¿Un estudio preliminar sobre las reglas de deformación de las presas de relaves?

La observación de la deformación de la presa de relaves aguas arriba es un medio importante para monitorear la estabilidad de la presa. Al observar la deformación del cuerpo de la presa en las direcciones vertical y horizontal, se puede descubrir a tiempo el comportamiento anormal del cuerpo de la presa y se pueden tomar medidas lo antes posible para garantizar la seguridad de la presa de relaves aguas arriba. Sin embargo, los datos de observación de deformación de las presas de relaves aguas arriba suelen ser confusos y es difícil emitir juicios precisos únicamente a través de un único dato de monitoreo, especialmente cuando se analiza la estabilidad de las presas de relaves aguas arriba en las evaluaciones de seguridad. Ante una gran cantidad de datos de observación, es discontinuo o irregular. Cómo juzgar si el cuerpo de la presa se está estabilizando requiere comprender las reglas generales de asentamiento y deformación de la presa de relaves aguas arriba. A continuación se toma como ejemplo la presa de relaves del barranco de roca de la mina Shizhuyuan para analizar las reglas de deformación del cuerpo de la presa de relaves aguas arriba.

Introducción al estanque de relaves

El estanque de relaves de Yanchonggou está ubicado en la zona montañosa baja en el extremo norte de la sección media de Nanling. El terreno es alto en el sur y bajo en el norte. La mayoría de las riberas de los ríos son paredes de roca empinadas y algunas son pendientes, con vegetación creciendo en las laderas.

La presa del embalse es una presa de enrocado de pared de pendiente arcillosa con una altura inicial de presa de 24m. Posteriormente se utilizó el método de relaves aguas arriba para construir la presa, con una pendiente de 1:4. La elevación final diseñada para el apilamiento de relaves es de 600 m, y la altura máxima correspondiente de la presa es de 102 m. La capacidad total de almacenamiento es de 7,5 millones de metros cúbicos. Actualmente, el embalse se encuentra a una altura de 583 metros, con una altura total de presa de 85 metros, y se almacenan alrededor de 4,3 millones de metros cúbicos de relaves.

(1) Condiciones estratigráficas en el área del yacimiento

Según las perforaciones de campo, los estratos revelados son la capa aluvial + aluvial del Cuaternario (Qdl+pl) y el Grupo Minero de Estaño del Devónico Superior. (Dx2+3) caliza media.

El agua subterránea en la zona del embalse se divide en agua de capa superior y agua de fisura kárstica.

(2) Cuerpo de acumulación de relaves

Los relaves en el yacimiento se pueden dividir en cinco capas: polvo de relaves suelto, polvo de relaves ligeramente denso, arena de relaves ligeramente densa, arena ligera y sub- relaves viscosos en estado plástico de flujo plástico blando, relaves pesados ​​y subviscosos en estado plástico de flujo plástico blando.

2. Resultados de la observación de la deformación

Desde 1990, se han establecido 12 puntos de observación de la deformación de la presa en la presa de relaves de Yanchonggou, divididos en tres filas, con 22 períodos de observación consecutivos. Posteriormente, en el año 2004 se reajustaron cuatro filas de 17 pozos de observación, específicamente: las filas A y B se ubicaron en la posición inicial del relleno de roca, con una elevación de 539.00m. La fila utilizó cinco puntos de observación, los cuales fueron establecidos en el año 1990, con una elevación de 539.00m. elevación de 555,00 m; D La fila está situada a una altitud de 569,00 m. Hasta mayo de 2007, * * * ha realizado ocho observaciones de deformación, con intervalos que van desde medio mes hasta medio año.

3. Reglas de deformación de la presa de relaves aguas arriba

La presa de relaves aguas arriba es un talud artificial, que se ve afectado por factores como el terreno, el tiempo de acumulación, el método de extracción del mineral y la presión de filtración. , y la gravedad de los relaves, la deformación es compleja. Por conveniencia, generalmente se dividen en asentamiento vertical y desplazamiento horizontal, y su deformación tiene las siguientes reglas:

(1) Características de distribución espacial

Desplazamiento horizontal. Las reglas de desplazamiento y deformación horizontal son:

(1) En la dirección perpendicular al eje de la presa, el desplazamiento horizontal y la tasa de deformación aumentan gradualmente de abajo hacia arriba;

(2 ) En la dirección paralela En la dirección del eje de la presa, el desplazamiento horizontal y la tasa de deformación del punto de observación en el medio de la presa son mayores que el desplazamiento horizontal y la tasa de deformación de los puntos de observación en ambos lados;

(3) El punto de drenaje D está controlado por la descarga de mineral en la parte superior de la presa, y el desplazamiento horizontal local es negativo.

