以小兴安岭地区某尾矿库为例,开展了全尾矿湿排堆坝、全尾矿池填法堆坝和旋流器分级堆坝试验。结果表明,旋流器分级堆坝具有对比优势,可有效提高坝前尾矿的排水固结能力、增大干滩长度和坝前区域尾矿的强度,同时可形成较大的沉积滩坡度、保证安全超高,改善坝体渗流条件、提高滩面承载能力和堆坝效率。通过细化旋流器分级堆坝工艺,采用非冬季堆坝、冬季放矿的宽体子坝堆筑方案可在一定程度上解决沉积滩含水量大、承载力低、无法尾砂堆筑子坝等问题,但在粗砂利用率、高等级尾矿库子坝宽度、冻土发育等方面仍存在不足。最终结合旋流器分级宽体子坝和模袋法两种堆坝工艺,有效解决了尾矿库堆坝所面临的主要问题,可作为高寒地区细粒尾矿堆坝的高效方案加以推广。
针对尾矿库内的冻土层可能引起的浸润线抬升、局部逸出以及坝体失稳等问题,提出了尾矿堆积坝冬季放矿冻结计算方法,并且详细论述了尾矿库存在的冻土以及冬季放矿的特点和危害,依据实例计算提出一些具体的防护措施供相关设计人员参考。
根据冻土概念,论述了冻土在尾矿库的形成及对尾矿库的危害,并提出了防止冻土危害的具体措施。