本文關(guān)鍵詞：某礦山排土場堆置要素優(yōu)化及穩(wěn)定性分析研究

  更多相關(guān)文章： 排土場 參數(shù)優(yōu)化 穩(wěn)定性分析 數(shù)值模擬

【摘要】：安全科學(xué)研究的重點之一是將事故消滅在萌芽狀態(tài),即本質(zhì)安全。本文研究在排土場設(shè)計之初,就考慮到影響排土場安全性的各種因素,設(shè)計優(yōu)化出一類既安全又經(jīng)濟的排土場。本文以云南省某金屬礦山擬建二號排土場為工程背景,基于極限平衡、飽和-非飽和理論、可靠度等理論,在排土場初步設(shè)計的基礎(chǔ)上探索了該排土場設(shè)計優(yōu)化及穩(wěn)定性分析的方法,為將來排土場的安全高效穩(wěn)定排放提供了指導(dǎo),取得的主要成果如下：(1)為研究不同堆置方式的時空效應(yīng)對排土場穩(wěn)定性的影響,在初步設(shè)計的基礎(chǔ)上,以不同堆置方式形成的排土場模型為分析基礎(chǔ),研究排土場各區(qū)域堆置過程中堆置參數(shù)優(yōu)化設(shè)計與安全系數(shù)的變化規(guī)律。研究結(jié)果表明,多臺階覆蓋式排土場有較高的安全系數(shù)；壓坡腳式排土場在初始堆置時,安全系數(shù)低,第6-8臺階以后安全系數(shù)遞增幅度不斷增大,由危險值逐漸趨于安全值。實際中可靈活組合壓坡腳式與覆蓋式兩種堆置方式,合理利用不同的堆置順序、坡腳阻滑等空間效應(yīng),促進(jìn)排土場的穩(wěn)定堆置。(2)運用飽和—非飽和滲流理論和邊坡穩(wěn)定性的分析理論,在不同降雨工況入滲的條件下,對二號排土場的排土終了邊坡的滲流場進(jìn)行分析。為了使降雨條件下排土場破壞規(guī)律更加明顯突出,特別設(shè)置了極端降雨工況,即持續(xù)24小時暴雨,降雨停止后再繼續(xù)動態(tài)模擬10天時間內(nèi)排土場內(nèi)部水力運移分布情況和安全系數(shù)變化規(guī)律；模擬結(jié)果表明排土場堆放的廢石土料的滲透系數(shù)較大,不易于地下水存儲,當(dāng)有降雨時坡腳處的地下水位就會在較短時間迅速升高,排土場邊坡整體穩(wěn)定性降低；坡腳處的地下水位線接近地表,持續(xù)降雨入滲條件下坡腳處的散體物料會出現(xiàn)過快飽和現(xiàn)象,如此導(dǎo)致發(fā)生牽引式滑坡的概率大大增加。隨著降雨情況的持續(xù),坡腳處的水力滲流方向發(fā)生改變,即流線由之前的從坡腳處滲入坡內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)橐莩銎麦w,這加大了帶走土層中的細(xì)小土粒的可能性,長期發(fā)展下去,極易引起坡腳松軟情況的發(fā)生；(3)利用蒙特卡洛法分析,探索了排土場在正常工況下、不同降雨條件下、降雨加地震三種工況下其整體安全系數(shù)小于標(biāo)準(zhǔn)值的概率。
【關(guān)鍵詞】：排土場 參數(shù)優(yōu)化 穩(wěn)定性分析 數(shù)值模擬
【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】：TD854.7
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 第一章 緒論12-22
• 1.1 研究背景12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-19
• 1.2.1 穩(wěn)定性評價方法現(xiàn)狀12-17
• 1.2.2 排土場邊坡設(shè)計研究現(xiàn)狀17-19
• 1.2.3 邊坡滲流與穩(wěn)定性影響研究現(xiàn)狀19
• 1.3 研究內(nèi)容技術(shù)路線19-22
• 1.3.1 主要研究內(nèi)容19-20
• 1.3.2 研究思路和技術(shù)路線20-22
• 第二章 排土場邊坡穩(wěn)定性影響因素22-30
