一、尾矿库基本概况李希尾矿库由北京有色冶金设计研究院于1973年设计。由原冶金部第十冶金建设公司于1977年5月开工建设，1983年9月15日按设计要求建成投产。设计坝高1300m，总库容1.65亿m3，总坝高164.5mm，使用年限32年。初期尾矿坝为堆石透水坝，采用定向爆破堆积。大坝的高程、长度、宽度、底部和高度分别为1176.5米、115.0米、4.0米、157.0米和40.5米。初期，大坝上游坡比为1:1.7，下游坡比为1:2.0。坝下游在高程1156.0米处设置2.0米宽的马道，上游铺设0.7 ~ 1.0米厚的反滤层，以利于排水，降低堆积坝后期浸润线。大坝的渗水将通过下游泵站返回水库，从而避免废水对下游环境的污染。在大坝加高后期，采用上游法堆积尾矿进行加高。每个子坝的高度为3.0m，装载机用于堆积来自沉积海滩的尾矿。尾矿堆积在副坝顶部，用于分散放矿。尾矿自然级配形成沉积滩，形成后期堆积坝的坝体。大坝外坡呈阶梯状，设计总坡率为1:5。其上覆盖有含土砾石，并设有网状排水截水沟。目前大坝后期已堆存26个子坝，坝顶平均高程1257m，总高121.5m，距最终设计高程43m。根据目前选厂的生产能力，再运行13年，最终海拔可达1300米。尾矿坝尾矿的沉降规律是:自上而下一般为尾矿中砂、尾矿细砂、尾矿粉砂、少量尾矿砂、轻粘尾矿、薄层尾矿重粘尾矿、尾矿砂泥。大坝堆积滩面主要由尾中砂和尾细砂组成，向坝内和坝深处逐渐变薄。二。降低大坝浸润线的必要性。1998年，李希尾矿库建成22座子坝，坝顶高程1244m，后期堆积坝高度67.5m，由于坝的浸润线一般较高，许多子坝坝脚出现渗水现象，涉及2 ~ 12座子坝，其中3 ~ 8座子坝左岸出现严重渗漏和沼泽化。为降低坝体浸润线，防止坝体水溢出坝面，增强尾矿固结能力，提高坝体安全稳定性和抗洪能力，确保尾矿坝安全运行，决定降低李希尾矿坝浸润线。三。方案及施工根据李希尾矿坝的具体情况和国内外降低坝体浸润线技术的发展，决定采用大口辐射井和排水板纵横联合排水系统降低坝体浸润线。该方案由北京有色冶金设计研究院设计，马鞍山长江地质工程公司施工。一期工程于1998年6月20日至10月9日竣工，二期工程于2000年4月15日至9月6日竣工。大辐射井排水板组合排水系统6口井建成投产。大口辐射井与排水板纵横联合排水系统主要由大口辐射井、排水板和水位观测井组成。

