降低铀尾矿库浸润线的技术实践

尾矿库溃坝的主要原因有渗流破坏、坝坡失稳、地震液化和超高堆坝等,尾矿坝内浸润线过高可能产生渗流破坏,严重的将造成坝坡失稳、破坏甚至溃坝。降低坝体浸润线的常用方法存在施工难度大、人工维护成本高、设备维护管理复杂等问题,采用水平排渗方式在接近水平的排渗盲沟内装设水平滤管,以达到降低浸润线的目的。本工程采用在坝体内部打设水平孔,并在孔内安装渗水管形成水平排渗体,排渗管通过坝体外的集水总管形成排渗网;坝体内的水渗入排渗管,然后汇至集水总管,最终通过自流排至坝外。该法具有造价低、能耗小、便于管理等优点,是降低尾矿坝浸润线的切实可行的方法。

基于渗流-管流耦合模型的陇东地区水平井取水数值模拟及影响因素分析

为缓解油气资源开发中的缺水问题,常利用水平井开采地下水资源,但目前极少分析水平井取水影响因素问题。因此,利用数值模型模拟水平井开采方式,探究水平井布设方向、埋藏深度、管长及井管渗透性能对取水效果的影响。结果表明,在考虑取水效率和施工难度的情况下,最优水平井布设方向应沿来水方向,位置尽可能布设于洛河组上层,管长和井管渗透性能分别推荐为800~1000 m和0.15,对应开采量为1 368~2 389 m~3/d。研究结果对缓解陇东地区油气资源开发中水资源短缺问题和制定合理的水资源开发策略具有重要的指导意义。

渗流-管流耦合模型及其应用综述

含水层-井孔水流问题是水文地质学中最重要的基础性研究课题之一。长期以来水文地质模型中对井孔的刻画基本上都是引用"热传导"中的"线汇"理论,需要人工预先给定线汇的流量或水头分配,其普适性至今没有得到证明。针对地下水混合井流模拟提出的"渗流-管流耦合模型"和"等效渗透系数"的概念、方法,不仅解决了混合抽水试验求取分层水文地质参数、预测分层地下水降落漏斗等问题,更重要的是提出的模型和方法具有一定的通用性,已被用于模拟水平井、自流井、观测孔等,并发展为岩溶管道-裂隙-孔隙三重空隙介质地下水流模型。"渗流-管流耦合模型"和"等效渗透系数"方法不仅得到现场试验的应用性验证,也通过物理模拟得到了检验。

水平井开采地下水方案优选的实例研究

为了合理有效地开采地下水,科学地设计地下水开采方案非常关键。在陕西省北部神木县境内的合河水源地选择了廊道、辐射井和渗流井3种水平井开采地下水方式,每种方式设计了多种开采方案,其中廊道有20种方案,辐射井有2种,渗流井有2种。利用Visual MODFLOW软件,以"等效渗透系数"及"渗流-管流耦合模型"为理论基础,对不同方案进行地下水流数值模拟,并分别计算其平水期和枯水期的取水量。考虑枯水期的衰减程度、施工难度、造价及管理的难易程度等多种因素,最终确定"4眼渗流井开采"为最佳方案,其平水期总开采量为35 400m3/d,枯水期总开采量为27 500m3/d。

八里湾泵站地基三维渗流场分析及渗控措施研究

利用Visual Modflow软件对八里湾泵站复杂地基承压含水层渗流场进行了求解,得出了泵站地基三维渗流场分布规律和特性。重点研究了该泵站设计防渗体系中密集排水孔、水平排水软管、地下连续墙等多种渗控措施的综合防渗效果,给出了合理的渗控设计方案。

尾矿库土石初期坝坡面沼泽化治理措施

对于初期坝为透水堆石坝、后期采用尾砂筑坝的上游式尾矿库,由于库水位高、干滩长度短、尾砂渗透性差、堆积坝坡陡、未设置排渗设施等原因,往往在后期尾矿堆积坝坡面出现沼泽化现象。目前对这种堆积坝坡面沼泽化的治理已积累了丰富的经验,而对于土石初期坝沼泽化现象,因出现较少,研究不多,治理措施也较少。通过对初期坝坡面沼泽化的原因分析和治理措施比选,将水平排渗管用于尾矿库土石初期坝坡面沼泽化治理中,根据浸润线观测及现场查看,经治理的土石初期坝浸润线埋深逐步降低、坡面沼泽化消除、坝体稳定性逐步提高,具有良好的治理效果。采用水平排渗管可消除土石初期坝沼泽化,施工中积累的经验可为类似工程治理提供借鉴。

