金属矿山尾矿坝渗流场模拟及稳定性数值分析

在介绍金属矿山尾矿坝稳定性分析一般流程的基础上,选择灵宝市阳平镇金矿尾矿坝为工程实例,应用GEO-Studio软件中的渗流分析模块SEEP/W,模拟在初期坝透水与不透水的情况下,干滩面长度分别为30,50,100 m时尾矿坝的渗流场变化规律。应用GEO-Studio软件中的稳定性分析模块SLOPE/W,计算相应工况下尾矿坝的最危险滑动面与稳定性系数。结果表明,在初期坝不透水时坝体浸润线与尾矿坝坡面相交,地下水从坡面往外渗流;在初期坝透水的情况下,坝体浸润线均未超过初期坝,与尾矿坝坡面亦不相交,则地下水不会从坡面往外渗出。在各种工况下,稳定性系数均大于规范中的安全系数,且在初期坝透水的情况下,其稳定性系数均大于其不透水的情况。这也说明该尾矿坝稳定性较好,若初期坝的透水性好,则对整个尾矿坝的稳定是有利的。     

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.     

正置模型在尾矿坝空间渗流场电模拟试验中的应用

本文介绍了一种用于寻求尾矿坝空间渗流场电模拟试验的模型－正置模型。该模型与传统的非正置模型相比，具有不受地形限制，修刮浸润面方便，测点布置随意和直观性强等优点。     

尾矿坝溃坝数值模拟研究

针对近年来尾矿坝(库)溃坝事故不断增多以及溃坝事故现场数据不容易监测的问题,提出了采用数值模拟的计算机技术模拟事故现场的方法。首先,根据溃坝本身的特点以及溃后泥砂流流动特性选择VOF模型作为数值计算的基本模型,利用Fluent3D流体模拟计算软件进行数值计算。通过相似模拟试验和数值计算结果对比发现,溃坝后泥砂流的泥深分布与冲击力变化曲线都具有相同的趋势,并且各自峰值的相似度较大,证实了利用Fluent3D软件来模拟尾矿坝溃坝后泥砂流流动是可行的,初步解决了因尾矿坝溃坝具有瞬间性及极强破坏性而不易监测到溃坝现场数据的难题,为进一步研究尾矿坝溃坝防护措施打下了基础。     

细粒筑尾矿坝的渗流分析与稳定性研究的实践

细粒筑坝的安全稳定性主要取决于坝体的地下水状况.通过具体分析和研究的实践,得出细粒筑坝研究的经验.研究方法采用有限元法分析不同粒径和排渗条件下的地下水渗流场,根据稳定性分析的结果,合理确定筑坝的尾矿粒径.这种由稳定性逆推筑坝粒径的方法具有参考价值.     

基于流固耦合作用的某尾矿坝渗流稳定性分析

尾矿坝是矿山重要设施之一,其内部含有大量的水和尾矿,一旦失稳造成的损失不可估量.尾矿坝失稳有众多因素影响,但是坝内浸润线是最活跃的影响因素.本文基于流固耦合理论,建立某尾矿坝有限元计算模型,考虑坝内排水井的存在.模拟坝内不同工况下浸润线分布,对其静力稳定性及流固耦合作用下尾矿坝应力应变场进行分析,并将浸润线模拟位置与实际监测结果进行对比.揭示库内不同工况下浸润线变化规律以及与坝体稳定性之间的关系,并分析评价不同工况下尾矿坝的稳定性.最后,将渗流场与应力场进行流固耦合,模拟出365 d坝内应力位移分布,为尾矿坝施工及安全运行提供可靠的依据及技术支持.     

尾矿坝固结渗流的分析模型和计算方法研究

从分析尾矿坝堆积尾矿固结条件、固结状态和应力状态(应力场)入手,考虑固结状态不同和应力场的不同对渗流场的影响,提出了尾矿坝固结渗流分析模型和相应的计算方法.     

