本文關(guān)鍵詞：尾礦庫潰壩尾砂下泄數(shù)值模擬研究

  更多相關(guān)文章： 尾礦庫 潰壩 流變特性 數(shù)值模擬

【摘要】：尾礦庫是用來堆存金屬或非金屬礦山進行礦石選別后排出尾礦的場所,是一個具有高勢能的人造泥石流危險源。多年以來,國內(nèi)外尾礦庫潰壩事件時有發(fā)生,給庫區(qū)下游居民的生命財產(chǎn)及周邊環(huán)境帶來嚴重影響。尾礦庫潰壩后尾砂下泄是一個受著眾多因素影響的復(fù)雜問題,相關(guān)的研究十分欠缺,至今仍是借鑒水庫潰壩的計算方法。因此,加強尾礦庫潰壩問題的研究是非常必要的。根據(jù)現(xiàn)有的尾砂下泄計算方法的研究現(xiàn)狀,尾砂漿體的流變特性、流動控制方程、數(shù)值計算方法、參數(shù)確定方法等等,都是需要進行研究的。本文采用取自三個不同尾礦庫的尾礦砂配置成潰壩下泄飽和漿體進行流變試驗,探討其流變特性和參數(shù)取值;結(jié)合廣東省梅州市五華縣白石嶂鉬礦3號尾礦庫潰壩計算,探討潰壩尾砂演進的模擬計算方法;通過多種方案計算,研究了尾礦砂漿體流變特性、潰砂總量及下游河道坡度三個因素對下泄尾砂淹沒距離和淹沒深度的影響,探討了潰口下游近距離內(nèi)設(shè)置攔擋壩對下泄尾砂的阻擋效果。研究主要獲得了以下認識:(1)尾砂漿體的流變特性基本符合賓漢流體的變化規(guī)律,漿體流動可以用賓漢模型予以模擬。但是,不同類型尾礦砂漿體的流變特性參數(shù)差異較大,同一尾礦砂漿體流變特性受濃度的影響也很大。(2)基于水庫潰壩建立的經(jīng)驗公式法,對尾礦砂的針對性不強。現(xiàn)有的經(jīng)驗公式法未能考慮尾礦砂漿體粘滯性及其變化對尾砂演進的影響,未能反映河道轉(zhuǎn)向、山體阻擋等的影響,其適用性還有待研究和改進;數(shù)值模擬法可以綜合考慮各種復(fù)雜因素的影響,能較好地模擬尾砂流動的動態(tài)過程,通過合適建模與計算參數(shù)選取,可以得到較為合理的計算結(jié)果。(3)尾砂漿體流變特性、潰砂總量以及下游河道坡度對下泄尾砂演進都有較為顯著的影響。漿體流變參數(shù)值越小、潰砂總量越大、下游河道坡度越陡時,下泄尾砂的演進距離越遠。其中,尤以流變參數(shù)的影響最大。攔擋壩對下泄尾砂演進的阻擋作用十分明顯,能有效減小下泄尾砂的淹沒范圍。
【關(guān)鍵詞】：尾礦庫 潰壩 流變特性 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TV698.237;TV649
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-21
• 1.1 研究背景及意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-19
• 1.2.1 流變模型12-15
• 1.2.2 尾礦砂漿體流變特性的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.2.3 尾礦庫潰壩后下泄尾砂演進的研究現(xiàn)狀16-19
• 1.3 研究內(nèi)容及技術(shù)路線19-21
• 1.3.1 研究內(nèi)容19
• 1.3.2 技術(shù)路線19-21
• 第二章 尾礦砂漿體流變特性研究21-35
• 2.1 尾礦砂樣品21-23
• 2.1.1 樣品來源21-22
• 2.1.2 顆粒級配分析22-23
• 2.2 尾礦砂漿體制作23-24
• 2.3 試驗儀器24-26
• 2.4 試驗方法26-27
• 2.5 流變曲線特征分析27-28
• 2.6 流變模型及參數(shù)確定28-31
• 2.7 尾礦砂漿體濃度及尾礦砂類型對流變特性的影響31-34
• 2.7.1 尾礦砂漿體濃度的影響31-32
• 2.7.2 尾礦砂類型的影響32-34
• 2.8 本章小結(jié)34-35
• 第三章 下泄尾砂演進的計算方法分析35-44
• 3.1 經(jīng)驗公式計算方法35-38
• 3.1.1 潰口寬度的計算35
• 3.1.2 潰口處下泄尾砂最大流量的計算35-36
• 3.1.3 下游不同計算斷面處潰壩尾砂最大流量的計算36-37
• 3.1.4 潰壩尾砂傳播時間的計算37
• 3.1.5 潰口處下泄尾砂流量過程線的計算37-38
• 3.2 數(shù)值模擬計算方法38-42
• 3.2.1 基本假定38
• 3.2.2 控制方程38-40
• 3.2.3 數(shù)值離散方法40-41
• 3.2.4 ANSYS CFX數(shù)值模擬軟件41-42
• 3.3 兩種計算下泄尾砂演進方法的比較分析42-43
• 3.4 本章小結(jié)43-44
• 第四章 白石嶂鉬礦3號尾礦庫潰壩模擬44-68
• 4.1 項目概況44-47
• 4.2 計算工況確定47-48
• 4.3 經(jīng)驗公式法計算48-52
• 4.3.1 計算步驟及相關(guān)計算參數(shù)確定48-51
• 4.3.2 計算結(jié)果及分析51-52
• 4.4 數(shù)值模擬法計算52-65
• 4.4.1 模型建立52-53
• 4.4.2 模型參數(shù)設(shè)置53-56
• 4.4.3 模型調(diào)試及合理性分析56-62
• 4.4.4 模擬計算結(jié)果分析62-65
• 4.5 兩種方法計算結(jié)果對比分析65-66
• 4.6 本章小結(jié)66-68
• 第五章 不同因素對尾砂下泄演進影響研究68-82
• 5.1 三種影響因素的計算工況68-70
• 5.2 漿體流變特性對下泄尾砂演進的影響70-73
• 5.2.1 模型建立70-71
• 5.2.2 模型參數(shù)設(shè)置71-72
• 5.2.3 模擬結(jié)果分析72-73
• 5.3 潰砂總量對下泄尾砂演進的影響73-75
• 5.3.1 模型建立及參數(shù)設(shè)置73-74
• 5.3.2 模擬結(jié)果分析74-75
• 5.4 下游河道坡度對下泄尾砂演進的影響75-77
• 5.4.1 模型建立及參數(shù)設(shè)置75
• 5.4.2 模擬結(jié)果分析75-77
• 5.5 攔擋壩對下泄尾砂演進的影響77-80
• 5.5.1 計算工況77-78
• 5.5.2 攔擋壩的下游修筑距離對下泄尾砂演進的影響78-80
• 5.5.3 攔擋壩的修筑高度對下泄尾砂演進的影響80
• 5.6 本章小結(jié)80-82
• 結(jié)論與展望82-84
• 1、論文主要結(jié)論82-83
• 2、研究展望83-84
• 參考文獻84-87
• 攻讀碩士期間取得的研究成果87-88
• 致謝88-89
• 附件89