基于渗流井理论的放水试验数值模拟及水文地质参数不确定性分析

[目的]建立可靠的地下水数值模型,为煤矿矿坑涌水的预测提供参考。[方法]采用Modflow-2005中的Conduit Flow Process(CFP)方法对某煤矿放水试验进行模拟,并用局部灵敏度分析方法进行水文地质参数不确定性分析。[结果]建立了"渗流—管流耦合模型",经过反复调参,分析拟合结果,求得最佳拟合的水文地质参数。通过灵敏度分析,获得最大的灵敏度参数。[结论]研究区内含水层渗透性差异比较大,在疏放水过程中要做好预防措施;灵敏度分析结果表明,井管C值对放水试验影响最大,纵向上侏罗系下统延安组渗透系数的影响大于其他含水岩组。

水平井双管注聚合理配注量的优化方法

为研究水平井配注量问题,以聚合物波及效率最大为目标函数,以注入井、生产井的井底流压为约束条件,建立了水平井注聚-直井采油混合井网水平井双管注聚合理配注量优化的数学模型,给出了辽河油田水驱高246块高2-莲H16水平井的合理配注量。结果表明,根据上述方法计算出的水平井的合理配注量与油田实际配注量基本吻合,验证了此方法的正确性。

高压喷射灌浆技术在缅甸船厂坞口防渗工程中的应用

该文介绍缅甸船厂坞口基坑采用高压喷射灌浆二管法水平封底防渗施工方法和经验。

尾矿库加高扩容工程排渗飘管与土工席垫联合渗控效果评价

土工席垫具有良好的集水和排水效果,但在长期运行后,土工席垫内部易出现淤堵失效现象,给尾矿库的后期加高扩容工程建设带来不利影响,因此有必要提出解决土工席垫失效带来的排渗安全问题。选取某土工排渗席垫发生部分失效现象的尾矿库工程,提出增设水平排渗飘管措施来解决尾矿库加高扩容工程的排渗安全性,并根据所提方案建立反映主要坝体结构、水文地质特征和排渗系统的尾矿库渗流分析三维有限元模型,采用饱和—非饱和渗流计算理论计算分析运行期库址区在不同工况下的渗流场,并研究加高扩容后尾矿库的渗流特性,进而评价所提措施的合理性。结果表明,水平排渗飘管与土工席垫的联合排渗措施可有效提高堆积坝的排渗能力,满足尾矿库在加高扩容后的渗流安全要求,且所提排渗措施可有效控制坝体内浸润面,因而在技术上合理。另外,建议在尾矿库加高扩容工程中采用土工席垫排渗时,坝体相邻土工席垫布设高程差不超过8m。研究成果可供类似工程参考。

某尾矿坝三维有限元渗流分析

利用大型有限元软件SEEP-3D对某尾矿坝进行渗流稳定性计算,分别得出有无水平排渗管两种工况下的浸润面和水头等势线,并对此进行对比分析。计算结果表明,此尾矿坝在无任何排渗设施的情况下浸润面在坝坡溢流,而在加设水平排渗管后,浸润面明显下降到坝面以下,处于安全状态,故建议加设排渗设施。

垂直、水平联合自流排渗法加固坝体的研究

垂直 水平联合自流排渗体是目前国内领先的尾矿坝体降低浸润线的方法 ,它采用了竖直渗井与水平排渗管双重同步自流排渗原理 ,具有排渗量大 ,排渗效果显著 ,浸润线降低幅度大 ,不需动力和维护 ,施工简单快捷 ,投资费用低等优点 ,而适用于各种类型尾矿坝体侵润的降低 ,使坝体保持稳定。

