放 矿 口最 低 ； 粉 粒 含 量 全 尾 矿
最低 ， 放矿 口次之 ， 探 槽最 低 ； 砂 粒 含量 探槽 最 低 ， 全 尾