基于水平衡模型和水质模型的尾矿库防渗方案量化评估

本文构建了某尾矿库水平衡模型和水质模型,定量分析了尾矿库渗水对下游地表水质的影响,为该尾矿库是否需要构建防渗设施以及采取何种防渗方案提供依据。首先对尾矿坝的二维渗流场进行分析,计算得到的渗流量作为水平衡和水质模型的输入参数。再建立尾矿库的水平衡模型和水质模型,模拟尾矿库在无防渗设施和有防渗设施不同工况下尾矿库渗水、库内盈余水和下游河水的水质情况。水质预测结果分析表明,尾矿库渗漏会显著影响下游河水水质,建议对该尾矿库采取全库水平防渗方案,具体包括尾矿坝上游坝坡铺设HDPE土工膜,库内基底及边坡铺设1 m厚防渗黏土层,且防渗黏土层渗透系数要求达到10^-5～10^-6 cm/s,尾矿库干滩长度要求大于200 m,精选尾矿和粗选尾矿分开排放,其中精选尾矿采用水下排放方式,并保持浸没。     

铁矿尾矿料力学特性及坝体变形稳定性研究

尾矿料矿物成分复杂,物理力学特性区域差异性大。本文以西南地区某铁矿拟建尾矿库为研究对象,对粗、细两种尾矿料进行了系统的物理力学特性试验,获得了粗细尾矿料物理力学指标并应用到尾矿库坝数值分析,分析了该尾矿库坝的应力变形特性,对不同堆积高程、不同工况下尾矿库坝的安全稳定性进行计算分析。此外采用拟静力法对地震荷载作用下尾矿坝的稳定性进行分析。结果表明,粗尾矿料会呈现出剪胀和软化力学特性,而细尾矿料则无明显剪胀;尾矿坝坝体内以压应力为主,坝体表面出现小范围拉应力区;高堆积高程,坝体倾向于发生深层滑动,坝体最小安全稳定性系数较大;干滩长度增大明显提高坝体稳定性;最后对该尾矿库的安全运行提出了一些针对性措施及建议。     

尾矿库项目对地下水的影响

0 概述 尾矿库是矿山企业的重要环保设施,对防止尾矿流失、加强尾矿水的自然净化及径流调节都有重要的作用,从而具有保护资源、改善环境、综合利用的多重效益.但同时,作为一个复杂的自然-人工系统,尾矿库的安全有效性受多种内外因素的影响,管理不当容易引发各种安全环保问题,因而尾矿设施与环境问题越来越引起人们的关注,对尾矿库环境行为及污染防治措施的深入了解和研究势在必行[1].     

江西宜黄县新源铁矿尾矿库稳定性分析

通过对江西宜黄县新源铁矿尾矿库的工程地质勘察,进行了钻孔揭示及大量钻孔原状土样的试验,对尾矿库作了稳定性分析,以便安排尾矿排放和采取安全营运措施。勘察结果认为,尾矿坝已运行多年,未见有塌陷和异常现象,质量应属良好,但尾矿坝坝顶标高已接近最终设计标高,有可能失稳。尾矿库稳定性及扩容的可行性必须经设计论证。并提出了各类沉积尾矿的物理力学参数建议值。     

广东梅子窝钨矿尾矿库的防治措施及治理效果

<正>广东韶关梅子窝钨矿2#尾矿库虽然已经闭库停用,但存在一些不稳定因素,需要通过环境综合治理,消除尾矿库对生态环境的潜在威胁。梅子窝钨矿3#尾矿库在役运行中,属于金属硫化物型尾矿,极易氧化形成酸性水危害环境,同时尾矿排放的数量大,流动大,巨量尾矿的大量堆积,洪水季节尾矿库的安全更是存在极大的安全隐患,也需要针对性的提出相应防治措施。     

