尾矿库溃坝泥石流冲击力及防护措施试验研究

发布时间：2020-06-14 00:03

【摘要】：尾矿库是一种用以储存金属或非金属尾矿的特殊场所。作为一种高势能的人造坝体,尾矿库是矿山工程的重大危险源。我国尾矿库多依山而建,下游不乏住宅区、农田、河道和其他重要设施,尾矿库一旦溃坝,会严重威胁人员生命财产安全,对环境也会造成灾难性后果。因此,开展尾矿库溃坝泥石流灾害研究至关重要。作为表征泥石流破坏特性的冲击力、淹没深度和流速,通过试验与模拟获得其一系列规律能为防灾减灾提供重要参考。本文模型的建立参照某尾矿库。采用模型试验和数值模拟相结合的方法,开展不同工况下的尾矿库溃坝泥石流试验,对泥石流冲击力、淹没深度和流速进行研究。对比分析不同工况的结果,得到冲击力、淹没深度和流速的分布规律和变化规律。对比不同工况,得出较优的防灾减灾方案。具体取得的成果如下:(1)依据水流相似和泥砂相似理论,对尾矿库溃坝三维模型进行设计和制作,依据相似理论选取模型砂。(2)在所建立的三维试验平台上,依次设置不同高度和位置的拦挡坝,对不同高度和位置拦挡坝的冲击力进行测量,通过对比分析得到了拦挡坝高度和位置对冲击力的影响规律。(3)在所建立的三维试验平台上,依次设置不同高度和位置的拦挡坝,对不同高度和位置拦挡坝的淹没深度进行测量,通过对比分析得到了拦挡坝高度和位置对淹没深度的影响规律。(4)依据实测资料,建立尾矿库溃坝三维数学模型,利用试验数据对数学模型进行验证。利用验证后的模型对泥石流流速分布进行了研究,得到了拦挡坝高度对泥石流流速的影响规律。 【学位授予单位】：石家庄铁道大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P642.23;TD926.4

【图文】：

要求模型砂能够正确反应尾矿砂的性质[36]。选取位于井陉矿区华能上安电厂的粉煤灰为模型砂对象，取灰口 30 m 处。通过试验测得所选模型砂的各项物理指标如表表 3-4 模型砂物理力学性质指标sρ3)干密度dρ/(g cm-3)内摩擦角 /° 粘聚力c/kPa 中值粒径 1.05 28 1.8 0.0型砂起动流速的测定动流速的测定在模型水槽中进行，，模型水槽总长 6 m，宽 0.2 m(如图 3-4)。将粉煤灰均匀铺在水槽底部，长度为 2m，厚度为 试验前，保证粉煤灰浸泡充分。试验中通过调节进水口流量以速(如图 3-6)。最终测得粉煤灰的起动流速约为 7.18 cm/s。

试验水槽中铺设模型砂

【参考文献】

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本文编号：2711950