尾礦庫排滲設施淤堵形成機制研究由于發(fā)生生物淤堵所要求具備的條件較多，在實(shí)際尾礦庫中排滲系統的淤堵以物理淤堵和化學(xué)淤堵為主，本節重點(diǎn)對物理淤堵和化學(xué)淤堵的形成機制進(jìn)行了探究。

尾礦庫內物理淤堵模式包括兩個(gè)層面的內容，一方面是排滲系統中反濾層（例如土工布的淤堵），另一方面尾礦顆粒在外荷載以及滲流過(guò)程中內部孔隙結構發(fā)生了變化而形成的淤堵現象。土工布作為排滲系統中最重要的組成部分，其滲透性能決定了排滲系統的工作效率。當土工布受壓或者纖維內存在充填物時(shí)，其滲透率會(huì )大大降低。根據土工布手壓荷載后的滲透系數的分析，反濾層土工布的滲透系數隨著(zhù)垂直荷載的增加而減小，當垂直壓力為1MPa時(shí)，土工布的滲透系數減小了近96%。

尾礦壩排滲性能與排滲設施的淤堵和尾礦砂自身的滲透性能有關(guān)。近些年來(lái)，隨著(zhù)尾礦壩筑壩朝著(zhù)超高、超細的方向發(fā)展，壩底附近的尾礦料所受荷載可以達到非常高的量級。為了研究垂直荷載大小和細粒含量對尾礦滲透系能的關(guān)系，本節對原狀

尾礦進(jìn)行了最大壓力為2MPa的垂直滲透試驗。結果表明，試樣所受垂直荷載越大，尾礦滲透系數越小。在壓力到達0.5MPa以前，滲透系數隨垂直荷載的增加而急劇減小了77.4%，此時(shí)尾礦試樣處于壓密階段。壓力到達0.5MPa后，滲透系數隨垂直壓力增加而緩慢減小，試樣孔隙度隨垂直荷載的增加幾乎線(xiàn)性減小。滲透系數和孔隙率的變化趨勢并不呈線(xiàn)性關(guān)系，這是由于試樣的滲透性影響因素較多，如有效滲流通道。孔隙壓密階段，有效滲流通道數量急劇減小，但孔隙率下降35%以后，滲流通道數量緩慢減小。

滲透性質(zhì)的降低主要是由于細粒尾礦中含有較多的粉粒、黏粒，因為顆粒粒度小、比表面積大，在有水流過(guò)時(shí)容易形成黏稠狀的尾礦砂漿吸附在土工布及多孔介質(zhì)表面，使得滲透性能變差，且在水流沉積分選的過(guò)程中細顆粒尾礦穿過(guò)粗顆粒的間隙

向反濾層土工布和排滲管中移動(dòng)，容易沉積形成物理淤堵。在無(wú)外垂直荷載時(shí)，不含細顆粒的尾礦的滲透系數是含細粒尾礦的數倍，但隨著(zhù)垂直荷載增加到0.75MPa后，細粒含量對尾礦滲透性能影響顯著(zhù)降低，變化趨勢平穩。此外，考慮到不同粒徑的尾礦填埋土工布后，滲流過(guò)程中尾礦在水力運移的作用下將會(huì )堵塞土工布纖維孔隙，進(jìn)而導致整體的滲透系數會(huì )有不同程度的變化。根據試驗結果可知，尾礦?土工布組合試樣在清水滲流的條件下，由于物理淤堵的作用，其整體滲透系數均有不同程度的下降，其中粒徑較小一組滲透系數下降幅度較大，粒徑較大一組次之，但兩組試樣的滲透系數最終都趨于穩定。

尾礦庫的排滲設施物理淤堵主要產(chǎn)生在尾礦顆粒骨架間隙和土工布纖維孔隙中，產(chǎn)生機制與土工布有效孔徑、垂直壓力及尾礦細粒含量有關(guān)，其滲透性能與垂直壓力和細粒含量呈近負線(xiàn)性相關(guān)。