细粒含量对尾矿工程性质影响分析

由长期工程实践和试验研究可知,尾矿的工程性质除与尾矿的矿石成分、筑坝方式以及矿浆的沉积特性有关外,重要的是与尾矿的颗粒粒度组成有关。为了分析上游式尾矿库尾矿经排放、沉积、分选等作用下颗粒组成的变化特征及其对尾矿工程性质的影响规律,通过对上游式尾矿库沉积滩面不同距离处尾矿进行颗粒级配分析、力学性质和渗透性质试验,重点分析了细颗粒含量（颗粒直径小于0.075 mm）对尾矿工程性质的影响规律。研究表明,随着距离上游式尾矿库滩顶长度的增大,尾矿颗粒组成中的细粒含量逐渐增多,颗粒级配情况由一般到良好再到一般,孔隙比也呈现出随之先减小后增大的变化趋势。受原尾矿颗粒组成的影响,尾矿黏聚力随细粒含量的增加呈逐渐增大,而内摩擦角相对变化较小,其渗透系数受细颗粒含量影响较大,随含量增大迅速减小。     

大型高尾矿坝灾变机制与防控方法

大型高尾矿库隐患治理是"十三五"期间遏制重特大事故的重要任务和重点工程之一。高应力下尾矿材料的细观结构和宏观力学特性演化、大型尾矿坝沉积规律及复杂条件下高尾矿坝的劣化理论是其中的关键问题。为揭示尾矿细观结构特性,对尾矿材料进行了光学显微镜观察、电镜扫描和CT扫描处理,建立了尾矿材料的三维重构模型;为揭示高压下尾矿材料的力学特性,对尾矿进行了高应力三轴试验、高应力渗透固结联合试验,研究了高应力下尾矿材料的强度、渗透和固结特性;为揭示尾矿的沉积特性,进行了尾矿材料的大型模型试验,得到了矿浆流动、淤积形态、尾矿料物理力学性质的空间分布以及夹层结构在空间内的分布规律;为揭示高尾矿坝的失稳机制,通过理论分析与数值模拟,对高压下尾矿的强度准则进行了讨论,高尾矿坝的稳定性分析建议使用强度折减法;为揭示尾矿的排渗设施淤堵机制与服役性能,进行了尾矿-土工布渗透试验以及微观观测,发现细粒尾矿更容易产生物理淤堵,且化学淤堵程度与溶液中离子的种类和浓度有关;为了推进尾矿坝风险管控技术,搭建了尾矿库重大风险评估监测系统平台,以便实现尾矿库基础数据的提取、实时风险预警等智能化功能。通过以上坝体劣化理论研究、溃坝灾害评估与预警,提升了我国大型高尾矿库筑坝与灾害防控水平。     

基于动力离心试验的软基尾矿库地震响应研究

基于离心机振动台,分别针对典型软基尾黏土尾矿库及加高扩容后的尾矿库开展了动力离心模型试验,重点探究了加速度分布规律、软土及尾矿内部孔压变化规律以及“软基?库内尾矿?尾矿坝”系统的变形规律等内容。试验结果表明：软基对地震动的放大效应较为微弱,而坝体加速度沿高程逐渐放大,高层子坝加速度响应最为强烈,加高扩容后的现坝顶加速度响应可达原坝顶的2.2倍;地震作用下软土与库内尾矿内部均会产生一定的孔压增量,但未达到液化状态。地震动强度、软基及库内尾矿的固结状态对尾矿库的变形模式影响较大。当固结不充分时,在强震作用下易发生尾矿的水平滑移,进而造成坝顶及下游软土隆起。在固结较为充分且地震动强度较弱的情况下,变形模式以震陷为主。该试验成果将为此类尾矿库的动力稳定分析及抗震加固设计提供一定参考。     

湘西金矿尾矿-水相互作用:2.动力学模拟

从硫化物的氧化、脉石矿物的溶解、氧的扩散、水的流动和溶质质量迁移等过程的耦合作用建立了尾矿-水相互作用的动力学模型。对湖南湘西金矿尾矿库的数学模拟表明：早期尾矿-水的相互作用可以引起酸水的产生和重金属的释放及对环境的污染，影响较大的主要是前30年，随着时间增加，尾矿孔隙水逐渐中性化，污染元素含量显著降低。脉石矿物的溶解和有机物反应可降低尾矿中氧的扩散和产生酸的中和作用。尾矿库上部孔隙水中各组分含量明显高于尾矿库下部，并在约6m深处存在突变带。尾矿库的水文分带是导致地球化学分带的主要原因。     

