發(fā)布時間：2017-08-06 20:32

  本文關(guān)鍵詞：某尾礦庫尾礦沉積特性對壩體穩(wěn)定性的影響分析

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【摘要】：尾礦庫是選礦廠的重要生產(chǎn)設(shè)施,是用來長期堆存礦石經(jīng)過磨碎選別后有用成分達(dá)不到目前技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件的選礦廢棄物。尾礦庫的安全與否,關(guān)系到作業(yè)人員、下游地區(qū)居民的生命和財產(chǎn)安全以及礦山生產(chǎn)生活的正常開展。一旦尾礦庫發(fā)生潰壩事故,將會是礦山生產(chǎn)生活的重大災(zāi)難,可能造成人員傷亡、經(jīng)濟(jì)損失和環(huán)境污染。從尾礦庫建設(shè)到運(yùn)行的時間尺度來看,影響尾礦庫安全的主觀因素可能從選址、工程勘察、尾礦庫設(shè)計、施工到日常的生產(chǎn)運(yùn)行及安全管理,每一個環(huán)節(jié)上都有可能造成尾礦庫積累下不可逆轉(zhuǎn)的重大隱患和缺陷。由于尾礦庫的建設(shè)期即是它的使用期,一般都是長達(dá)十多年甚至是數(shù)十年之久,故而尾礦庫的設(shè)計對尾礦庫施工和生產(chǎn)運(yùn)行有著不可替代的長遠(yuǎn)的指導(dǎo)意義,其中尾礦庫壩體穩(wěn)定性分析是尾礦庫設(shè)計的重要部分。目前在尾礦庫設(shè)計中建立的壩體模型沒有考慮尾礦沉積特性,還是以全尾礦的物理力學(xué)性質(zhì)參數(shù)計算尾礦庫的壩體穩(wěn)定性,但是在尾礦庫的建設(shè)過程中,尾礦從放礦口流向庫內(nèi)的過程中,顆粒由于自重不同,具有從粗到細(xì)逐漸沉積下來的特性,導(dǎo)致尾礦庫建設(shè)過程的壩體結(jié)構(gòu)會受到沉積特性的影響。因此研究沉積特性對尾礦庫壩體穩(wěn)定性的影響就極為重要。本文在分析沉積特性對尾礦庫壩體穩(wěn)定性的影響時從兩方面入手分析,一方面是分析沉積特性對尾礦壩穩(wěn)定性計算結(jié)果的影響；一方面針對尾礦沉積的不均勻性,計算尾礦壩穩(wěn)定性的可靠度及尾礦材料的敏感度。通過分析得到以下結(jié)論：(1)本文以某尾礦庫為工程實例,通過在放礦口和沿尾礦流動的方向?qū)嵉厝?對取回來的樣品,采用篩析法對樣品進(jìn)行顆粒分析試驗,分析該尾礦庫尾礦的沉積特性。按照《尾礦庫安全技術(shù)規(guī)程》(AQ2006-2005)附錄B中各級尾礦的平均粒徑作為分類標(biāo)準(zhǔn),劃分沉積在庫內(nèi)各個位置的尾礦的類別。對不同類別的尾礦進(jìn)行直剪試驗和滲透試驗,獲得各類別尾礦的抗剪強(qiáng)度、凝聚力、滲透系數(shù)。(2)對于第一方面的研究,分別建立以全尾礦形成均勻的壩體結(jié)構(gòu)(即不考慮沉積特性)和根據(jù)尾礦的沉積特性形成的壩體結(jié)構(gòu)模型。運(yùn)用有限元法對有沉積特性和無沉積特性的尾礦庫壩體模型分別進(jìn)行了滲流分析,比較有沉積特性和無沉積特性的尾礦庫壩體模型分別在正常運(yùn)行條件下和洪水運(yùn)行條件下的滲流分析結(jié)果(浸潤線的高度和孔隙水壓力),結(jié)果都顯示有沉積特性的尾礦庫壩體滲流穩(wěn)定性比無沉積特性的壩體穩(wěn)定性好。(3)把滲流分析結(jié)果耦合到壩體穩(wěn)定性分析中。通過考慮沉積特性和不考慮沉積特性的尾礦壩穩(wěn)定性分析結(jié)果對比發(fā)現(xiàn),在正常運(yùn)行條件下和洪水運(yùn)行條件下考慮沉積特性后計算的壩體穩(wěn)定性安全系數(shù)值相比不考慮沉積特性計算得到的安全系數(shù)小,在特殊運(yùn)行條件下考慮沉積特性后計算的壩體穩(wěn)定性安全系數(shù)值相比不考慮沉積特性計算得到的安全系數(shù)大。從以上結(jié)果分析可以發(fā)現(xiàn)考慮沉積特性和不考慮沉積特性計算的尾礦壩穩(wěn)定性是有差別的,因此很有必要在尾礦庫初步設(shè)計的壩體穩(wěn)定性分析中考慮尾礦的沉積特性。這樣計算出來的壩體穩(wěn)定性才符合尾礦壩實際的安全性。(4)在第一方面研究的基礎(chǔ)上,考慮尾礦沉積的不均勻性,通過用蒙特卡洛法分析三種運(yùn)行條件下的尾礦壩穩(wěn)定性可靠度可知,尾礦庫在正常運(yùn)行條件下、洪水運(yùn)行條件下的可靠性指標(biāo)均大于《水利水電工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50199—2013)中規(guī)定的3.2,但是在特殊運(yùn)行條件下的可靠性指標(biāo)低于規(guī)范值3.2,不滿足安全生產(chǎn)要求,但是在第四章中采用三種極限平衡法計算的安全系數(shù)是滿足安全生產(chǎn)要求的,可知使用可靠性分析方法計算壩體穩(wěn)定性的必要性。(5)結(jié)合可靠性分析結(jié)果,分析影響尾礦壩穩(wěn)定性的各類別的尾礦材料的物理力學(xué)參數(shù)的敏感性,得出在三種運(yùn)行條件下尾細(xì)砂的內(nèi)摩擦角敏感度最高,即對尾礦壩的穩(wěn)定性影響最大。
