尾矿坝筑坝模袋力学性能试验研究

模袋法是解决上游法细粒尾矿堆坝难的一种新方法。为研究模袋法尾矿坝筑坝模袋的基本力学性能,采用与云南省某尾矿坝施工现场一样的土工布和尾砂,通过斜坡滑移、直剪、无侧限压缩试验,对固结不同时间的小尺寸尾矿坝筑坝模袋进行了摩擦和受压性能的试验研究。斜坡滑移试验表明,若含水率相对较低,则模袋间的摩擦系数较大;直剪试验测得固结8 d的模袋间内摩擦角约为28o,黏聚力约为40 k Pa;在无侧限压缩条件下,固结1 d和3 d的模袋在受压过程中,其弹性模量都表现为"大-小-大"的变化形式。由于土工布和尾砂的共同作用,模袋的极限抗压强度远大于单纯尾砂堆积体的极限抗压强度。当压应力达到模袋所能承受的极限荷载时,通常会在模袋底部靠近模袋边缘处发生土工布的撕裂破坏,采用主动土压力理论分析了发生破坏的原因。本试验研究可以为模袋法尾矿坝的实践提供理论指导。

细粒尾矿模袋充填体的特性试验研究

设计3个试验内容,分别从细粒尾矿、模袋体及模袋层间3个方面开展了细粒尾矿模袋法特性试验研究。研究表明,模袋与细粒尾矿组成的模袋充填体可获得较高的承载力,模袋层间强度参数较尾砂体亦有较大幅度的提高。最后开展现场工业试验,进一步揭示了细粒尾矿特性及其模袋法堆坝的适用性,拓宽了尾矿堆坝所要求的粒径范围。该成果对于进一步研究细粒尾矿模袋法堆坝具有指导意义。

模袋法尾矿坝层间滑移破坏稳定性分析

层间滑移是影响模袋法尾矿坝稳定性的重要因素,探讨分析了模袋坝体的破坏模式,袋与袋接触面滑动是主要的破坏模式,采用接触面单元模拟模袋体的层间接触,结合抗剪强度折减法和接触面单元,计算分析了模袋坝的层间滑移破坏特征,得到了模袋体层间滑移变形和破坏的过程。研究成果对提高模袋法尾矿坝的抗滑稳定性有指导意义。

模袋性能的试验研究与模袋法尾矿坝稳定性分析

采用与施工现场一样的土工布和尾砂,对固结不同天数的模袋体进行了摩擦性能和受压性能的试验研究。在摩擦性能试验中,先是通过一种简单的室内斜坡滑移试验研究了不同固结天数的模袋体之间的摩擦性能。之后,为研究模袋体在受载作用下的摩擦性能,又对模袋体进行了直剪试验。摩擦性能试验结果表明:固结天数越长,含水率越少,模袋体之间的摩擦系数越大;对于相同固结天数的模袋体,两种试验方法测得的摩擦系数相差不大。在模袋的受压性能试验中,对单个模袋体进行单轴压缩试验,主要研究了不同含水率的单个模袋体的极限承载力。试验结果表明:在缓慢加载的条件下,虽然模袋固结度不同,但最后其极限承载力相差不大。最后,依据极限平衡理论讨论,提出了一种适合分析模袋法尾矿坝整体稳定性的计算方法;并对模袋法尾矿坝整体稳定性的相关问题进行了讨论。分析结果表明,对于容易发生浅层滑动的坝体而言,模袋法尾矿坝较常规尾矿坝有更好的稳定性。

细粒尾矿特性研究及其堆坝工程实践

细粒尾矿的堆存问题是尾矿处理遇到的技术难题之一。在总结以往研究的基础上,以云南某尾矿库为背景开展细粒尾矿特性研究。首先,阐述了尾矿库因入库尾矿粒度细,导致出现筑坝困难、坝体排渗不畅、沉积滩坡度缓、稳定性差等问题;其次,从堆坝工艺、降低浸润线及坝体稳定性三方面综合考虑,提出了以模袋法堆积子坝、三维立体排渗盲沟、铺设土工格栅等为核心的细粒尾矿堆坝技术;最后,通过典型工程案例分析,论证了该技术在细粒尾矿处置中的有效性和合理性。该成果对于今后细粒尾矿库的设计、施工以及运行管理等具有指导意义。

基于不同模袋材质的细粒分级尾矿模袋堆坝工业试验研究

甘肃某尾矿库-74μm尾砂含量占88.74%,拟采用细粒分级尾矿模袋法筑坝。为研究细粒分级尾矿模袋法堆坝技术作用机理以及模袋材质对堆坝效果影响情况,设计3个试验内容,分别从细粒尾矿、分级尾矿模袋体、模袋材质以及固结后袋内尾砂力学性质等方面开展细粒分级尾矿模袋法试验研究。研究表明,采用筑坝装备与模袋法相结合的堆坝方式可解决超细尾矿堆坝难题,拓宽了尾矿堆坝所要求的粒径范围;模袋材质的不同直接引起脱水性能、固结效率及袋体强度的差异,因此,开展模袋堆坝前应结合尾矿粒径性质确定适宜的模袋材质;该成果对于进一步研究细粒分级尾矿模袋法堆坝具有指导意义。

