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，在實際尾礦庫中排滲系統(tǒng)的淤堵以物理淤堵和化學淤堵為主，本節(jié)重點對物理淤堵和化學淤堵的形成機制進行了探究。

尾礦庫內物理淤堵模式包括兩個層面的內容，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部孔隙結構發(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。當土工布受壓或者纖維內存在充填物時，其滲透率會大大降低。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，當垂直壓力為1MPa時，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施的淤堵和尾礦砂自身的滲透性能有關。近些年來，隨著尾礦壩筑壩朝著超高、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系，本節(jié)對原狀

尾礦進行了最大壓力為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(shù)越小。在壓力到達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%，此時尾礦試樣處于壓密階段。壓力到達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系，這是由于試樣的滲透性影響因素較多，如有效滲流通道?？紫秹好茈A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，在有水流過時容易形成黏稠狀的尾礦砂漿吸附在土工布及多孔介質表面，使得滲透性能變差，且在水流沉積分選的過程中細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，容易沉積形成物理淤堵。在無外垂直荷載時，不含細顆粒的尾礦的滲透系數(shù)是含細粒尾礦的數(shù)倍，但隨著垂直荷載增加到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移的作用下將會堵塞土工布纖維孔隙，進而導致整體的滲透系數(shù)會有不同程度的變化。根據(jù)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(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。

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