(一)大辐射井

辐射井主要由竖井、水平导水孔和水平滤水孔组成。

1.竖井为钢筋混凝土圆形井，沉入大坝一定深度，内径2.9米，外径3.5米，作为水平滤水孔和水平导水孔的施工场地，起到连接渗水和排水的作用。竖井施工主要包括竖井制作、沉井、封底和盖板制作工序。竖井采用钢筋混凝土，现场浇筑。在选定的井位，开挖一定直径(一般为5.5m)和深度(一般为1 ~ 1.7m)的施工场地，然后在开挖的施工场地内按设计要求和规范搭设支模，将主筋和周边钢筋绑扎成网形成支模，然后浇筑形成第一个竖井。第一段用高压水枪对尾矿进行冲洗液化，用污水泵排砂，同时竖井下沉，就是沉井。当竖井的每一段下沉到一定深度时，模板支撑竖井的第二段。重复上述操作，直至井深较高，进行封底。封底初期应采用预制减压方式抑制涌砂，然后在预制减压板上进行封底。首先，在井壁上钻孔，插入两层钢筋。两层钢筋均用水泥砂浆锚固，上层钢筋铺设钢筋网绑扎在一起。然后，浇注混凝土以完成后盖施工。根据竖井的直径预制盖板，在井口架设槽钢或无缝钢管作为横梁，盖板铺设在横梁上，完成竖井的施工。2.水平导水孔水平导水孔将井内水平滤水孔的渗流引至坝外，从坝外井内进行顶管施工。顶管直径108mm，长度一般为55m左右(引出坝体)，坡度为3%，通常先于滤水孔施工。水平导水孔施工时，应根据设计确定孔的标高、位置和方向，然后使用水平钻机进行施工。合金钻头用于打开井壁。合金钻头钻穿钢筋混凝土井壁时，采用双管单动钻具，清水排渣法钻进。钻头前进的同时，套管也会同步跟进。达到设计长度(出坝体)后，将钻杆拉回，孔口封堵加固。套管将作为导水管留在孔内，完成水平导水孔的施工。水平导水孔的数量一般根据排水量确定，一般一两个导水孔即可满足需求。3.水平滤水孔水平滤水孔将坝体内的水滤出并引向竖井，以降低坝体的浸润线。滤孔是从井到坝体含水层的顶管。顶管直径为108毫米，深度一般为60米左右。滤孔内装有直径为56毫米、坡度为3%的滤管。水平滤孔的施工类似于前期的导孔施工。当钻头推进时，套管会同步跟进，钻进到设计深度，封堵套管内开口，然后用高压水冲洗套管内的尾矿，直至完全冲洗干净，然后拔出孔内所有钻杆，下入滤管，最后拔出套管封堵孔口，即完成水平滤孔的施工和滤管的安装。用同样的方法完成其他滤水孔的施工。辐射井中安装滤管的数量一般根据坝体的含水量来确定。每个李希尾矿坝辐射安装18根滤管，分两层安装，每层9根。过滤管采用软过滤管或玻璃钢/聚氯乙烯复合管。(二)排水板李希尾矿坝使用的PVC垂直塑料排水板，规格为100mm×4.5mm，用于穿透相对隔水层，沟通上下含水层，提高垂直渗透性。排水板的布置根据坝面的实际情况，主要布置在滤管中段两侧，与坝轴线平行，埋深在滤管埋深以上0.5m左右。排水板施工时，采用高压水冲洗法成孔，使用1.5英寸水管作为冲洗枪。高压水迅速冲到排水板下的深度，在孔内尾矿完全排出之前，将冲洗枪拔出。用冲洗枪将排水板再次下入孔内，送水(无高压水)将排水板送至孔底。然后，拉回冲洗枪，填充粗粒尾矿，并送水填充，从而完成垂直塑料排水板的施工。(三)水位观测井水位观测井作为坝体的长期水位观测而设置，主要分布在各子坝的坝面。观测井施工可采用两种技术:浅孔可采用高压水冲洗法，深度一般在12m左右，安装测量管；采用XU-1型钻机振动沉管法，孔深一般为25m左右。安装了三个测量管，最深的一个有25米深。第二层和第三层的深度根据钻孔中相对隔水层的深度确定。高压水冲洗法是同步跟进冲洗枪，用高压水排砂成孔，孔深到位后快速拉回冲洗枪。架设测量管，回填粗尾矿，孔口用混凝土加固并编号。振动沉管护壁法，首先在孔位安装钻具，用麻花钻开孔找初始水位。见水后，套管振动下沉，管内清水排砂，重复操作直至孔深。成孔后会有一根测量管，先下最深的一根，粗尾矿回填到第二根测量管的深度，震动拔出套管到这个深度，浇注300m左右厚的膨润土泥球，与原隔水层连成一体，阻断上下水层的渗透。第二测量管设置在夹层上方，上部设置有另一夹层，用于设置第三测量管的深度。管道埋好后，摇动并拔出套管。孔口用混凝土加固，孔口用顶盖密封，并记下编号。观测井水位也应根据大坝浸润线的变化进行布置。四。渗排水效果的分析与总结。从李希尾矿坝建成的大辐射井和排水板的水平和垂直排水系统的渗排水效果来看，6口辐射井最大渗排水量近万立方米/日，随着时间的推移，渗流量逐渐减少，渗流量清澈透明，无尾矿，坝体浸润线普遍下降到安全水位6 ~ 8m以下。2 ~ 12个子坝原有的渗流点已全部干涸，坝体的沼泽现象完全消失。说明大口辐射井和排水板水平垂直联合排水效果显著，可以达到降低尾矿坝浸润线的目的。在李希尾矿库的应用是成功的。5.建议在李希尾矿库坝体下部建立渗排水系统，有效控制浸润线。但随着坝体的不断上升，坝体的浸润线也会上升，还必须在上副坝处建立渗排水系统。基于辐射井排水系统施工复杂、费用高的事实，建议在上副坝施工过程中埋设自流排水设施更为经济合理。