【關(guān)鍵詞】：尾礦壩 沉積特性 穩(wěn)定性 可靠度
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TD926.4
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-13
• 第一章 緒論13-19
• 1.1 選題背景及意義13-14
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀綜述14-16
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容16-17
• 1.4 本文技術(shù)路線17-19
• 第二章 尾礦庫概況19-24
• 2.1 尾礦庫地質(zhì)概況19-21
• 2.1.1 地形地貌19
• 2.1.2 工程地質(zhì)條件19-20
• 2.1.3 水文地質(zhì)條件20-21
• 2.1.4 地震21
• 2.2 尾礦壩21-23
• 2.2.1 初期壩21-22
• 2.2.2 堆積壩22-23
• 2.3 本章小結(jié)23-24
• 第三章 尾礦沉積特性分析及物理力學(xué)性質(zhì)試驗24-44
• 3.1 尾礦的沉積特性24-25
• 3.2 尾礦取樣25-26
• 3.3 尾礦顆粒分析試驗26-34
• 3.3.1 顆粒分析試驗方法26-27
• 3.3.2 試驗過程27-28
• 3.3.3 試驗結(jié)果分析28-34
• 3.4 尾礦直剪試驗34-39
• 3.4.1 直剪試驗方法34-35
• 3.4.2 試驗過程35-38
• 3.4.3 試驗結(jié)果分析38-39
• 3.5 尾礦滲透試驗39-42
• 3.5.1 滲透試驗方法39
• 3.5.2 實驗過程39-41
• 3.5.3 試驗結(jié)果分析41-42
• 3.6 本章小結(jié)42-44
• 第四章 尾礦沉積特性對壩體穩(wěn)定性計算結(jié)果的影響44-58
• 4.1 尾礦壩穩(wěn)定性分析方法44-48
• 4.1.1 尾礦壩穩(wěn)定性分析方法對比44-45
• 4.1.2 極限平衡法45-48
• 4.1.3 Slide軟件介紹48
• 4.2 尾礦壩模型建立48-49
• 4.3 尾礦壩滲流分析49-52
• 4.4 極限平衡法分析尾礦沉積特性對壩體穩(wěn)定性的影響52-56
• 4.4.1 尾礦庫正常運(yùn)行條件下對比分析53-54
• 4.4.2 尾礦庫洪水運(yùn)行條件下對比分析54-55
• 4.4.3 尾礦庫特殊運(yùn)行條件下對比分析55-56
• 4.5 本章小結(jié)56-58
• 第五章 尾礦沉積的不均勻性對壩體穩(wěn)定性的影響58-78
• 5.1 尾礦沉積的不均勻性分析58-59
• 5.2 可靠性分析方法59-60
• 5.3 尾礦壩穩(wěn)定性可靠度分析軟件Slide介紹60-64
• 5.3.1 概率分析類型選擇及簡介60-61
• 5.3.2 采樣方法選擇61-63
• 5.3.3 可靠性分析類型選擇63-64
• 5.4 尾礦壩穩(wěn)定性可靠度分析結(jié)果詮釋64-67
• 5.4.1 可靠性分析結(jié)果詮釋64-66
• 5.4.2 滑動面分析結(jié)果詮釋66-67
• 5.5 尾礦壩穩(wěn)定性可靠度分析67-74
• 5.5.1 尾礦庫正常運(yùn)行條件下的可靠度分析67-69
• 5.5.2 尾礦庫洪水運(yùn)行條件下的可靠度分析69-72
• 5.5.3 尾礦庫特殊運(yùn)行條件下的可靠度分析72-74
• 5.6 敏感度分析74-77
• 5.7 本章小結(jié)77-78
• 第六章 結(jié)論與展望78-81
• 6.1 主要結(jié)論78-80
• 6.2 存在的問題與展望80-81
• 致謝81-82
• 參考文獻(xiàn)82-87
• 附錄A (攻讀碩士學(xué)位期間公開發(fā)表論文)87

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