【摘要】：尾礦庫是用以堆存金屬或非金屬礦山進行選礦后排出的尾礦或其他工業(yè)廢渣的場所,同時也是一個具有高勢能的人造泥石流危險源。尾礦庫的安全運行,對確保周邊居民生命財產(chǎn)安全和礦山企業(yè)的綠色、可持續(xù)發(fā)展至關重要。因此本文將以齊大山尾礦壩為例,主要通過FLAC3D軟件建模,對壩體進行滲流計算和靜動力穩(wěn)定性研究。主要研究工作如下:根據(jù)尾礦庫安全技術規(guī)程可知,該尾礦庫為二級尾礦庫,允許最小干灘長度為100m。因此通過FLAC3D對尾礦壩建模計算,研究了在100m、150m、200m三種不同干灘長度下尾礦壩的滲流穩(wěn)定性。主要通過孔壓云圖的分布、浸潤線的位置、流速矢量等對尾礦壩進行分析。計算結果顯示,隨著干灘長度的減小,即水位的升高,壩體浸潤線也隨之上升,滲流流速也逐漸增大,其最大流速均發(fā)生在初期壩附近;并且在100m干灘長度下,浸潤線的最小埋深滿足規(guī)范規(guī)定的6~8m的要求。通過對尾礦壩的位移變形、應力分布以及剪應變的變化等進行靜力分析研究。結果表明,壩體處于受壓狀態(tài),屬于穩(wěn)定形態(tài);最大剪應力主要發(fā)生在壩坡中下部。并基于強度折減法計算了干灘長度對壩體的影響規(guī)律,結果顯示,隨著干灘長度的減小,壩體剪應變區(qū)域逐漸增大并變寬,同時堆積壩剪應變區(qū)域逐漸貫通,隨之安全系數(shù)逐漸減小;同時利用極限平衡法對壩體進行安全評價,其計算所得安全系數(shù)和滑移面位置與強度折減法基本接近�；跐B流和靜力穩(wěn)定研究的基礎上,通過對干灘長度為100m情況下的尾礦壩進行動力響應分析。分別從震后應力場、位移場、動孔壓分布、以及加速度等方面進行了研究,并利用STAB極限平衡軟件對尾礦壩在地震荷載下的穩(wěn)定性進行了安全評價;以及應用PL-Finn模型對尾礦壩進行液化分析,結果表明,壩體蓄水區(qū)發(fā)生大面積液化,壩坡也發(fā)生了部分液化,并且發(fā)生液化的部分超孔壓比接近0.8,有效應力接近于0。通過上述內(nèi)容研究可得,壩體滲流穩(wěn)定與干灘長度息息相關,三種工況下的浸潤線均無溢出情況,但隨著壩體的加高,有溢出風險;利用強度折減法和極限平衡法對壩體進行靜力分析所得的最小安全系數(shù)分別為1.43和1.49,滿足規(guī)范規(guī)定的1.15的要求。但壩體在動力作用下其最小安全系數(shù)為1.16,接近規(guī)范允許的最小要求1.05,并且壩體發(fā)生了大面積液化,為保證尾礦庫的安全運行,需要對壩體進行加固處理。
【學位授予單位】：遼寧科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TV649;TV223.4

【參考文獻】

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本文編號：2589023