尾矿坝固结渗流的分析模型和计算方法研究

从分析尾矿坝堆积尾矿固结条件、固结状态和应力状态 (应力场 )入手 ,考虑固结状态不同和应力场的不同对渗流场的影响 ,提出了尾矿坝固结渗流分析模型和相应的计算方法。     

尾矿坝渗流-应力耦合场的有限元分析

尾矿坝作为典型颗粒堆积多孔介质,其安全稳定运行对矿山的生产关系重大。建立了尾矿坝渗流与应力耦合的数学模型,以金山店锡冶山尾矿坝为例,分析了正常运行的工况下渗流与应力场的耦合特性,得出浸润线、变形场及应力场等尾矿坝的重要指标。通过模拟分析发现,考虑耦合情况比不考虑耦合场的渗流量增加约2%,且渗流对应力场的影响较大,由渗流所产生的渗流体积力占总应力的10%~20%。据此可全面直观地了解尾矿坝在各运行工况下的信息,为尾矿坝的稳定性分析及日常维护提供了理论依据。     

尾矿坝溃坝泥沙运动特性及三维数值模拟研究

分析尾矿库溃坝泥沙运动特性对溃坝后安全治理措施有重要意义。分析了尾矿坝泥沙体积浓度的不同对于溃决尾矿泥沙在流动过程中的速度场的影响。运用CFD软件建立尾矿坝溃坝的三维几何模拟模型,借助Fluent3D中VOF计算模型模拟尾矿砂、水多相流的流动规律及流动状态,模拟的溃坝流动特性与试验结果相一致,研究结果为尾矿坝的设计与安全监测提供理论依据。     

基于水土交互作用分析的尾矿坝渗流场研究

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。渗流与水土作用密切相关,将水土作用理论引入尾矿坝渗流场分析中,运用地球化学、力学及相关理论,结合尾矿的结构特点,从宏观和微观两方面探讨尾矿坝内水土交互作用,将其概括为水土化学作用、水土物理作用、渗流力学作用分别阐述。并以某铁矿尾矿坝为工程实例进行了有限元渗流模拟,为尾矿坝稳定性分析提供基础原始数据,并进一步为尾矿坝致灾机理提供基础理论参考。     

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。     

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。     

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。     

尾矿坝溃坝泥砂运动特性及三维数值模拟研究

分析尾矿库溃坝泥砂运动特性对溃坝后安全治理措施有重要意义。本文分析了尾矿坝泥砂体积浓度的不同对于溃决尾矿泥砂在流动过程中的速度场的影响。运用CFD软件建立尾矿坝溃坝的三维几何模拟模型,借助Fluent_3D中VOF计算模型模拟尾矿砂、水多相流的流动规律及流动状态,模拟的溃坝流动特性与实验结果相一致,研究结果为尾矿坝的设计与安全监测提供理论依据。     

尾矿坝溃坝模拟及影响范围预测

针对尾矿坝溃坝对下游人员生命财产和环境安全危害严重,难以准确定量地描述这一问题,以辽宁某尾矿库为例,采用非牛顿流体模型中的Bingham模型,利用ANSYS CFX流体动力学分析软件对溃坝后的砂流演进过程进行模拟分析。重点分析了溃坝后的流态变化、速度矢量变化以及最终堆积形态。分析结果表明：尾矿坝溃坝以后,尾矿砂流在重力作用下向下游演进运动,冲出初期坝坝坡之后形成涌波,并逐渐向下游扩散传播;任意时刻尾砂的速度大小均呈现出渐进式的变化,从尾部至端头速度逐渐增大,近地面速度比表面速度大;最终形成一个尾部厚、向边缘逐渐变薄的堆积体。所得结果将为溃坝灾害应急预案的编制、下游人员安全疏散方案的提出及溃坝后的灾害评估提供重要的依据。     

桓仁矿业选矿厂尾矿坝数值模拟及其稳定性分析

在桓仁矿业有限公司选矿厂尾矿坝现场勘察的基础上,将坝体实测主轴剖面进行合理地概化和延伸,建立有限元数值模型,对处于正常运行条件下的坝体进行数值分析,揭露坝体内部应力状态,同时在数值分析结果的基础上,采用基于极限平衡理论的条分法对尾矿坝的稳定性进行计算,从而实现了对尾矿坝稳定性的定量分析,对尾矿库的安全生产具有重要的指导意义.     

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...     

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。