鞍钢矿业风水沟尾矿坝坝体渗流场数值分析

鞍钢矿业公司风水沟尾矿坝是由初期坝和尾矿堆积坝组成,目前坝高已达65.0m,其稳定性直接影响到该坝体继续加高的可能性.为此,基于鞍钢矿业公司风水沟尾矿坝工程地质勘测资料,经过对实测主轴剖面的合理性概化和延伸,建立坝体渗流场数值模型,采用有限单元法对该尾矿坝坝体渗流场进行了数值分析,得出了正常工作状态下的坝体渗流规律,并以此对坝体渗流稳定性作出了评价,结果表明,在正常工作状态下该尾矿坝渗流稳定,不会产生如管涌、流土等渗流破坏.     

龙泉尾矿坝渗流场计算分析及降水工程设计

尾矿坝的渗流状态是影响尾矿坝安全稳定的重要因素,如何降低坝体浸润线是尾矿坝安全管理工作的重点。以浙江龙泉尾矿库为例,通过尾矿坝渗流场的模拟,对传统公式法和数值模拟浸润线进行对比验证,以确定坝体浸润线,并设计采用辐射井降水技术降低坝体浸润线,取得了较为理想的工程效果。     

废石中线法尾矿坝三维渗流特性分析

针对复杂地形条件下废石中线法尾矿坝的特点,采用饱和-非饱和三维有限元渗流分析方法,对尾矿坝三维渗流场进行数值模拟,分析了渗流场的分布规律,研究表明:复杂地形条件下,尾矿坝渗流场具有明显的三维分布特征,废石中线法尾矿坝具有浸润线低、渗透稳定性好等特点,对坝体抗震稳定性有利。研究成果可为类似工程的研究及设计提供参考。     

强震区某中线法高尾矿坝静动力有限元计算分析

强震区高尾矿坝稳定安全一直是尾矿行业关心和研究的重要课题。中线法尾矿坝具有坝体抗震性能好、稳定性高、不易液化等优势,故在强震区一般选择中线法堆高尾矿坝的方式。针对强地震区某中线法高尾矿坝,以渗流计算结果为前置条件,采用有限元法对中线法尾矿坝进行静力条件和动力响应计算分析,研究地震作用下的坝体稳定性分析、可能液化区域分布等,研究成果可为类似工程的研究及设计提供参考。     

尾矿坝渗流计算及排渗设计

渗流稳定是影响尾矿坝安全稳定的重要因素,浸润线位置的高低直接关系到尾矿坝安全稳定。以具体尾矿坝为例,根据现场钻孔实测资料,选取合适的计算参数和边界条件,建立合理的计算模型,对排渗设施正常运营和发生破坏两种情况下的尾矿坝渗流情况进行计算分析,得出初期坝的透水性与尾矿坝渗流稳定关系密切,一旦初期坝的防渗层淤堵,出口处的渗透性降低,坝体的整体浸润线升高,甚至有可能在坝坡处出渗。采用局部水平孔排渗的方案,可以有效地起到排渗的作用,降低坝体的浸润线,保证坝体的安全。     

基于Geo-Studio软件的某超细粒尾矿库渗流、稳定性耦合分析

应用有限元软件对某超细粒尾矿坝进行了渗流数值模拟计算,同时分别采用极限平衡法中的瑞典条分法、Janbu法、Morgenstern—普赖斯法和简化Bishop法4种方法,利用这些耦合渗流计算结果对尾矿坝进行了静力稳定性数值分析,得出了尾矿坝在不同干滩长度下的最小安全系数及最危险滑移面,并对该尾矿坝坝体稳定性维护提出了建议,对于确保该尾矿坝安全运行具有一定的参考价值。     

尾矿坝地质剖面概化及其对渗流场计算的影响

分析了上游堆筑法尾矿坝坝体尾矿砂分布特点，提出地质剖面概化原则，并对比分析了概化剖面对渗流场的影响。认为概化地质剖面，对于深入研究尾矿坝渗流规律和提出防渗排水工程措施是必需的，也是可行的。     

基于渗流与应力耦合的尾矿坝稳定性分析

针对尾矿库坝体加高影响其稳定性的问题,基于有限差分法采用渗流与应力耦合模型,对某尾矿坝在4种不同工况下进行渗流场和静力场分析。渗流场计算结果表明:加高坝体在洪水位工况下,坝体内自由面比现状坝洪水位工况升高很多,浸润线最小埋深为5.88 m,小于规范规定的最小埋置深度6~8m,加高坝体在洪水位工况是不安全的,需采取加固措施。应力场计算结果表明:加高坝体洪水位工况下,初期坝坝脚外坡处应力水平值为0.8,坝坡靠近堆积坝坝顶处应力水平值为0.75,应力水平过大,需采取加固和排渗措施,分析结果与渗流场分析结果一致。     