Se muestra que la presa de relaves se ve afectada por el efecto pendiente, que genera una fuerza horizontal, provocando que la presa de relaves se deforme gradualmente aguas abajo. Al mismo tiempo, cuando cambia la carga superior, la presa de relaves muestra las características de adaptarse a los cambios de tensión y produce deformación local. Esto también muestra que el asentamiento vertical aquí domina durante este período, y el desplazamiento horizontal es solo un efecto adicional. el asentamiento vertical.

(2) Características de la evolución temporal

1.

El asentamiento de (1) tiene gran relación con el tiempo de deposición de relaves. Cuanto mayor sea el tiempo de sedimentación, menor será el valor de sedimentación y menor será la velocidad. Por el contrario, cuanto mayor sea el valor de liquidación, mayor será la velocidad. Por ejemplo, el espesor de la acumulación de relaves en las filas C y D no es muy diferente, pero el asentamiento de la fila D es más del doble que el de la fila C;

(2) En el mismo punto de observación, a medida que pasa el tiempo, su tasa de liquidación disminuye gradualmente.

Con el paso del tiempo y el aumento gradual del cuerpo de la presa, el centro de asentamiento del cuerpo de la presa se mueve gradualmente aguas arriba a lo largo del eje de la presa, mientras que la tasa de asentamiento vertical del cuerpo de la presa aguas abajo tiende a ser estable. debido a la carga en la parte superior del cuerpo de la presa, y la tasa de asentamiento vertical disminuye año tras año.

2. Desplazamiento horizontal.

El desplazamiento horizontal de la presa de relaves aumenta gradualmente con el tiempo, con una tasa de deformación de 0,2 ~ 0,6 mm/mes, que se ve afectada por las precipitaciones en la temporada de lluvias. En la temporada media y tardía de lluvias, debido al aumento de la presión de filtración del agua subterránea, la tasa de desplazamiento horizontal de cada punto tiende a aumentar. Sin embargo, después de la temporada de lluvias, la línea de infiltración en el cuerpo de la presa de relaves disminuye, la presión de filtración disminuye. y la tasa de desplazamiento horizontal de cada punto retrocede, lo que indica que el desplazamiento horizontal del cuerpo de la presa se ve afectado principalmente por la tensión desigual en la pendiente, y los cambios en la presión de filtración del agua subterránea causarán tasas de deformación.

(3) Deformación en circunstancias especiales

Debido a que el estanque de relaves está ubicado en una zona kárstica, el cuerpo de la presa colapsó varias veces a una altitud de 570,00 m, y se formó una zona de deformación anular. ocurrirá en el área del colapso, lo que resultará en un gran asentamiento vertical y desplazamiento horizontal de los puntos de observación cercanos, e incluso una gran deformación en la dirección horizontal moviéndose río arriba.

Los cambios superiores e inferiores en la línea de infiltración causados ​​por instalaciones de drenaje normales o anormales de la presa también aumentarán el asentamiento del cuerpo de la presa. Por ejemplo, después de que el gran pozo de drenaje a una altitud de 540 metros alrededor de 1998 funcione normalmente, la línea de infiltración aquí disminuirá. En este momento, la tasa de deformación del asentamiento y la tasa de desplazamiento horizontal del punto de drenaje B aumentan repentinamente, pero luego regresan gradualmente. la velocidad original.

IV.Análisis del mecanismo de deformación

La balsa de relaves es una capa de suelo poco consolidada, que aún necesita consolidarse y compactarse bajo la tensión de su propio peso, originando el suelo. hundirse lentamente. Sus principales características son la compresibilidad, consolidación y otras propiedades.

(A) Compresibilidad

Los relaves son un cuerpo trifásico y la compresión bajo carga incluye la compresión de las partículas de relaves, la compresión del agua en los poros y la contracción de los poros. Generalmente, la compresión de las partículas de relaves y del agua misma es insignificante, por lo que la deformación por compresión de la acumulación de relaves es causada principalmente por la descarga de agua y aire en los poros.

