锡冶山尾矿坝渗流场模拟分析

发布时间：2017-05-17 19:05

  本文关键词：锡冶山尾矿坝渗流场模拟分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 尾矿是矿山的重要生产设施,坝内存有大量的尾矿砂和水,坝体一旦溃决,坝内的尾矿砂和水就将以泥石流的形式涌出,造成的后果将不堪设想。前人进行的大量理论研究及工程实例统计资料表明,在影响尾矿坝安全稳定的诸因素中,坝体渗流浸润面位置是极为重要的因素之一。因些有必要在尾矿坝稳定性评价中对坝体渗流场进行研究,以确定浸润面的位置及分析其影响因素,并提出应对方案。 本文主要研究锡冶山尾矿坝的渗流场变化规律。锡冶山尾矿在几十年的运行中出现了不少的故障,更兼考虑其加高到100m的情况,需要对其渗流稳定性进行研究。主要完成下列工作: (1)通过现场勘察、试验分析,掌握锡冶山尾矿坝坝体运行的历史和现状情况及岩土工程情况; (2)针对尾矿坝体材料的特征,引入渗流理论,建立渗流场二维有限元计算模型,进行数值模拟计算,分析坝体渗流场的变化规律; (3)计算锡冶山尾矿坝体具体破坏类型并对坝体稳定性进行了评价分析,并提出处理措施; (4)对锡冶山尾矿坝加高到100m进行可行性分析,对坝体进行扩容设计;并分析坝体加高后的渗流稳定性; (5)针对本研究的内容和方法,提出文中的不足;并结合行业的发展提出日后工作中可以改进的方面。
【关键词】：尾矿坝 渗流场 浸润线 稳定性 数值模拟
【学位授予单位】：武汉科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TD928
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-12
• 1.1 尾矿坝工程概况9
• 1.2 尾矿坝渗流问题描述9
• 1.3 尾矿坝渗流分析的意义9-10
• 1.4 尾矿坝渗流分析的思路10
• 1.5 国内外研究现状10-11
• 1.6 本文研究思路和内容11-12
• 第二章 锡冶山尾矿坝概况12-17
• 2.1 地质地貌条件12
• 2.2 水文地质条件12-13
• 2.2.1 防排洪标准12
• 2.2.2 洪水计算12
• 2.2.3 调洪计算12-13
• 2.3 工程概况13-14
• 2.3.1 尾矿库的组成及规模13
• 2.3.2 初期坝13
• 2.3.3 筑坝方法13-14
• 2.3.4 排洪系统14
• 2.3.5 尾矿堆积坝的排渗14
• 2.3.6 尾矿库的回水设施14
• 2.4 尾矿库的运行情况14-15
• 2.4.1 尾矿库运行情况概况14-15
• 2.4.2 初期尾矿堆积情况15
• 2.4.3 排洪设施情况15
• 2.4.4 坝坡渗水情况15
• 2.5 尾矿库沉积规律15-17
• 2.5.1 堆积尾矿的沉积规律15
• 2.5.2 堆积尾矿的分类15-17
• 第三章 尾矿坝渗流基本理论17-28
• 3.1 渗流基本理论17-24
• 3.1.1 达西定律及适用范围17
• 3.1.2 渗流基本方程17-24
• 3.2 考虑尾矿坝固结效应的渗流计算理论24-28
• 第四章 锡冶山尾矿坝渗流场模拟计算分析28-39
• 4.1 数值计算方法28-29
• 4.2 渗流方程的有限元解法29-33
• 4.3 锡冶山尾矿坝的渗流计算33-34
• 4.3.1 GEO-SLOPE 软件程序包简介33
• 4.3.2 渗流计算区域33
• 4.3.3 渗流计算区域的概化33-34
• 4.4 渗流场计算结果及其分析34-36
• 4.5 尾矿坝渗流场的影响因素分析36-39
• 4.5.1 尾矿堆坝干滩长度对坝体浸润线的影响36-37
• 4.5.2 坝内各层不同的渗透系数之比对坝体浸润线的影响37
• 4.5.3 尾矿坝下游平均坡度对坝体浸润线的影响37
• 4.5.4 尾矿坝上游冲积坡度对坝体浸润线的影响37
• 4.5.5 尾矿坝出口附近渗透系数(k 出)降低对浸润线的影响37-39
• 第五章 锡冶山尾矿坝渗透破坏分析39-45
• 5.1 评价方法39
• 5.2 渗流变形机理及表现形式39-40
• 5.3 锡冶山尾矿的渗流变形类型和稳定性分析40-42
• 5.3.1 锡冶山尾矿坝坝体材料粒径40-41
• 5.3.2 各类土临界坡降计算41-42
• 5.3.3 坝体渗流出水口坡降计算42
• 5.3.4 坝体渗流稳定判断42
• 5.3.5 坝体渗流稳定分析结果42
• 5.4 坝体渗流安全条件分析42-43
• 5.5 渗透变形的防治43-44
• 5.6 小结44-45
• 第六章 锡冶山尾矿库加高扩容研究45-52
• 6.1 上游式筑坝扩容可行性研究45-46
• 6.2 准中线法扩容技术方法与原理46-47
• 6.2.1 准中线法扩容工艺46-47
• 6.2.2 扩容原理47
• 6.3 扩容工艺主要研究内容47-48
• 6.4 锡冶山尾矿准中线扩容设计48-50
• 6.5 坝体渗流分析50-52
• 第七章 结论与展望52-54
• 7.1 结论52
• 7.2 展望52-54
• 参考文献54-58
• 致谢58-59
• 读研期间发表的论文59

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