• 2.1 排棄散體物料的物理力學(xué)性質(zhì)22-23
• 2.2 地基軟巖和地形坡度的影響23-24
• 2.3 排土場堆積排放工藝的影響24-26
• 2.4 地表水及地下水的影響26-30
• 2.4.1 水對巖土體強度參數(shù)的影響26-27
• 2.4.2 水對巖土體的力學(xué)作用27-30
• 第三章 擬建排土場地質(zhì)條件及其現(xiàn)狀30-42
• 3.1 地形地貌30
• 3.2 氣象與水文30
• 3.3 礦區(qū)地質(zhì)特征30-34
• 3.3.1 地層與構(gòu)造30-31
• 3.3.2 礦區(qū)工程地質(zhì)巖組的劃分31-34
• 3.4 場地地層滲透性34-35
• 3.5 地震及區(qū)域穩(wěn)定性35-36
• 3.6 排土場初步設(shè)計概況及現(xiàn)狀36-38
• 3.7 散體物料力學(xué)參數(shù)的選取38-39
• 3.8 允許安全系數(shù)的確定39-42
• 第四章 排土場堆置要素優(yōu)化42-88
• 4.1 SLOPE/W軟件介紹及基本理論42-43
• 4.1.1 彈塑性本構(gòu)模型42
• 4.1.2 Mohr-Coulomb屈服準(zhǔn)則42-43
• 4.2 排土場特征剖面43
• 4.3 排土場堆置要素優(yōu)化43-88
• 4.3.1 基底承載能力分析45-46
• 4.3.2 多臺階平地型排土場的極限堆載高度46-48
• 4.3.3 表土層底鼓臨界厚度48-50
• 4.3.4 多臺階山坡型排土場最終邊坡角估計50-55
• 4.3.5 第一臺階極限堆高計算55-56
• 4.3.6 臺階坡面角56-59
• 4.3.7 排土場工作平臺最小寬度59-60
• 4.3.8 第二臺階最大堆置高度60-64
• 4.3.9 最終平臺寬度優(yōu)化64-76
• 4.3.10 參數(shù)敏感性分析76-77
• 4.3.11 多臺階壓坡腳式排土場77-84
• 4.3.12 優(yōu)化小結(jié)84-88
• 第五章 排土場降雨滲流分析88-114
• 5.1 降雨入滲飽和一非飽和滲流理論88-89
• 5.2 排土邊坡飽和一非飽和滲流計算基本理論89-91
• 5.3 降雨條件下排土場邊坡滲流分析91-114
• 5.3.1 二維滲流分析軟件SEEP/W91
• 5.3.2 邊界設(shè)置91-92
• 5.3.3 降雨設(shè)置92
• 5.3.4 滲流場有限元分析92-93
• 5.3.5 材料參數(shù)的選取93-94
• 5.3.6 降雨入滲條件下滲流場模擬結(jié)果及其穩(wěn)定性分析94-104
• 5.3.7 雨型C時瞬態(tài)滲流場模擬結(jié)果及穩(wěn)定性分析104-112
• 5.3.8 降雨小結(jié)112-114
• 第六章 基于概率方法的排土場邊坡穩(wěn)定性分析114-128
• 6.1 MonteCarlo模擬基本思想114
• 6.2 隨機變量的概率分布和分布參數(shù)確定114-115
• 6.3 MonteCarlo試驗的次數(shù)115-116
• 6.4 排土場邊坡風(fēng)險評價116-125
• 6.4.1 優(yōu)化后排土場邊坡的穩(wěn)定性概率分布116-118
• 6.4.2 雨型A時排土場邊坡穩(wěn)定性概率分布118-120
• 6.4.3 雨型B時排土場邊坡穩(wěn)定性概率分布120-122
• 6.4.4 雨型C時排土場邊坡穩(wěn)定性概率分布122-124
• 6.4.5 結(jié)果分析124-125
• 6.5 排土場潛在滑坡模式分析125-126
• 6.6 降雨入滲影響的防治126-128
• 第七章 結(jié)論與展望128-130
• 7.1 主要結(jié)論128-129
• 7.2 展望129-130
• 致謝130-132
• 參考文獻(xiàn)132-137
• 附錄137

