尾矿库堆坝试验研究及稳定性分析
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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。
Tailings Treasury is a special kind of industrial buildings. It is one of the three major controlling projects of mines. It's good or bad operation not only impact on the economic benefits of mining enterprises but also impact the residents safety of life and property who live in the lower reaches of the reservoir area and the surrounding environment. Once the tailing is in the event of accidents, it will result in very serious consequences.
     Liangshan Mining Co., Ltd. proposed a new valley-based tailings dam in the Xiaodae ditch using the upstream dam construction method. The early crest elevation is 1240m. Based on the study for the tailings, the paper research on the indoor tailings deposition of the law, the dam structure, the physical and mechanical properties of tailings, the tailings piled up, as well as the stability of the dam, and so on, through physical model tests and theoretical analysis, numerical computation, engineering practice research methods. The completion of the work and achieved major scientific research are as follows:
     ①T ailings Treasury to the design of information-based, in accordance with the scale of 1:200 reduced the accumulation of tailings dam model. According to the information in the tailings piled up in the body buried drainage wells, drain pipes and underground water level measurement and testing of the tailings dam seepage accumulation characteristics of the invasion proved the location of the line, bank to explore the law of tailings deposition (particle distribution) and the structural characteristics of the dam (dry beach surface slope, length and grade-separated).
     ②Numerical analysis of the tailings dam seepage field using 2D-FLOW software.
     ③Limit equilibrium analysis of the tailings dam static and dynamic stability.
     ④Numerical simulation of Xiaodae tailings Reservoir using ANSYS software, which come to the stress and strain distribution of tailings dam body, the dam deformation and displacement, and the main stress and shear stress under normal circumstances and the flood of cases, etc.
引文
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