尾矿库三维渗流模拟及排渗设施对渗流场影响

为分析排渗管和坝高对尾矿坝浸润线的影响程度,采用数值模拟方法对尾矿库不同工况下浸润线位置进行研究。采用Midas-GTS软件渗流分析模块对尾矿坝在增设排渗管前后、不同坝高、不同运行水位工况下渗流场分布进行数值模拟,计算得出不同工况下浸润线位置。结果表明:增设排渗管后,浸润线与实测浸润线耦合较好,相对误差在合理范围内;坝高100 m时,每隔7 m高程差布设排渗管的方案可有效控制坝体内浸润线的埋深和分布,防止发生渗透破坏,使尾矿库安全运行。本次研究考虑了尾矿库的复杂性及排渗管对渗流场的直接影响,为尾矿库三维渗流安全分析提供了一定的参考依据。

水平滤管和滤水碎石坑在尾矿坝降水中的应用

针对黄梅山铁矿甄山凹尾矿坝浸润线埋深浅 ,尾矿坝安全性差的状况 ,开展了水平滤管和滤水碎石坑排水降低浸润线的治理 ,工程实施后 。

榆木沟尾矿库自流式辐射井排渗系统施工关键技术

浸润线过高导致的渗流状况不良已经成为许多尾矿库的主要安全隐患,是引起尾矿库溃坝事故的最直接原因之一。自流式辐射井排渗系统具有自流排水安全可靠、辐射式集渗管水平伸入坝体范围广、排水量大、水位下降快、成本低、使用寿命周期长、后期管理运行方便等优势。在榆木沟尾矿库2号大口辐射井工程中应用了自流式辐射井排渗系统,取得了良好的技术和经济效果。结合该工程实践,对自流式辐射井排渗系统在尾矿库排渗工程中的施工关键技术问题进行了研究和探讨,为今后类似工程提供了有益的经验。

某钨矿尾矿库坝体渗水治理实践

某钨矿尾矿库坝体渗水严重,存在很大的安全隐患。通过对尾矿库岩土工程地质特征、土层渗透性、坝体渗流计算分析以及初期坝坝坡渗水原因分析,提出在初期坝坝面和排渗棱体顶部各增设一排水平排渗管,将坝体内尾矿渗透水及时引至坝坡排水沟后再排往下游,降低坝体内浸润线,以增强坝体稳定性。治理后初期坝坝面水平排渗管日最大排渗量696 m3,排渗棱体顶部水平排渗管日最大排渗量1 326 m3,解决了坝坡渗水问题,标高200 m浸润线比治理前降低了0.99 m,保证了坝体的稳定与安全。

尾矿库排渗工程技术方法

为消除或减少尾矿库的安全风险,重要措施就是降低尾矿库坝体内的浸润线,而排渗工程技术方法是其主要手段。本文结合部分岩土工程技术在尾矿库排渗工程中的运用,并通过多项工程实践,系统讨论与总结尾矿库排渗工程技术方法中的盲沟排渗法、水平孔排渗法、辐射井排渗法、井点管抽水法、其它联合排渗措施的原理特点、施工方法与质量控制要点。

小型水库涵、卧管渗漏处理

本文主要介绍了凤凰县小型水库涵、卧管渗漏形式，渗漏原因及其相应的处理措施和效果。

低渗气藏产水水平井井筒压降规律研究

利用水平井开发低渗透气藏过程中,产水使得水平井筒压降规律异于井筒单相压降,因此分析产水水平井井筒压降规律至关重要。该文基于气水两相渗流原理以及水平井周围椭圆形渗流场,考虑启动压力梯度、应力敏感性、滑脱效应以及高速非达西流动等因素的影响,定义气水两相广义拟压力,得到了低渗气藏中气水同产水平井地层渗流模型,并考虑水平井筒变质量流动,建立了地层两相渗流与井筒两相管流的耦合模型。实例分析发现:低渗气藏水平井井筒压降约为0.01 MPa,远远大于气藏单相井筒压降。由敏感性分析可知,随着水气体积比和滑脱因子的逐渐增大,井筒压降不断增大,而随着启动压力梯度和应力敏感指数的增大,井筒压降则不断减小。该文为低渗气藏气水同产水平井井筒压降规律的研究提供了新的思路。