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 龐青蓉;排土場災(zāi)害形成原因與治理方法[J];中國礦山工程;2005年01期

2 郭振平;;龍門山石灰石礦排土場的選擇與應(yīng)用[J];輕金屬;2006年11期

3 朱吉春;;淺談連城錳礦4號礦段排土場的安全管理實踐[J];中國錳業(yè);2006年04期

4 王偉;;海州礦排土場工程復(fù)墾關(guān)鍵技術(shù)研究[J];科技資訊;2011年17期

5 廖知力;;排土場排洪措施研究[J];科技創(chuàng)新導(dǎo)報;2012年09期

6 徐興華;白逢義;滑本領(lǐng);;桑園排土場安全穩(wěn)定性分析與對策[J];礦業(yè)工程;2012年02期

7 ;排土場的調(diào)整與改造[J];金屬礦山;1974年06期

8 Ю.В.Демидов;梁英龍;;變形高排土場的安全生產(chǎn)[J];國外金屬礦采礦;1980年12期

9 戴楠;高階段排土場在攀枝花礦區(qū)的設(shè)計與實踐[J];鋼鐵釩鈦;1984年01期

10 謝振瑤;;排土場整體穩(wěn)定問題的分析與看法[J];有色金屬(礦山部分);1986年02期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李屹;;復(fù)雜條件下排土場擴能及安全探討[A];第二十屆“冀魯川遼晉瓊粵”七省礦業(yè)學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2013年

2 項元和;;露天礦排土場邊坡治理技術(shù)研究[A];全國公路生態(tài)綠化理論與技術(shù)研討會論文集[C];2009年

3 劉志斌;陳建平;范軍富;;生態(tài)演替原理在排土場復(fù)墾中的應(yīng)用[A];新世紀(jì) 新機遇 新挑戰(zhàn)——知識創(chuàng)新和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展（下冊）[C];2001年

4 葉馳驅(qū);;基于生物多樣性的黃土區(qū)排土場構(gòu)筑工藝研究[A];中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會2011年學(xué)術(shù)年會（CSAE 2011）論文摘要集[C];2011年

5 王永強;張繼春;;基于雷達(dá)技術(shù)的礦山排土場裂縫檢測方法[A];全國危險物質(zhì)與安全應(yīng)急技術(shù)研討會論文集（上）[C];2011年

6 孫俊如;;排土場地質(zhì)災(zāi)害治理及安全管理[A];第十八屆川魯冀晉瓊粵遼七省礦業(yè)學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2011年

7 代永新;李如忠;盧敬標(biāo);;北口排土場坡腳安全控制技術(shù)[A];中國采選技術(shù)十年回顧與展望[C];2012年

8 胡方強;張超;;白馬鐵礦Ⅳ排土場安全使用的有效手段[A];魯冀晉瓊粵川遼七省金屬（冶金）學(xué)會第十九屆礦山學(xué)術(shù)交流會論文集（管理及綜合卷）[C];2012年

9 呂春娟;白中科;;平朔露天礦排土場水分調(diào)控技術(shù)研究[A];紀(jì)念中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會成立30周年暨中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會2009年學(xué)術(shù)年會（CSAE 2009）論文集[C];2009年