新型排洪方式在尾矿库扩容工程中的应用分析

某尾矿库加高扩容采用模袋筑坝工艺,现有排洪设施不能满足扩容后的排洪要求,需要对现有排洪方式进行改造。根据尾矿库扩容方案特点,通过对阶梯式和分区两种排洪方式的比较,从排洪安全、施工难度及工期、运行管理、工程造价等多方面进行分析后,确定采用在库内新建模袋坝上设置钢筋混凝土结构的溢洪道阶梯式排洪。为解决模袋坝上的溢洪道在排洪过程中可能出现不均匀沉降引起的开裂问题,将溢洪道整体设计成多个Z型板自由搭接的实用新型结构,能很好地适应模袋坝沉降变形,该实用新型成果可为类似工程的排洪设计提供借鉴。

模袋法堆坝技术在某尾矿库工程项目中的应用

鉴于模袋法堆坝技术具有适用性强、工艺成熟、绿色环保等优点,将该技术用于某尾矿库工程项目之中,结合尾矿库运行安全控制指标,计算不同工况下尾矿库浸润线并运用简化毕肖普法和瑞典圆弧法对其进行稳定性分析,论证了该尾矿库的安全性满足规范要求。模袋法堆坝技术在该尾矿库中的成功应用,对其他尾矿库设计、加高具有参考意义。

矿山露天坑胶结回填模袋挡墙稳定性分析

在露天坑封闭圈以上采用模袋挡墙对回填堆场进行加高扩容时,回填模袋挡墙的稳定性直接关系到露天坑尾矿胶结回填治理的安全。从某露天矿实际工况出发,利用Slide建立露天矿胶结回填模袋挡墙二维模型,对2种不同的挡墙形式进行稳定性分析,计算了不同区域模袋挡墙分别在有(无)渗流场下的自重及自重+地震状态2种工况条件下的安全系数。结果表明:采用的模袋挡墙可以满足当前回填高度+808 m和设计最终回填高度+840 m尾砂胶结回填作业安全。考虑最大降雨径流量和回填体泌水,最薄弱剖面安全系数也达到1.333~1.810和1.159~1.713,均满足规范要求的限定值。

不同浓度和粒径分布的细粒尾矿模袋充灌特性试验研究

云南某尾矿库尾砂-0.074mm含量占83.52%,拟采用细粒尾矿模袋堆坝。为研究细粒尾矿充灌模袋堆坝技术作用机理以及浓度和粒径对充灌效果影响情况,设计3个试验内容,分别从充灌浓度、粒径分布、尺度效应方面开展细粒尾矿模袋充灌特性试验研究。研究表明,室内充灌试验可一定程度上反映现场模袋充灌固结效果,充灌浓度和粒径分布对充灌效率、固结效率及袋体强度有明显影响。最后开展现场工业试验,形成了完整的尾矿充灌模袋工艺技术,拓宽了细粒尾矿堆坝所要求的粒径范围;该成果对于进一步研究细粒尾矿模袋法堆坝具有指导意义。

长江永安堤滨江段固岸工程水下超长混凝土模袋施工

叙述了用混凝土模袋在长江永安堤滨江段进行护岸的施工方法,并阐述了该工艺在治水方面的重大作用.

模袋混凝土技术在子牙新河堤防加固中的应用

模袋混凝土技术作为河北省实验推广项目首次应用于子牙新河堤防加固工程,施工中采用多种措施使模袋混凝土工艺获得成功,为我省广泛应用此技术奠定了良好的基础。

考虑模袋体非连续性的某模袋法尾矿坝稳定性分析

模袋法尾矿坝是一种新型尾矿坝堆坝技术,模袋体之间及模袋体与尾矿库砂的相互作用是典型的非连续问题。考虑了模袋体的大位移、大变形及模袋体与尾矿库砂之间的滑移脱离特性,以我国某模袋法尾矿坝为例,基于非连续-连续耦合方法分析了模袋法尾矿坝的稳定性和失稳破坏过程,研究了模袋体层间接触特性对坝体稳定性的影响规律。结果表明:模袋法尾矿坝相较传统的上游法尾矿坝安全系数提高了20.1%,模袋法堆坝技术有利于增强坝体稳定。尾矿坝失稳瞬间坝坡顶点、中点和坡脚点处位移发生突变,尾矿坝失稳后,坝坡明显坍落,尾矿砂在模袋子坝坡脚处堆积。对于坝坡坡度较缓的模袋法尾矿坝,提高模袋体层间抗剪强度对尾矿坝稳定性的提升效果有限。