堆積參數對膏體尾礦堆積體穩(wěn)定性影響分析

1、堆積參數對膏體尾礦堆積體穩(wěn)定性影響分析堆積參數對膏體尾礦堆積體穩(wěn)定性影響分析吳鵬胡建軍（北京礦冶研究總院，北京，100070）摘要摘要：膏體尾礦地表堆存技術是一種新型尾礦處置技術，其在安全、環(huán)保、后期運行管理方面具有突出優(yōu)勢。本文運用極限平衡理論，借助GEOSLOPE軟件，研究了排放方式、堆積體高度、邊坡角對堆積體穩(wěn)定性的影響。研究結果表明邊坡安全系數與堆積高度和邊坡角呈負相關，并且受邊坡角影響較大。關鍵詞關鍵詞：膏體尾礦；穩(wěn)定性；極限

2、平衡EffectofStackingParametersonStabilityofPasteTailingsAccumulationBodyWUPengHUJianjun(BeijingGeneralResearchInstituteofMiningMetallurgyBeijing100070China)Abstract:Surfacepastetailingsdisposalisanewtailingsdisposaltechnol

3、ogy.Ithasoutstingadvantagesinsafetyenvironmentaloperationalmanagement.ThestabilityofstackingbodyondifferentemissionmodesstackingheightsslopeangleswasstudiedinthisthesiswithlimitequilibriumtheybysoftwareGEOSLOPE.Thisstudy

4、showedthattheslopesafetyfactwasnegativelycrelatedwiththeheightslopeangleitwasinfluencedgreaterbytheslopeangle.Keywds:pastetailingsstabilitylimitequilibrium1前言前言膏體尾礦地表堆存是近年來發(fā)展起來的一種新型尾礦處置技術，最早由多倫多大學的Robinsky教授提出[1]。世界首個應用實

5、例是加拿大的KiddCreak礦山，70年代投產運行至今；國內首例應用該技術的有色礦山是位于內蒙古滿洲里的烏努格吐山（烏山）銅鉬礦[2]，已于2009年下半年投產。膏體尾礦堆存技術簡單講是將尾礦通過膏體濃密機濃縮脫水至膏體狀態(tài)，然后泵送至堆場堆存。由于此技術在安全、環(huán)保、后期運行管理等方面具有明顯優(yōu)勢，在國外經歷了近三十多年的發(fā)展，目前已在多家國外礦山成功應用。然而，在國內，并未得到廣泛重視和推廣應用。究其原因，除了技術自身的適用條件限

6、制、前期投資大的缺陷及國內環(huán)保理念的差異等因素外，更重要的是相關研究的滯后。對此，國內許多學者從膏體制備和輸送方面進行了大量研究，而對于堆積體穩(wěn)定性研究較少。中心排放法是將膏體尾礦通過管道泵送到堆場中心位置，然后由一條豎直管道排出，最終形成一個錐體。世界上首個膏體尾礦堆場（KiddCreak礦山）就采用這種方法。這種方法需要相對較寬闊平坦場地，運行費用低，管理操作簡單；但由于堆積高度一般不高，單位面積堆存量較低。沿谷底排放法是將膏體尾礦

7、輸送到堆場上游，從上游某一高點向下排放，下游修建攔砂壩。這種方法最終形成上游向下游傾斜的堆積體，若只修建一級攔砂壩，單位面積堆存量仍較低。因此，筆者認為，下游攔砂壩可采用尾砂繼續(xù)加高筑壩，以提高場地利用率。逐級加高法是初期修建排礦堤壩或平臺，膏體尾礦從平臺頂向下排放，當排放尾礦到達平臺頂部時，修筑下一級平臺，繼續(xù)排放。此方法類似濕式尾礦庫上游法筑壩。由于我國礦山多位于山區(qū)，尾礦庫或堆場的選址多為溝谷地形，限制了中心排放法的應用。因此，本

8、文以中心排放法為對比，著重模擬計算了沿谷底排放和逐級加高排放兩種排放方式的堆積參數（堆積高度、堆積坡度）對堆積體穩(wěn)定性的影響。3堆積體穩(wěn)定性分析堆積體穩(wěn)定性分析3.1極限平衡理論極限平衡理論極限平衡分析法是邊坡穩(wěn)定性分析的主要方法，其特點是事先假定滑移面，只考慮靜力平衡和摩爾庫倫破壞準則，分析巖土體破壞瞬間的受力平衡來求解。主要包括瑞典條分法、Bishop法、MgensternPrice法（MP法）、Janbu法、Spencer法、Sa