基于Geo Studio的尾矿坝特殊运行条件下稳定性分析

汶川地震使得震区尾矿库发生不同程度破坏和溃坝事故,研究尾矿坝在特殊运行条件下稳定性尤为重要。在洪水位抬高坝体浸润线和地震的反复剪切破坏双重作用下,使得尾矿坝大面积发生液化,从而导致尾矿坝发生溃坝事故。首先,通过Seep/W模块对洪水位下尾矿坝渗流场进行分析;其次,Quake/W模块求解坝体初始应力状态;然后,Quake/W在输入汶川地震波进行地震动力响应分析;最后,运用Slope/W对坝体安全稳定性进行分析,求解出坝体潜在滑移面和最小安全系数。运用Geo Studio对坝体在特殊运行条件下进行数值分析,可掌握尾矿坝安全状况,得到的结果也符合实际情况。     

最大干密度条件下散体岩石物料的抗剪特性

为探讨最大干密度条件下矿山排土场散体岩石物料的抗剪特性,采用室内直剪试验对散体岩石物料的最大干密度及其抗剪特性进行研究。结果表明:粗颗粒含量为60%～70%时,散体岩石物料的干密度达到最大,其最优含水率呈现最小值;在最大干密度状态下散体岩石物料的"结构性"和"摩擦性"得到增强,其抗剪强度参数较天然状态c值增长14%～115%,φ值增长53%～72%;最大干密度状态下,散体岩石物料剪切过程整体上可分为启动、发展、破坏3个阶段,剪切曲线呈现应变硬化特性;试样在剪切启动阶段剪缩,发展阶段由剪缩逐渐转化为剪胀,破坏阶段剪胀效应增强。研究结果可为掌握排土场散体岩石物料的抗剪特性提供参考。     

基于Geo Studio耦合分析库水位对尾矿坝安全运行的影响

尾矿库水位是影响坝体稳定性重要因素之一。为了得到不同水位下坝体安全运行状况,首先采用Geo Studio软件中的SEEP/W模块,对不同水位下坝体渗流场进行分析,然后将SEEP/W的分析结果导入SIGMA/W模块,对坝体的应力场进行分析,最后运用SLOPE/W模块,分析得到不同水位下潜在滑移面位置和边坡安全系数。运用Geo Studio软件对坝体进行流固耦合分析,可掌握不同水位下尾矿坝运行状况,得到的结果也更加符合实际情况。     

岩爆的能量公式

岩爆的发生是由储存在岩体内的能量突然释放导致的,岩爆能量的判定应采用直接的计算方法。研究和分析表明,工程开挖深度及岩石的抗压强度是岩爆发生的主要外因和内因。结合这两个因素,从能量的角度出发建立了岩爆的能量公式,运用量纲法对公式进行推理得到了公式的2个系数a和b。在此基础上,进一步地对岩爆能量公式的适用条件及通过能量对岩爆等级的判定进行了阐述。运用工程实例对公式验证,其结果证实,岩爆的判定结果与以往的结论一致,能量公式系数k与深度H成反比,且随着工程作业深度的增加,岩爆受工程作业深度的影响越来越大。     

动静组合加载下白云岩碎屑破坏特征研究

利用改进的三轴霍普金森压杆(SHPB)动静组合加载实验装置,对某矿深部白云岩试样进行常规动态加载及动静组合加载室内试验,收集破坏后的岩石碎屑,针对碎屑特征做分类的测量分析,包括碎屑质量、长度、宽度和厚度。并对不同粒径范围内的碎屑数量、质量分布、破坏形态等作分类研究,分析冲击荷载在不同静应力状态下对碎屑特征的影响,讨论冲击过程中白云岩的破坏特性。研究结果表明:冲击荷载下轴压会加剧岩石的破坏程度,破坏模式多为拉伸破坏且对碎屑形态的影响较明显;围压的存在会降低岩石的破坏程度,并使其破坏模式由拉伸破坏逐步转变为剪切破坏;当静力一定时,岩石破坏程度会随动载荷的升高而增大,但碎屑形态受其影响较小。