基于Autobank_3d软件的尾矿坝三维渗流计算分析

借助Autobank_3d三维渗流计算软件,建立了较为准确的尾矿坝三维计算模型进行稳定渗流场计算,得到了详细的坝体渗流状态,模拟了埋置于堆积坝坝坡的排渗水管及尾矿坝运行后期出现的初期坝淤堵情况,前者将有效降低堆积坝的浸润面,后者则大大不利于坝体渗流稳定,需要采取其他排渗措施。     

尾矿坝渗流场的ANSYS有限元分析

尾矿坝的渗流稳定对结构稳定有重要影响,渗流场分析是尾矿坝工程研究的重要内容。以ANSYS软件热模块为平台,通过渗流-热理论比拟分析,利用APDL语言编制渗流计算命令流程序,并应用于金山店锡冶山尾矿坝的渗流场进行了模拟分析,可看出该坝浸润线埋深较高,对坝体的稳定性产生不利影响;初期坝的渗透系数对浸润线具有显著的影响。     

流固耦合-强度折减法在尾矿坝稳定性分析中的应用

基于流固耦合理论,采用有限元强度折减法对某尾矿库坝体的渗流稳定性进行了分析,计算出尾矿坝的抗滑安全系数并与尾矿坝相关规范推荐的瑞典条分法和Bishop方法计算结果进行了对比。结果表明：采用瑞典条分法和Bishop方法得出的临界滑动面与强度折减法得出的等效塑性应变贯通区的位置大致相同;采用强度折减法计算出的安全系数与以上2种极限平衡法的计算结果基本吻合。这说明采用有限元强度折减法求解尾矿坝抗滑安全系数是可行的;此外,有限元强度折减法得出的塑性贯通区位置可以为极限平衡法搜索临界滑移面提供初始滑动面,便于准确搜索临界滑移面的位置,同时大大减少了搜索工作量。     

尾矿库三维渗流模拟及排渗设施对渗流场影响

为分析排渗管和坝高对尾矿坝浸润线的影响程度,采用数值模拟方法对尾矿库不同工况下浸润线位置 进行研究。 采用 Midas-GTS 软件渗流分析模块对尾矿坝在增设排渗管前后、不同坝高、不同运行水位工况下渗流场分 布进行数值模拟,计算得出不同工况下浸润线位置。 结果表明:增设排渗管后,浸润线与实测浸润线耦合较好,相对误 差在合理范围内;坝高 100 m 时,每隔 7 m 高程差布设排渗管的方案可有效控制坝体内浸润线的埋深和分布,防止发 生渗透破坏,使尾矿库安全运行。 本次研究考虑了尾矿库的复杂性及排渗管对渗流场的直接影响,为尾矿库三维渗 流安全分析提供了一定的参考依据。     

基于废石中线法的强震区高尾矿坝动力特性分析

为了解废石中线法应用于强震区高堆尾矿坝建设的动力特性及稳定情况,采用有限元方法对废石中线法尾矿坝体渗流、静力条件以及动力响应进行模拟。分析了坝体在地震荷载作用下的加速度响应、液化区范围及稳定性。计算结果表明,尾矿坝体浸润线低,9级地震设防条件下坝体液化区主要集中在库内,不能形成滑移通道;尾矿坝加速度反应较小,放大倍数为1.99;坝体动力时程最小安全系数为1.055,均能够满足相关规范要求。成果对于今后强震区高尾矿坝的设计、研究及抗震加固具有指导意义。     

复杂库型条件下高堆上游法尾矿坝三维渗流场分析

高堆上游法尾矿库由于水头高,渗径偏短,同时受复杂地形的夹持影响,在遭遇排渗设施失效或库水位升高等特殊工况时,坝体浸润线将抬升明显,进而影响到高坝运行安全。以国内典型的200m级上游法高堆尾矿坝为工程实例,针对该尾矿库利用三条沟谷同时堆坝这一特殊建库条件,开展尾矿坝空间渗流场研究工作,分析复杂地形下多沟谷渗流场的相互影响规律,揭示高坝浸润线易升高的关键区域及其抬升原因,并提出渗流控制措施。研究结果表明:1)受多区域渗水汇集、沟谷转角大、坝轴线收窄等复杂库型条件的综合影响,高坝渗流场的空间分布特征明显;局部浸润线相比周边区域抬高4~6m以上;2)坝体浸润线在堆积坝下半段往往贴近坝前水平排渗层内边缘通过;坝前排渗措施的有效设置对控制坝体浸润线十分关键;3)高堆尾矿坝坝体浸润线受库水位变化影响敏感,日常管理中应形成足够的库区干滩,确保尾矿坝安全运行。     

