解放铁矿尾矿坝设计及渗流稳定性分析

发布时间：2017-10-21 14:49

  本文关键词：解放铁矿尾矿坝设计及渗流稳定性分析

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【摘要】：步入21世纪以来,随着我国经济飞速发展,我国对各种矿产资源需求量呈指数增长,进而带动矿业的发展。目前我国尾矿库已经超过12000座,尾矿库内有大量有毒有害的尾矿渣,一旦尾矿坝垮塌或尾矿库发生大量泄流,会对周边人民生命财产与生态环境造成巨大的损害。因此尾矿库的安全稳定的运营对矿山企业单位意义重大。合理规划尾矿库库容、优化选择尾矿库地址并且安全设计尾矿坝,不仅可以保护尾矿库下游人民生命财产安全与周边环境,还可以减少企业单位运营成本、提高管理效率。本文以解放铁矿为研究对象,针对解放铁矿年排矿量,运营年限等要求,结合矿区工程地质条件,水文地质条件,气象条件,参照相关规范,对解放铁矿尾矿库的规划设计及模拟分析做出如下工作:阐述解放铁矿生产,运营状况,参照尾矿库相关设计规范,计算出合理尾矿库库容量,满足矿业单位需求;概述并分析矿区工程,水文等地质条件,选择尾矿库库址并设计尾矿初期坝与堆积坝;采用Geo-studio软件中的seep/W模块对初期尾矿坝与堆积坝渗流场进行数值模拟,得出渗流场的相关图件与数据;利用slope/W模块对堆积坝的稳定性进行数值模拟计算,给出安全系数与可能的滑动面;归纳概述尾矿坝与尾矿库稳定运行的影响因素,给出尾矿库与尾矿坝合理运营、维护的相关建议。
【关键词】：尾矿库 尾矿坝设计 稳定性 渗流场 数值模拟 Geo-studio
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD926.4
【目录】：

• 中文摘要4-5
• ABSTRACT5-12
• 第1章 引言12-22
• 1.1 选题的目的与意义12-13
• 1.1.1 研究的目的12-13
• 1.1.2 研究的意义13
• 1.2 国内外研究现状13-19
• 1.2.1 国外研究现状13-15
• 1.2.2 国内研究现状15-19
• 1.3 研究问题的提出19
• 1.4 研究内容与方法19-22
• 1.4.1 研究内容19-20
• 1.4.2 技术路线20-22
• 第2章 矿区地质环境背景22-31
• 2.1 自然地理22-24
• 2.1.1 矿山地理位置22-23
• 2.1.2 社会经济概况23
• 2.1.3 气象23
• 2.1.4 水文23-24
• 2.2 地形地貌24-25
• 2.3 地层岩性与地质构造25-26
• 2.3.1 地层岩性25-26
• 2.3.2 地质构造26
• 2.4 水文地质条件26-28
• 2.4.1 松散岩类孔隙水27
• 2.4.2 基岩裂隙水27-28
• 2.5 工程地质条件28-29
• 2.5.1 岩体28-29
• 2.5.2 松散土体29
• 2.6 矿体地质特征29-30
• 2.7 矿山及周边其他人类工程活动情况30-31
• 第3章 矿山基本情况31-36
• 3.1 矿山开采历史与现状31
• 3.2.1 矿山开采历史31
• 3.2.2 矿山开采现状31
• 3.2 矿山范围与储量31-33
• 3.2.1 矿区范围31-32
• 3.2.2 矿山资源及储量32-33
• 3.3 矿山开发利用33-36
• 3.3.1 生产建设规模33
• 3.3.2 工程布局、矿山阶段及采区布置33
• 3.3.3 设计利用储量33-34
• 3.3.4 开采层位、开采方法和开采顺序34
• 3.3.5 开拓运输方案34-35
• 3.3.6 矿山固体废弃物和废水处理方案35-36
• 第4章 尾矿库与尾矿坝设计36-48
• 4.1 库址选择36
• 4.2 尾矿库库容计算36-38
• 4.3 尾矿库占地38-39
• 4.4 尾矿库等级39-40
• 4.5 尾矿坝设计40-42
• 4.5.1 尾矿澄清距离的确定40
• 4.5.2 尾矿初期坝高度的确定40
• 4.5.3 尾矿初期坝40-41
• 4.5.4 尾矿副坝41
• 4.5.5 尾矿堆积坝41
• 4.5.6 尾矿坝体及库底排渗设计41
• 4.5.7 监测点41-42
• 4.6 尾矿库排水回水系统42-48
• 4.6.1 尾矿库防洪标准42
• 4.6.2 设计洪峰流量计算42-45
• 4.6.3 排水设施设计45-46
• 4.6.4 尾矿库区泄流46-47
• 4.6.5 尾矿回水47-48
• 第5章 大尾矿坝渗流场模拟与分析48-59
• 5.1 软件介绍48
• 5.2 初期坝渗流计算48-54
• 5.2.1 模型建立48-49
• 5.2.2 参数选取49-51
• 5.2.3 边界条件选取51
• 5.2.4 初期坝渗流计算结果分析51-54
• 5.3 堆积坝渗流计算54-57
• 5.3.1 模型建立54
• 5.3.2 参数选取54-55
• 5.3.3 边界条件选取55
• 5.3.4 堆积坝渗流计算结果分析55-57
• 5.4 渗流坡降计算57-58
• 5.5 本章小结58-59
• 第6章 尾矿坝稳定性分析59-78
• 6.1 有限元分析59-67
• 6.1.1 计算条件59
• 6.1.2 几何模型59
• 6.1.3 网格剖分59-60
• 6.1.4 边界条件的选取60
• 6.1.5 材料参数60-61
• 6.1.6 有限元计算结果分析61-67
• 6.2 极限平衡计算67-77
• 6.2.1 计算方法67
• 6.2.2 参数选取67-68
• 6.2.3 计算结果分析68-77
• 6.3 本章小结77-78
• 第7章 结论与建议78-80
• 7.1 结论78-79
• 7.2 建议79-80
• 参考文献80-84
• 作者简介及在学期间所得的科研成果84-85
• 致谢85-86
• 附件86-89

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