某金属矿山尾矿坝中毛细水的上升规律

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1、第 24卷第 5期中国有色金属学报2014年 5月Volume 24 Number 5TheChinese JournalofNonferrousMetalsMay2014文章编号：10040609(2014)05134507 某金属矿山尾矿坝中毛细水的上升规律张志军，李亚俊，刘玄钊，潘文鑫，刘永(南华大学核资源工程学院，衡阳421001)摘要：尾矿坝坝体材料的物理力学特性因毛细作用会发生较大变化，这种变化势必影响尾矿坝的安全稳定状态。为此，开展了尾矿坝现场取样、室内毛细水上升测试等研究工作。结果表明，尾矿砂中毛细水的上升规律呈初期迅速而后期缓慢

2、的变化趋势，这是其受多种作用力的共同作用所致。毛细水在短时间内就能上升到较大高度，前3 天的毛细水上升高度约为最终上升高度的50%以上，之后毛细水持续缓慢上升直至稳定。这表明尾矿坝内毛细水将随浸润线的升高而迅速升高，从而影响尾矿砂的物理力学性质，进而可能在短期内影响尾矿坝的稳定性。采用幂函数对该金属矿山尾矿坝尾矿砂中毛细水随时间的变化关系进行了拟合，获得了毛细水上升规律计算式。关键词：尾矿坝；毛细水；上升高度中图分类号：TU457 文献标志码：ARisinglaw of capillarywaterintailings dam of metalm

3、ineZHANGZhijun,LIYajun,LIUXuanzhao,PANWenxin,LIUYong (SchoolofNuclearResourcesEngineering,UniversityofSouth China,Hengyang421001,China)Abstract:Theinfluenceofcapillarywateron thephysicalandmechanicalproperties ofdammaterials oftailingsdamis great,which willaffectonthestabilit

4、yoftailingsdam.Therefore,insitusamplingandlaboratoryrisingtests were carriedoutto studythe risinglawofcapillarywaterinatailings damofametalmine.Theresults showthatthetendency ofrisingvelocityofcapillarywateris fastincreasingthen decreasing,which is caused bycombined action of

5、severalforces.The risingheightofthecapillarywaterinearly3 days is above 50%ofthe finalrisingheightand keepson increasinguntilstable.Thisindicatethatcapillarywaterwillrise rapidlywiththeincreaseofphreaticleveloftailings dam,which can impactthe physicaland mechanicalproperties 

6、oftailings sand and influence thestabilityofthe tailings daminashorttime.Therelation betweenrisingheightofcapillarywaterandtimecanbebetterfitted bythe powerfunction,andthecalculation equationsareobtained.Keywords:tailingsdam;capillarywater;risingheight[1] 我国作为矿业生产大国，建有数以万计的尾矿

7、库响最大，绝大多数的溃坝事故是由水所引起的。因来存放尾矿或工业废渣，而保持其安全运营的则是尾此，众多国内外学者在水对尾矿坝稳定性的影响方面矿坝。这些尾矿坝一般采用碾压或直接堆积的方式构开展了多方面的研究工作，如研究了渗透静力对尾矿[2−3] [4−5] 筑而成，存在较大的安全隐患，一旦发生溃坝事故，坝稳定性的影响、构建了尾矿坝的渗流模型、[6−8] 将给下游居民的生命财产和生态环境造成巨大损失。探讨了洪水漫滩导致溃坝的原因、机制和模式、研[9] 分析影响尾矿坝稳定性的众多因素，发现其受水的影究了降雨对尾矿坝渗流及稳定性的影响。2009 年，基金项

8、目：国家自然科学基金资助项目(51004067，51374129)；教育部重点科研基金资助项目(2011126)；环保部科研基金资助项目