富贵鸟1号尾矿库坝体稳定性数值模拟

基于富贵鸟1号尾矿库现有岩土工程地质条件,采用有限元法对该尾矿坝进行渗流稳定性及静力有限元数值模拟分析.结果表明坝体在正常运行工况以及洪水运行工况下,尾矿堆积坝坝坡浸润线埋深满足规范规定.坝体浸润线沿初期坝坝坡出逸,系透水堆石坝正常排水现象,不会对坝坡产生如管涌、流沙和表面沼泽化等渗流破坏.并在此基础上,采用毕肖普法和瑞典圆弧法对坝体进行正常水位工况、洪水位工况和洪水位及地震作用工况下的稳定性计算,得到尾矿坝坝体内部应力应变关系,以及坝体最小稳定性系数.结果表明坝体的稳定性系数大于规范要求的最细小安全系数,坝体是安全稳固的.     

筑埂沉坝法尾矿库坝体稳定性研究

随着采矿技术和方法的不断提升,各类型的细颗粒尾矿库也随之增多,由于处理技术的不足,导致细粒尾矿筑坝的问题日益凸显,筑埂沉坝法是目前唯一一种应对于实际工程的细粒尾矿筑高坝方法。以大西沟铁矿内新建尾矿坝为例,为了探讨筑埂沉坝法对新建坝体的安全性、稳定性影响,采用Midas软件建立三维模型,得到了筑埂沉坝法下的尾矿坝位移、应力、应变分布规律和安全系数。说明从安全技术的角度上分析,筑埂沉坝法能保持坝体稳定,对以后的类似工程有着积极的借鉴意义。     

降雨持续时间对某加高扩容尾矿坝渗流稳定性影响分析

持续降雨对尾矿坝渗流稳定性存在一定影响。以某加高扩容尾矿坝为研究对象,考虑降雨总量或降雨强度一定的情况,基于饱和-非饱和渗流理论对尾矿坝开展随降雨历时变化的渗流分析,得到了坝坡表层和坝体纵深的孔隙水压力变化规律,在渗流分析基础之上采用极限平衡法对尾矿坝开展坝坡稳定性分析。计算结果表明,随着降雨时间的推移,坝坡表层孔隙水压力与之呈正相关,坝体下部高程的孔隙水压力几乎不变,尾矿坝安全系数与之呈负相关;降雨总量一定的情况下,降雨时间长、降雨强度小时,表层孔隙水压力变化率小,但雨停时尾矿坝的稳定性差;降雨强度一定条件下,随着降雨时间的推移,尾矿坝安全系数与降雨量呈负相关。     

灵山金矿尾矿坝稳定性分析

灵山金矿尾矿坝采用上游式筑坝方式.为了保证尾矿坝在现有坝顶标高和最终标高条件下的安全运营,有必要对其稳定性进行研究.该文对尾矿体的材料特性进行了试验分析,借助Geo-Slope软件,采用极限平衡法和动力时程分析法对坝体的稳定性进行了计算.得到了坝体的加速度、稳定性时程变化结果.计算结果表明,当坝顶标高为109m时,尾矿坝是安全的,而当坝顶标高为120m时,尾矿坝不稳定.     

渗流监测技术在尾矿坝上的应用

为了减少渗透破坏尾矿坝坝体的危害,通过加强尾矿坝渗流监测技术的分析和实践,并分析了渗流的稳定性,得出了尾矿坝坝体渗透监测的设计方法、思路,从而减少渗透破坏现象.     

满山红尾矿坝加高扩容渗流稳定性分析

尾矿坝是堆存金属非金属等矿山选矿废弃物的构筑物,其数量及坝体高度随国家对矿产资源的巨大需求而快速增加。验算了尾矿坝现状和最终堆积标高两种情况下相应的最不利剖面位置进行渗流计算和静力稳定计算。同时,运用二维有限元计算坡面浸润线,采用极限平衡法对坝体现状和加高扩容后的稳定安全系数进行分析。计算结果表明,坝体最终堆积标高剖面的稳定安全系数在不同计算条件下均满足规范要求,说明堆积坝加高扩容方案是安全可靠的。