尾矿库排渗设施淤堵形成机制研究由于发生生物淤堵所要求具备的条件较多，在实际尾矿库中排渗系统的淤堵以物理淤堵和化学淤堵为主，本节重点对物理淤堵和化学淤堵的形成机制进行了探究。

尾矿库内物理淤堵模式包括两个层面的内容，一方面是排渗系统中反滤层（例如土工布的淤堵），另一方面尾矿颗粒在外荷载以及渗流过程中内部孔隙结构发生了变化而形成的淤堵现象。土工布作为排渗系统中最重要的组成部分，其渗透性能决定了排渗系统的工作效率。当土工布受压或者纤维内存在充填物时，其渗透率会大大降低。根据土工布手压荷载后的渗透系数的分析，反滤层土工布的渗透系数随着垂直荷载的增加而减小，当垂直压力为1MPa时，土工布的渗透系数减小了近96%。

尾矿坝排渗性能与排渗设施的淤堵和尾矿砂自身的渗透性能有关。近些年来，随着尾矿坝筑坝朝着超高、超细的方向发展，坝底附近的尾矿料所受荷载可以达到非常高的量级。为了研究垂直荷载大小和细粒含量对尾矿渗透系能的关系，本节对原状

尾矿进行了最大压力为2MPa的垂直渗透试验。结果表明，试样所受垂直荷载越大，尾矿渗透系数越小。在压力到达0.5MPa以前，渗透系数随垂直荷载的增加而急剧减小了77.4%，此时尾矿试样处于压密阶段。压力到达0.5MPa后，渗透系数随垂直压力增加而缓慢减小，试样孔隙度随垂直荷载的增加几乎线性减小。渗透系数和孔隙率的变化趋势并不呈线性关系，这是由于试样的渗透性影响因素较多，如有效渗流通道。孔隙压密阶段，有效渗流通道数量急剧减小，但孔隙率下降35%以后，渗流通道数量缓慢减小。

渗透性质的降低主要是由于细粒尾矿中含有较多的粉粒、黏粒，因为颗粒粒度小、比表面积大，在有水流过时容易形成黏稠状的尾矿砂浆吸附在土工布及多孔介质表面，使得渗透性能变差，且在水流沉积分选的过程中细颗粒尾矿穿过粗颗粒的间隙

向反滤层土工布和排渗管中移动，容易沉积形成物理淤堵。在无外垂直荷载时，不含细颗粒的尾矿的渗透系数是含细粒尾矿的数倍，但随着垂直荷载增加到0.75MPa后，细粒含量对尾矿渗透性能影响显著降低，变化趋势平稳。此外，考虑到不同粒径的尾矿填埋土工布后，渗流过程中尾矿在水力运移的作用下将会堵塞土工布纤维孔隙，进而导致整体的渗透系数会有不同程度的变化。根据试验结果可知，尾矿−土工布组合试样在清水渗流的条件下，由于物理淤堵的作用，其整体渗透系数均有不同程度的下降，其中粒径较小一组渗透系数下降幅度较大，粒径较大一组次之，但两组试样的渗透系数最终都趋于稳定。

尾矿库的排渗设施物理淤堵主要产生在尾矿颗粒骨架间隙和土工布纤维孔隙中，产生机制与土工布有效孔径、垂直压力及尾矿细粒含量有关，其渗透性能与垂直压力和细粒含量呈近负线性相关。