尾礦庫是一種特殊的水工建筑物,在安全和環(huán)保上又是重大的危險源和污染源,它的安全運(yùn)行對礦山有重要的意義,并直接關(guān)系下游居民的安危和公共設(shè)施的安全。作為礦山安全生產(chǎn)的重要設(shè)施,尾礦庫壩體內(nèi)貯存大量的尾礦砂和水,從已發(fā)生的尾礦庫潰壩事故可知,其破壞大多與水有關(guān),滲流引發(fā)的各類問題很復(fù)雜,總之,壩體內(nèi)滲流是影響尾礦庫安全穩(wěn)定的重要因素之一。目前,關(guān)于尾礦庫滲流場方面的研究,現(xiàn)階段成果頗豐,但多數(shù)都是由數(shù)值模擬得到,而模型試驗方面的研究相對來說較少。本文以模型試驗為基礎(chǔ),對尾礦庫滲流場進(jìn)行室內(nèi)模型試驗研究,深入分析滲流場的分布規(guī)律,得到壩體浸潤線的位置,結(jié)合數(shù)值模擬方法對滲流場進(jìn)行研究,主要的研究內(nèi)容和成果如下:(1)總結(jié)國內(nèi)外尾礦庫的研究方法及其研究進(jìn)展,依據(jù)尾礦庫滲流場的基本特性,進(jìn)行室內(nèi)模型試驗并結(jié)合數(shù)值計算方法,全面、系統(tǒng)地介紹了室內(nèi)堆壩工藝及滲流分析理論。根據(jù)滲流基本理論和有限元法原理,闡述三維滲流基本微分方程及其定解條件。(2)在相似理論的基礎(chǔ)上進(jìn)行模型砂的選取,并確定其物理、力學(xué)性質(zhì)。(3)總結(jié)影響尾礦庫滲流場的各項因素,以二維滲流場為例,根據(jù)概化的尾礦庫基本剖面在多功能土工試驗槽內(nèi)進(jìn)行尾礦庫滲流場影響因素的模型試驗,通過模型試驗探討初期壩透水能力、尾礦堆積干灘長度、尾礦堆積壩下游坡比對滲流場的影響程度。(4)以承德市某尾礦庫為原型在室內(nèi)堆壩,進(jìn)行模型試驗研究,測量浸潤線的分布,并與三維數(shù)值模擬結(jié)果和現(xiàn)場實測情況進(jìn)行了對比。研究結(jié)果表明,采用數(shù)值模擬得出的結(jié)果與現(xiàn)場實際情況基本吻合,模型試驗得出的結(jié)果與實際情況更加吻合。從而進(jìn)一步說明正確、合理進(jìn)行模型試驗可以為尾礦庫設(shè)計、運(yùn)營提供重要的依據(jù)。
【學(xué)位單位】：石家莊鐵道大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TV223.4;TD926.4
【部分圖文】：

圖 2-1 達(dá)西定律的試驗裝置范圍流速度與水力坡降呈正比關(guān)系的流速度或水力坡降增大時，會使水西定律即失去意義。故達(dá)西定律又限可以用粒徑、滲透系數(shù)直接進(jìn)也總結(jié)了符合達(dá)西定律的水力坡降表 2-1 粒徑與水力坡降的關(guān)系 0.1 0.2 100 12 的適用范圍，也可以采用滲流的

沒有流量從該面流入或流出，故浸潤H =z潤面上任一點的水頭函數(shù)值； z 為浸潤面上流的全部邊界。分析方法三維滲流微分方程無法求解，而是利用有 )的函數(shù)，求此函數(shù)的極值即為方程的解。 Galerkin 法構(gòu)造的泛函為2 2 21( ) ( ) ( )2x y zH H Hk k k dxdx y zΩ + +

第四章 滲流場影響因素的模型試驗外大量的理論分析結(jié)合工程實踐表明，尾礦庫壩體滲流浸潤礦庫穩(wěn)定的重要因素之一。相關(guān)規(guī)程中明確規(guī)定，在尾礦庫浸潤線(面)的位置，為滲流穩(wěn)定分析計算提供依據(jù)[9]。庫滲流場的影響因素有很多，研究這些因素對滲流場影響程值模擬進(jìn)行，本章主要從二維模型試驗入手，詳細(xì)探討初期長度、尾礦堆積壩下游坡比對滲流場的影響。型試驗裝置尾礦庫的相關(guān)文獻(xiàn)及手冊，國內(nèi)多數(shù)(85%)以上的尾礦庫采用式尾礦筑壩法是指在初期壩上游方向充填堆積尾礦的筑壩方 4-1 所示。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王鳴宇;王秀艷;孫琳;;飽和黏性土滲透系數(shù)測定方法綜述[J];南水北調(diào)與水利科技;2015年06期

2 張千貴;王雅夢;李廣治;尹光志;王文松;鐘燁;楊火海;;尾礦壩變形細(xì)觀力學(xué)機(jī)理的顆粒流數(shù)值模擬[J];重慶大學(xué)學(xué)報;2015年03期

3 李權(quán);黨發(fā)寧;郭振世;任R

本文編號：2815377