尾礦庫排滲設(shè)施淤堵形成機(jī)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(tǒng)的淤堵以物理淤堵和化學(xué)淤堵為主，本節(jié)重點(diǎn)對物理淤堵和化學(xué)淤堵的形成機(jī)制進(jìn)行了探究。

尾礦庫內(nèi)物理淤堵模式包括兩個(gè)層面的內(nèi)容，一方面是排滲系統(tǒng)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程中內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化而形成的淤堵現(xiàn)象。土工布作為排滲系統(tǒng)中最重要的組成部分，其滲透性能決定了排滲系統(tǒng)的工作效率。當(dāng)土工布受壓或者纖維內(nèi)存在充填物時(shí)，其滲透率會(huì)大大降低。根據(jù)土工布手壓荷載后的滲透系數(shù)的分析，反濾層土工布的滲透系數(shù)隨著垂直荷載的增加而減小，當(dāng)垂直壓力為1MPa時(shí)，土工布的滲透系數(shù)減小了近96%。

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

尾礦進(jìn)行了最大壓力為2MPa的垂直滲透試驗(yàn)。結(jié)果表明，試樣所受垂直荷載越大，尾礦滲透系數(shù)越小。在壓力到達(dá)0.5MPa以前，滲透系數(shù)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(dá)0.5MPa后，滲透系數(shù)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性減小。滲透系數(shù)和孔隙率的變化趨勢并不呈線性關(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(shù)量急劇減小，但孔隙率下降35%以后，滲流通道數(shù)量緩慢減小。

滲透性質(zhì)的降低主要是由于細(xì)粒尾礦中含有較多的粉粒、黏粒，因?yàn)轭w粒粒度小、比表面積大，在有水流過時(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程中細(xì)顆粒尾礦穿過粗顆粒的間隙

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。在無外垂直荷載時(shí)，不含細(xì)顆粒的尾礦的滲透系數(shù)是含細(xì)粒尾礦的數(shù)倍，但隨著垂直荷載增加到0.75MPa后，細(xì)粒含量對尾礦滲透性能影響顯著降低，變化趨勢平穩(wěn)。此外，考慮到不同粒徑的尾礦填埋土工布后，滲流過程中尾礦在水力運(yùn)移的作用下將會(huì)堵塞土工布纖維孔隙，進(jìn)而導(dǎo)致整體的滲透系數(shù)會(huì)有不同程度的變化。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)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(shù)均有不同程度的下降，其中粒徑較小一組滲透系數(shù)下降幅度較大，粒徑較大一組次之，但兩組試樣的滲透系數(shù)最終都趨于穩(wěn)定。

尾礦庫的排滲設(shè)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(jī)制與土工布有效孔徑、垂直壓力及尾礦細(xì)粒含量有關(guān)，其滲透性能與垂直壓力和細(xì)粒含量呈近負(fù)線性相關(guān)。