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陶東良;;某鉬礦尾礦庫洪水潰壩模型試驗研究[J];工程設(shè)計與研究;2011年01期

2 徐宏達;我國尾礦庫病害事故統(tǒng)計分析[J];工業(yè)建筑;2001年01期

3 陳青生, 孫建華;礦山尾礦庫潰壩砂流的計算模擬[J];河海大學(xué)學(xué)報;1995年05期

4 黃玉誠,孫恒虎;尾砂作骨料的似膏體料漿流變特性實驗研究[J];金屬礦山;2003年06期

5 陳殿強;何峰;王來貴;;鳳城市某尾礦庫潰壩數(shù)值計算[J];金屬礦山;2009年10期

6 翟永剛;吳愛祥;王洪江;陳琴瑞;李航空;嚴佳龍;;全尾砂膏體料漿的流變特性研究[J];金屬礦山;2010年12期

7 I.N.巴塔查里亞;D.潘達;P.班德帕德海亞;許孫曲;;鎳紅土礦懸濁液的流變學(xué)行為[J];國外選礦快報;1999年04期

8 郭朝陽;唐治亞;;尾礦庫潰壩模型探討[J];中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù);2010年01期

9 金佳旭;梁力;吳鳳元;郭文亮;董天文;;尾礦壩潰壩模擬及影響范圍預(yù)測[J];金屬礦山;2013年03期

10 許遠瑤;喬永安;;潰壩水流計算的幾個問題[J];人民黃河;1983年06期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 王孟來;尾礦壩潰后流動過程及防護措施研究[D];重慶大學(xué);2011年

2 董成會;尾礦堆積壩潰壩分析及數(shù)值模擬研究[D];南昌大學(xué);2012年

3 賴成光;城市地區(qū)水庫潰壩洪水演進數(shù)值模擬研究[D];華南理工大學(xué);2013年

，

本文編號：707388