云南个旧锡多金属矿区尾矿元素地球化学特征

云南省个旧地区锡多金属矿以锡矿资源闻名于世界,自20世纪50年代以来,经历大规模矿产开发,目前共有尾矿库31座,积存尾矿超过1.9亿t。面对数量如此巨大的潜在资源与污染源,查明尾矿中元素的含量、分布特征及其控制因素显得尤为重要。本文针对个旧地区尾矿类型复杂、成矿及共伴生元素多样等特点,以"面上控制、重点剖析"的原则,采用概查和详查两种调查方法,对矿区内的尾矿库进行了系统的地球化学调查,完成了19个尾矿库的概查和2个尾矿库的详查工作,取得了如下认识:(1)个旧矿区不同尾矿库间的物质成分和元素含量差别较大。同一尾矿库中元素分布也不均匀,在横向上和垂向上均有分异性;(2)入选矿石类型、排砂过程中的重力分选作用和选矿工艺的差异是影响尾矿库中元素分布的主要因素;(3)总结和梳理了一套尾矿地球化学调查方法技术;(4)个旧矿区尾矿中成矿与伴生元素Sn、Cu、Fe、Pb、Zn、In、Ga、As等元素含量普遍较高,具有巨大潜在利用价值,同时As、Cd、Cu、Pb和Zn等元素对周边环境存在较大风险,值得重视。     

湘西金矿尾矿—水相互作用：1．环境地球化学效应

湘西金矿在生产过程中产生了大量的尾矿。该区尾矿－水相互作用强烈，并引起了尾矿中重金属元素的释放、迁移和对水体－土壤、蔬菜等表生环境的重金属污染。污染程度较大的元素均为Au、Sb、As、Cd、Hg、W等，与尾矿中元素的富集特征相一致。尾矿中重金属元素的水迁移能力由大到小顺序为Au、Cd、W、Sb、Pb、As、Zn、Cu。元素的生物吸收系数由大至小顺序为Cd、Au、Zn、Hg、Sb、Cu、Pb、As、W。植物中金属元素浓度主要受土壤中的浓度、植物种类和吸收的影响。     

典型矿区尾矿库特征污染物识别研究

通过对典型尾矿库土壤样品分析,利用重金属超标率、植物体BCF、污染因子的权重值筛选等通进行典型污染物识别,为开展尾矿库污染治理工作提供依据。     

缓冲期碳酸盐型尾矿重金属释放机制——柱淋滤实验研究

碳酸盐型尾矿在缓冲期/中性矿山废水(NMD)释放期的重金属污染问题易被忽视。本文以广西大厂锡石-硫化物尾矿作为研究对象,采用柱淋滤实验方法,探讨碳酸盐型尾矿在缓冲期重金属的释放机制,为此类型尾矿重金属污染的防治提供依据。实验结果表明,大厂尾矿在缓冲期(约7年,pH值为6. 6～8. 0)存在Sb、Zn、Cd、As(Pb)释放污染问题。在尾矿堆放初期(0. 5年,pH值由7. 6降至7. 2),Zn、Sb、Cd快速、大量释出;中期(0. 5～2. 5年,pH值由7. 2波动升高至8. 0),Sb较平稳释出;后期(2. 5～7年,pH值变化范围为8. 0～6. 6,呈降低趋势),受气温及pH值影响,As、Sb(Pb)呈波动或间歇振荡释出,即在夏季高温、pH值较高时,释出元素浓度较高,反之,在冬季低温、pH值较低时,释出元素浓度较低。重金属的释放与尾矿中硫化物的氧化程度高低及氧化先后顺序有关。这些矿物的氧化顺序大致为:闪锌矿(Zn、Cd)、辉锑锡铅矿(Sb)→脆硫锑铅矿(Sb)→毒砂(As)、方铅矿(Pb)。因此,对于(广西大厂)碳酸盐型尾矿在缓冲期的重金属污染应分阶段、季节(夏季),采取有针对性的防治措施;在缓冲期(7年)后应注意尾矿酸性矿山废水(AMD)+重金属(如As、Sb)复合污染的防治。     

Groundwater pollution due to a tailings dam

In 1982, the Oman Mining Company (OMC) commenced copper mining and smelting operations in the area of Sohar (Wadi Suq), Sultanate of Oman. Seawater was used for mining operations until 1993. During this period, 11 million tonnes of tailings had been deposited behind an unlined tailings dam. This has resulted in a major groundwater pollution problem.

