尾矿的渗透性是一个比其他工程性质更难概括的基本特性。平均渗透系数可超过5个数量级，从10-2 cm/s的干净和粗粒尾矿到10-7 cm/s的完全固结尾矿。渗透率的变化是颗粒尺寸、塑性、沉积方式和沉积层深度的函数。表1显示了尾矿的典型渗透系数范围。

表1尾矿渗透系数范围

尾矿类型

排放的沉积滩尾矿细粒含量达到30%。

无塑性或低塑性尾矿泥浆

高塑性尾矿泥浆

10-3~5×10-4

10-5~5×10-7

10-4~10-8

尾矿的平均渗透系数随着- 0.075mm细粒含量的增加而降低，但细粒百分比并不是渗透系数最有效的指标。Mittal和Morgenstern证明，尾矿的平均渗透系数可以通过著名的Hazen公式进行最佳预测:

K=d210 (1)

其中k是平均渗透系数；D10是10%重量的颗粒通过的粒径，mm。Mabes等人已经证明Hazen公式可以应用于非塑性尾矿。然而，按颗粒大小估算的平均渗透系数不能考虑一般决定尾矿沉积物渗透性的所有重要因素。这一点将在下面简要讨论。

第一，各向异性的影响

由于尾矿堆积的层状性质，沉积物的水平和垂直渗透性表现出显著的差异。对于均匀的尾矿砂层和水下尾矿砂泥带，水平渗透系数与垂直渗透系数之比kh/kv一般在2 ~ 10之间变化。对于较清洁的尾矿砂和尾矿砂泥之间的过渡区，由于较细颗粒和较粗颗粒的互层，可能存在较高的各向异性比。当排放方式不能完全控制时，尾矿库形成了较宽的尾矿砂和尾矿砂泥互层，其kh/kv可能高达100以上。

二、离放电点距离的影响

尾矿渗透性随距离的变化程度是一个主要的争议问题。根据实验室模拟研究，可以形成一个概念模型，即靠近排放点的高渗透性尾矿砂带、中等渗透性尾矿砂带和低渗透性尾矿砂泥带。每个带的相对宽度取决于排出的尾矿浆中砂粒级和泥粒级含量的相对比例，以及沉淀池水相对于排出点的位置。图1中的数据表明，部分尾矿沉积物的渗透率变化确实与上述概念模型一致，水平和垂直渗透率随距排放点的距离呈规律性降低。

图1全级配尾矿堆积滩渗透系数和各向异性随距排放点距离的变化。

但根据Volpe报告，部分铜尾矿沉积滩的平均渗透系数距离总体变化不是很显著，45% ~ 50%浓度排放的尾矿变化只有10倍左右。索德伯格等人介绍的数据表明，一些沉积层的渗透系数变化不规则，几乎随距离呈随机变化。

在尾矿沉积过程中，粒度分级程度和排放方式在一定意义上控制着渗透系数随距离的系统变化程度，变化较大的沉积层很可能是尾矿排放颗粒粒度范围相当宽的地方。低浓度排放的场所；非常靠近排放点和排放管的地方，以尽量减少沉积海滩上的尾矿泥层沉积。为了准确估算渗透系数随距离的变化，任何特定的尾矿类型都需要专门的沉积物取样试验。

第三，空隙率的影响

孔隙比(或干密度)对尾矿渗透性的影响已在实验室中进行了广泛的研究。图2显示了各种尾矿的孔隙比与平均渗透系数之间的关系。虽然大多数尾矿砂和低塑性尾矿砂泥的渗透系数差异较大，但随孔隙比减小的变化趋势基本一致。就大多数尾矿库孔隙比的变化范围而言，尾矿砂的渗透系数可降低5倍左右，而尾矿砂泥的渗透系数可降低10倍左右，因为尾矿砂泥具有较高的压缩性。由于尾矿砂泥层渗透系数下降较大，垂向渗透率一般控制在尾矿砂和尾矿砂泥互层的沉积层，各向异性比kh/kv有随深度增加的趋势。

图2平均渗透系数随孔隙比的变化

磷酸盐污泥和油砂污泥除外。尽管它们具有高塑性和粘土含量，但这些材料在沉积后具有极高的孔隙比，渗透系数可高达10-4 cm/s。在高固结引起的孔隙比下，渗透系数可接近10-8 cm/s或更低。

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