尾矿库堆坝试验研究及稳定性分析

发布时间：2017-05-20 01:10

  本文关键词：尾矿库堆坝试验研究及稳定性分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 尾矿库是一种特殊的工业建筑物,是矿山三大控制性质工程之一。它的运营好坏,不仅影响到一个矿山企业的经济效益,而且与库区下游居民的生命财产安全问题及周边环境息息相关。尾矿库一旦发生事故,将会造成十分严重的后果。 凉山矿业有限公司拟在小打鹅沟新建一座尾矿库,属于山谷型尾矿库,小打鹅尾矿库采用上游法堆坝方式进行堆坝,初期坝坝顶标高1240m。本文以该尾矿库为研究对象,通过理论分析、物理模型试验、数值计算、工程实践相结合的方法,对室内尾矿的沉积规律和坝体的结构特点、尾矿的物理力学特性、以及尾矿堆积坝的稳定性等进行了系统研究。完成的主要工作和取得的科研成果如下: ①以小打鹅尾矿库的设计资料为依据,按照1:200的比尺缩小,堆积尾矿坝体模型。按照设计资料,在尾矿堆积坝体中埋设排水井、排水管以及地下水位测量管,测试尾矿堆积坝的渗流特性,探明了浸润线的位置,探索库内尾矿的沉积规律(颗粒分布情况)和坝体的结构特点(干滩面坡度、长度和分层)。 ②利用2D-FLOW软件进行了尾矿坝渗流场的数值计算分析。 ③对尾矿坝静力和动力稳定性进行了极限平衡法分析。 ④利用ANSYS软件,对小打鹅尾矿库进行数值模拟计算,得出尾矿坝体的应力、应变等分布规律、坝体的变形和位移,以及正常情况下和洪水情况下的主应力和剪应力等。
【关键词】：尾矿坝 物理模型试验 数值模拟 稳定性分析
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TD928
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 1 绪论8-15
• 1.1 引言8-9
• 1.2 尾矿工程概述9-11
• 1.2.1 尾矿及其分类9
• 1.2.2 尾矿库及其分类9-11
• 1.3 尾矿堆积形式11-13
• 1.3.1 上游式堆坝法11
• 1.3.2 下游式堆坝法11-12
• 1.3.3 中线式堆坝法12-13
• 1.3.4 高浓度尾矿堆积法(圆锥法)13
• 1.3.5 水库式尾矿堆积法(尾矿库挡水坝)13
• 1.4 尾矿库事故原因及其研究现状13-14
• 1.5 本文的研究内容14-15
• 2 小打鹅尾矿库工程概况及堆坝方法工艺研究15-23
• 2.1 小打鹅尾矿库工程概况15-17
• 2.1.1 小打鹅尾矿库的特点16-17
• 2.1.2 库区场地的工程地质条件与水文条件17
• 2.1.3 结论与建议17
• 2.2 小打鹅尾矿库堆坝方法与工艺研究17-23
• 2.2.1 概述17-19
• 2.2.2 堆坝方法研究19-20
• 2.2.3 旋流分级上游法筑坝技术20-23
• 3 小打鹅尾矿库堆坝模型试验研究23-41
• 3.1 模型试验的理论与试验设计23-27
• 3.1.1 模型试验原理与方法23-26
• 3.1.2 本课题模型试验采用的相似原理26-27
• 3.2 堆坝模型试验研究27-29
• 3.2.1 模型试验目的27-28
• 3.2.2 模型试验内容28
• 3.2.3 模型试验装置28
• 3.2.4 模型试验材料28-29
• 3.3 模型试验过程29-33
• 3.4 试验结果及分析33-39
• 3.4.1 试验结果33-34
• 3.4.2 试验结果分析34-39
• 3.5 尾矿力学性质测试39-41
• 3.5.1 试验依据与测试内容39
• 3.5.2 尾矿力学性质测试指标39-41
• 4 小打鹅尾矿库(坝)的稳定性分析与研究41-77
• 4.1 概述41
• 4.2 尾矿坝稳定性计算方法和分析流程41-42
• 4.3 尾矿库(坝)地下渗流场的数值计算42-53
• 4.3.1 地下渗流场有限元计算原理43-47
• 4.3.2 基于2D-FLOW 软件数值计算与结果分析47-53
• 4.4 尾矿坝静力和动力稳定性极限平衡法分析53-61
• 4.4.1 计算原理与计算程序53-57
• 4.4.2 荷载工况和稳定系数规范要求值57
• 4.4.3 计算剖面与材料分区57-58
• 4.4.4 尾矿材料的物理力学参数确定58
• 4.4.5 尾矿坝稳定性计算结果58-61
• 4.5 小打鹅尾矿库(坝)应力场的数值计算61-77
• 4.5.1 有限元法基本原理61-63
• 4.5.2 小打鹅尾矿库(坝)的数值模拟计算63-67
• 4.5.3 数值模拟计算结果与分析67-77
• 5 研究结论与建议77-80
• 5.1 研究结论77-78
• 5.2 建议与讨论78-80
• 致谢80-81
• 参考文献81-83
• 附录83-85

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 秦柯;杨超群;汪斌;段蔚平;;降雨条件下干式尾矿堆存坝的稳定性分析[J];现代矿业;2013年06期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 李广治;基于上游式快速高堆坝工艺及关键力学问题研究[D];重庆大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前5条

1 王孟来;尾矿坝溃后流动过程及防护措施研究[D];重庆大学;2011年

2 党宁;尾矿库排水井泄洪系统体型优化试验研究[D];西安理工大学;2010年

3 陈宇龙;尾矿库混合式筑坝坝体稳定性研究[D];重庆大学;2012年

4 王冀飞;矿山爆破对尾矿库安全影响监测与仿真研究[D];首都经济贸易大学;2013年

5 贾铮;尾矿坝爆破振动试验与仿真研究[D];首都经济贸易大学;2013年

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本文编号：380356