上游式尾矿库尾矿堆积体沉积规律——以大理市弥渡县九顶山竹子箐尾矿库为例<br/>

上游式尾矿库尾矿堆积体沉积规律——以大理市弥渡县九顶山竹子箐尾矿库为例

2014-02-02肖霄XIAOXiao徐世光XUShiguang黄建国HUANGJianguo李峰LIFeng郑庭ZHENGTing

价值工程 2014年15期

肖霄XIAO Xiao；徐世光XU Shi-guang；黄建国HUANG Jian-guo；李峰LI Feng；郑庭ZHENG Ting

（昆明理工大学国土资源工程学院，昆明650093）

1 尾矿库概况

该尾矿库位于大理市弥渡县东南面的水茂坪村上游竹子箐冲沟内，冲沟总体由东向西呈舒缓的“S”型展布，沟谷总长约1600m，纵坡平均坡降6%；冲沟两岸山体坡度较陡，整体沟道较窄，冲沟尾部标高约2075m以上呈锅底地形，四周放射状分布有四条沟箐，沟谷植被良好，但出口段北侧（截渗坝右岸）山体较薄，高度较小，为一典型山谷型尾矿库，地貌为区域分布的断裂呈“歹”字，北东向断裂在水茂坪村附近通过，泥盆系下统的青山组与莲花曲组呈断层接触，在北东面的五里坡附近被东西向断裂错断，莲花曲组局部发育小型断裂、褶皱。库区内下伏基岩为泥盆系下统青山组（D1q）中厚层块状石灰岩与莲花曲组（D1l）薄-中厚层状页岩、砂质页岩夹泥灰岩、角砾状灰岩，产状在198°-205°∠32°-35°。第四系地层包括：沟谷河床相冲洪积层和两侧岸坡的坡残积层，及人工堆积尾矿。尾矿库采用上游式筑坝法，初期坝为一堆石坝，坝顶标高2035m、坝顶长106.019m、坝顶宽4m、坝高21m、外坡1：2、内坡：1：1.8；截渗坝坝顶标高2015.2m、坝底标高2007m、坝高8.2m、坝顶长79.2m、坝基加固深6-18m防渗帷幕防深13-20m、坝底宽12m、坝顶宽2m；尾矿堆积体顶标高2054m，干滩长200m，由初期坝及十三级子坝构成，每级子坝高2m，堆积体总高度47m，库容1500万立方米，属三等库。

2 尾矿堆积体沉积规律

本次研究主要对1-12级子坝10个钻孔不同深度的土试样218组及滩面土试样42组的平均粒径d50进行统计分析达到预期效果，由室内试验数据可知，尾矿堆积体平均粒度d50范围为0.009mm-0.124mm，分别由尾粉砂、尾粉土，尾粉质粘土组成。

2.1 尾矿堆积体垂向沉积规律尾矿堆积体垂向沉积规律主要以钻孔取样数据位依据，图1-图10为各钻孔线性回归结果。

图1 ZK2土试样平均粒径d50（mm）随深度变化曲线图

图2 ZK3土试样平均粒径d50（mm）随深度变化曲线图

由上图1-图10尾矿库堆积体无统一的线性规律，粒径起伏变化较大，总体平均粒径d50（mm）随钻孔深度变大逐渐变小，呈现上粗下细的规律。

2.2 尾矿堆积体纵向沉积规律尾矿堆积体纵向沉积规律以子坝钻孔顶部及坝顶滩面两部分取样数据为依据。坝顶以后部分取样长度84m，取样间距2m，共42组，室内试验数据线性回归结果如图11所示。

图3 ZK5土试样平均粒径d50（mm）随深度变化曲线图

图4 ZK8土试样平均粒径d50（mm）随深度变化曲线图

图5 ZK9土试样平均粒径d50（mm）随深度变化曲线图

图6 ZK10土试样平均粒径d50（mm）随深度变化曲线图

图7 ZK11土试样平均粒径d50（mm）随深度变化曲线图

图8 ZK13土试样平均粒径d50（mm）随深度变化曲线图

图9 ZK14土试样平均粒径d50（mm）随深度变化曲线图

图10 ZK15土试样平均粒径d50（mm）随深度变化曲线图

由图11可知坝顶滩面粒径d50（mm）变化较大，总体粒径随距离坝顶的长度变小。

图11 第13级子坝滩面土试样平均粒径d50（mm）距离坝顶长度变化曲线图

由变化曲线图可知沉积规律不呈线性关系，且起伏较大，这是由于尾矿采用软管分散放矿时，在每根软管每次放矿结束后，水力骤降，尾矿浆液即很快就地沉淀，且在这一骤降沉淀过程中，即呈现出类似静水环境下的沉积规律，粗颗粒在下，细颗粒及粘粒在上的特点；同时由于原浆液冲沟不平，在停止放矿后，在局部冲沟中凸凹地会出现夹层、透镜体现象；且在正常运行期间，停放某一软管的同时会打开其他相应软管放矿，新开放矿管的浆液将有可能在停止放矿软管前场地沉积新尾矿，覆盖了原沉淀尾矿，将产生新一轮的沉淀，如此重复交错沉淀使尾矿沉积在微观上即出现交错层理的沉淀韵律结构。