La diferencia en las propiedades físicas y mecánicas de la arena de relaves y la arena y lodo de relaves es el factor más básico que afecta el índice de compresión. Otro factor importante es la densidad o relación de vacíos de la arena y lodo de relaves; la capa sedimentaria. Cuanto más floja o débil sea la condición inicial, mayor será la compresión bajo carga. Debido a que los relaves se encuentran en un estado poco acumulado, son muy angulares y tienen características de clasificación únicas, su compresibilidad es mayor que la de suelos naturales similares. La capa subviscosa ligera de cola y la capa subviscosa pesada de cola son las formaciones más importantes para el asentamiento de presas de relaves debido a su alto contenido de arcilla, mala conectividad de los poros, baja permeabilidad al agua y fuerte compresibilidad.

(2) Fusión

La consolidación no solo provoca el asentamiento del cuerpo de la presa y los cimientos, sino que también controla la estabilidad del cuerpo de la presa y los cimientos. Es el proyecto más importante en. el proyecto de estanque de relaves. Una de las propiedades.

Según la teoría de Terzaghi, el ritmo temporal de consolidación material se puede dividir en dos etapas: consolidación primaria y consolidación secundaria.

La consolidación principal controla la tasa de disipación de la presión de los poros bajo carga constante. La consolidación principal de la arena de relaves ocurre rápidamente, y el coeficiente de consolidación de la arena de relaves y el lodo es del mismo orden de magnitud que el del suelo natural.

Bajo carga constante, incluso después de que se completa básicamente la disipación de la presión de poros causada por la consolidación primaria, la compresión secundaria a menudo produce una deformación continua, que es causada por la reorganización continua de las partículas y el deslizamiento entre partículas bajo carga.

(3) Otros

Debido a cambios repentinos en la ingeniería geológica y las condiciones hidrogeológicas en el área del depósito de relaves, o la influencia de condiciones geológicas de ingeniería adversas, asentamientos anormales y desplazamiento horizontal del Puede ocurrir una presa de relaves. En lo que respecta al estanque de relaves de Yanchonggou, la peor condición geológica de ingeniería es la deformación anormal causada por el colapso de la presa causado por el karst.

Además, también pueden producirse deformaciones anormales debido a líneas elevadas de saturación de la presa causadas por fallas en las instalaciones de drenaje de la presa, erosión hídrica superficial, destrucción provocada por el hombre, terremotos, inundaciones y otros desastres naturales.

La relación entre la deformación del verbo (abreviatura de verbo) y la estabilidad

1. El asentamiento y consolidación de los relaves mejorará gradualmente las propiedades físicas y mecánicas de los relaves, lo que potenciará la Estabilidad de los relaves aguas arriba. La estabilidad de la presa de acumulación de mineral es muy beneficiosa.

2. En el espacio, el asentamiento aguas abajo de la presa es más pequeño que el de aguas arriba, y el asentamiento a ambos lados de la presa es más pequeño que el asentamiento en el medio de la presa. Además, controlado por las propiedades físicas y mecánicas de la capa de acumulación de relaves, el valor absoluto de deformación y la velocidad de deformación serán mayores donde la capa débil es más gruesa. Esta es una base importante para que estudiemos la estabilidad de la presa de acumulación de relaves aguas arriba.

3. A medida que pasa el tiempo, la deformación de la presa de relaves aguas arriba se ralentizará gradualmente. Una vez cerrada la presa de relaves, su deformación se estabilizará gradualmente. Durante este proceso, cualquier deformación anormal puede ser un signo de inestabilidad de la presa de relaves u otros accidentes, y debe tomarse en serio.

Conclusión del verbo intransitivo

La deformación de la presa de relaves aguas arriba sigue ciertas reglas y está estrechamente relacionada con el patrón de acumulación de relaves, el tiempo de acumulación y las condiciones hidrogeológicas donde se ubica la presa de relaves.

Para conocer la deformación de la presa de relaves aguas arriba y proporcionar información precisa para la gestión y evaluación de seguridad de la presa de relaves, es necesario conocer las condiciones hidrogeológicas y geológicas de ingeniería de la presa de relaves. área y para conocer la deformación de la presa de relaves, el patrón de deposición y el tiempo del mineral requieren el establecimiento de una base de datos de gestión dinámica del estanque de relaves y un modelo de evaluación relativamente fijo en la gestión diaria del estanque de relaves para simplificar y acelerar el análisis. trabajar.

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