This paper presents results from investigation of groundwater pollution. Data pertaining to various parameters such as pH and TDS were obtained from the OMC. Most of the data were for a period of 12 years since 1984 and were gathered from an extensive network of field monitoring wells covering a distance of 14 km downstream of the tailings dam. The trends of groundwater pollution are presented with explanation. The issue of the existing remedial measures (cut-off trench for containment of the pollution source) is addressed briefly.     

桂北某矿区硫化物尾矿重金属复合污染评价预测

对于硫化物尾矿重金属复合污染的评价采用以元素总量为主因子的单一方法(如Nemerom法)常难得到合理的结果.在桂北某矿区,运用地质累积指数、生态危害指数以及BCR酸提取等研究方法,并以近矿围岩风化壳的元素丰度作为参比值,对尾矿Pb、Zn、Cd及As复合污染进行综合评价预测.结果表明,(1)该区尾矿中Cd(生态危害性高、迁移性强)和As(污染程度高、生态危害性也较高)为主要污染因子,应重点预防和控制;而Zn(生态危害性较低)和Pb(污染程度、生态危害性及迁移性均较低)则相对次要;(2)尾矿中元素活性酸提取态分量(为产生环境效应的主因),与其元素总含量之间存在着不同程度或不一致的相关关系,这是元素总量因子评价法的问题之一.      

Geological impact of some tailings dams in Sardinia,Italy

This article deals with the results of a survey carried out in Sardinia on both active and abandoned tailings dams, and we also discuss the geological impact of tailings dams of two mines: the Masua mine, a large syngenetic Pb-Zn deposit located in Cambrian limestones, and the Montevecchio mine, a Pb-Zn vein deposit near a Hercynian granite intrusion. The characteristics and metal content of material in the dams were analyzed. A high contamination of heavy metals (Pb, Zn, Cd, Cu) was found both in the soils and water of Rio Montevecchio, a stream draining the tailings dams and other mining operations in the area.The study indicates that a control plan to minimize heavy metal pollution must be drawn up for all mines of the area, whether active or abandoned.     

某锡多金属选矿废水污染特征及防治措施

根据某锡多金属选矿厂的十多年选矿废水及尾矿库溢流水污染特性,分析研究尾矿库溢流水防治措施,为科学有效处理同类型的选矿废水及尾矿库溢流水提供参考。     

矿山尾矿矿物学研究进展

矿山尾矿由于产生大量酸性排水和释放重金属，污染地下水和地表水，破坏生态环境而成为人们关注的焦点。尾矿引起的环境问题是地表条件下，水一气一矿物复杂反应的综合结果。近年来尾矿矿物学的研究已经揭示出尾矿中矿物分解和形成的规律，水一气一矿物反应的机制和影响因素，酸性排水和重金属迁移规律，为尾矿环境危险性评价和尾矿污染防治提供了基础资料和新的思路。     

四川拉拉铜矿尾矿中重金属资源和环境意义

尾矿中高含量重金属具有潜在的资源和环境意义。通过分析拉拉铜矿尾矿中的重金属含量及其赋存形式,讨论了尾矿中有价元素的回收利用可能性,并评价了尾矿中重金属的生态风险。结果表明,拉拉铜矿各期尾矿中仅Ⅲ期尾矿的铁、铜、钴具有综合利用价值;各期尾矿中多种重金属元素潜在的生态危害程度轻微,但是各期尾矿中汞的生态危害程度中等,Ⅲ期尾矿中铜的生态危害程度中等。因此,矿区不仅要注意各期尾矿汞对环境的潜在污染,同时也应注意Ⅲ期尾矿铜对环境污染的生态风险。     

高强石膏生产中尾矿的开发应用

因蒸压法生产高强石膏，尾矿率在20％以上，若丢弃，既浪费资源，增加生产成本，又造成新的环境污染，本文从研究尾矿赋存状态和化学成份着手，根据高强石膏在不同的外部条件下（温度、时间，压力，真空度）可互相转化的理论，采用不同的催化转晶工艺，生产出了超过国家标准的产品，经一年多的工艺性生产证明，该研究成果已转化为生产力。