【摘要】：尾礦庫是礦山企業(yè)人造的重大危險源。據(jù)不完全統(tǒng)計截至2016年我國現(xiàn)有尾礦庫8385座,其中有病庫391座。21世紀(jì)以來尾礦庫大小事故不斷,前后發(fā)生事故97起,大事件占74.2%。這些事故多發(fā)于當(dāng)?shù)氐难雌?因此為提高礦山的安全系數(shù),避免不必要的損失,進一步加強汛期對尾礦庫壩體穩(wěn)定性的研究是非常必要的。針對汛期影響尾礦庫壩體安全的相關(guān)因素進行辨識總結(jié),汛期影響尾礦庫壩體安全的主要因素有天然因素、技術(shù)因素和管理因素等。從事故的表現(xiàn)形式上看,尾礦庫事故主要是由洪水和管理不善引起的潰壩、滑坡、壩體滲漏及變形等。魯中礦業(yè)御駕泉尾礦庫是山東境內(nèi)規(guī)模最大的尾礦庫,設(shè)計允許堆筑至370m水平,總壩高可達115m,總庫容可達到5300萬m3。此尾礦庫是山東省內(nèi)規(guī)模和庫容量最大的尾礦庫,以其為工程背景進行尾礦庫汛期相關(guān)的滲流和壩體穩(wěn)定性研究。實地勘察并收集御駕泉尾礦庫的基本地質(zhì)資料,尾礦物理力學(xué)特性,尾礦壩底層分布,以及相關(guān)的監(jiān)測數(shù)據(jù)等。針對收集的資料進行整合分析,把相關(guān)信息應(yīng)用于汛期的壩體穩(wěn)定性分析中。采用數(shù)值模擬技術(shù),針對御駕泉尾礦庫的現(xiàn)狀進行汛期的壩體滲流分析。以控制庫內(nèi)水位線模擬汛期時庫內(nèi)的水量變化,分析對比浸潤線的移動、壩體內(nèi)水壓的變化、以及壩體應(yīng)力集中的相關(guān)研究。提出汛期御駕泉尾礦庫的干灘長度與壩體水平應(yīng)力的相關(guān)多項式,認(rèn)為汛期尾礦庫水位的變化直接影響了壩體內(nèi)浸潤線、孔隙水壓力以及應(yīng)力變化,對尾礦庫壩體的安全有直接影響,汛期尾礦庫的安全必須引起重視。采用瑞典圓弧法對汛期尾礦庫壩體進行極限平衡分析,多方面考慮(包括結(jié)構(gòu)力學(xué)參數(shù)、水壓等)綜合分析尾礦庫壩體的穩(wěn)定性。采用FLAC軟件進行強度折減,計算御駕泉尾礦庫壩體堆筑過程中是否含水兩方面不同標(biāo)高的安全系數(shù),并安全系數(shù)對比分析及驗證。對汛期的洪水漫頂致災(zāi)機理進行分析研究,提出潰口變化的數(shù)學(xué)模型。汛期安全是尾礦庫工作的重點,為安全度汛,御駕泉尾礦庫安裝了尾礦庫綜合監(jiān)測系統(tǒng),及時準(zhǔn)確掌握影響汛期尾礦庫安全的各因素的變化,做到及時進行汛期的提前預(yù)測,調(diào)洪庫容的校驗。提前檢查和維護壩體及其相關(guān)設(shè)施,以保證能夠安全度汛。針對可能發(fā)生的安全事故,作出預(yù)案及相關(guān)的應(yīng)急響應(yīng),以確保當(dāng)發(fā)生的事故能實施有效及時的救助。
【圖文】：

山東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 第一章 緒論第一章 緒論1.1 課題來源及意義尾礦庫是指礦山企業(yè)筑壩攔截谷口或圍地構(gòu)成的，用以堆存金屬或非金屬礦山進行礦石選別后排出尾礦或其他工業(yè)廢渣的場所。有數(shù)據(jù)顯示，，截至 2016 年我國共有尾礦庫8385 座，但是其真實數(shù)量必將大于此值,其中有病庫 391 座[1]。近 60 年來，我國共發(fā)生175 起尾礦庫事故，其中壩坡失穩(wěn)事故率達 8.0%，壩面沖刷、塔管隧洞破壞、跑礦和滲流、遭遇洪水事故率高達 80.6%，自 2000 年以來我國尾礦庫基本上年年發(fā)生事故，事故發(fā)生情況如圖 1.1 所示，共發(fā)生事故 97 起，其中大事件 72 起，占74.2%。從 2003 年開始隨著礦產(chǎn)品價格的上漲事故發(fā)生起數(shù)逐年增長，直到 2012 年后，才下對穩(wěn)定下來。

1.3 課題研究內(nèi)容和技術(shù)路線針對汛期尾礦庫的安全進行相關(guān)的理論與安全穩(wěn)定性分析，以魯中礦業(yè)御駕泉尾礦庫為工程背景進行相關(guān)的課題研究。技術(shù)路線如圖1.2 所示。主要研究內(nèi)有：圖1.2 研究技術(shù)路線Fig.1.2 Research technology route（1）查閱大量尾礦庫的文獻，搜集并研究與汛期尾礦庫壩體安全穩(wěn)定性相關(guān)的資料進行閱讀分析，并且進行分類整理。（2）進行現(xiàn)場調(diào)研，收集御駕泉尾礦庫的基本地質(zhì)信息，查閱并確定汛期御駕泉尾礦庫的堆筑材料的物理參數(shù)，通過尾砂土工試驗補充尾砂物理參數(shù)，并且查找整理汛期影響尾礦庫壩體安全的危險因素。（3）根據(jù)調(diào)研材料使用達西定律進行汛期御駕泉尾礦庫的滲流分析，應(yīng)用
【學(xué)位授予單位】：山東理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TD926.4

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本文編號：2599020