矿山工程全方位服务者
 029-89551388
新闻资讯
当前位置 当前位置:首页 > 新闻资讯 > 技术知识

湿式尾矿库筑坝法分类

发布时间: 2025-11-12 来源:

一、 按筑坝材料来源分类

这是最基础的分类方法,主要分为两大类:

1. 上游法

这种方法使用沉积在库内的尾矿砂本身作为筑坝材料。

  • 工艺过程

    1. 首先用当地土石料修建一个初期坝(基础坝)。

    2. 在初期坝顶,通过放矿管分散管向库内排放尾矿浆。

    3. 尾矿浆在重力作用下自然沉淀,较粗、较重的尾矿砂颗粒在坝前沉积,形成“冲积滩”;较细的泥粒则流向库中心,形成尾矿泥区。

    4. 随着库内尾矿的不断沉积,在已形成的冲积滩上,用粗尾砂逐级向上游方向(库内)堆筑子坝,从而不断抬高整个坝体。

  • 特点

    • 坝体强度相对较低,抗震性能差。

    • 坝体内的浸润线(地下水位线)较高,不易控制,稳定性相对较差。

    • 一旦某一级子坝发生破坏,可能引发连锁垮塌,风险较高。

    • 优点:充分利用了尾矿自身材料,成本最低,施工简单,应用最广泛。

    • 缺点

  • 适用条件:一般适用于地形开阔、抗震设防要求不高的地区。

2. 下游法

这种方法使用从库外采运的粗颗粒材料(如山皮土、碎石等)或经过分选的粗尾砂作为筑坝材料。

  • 工艺过程

    1. 同样先修建初期坝。

    2. 后续的每一级子坝都位于前一级坝体的下游侧(外侧),用外运的粗颗粒材料压住下面的坝体和尾矿沉积滩。

    3. 库内的尾矿沉积体主要作为坝体的支撑体,而不是主要的筑坝材料。

  • 特点

    • 坝体由强度高、透水性好的粗颗粒材料构成,稳定性非常好

    • 浸润线易于控制,抗震性能强。

    • 安全性是三种方法中最高的。

    • 优点

    • 缺点:需要大量的外运石料,成本非常高昂

  • 适用条件:适用于地震高烈度区、环保要求高、或尾矿颗粒过细不适合用于筑坝的重要地区。

3. 中线法

可以看作是上游法和下游法的折中方案。

  • 工艺过程

    1. 初期坝与上游法相同。

    2. 后续每一级子坝的坝轴线始终与初期坝的坝轴线保持在同一垂直面上。

    3. 即,子坝的中心线在垂直方向上对齐,向上堆筑。坝体的下游坡需要外运材料进行压重和加固。

  • 特点

    • 优点:兼顾了上游法的经济性和下游法的部分稳定性。坝体稳定性优于上游法,成本低于下游法。

    • 缺点:设计和施工控制要求较高,需要精心管理。

  • 适用条件:介于上游法和下游法之间,是一种平衡成本和风险的常用方案。


二、 按坝轴线推进方向分类(图示)

这三种方法的根本区别在于坝轴线的推进方向,下图可以清晰地展示其差异:

三、 特殊筑坝法与新兴技术

除了上述传统方法,随着技术和环保要求的提高,出现了一些新的筑坝方法:

1. 高浓度/膏体堆存法

这种方法不属于上述按轴线推进的分类,而是一种全新的理念。

  • 工艺过程

    1. 将尾矿在厂区进行深度浓密,形成几乎不析出水的膏状体(膏体)。

    2. 通过管道泵送至尾矿库。

    3. 膏体在库内堆积时,因其屈服应力和黏度很高,不会发生像传统尾矿浆那样的颗粒分级,而是形成一种具有轻微坡角的堆积体。

    4. 坝体通常由膏体自身堆积而成,有时也需要初期坝。

  • 特点

    • 基本无渗水,环保效益极佳。

    • 坝体密度高,稳定性好。

    • 可大幅减少库区占地面积。

    • 优点

    • 缺点:前端浓缩和泵送设备投资和运行成本高,技术复杂。

  • 适用条件:对水资源保护和环境保护要求极高的地区,或处理特殊尾矿(如细粒级尾矿)。

2. 旋流器筑坝法

这是对上游法的一种技术增强。

  • 工艺过程:使用水力旋流器对尾矿浆进行分级,将分离出的粗颗粒尾砂(底流)用于堆筑子坝,而将细颗粒尾砂(溢流)引向库内深处排放。

  • 特点:显著提高了筑坝材料的质量,增强了坝体稳定性,是上游法尾矿库常用的提质技术。

总结与对比

筑坝方法
筑坝材料来源
坝轴线推进方向
主要优点
主要缺点
安全性
上游法
库内尾矿砂
向上游
成本最低,应用广泛
稳定性差,浸润线高
最低
下游法
库外粗颗粒材料
向下游
稳定性最好,安全性高
成本最高
最高
中线法
尾矿砂+库外材料
垂直向上
兼顾经济与安全
施工控制要求高
中等
膏体堆存
膏体尾矿自身
形成缓坡
环保、稳定性好、节水
投资和运行成本高

选择依据:具体采用哪种筑坝方法,需要根据地形地质条件、地震烈度、尾矿的物理力学性质、环保要求、以及技术经济比较等因素综合确定。安全永远是第一位的考量因素。


责声明:本官网所载内容仅供参考,读者不应单纯接受官网信息而取代自身独立判断,应自主做出决策并自行承担风险。本官网不对任何因使用本官网所载内容所引致的损失承担任何风险。

【全文完】

标签:

False
False
False