李文英， 杨 洋， 曹 成， 许增光

(西安理工大学 西北旱区生态水利国家重点实验室， 陕西 西安 740048)

1 研究背景

我国矿产资源丰富，矿石开采时需要修建尾矿库储存尾矿砂，截止2015年我国共计尾矿库1.2万余座[1]。尾矿砂颗粒细小并且极易发生淤堵，淤堵发生后尾矿砂渗透系数减小，排水效果变差，导致堆体内部浸润线抬升，孔隙水压力增大[2-4]。堆体内部孔隙水压力的增大会直接导致有效应力的降低，提高溃坝的风险性[5-7]。因此很有必要分析淤堵过程中尾矿砂孔隙和渗透特性变化规律，为尾矿库的安全评价和稳定运行提供理论支撑。

尾矿砂淤堵可分为物理淤堵和化学淤堵，其中化学淤堵主要由尾矿砂携带的重金属离子氧化后形成的沉淀物造成，沉淀物将包裹尾矿砂颗粒并堵塞渗流通道[8-12]。诸多学者已开展了化学淤堵对尾矿砂渗透特性影响的试验研究。许增光等[9]针对栗西尾矿库尾矿砂开展了室内砂柱渗流实验，分析了二价铁离子含量对化学淤堵过程的影响研究，并且建立了渗透系数预测模型；Skolasiń[10]通过将溶液淋滤在试样上，研究造成化学淤堵的沉淀物的细观结构和颗粒尺寸对淤堵速率的影响，结果表明化学淤堵会大幅度降低介质渗透率；孔丽丽等[11]通过试验发现武山尾矿库排水系统工作效率降低的主要原因是尾矿砂中的氢氧化铁凝胶对土工织物的影响，并且主要集中在渗流饱和非饱和交替带；武君[12]同样通过试验发现化学淤堵产生的沉淀物经过长期堆积会堵塞排水管，严重危害尾矿库堆体的稳定性。……