10 孫蓉;張翔;武青山;;保山昆鋼嘉華水泥建材有限公司施甸縣小官市石灰石礦排土場擋土壩的設(shè)計與驗算[A];第五屆水泥礦山年會暨“十二五”水泥礦山發(fā)展論壇文集[C];2011年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 杜宇;開展非煤礦山排土場專項整治行動[N];中國礦業(yè)報;2008年

2 記者　劉萍;寶山鐵礦排土場通過環(huán)保驗收[N];中國環(huán)境報;2006年

3 周明;撫順復(fù)墾一大型采礦排土場[N];中國國土資源報;2007年

4 記者 武巖峰;昔日排土場 今日風(fēng)景區(qū)[N];錫林郭勒日報;2010年

5 闞明寶 王蓓;首鋼水廠礦廢棄排土場也能降耗[N];中國冶金報;2006年

6 林克昌;龍巖：部門聯(lián)合排查礦區(qū)地災(zāi)隱患[N];中國國土資源報;2009年

7 王一鳴;昔日矸石黑山 今朝綠草鶯飛[N];中國礦業(yè)報;2007年

8 記者 王大為;榮天厚主持召開2007年行署第一次常務(wù)會[N];錫林郭勒日報;2007年

9 李文斌 薛本貴;開辟根治酸水新途徑[N];中國礦業(yè)報;2002年

10 特約記者 劉雪泉;130畝大豆苗作證[N];中國礦業(yè)報;2007年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 秦宏楠;紫金山金銅礦排土場滑坡誘發(fā)機理及監(jiān)測預(yù)警技術(shù)研究[D];北京科技大學(xué);2016年

2 王光進(jìn);超高臺階排土場散體介質(zhì)力學(xué)特性及邊坡穩(wěn)定性研究[D];重慶大學(xué);2011年

3 王俊;水浸基底排土場邊坡破壞機理及預(yù)控技術(shù)研究[D];中國礦業(yè)大學(xué)（北京）;2015年

4 王莉;露天礦大型排土場穩(wěn)定性及安全控制關(guān)鍵技術(shù)研究[D];北京科技大學(xué);2015年

5 紀(jì)玉石;黃土基底排土場失穩(wěn)機理與穩(wěn)定控制技術(shù)研究[D];東北大學(xué);2013年

6 王洪江;銅礦排土場細(xì)菌強化浸出機理及新工藝研究[D];中南大學(xué);2006年

7 周玉新;礦山邊坡裂隙巖體和排土場地下水流數(shù)值模擬研究[D];河海大學(xué);2005年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 史良貴;新橋礦業(yè)有限公司二期排土場穩(wěn)定性及排土工藝優(yōu)化研究[D];中南大學(xué);2005年

2 張鯤華;某露天鐵礦2~#排土場參數(shù)優(yōu)化研究[D];昆明理工大學(xué);2015年

3 孟星吟;某露天礦陡傾地形排土場的穩(wěn)定性安全研究[D];昆明理工大學(xué);2015年

4 王龍飛;金堆城北部排土場水土流失災(zāi)害現(xiàn)狀調(diào)查及侵蝕規(guī)律研究[D];長安大學(xué);2015年

5 文月榮;不同植被恢復(fù)模式下煤礦排土場土壤碳庫管理指數(shù)與土壤酶活性研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2016年

6 任志勝;晉陜蒙礦區(qū)排土場土體新構(gòu)模式及土壤生態(tài)效應(yīng)[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2016年

7 陳耀華;降雨作用下排土場邊坡穩(wěn)定性分析[D];昆明理工大學(xué);2016年

8 淮筱斌;某礦山排土場堆置要素優(yōu)化及穩(wěn)定性分析研究[D];昆明理工大學(xué);2016年

9 黃敏;永平銅礦西部排土場邊坡穩(wěn)定性分析[D];中南大學(xué);2008年

10 富崇彥;孝義鋁礦內(nèi)排土場失穩(wěn)控制工程研究[D];中南大學(xué);2009年

，

本文編號：903993