头石山尾矿坝的动力液化分析

头石山尾矿库是一个拟建的新库,其等级按规范要求确定为二等库,且该库处于8度地震区,其动力稳定性应值得重视。对该尾矿库在某一地震波作用下进行了动力液化的计算与分析,为尾矿坝在高烈度地震区的设计及管理提供参考依据。     

尾矿坝地震液化溃坝研究进展

尾矿坝的地震液化溃坝具有突发性和大破坏性等特点,其地震时的稳定性问题已成为矿山安全的难题。在综述尾矿坝地震灾害现状的基础上,系统总结了尾矿静动力特性、尾矿坝模型试验、尾矿坝地震液化与稳定性分析等方面的研究进展,指出基于流体力学理论,从流动破坏角度分析尾矿液化后的变形特性是很有必要的;开展尾矿液化溃坝问题的研究,有助于进一步认识尾矿液化后流态化现象的本质,进而为尾矿坝抗震设计和防灾减灾决策提供理论基础和技术支撑。     

尾矿坝地震液化可能性判别

上游法尾矿坝浸润线较高,大部分坝体处于饱和状态,在地震作用下极易出现液化区,导致坝体失稳,准确判断液化区域的范围成为尾矿库中后期安全运行的关键。根据建筑类别、土质情况进行液化可能性初判,结合初判结果采用临界标准贯入击数法和抗液化剪应力法,利用Geo Studio软件进行地震液化分析,得出地震液化区域范围,为后续采取防护措施提供依据,对保证尾矿库安全运行具有积极意义。     

尾矿坝地震液化简易分析方法研究

上游法尾矿坝一般采用水力冲积法筑坝,坝体浸润线一般均较高,大部分坝体处于饱和状态,地震时易发生液化,导致坝体破坏失稳.传统地震液化稳定分析方法对于一般设计人员及工程技术人员不易掌握应用,为此介绍了一种尾矿坝地震液化简易分析方法,即通过确定尾矿坝浸润线埋深,计算坝体浸润线以下饱和尾矿砂层的有效覆盖压力,当下部饱和尾矿砂聚...     

尾矿坝地震破坏机制探讨

通过对尾矿坝潜在滑动体的受力分析,考虑饱和尾矿动孔隙水压力和填筑期对坝体稳定性的影响,推导了尾矿坝地震时和地震停止时安全系数的计算式,探讨了动孔隙水压力对坝体地震时工作状态的影响。分析表明,地震作用下坝体工作状态主要受控于尾矿强度的降低和坝体惯性效应2方面;屈服地震系数显著地受到动孔隙水压力累积的影响,即随着振次的增加,坝体屈服地震系数越来越小。引入一个临界内摩擦角值来区分尾矿坝的最终破坏模式,即流动型破坏和滑动型破坏,并分别对2种模式的破坏机制及破坏过程进行了探讨。     

独木陇尾矿坝抗滑稳定的可靠度分析

在独木垅尾矿坝抗滑稳定分析和评价中引入蒙特卡洛法,考虑粘聚力、内摩擦角、密度等尾矿参数变异性和孔隙水压力不确定性的影响,求出了坝体稳定安全系数与安全系数可靠度指标,2个安全指标均表明坝体已处于临界稳定状态。然后通过随机变量敏感性分析确定了孔隙水压力是影响坝体稳定的最不利因素,从而提出了加强坝体排渗措施的整改建议。研究方法对其他尾矿坝抗滑稳定分析与评价具有借鉴意义。     

某上游法尾矿高堆坝液化及地震永久变形分析

采用有效应力动力分析方法,结合抗液化剪应力法基本理论和地震永久变形理论,运用大型岩土分析软件Geo-Studio,对某典型上游法尾矿高堆坝进行了地震动力分析,计算出了在8度地震作用下尾矿堆积坝的液化范围和永久变形,并给出了相应的加固措施,为该尾矿坝在高烈度地震区的设计及管理提供参考,同时可为类似工程提供借鉴。     

关于我国尾矿坝稳定设计标准的探讨

针对目前"我国尾矿库事故频发和安全生产形势严峻的主要原因之一是安全设计标准低" 的主流学术观点,笔者通过对国内外大量资料的分析研究,发现我国现行尾矿坝稳定设计标准与美国的相比是水平相当的.未经充分论证,不应任意提高或降低现行规范规定的尾矿坝稳定安全系数的允许值,其总体水平宜基本维持在现行规范的历史经验水平上,仅需对个别不合理情况作适当调整.     

尾矿坝地震液化初复判方法探讨

尾矿坝地震液化对安全运行有着重要的影响。根据尾矿坝的自身特点,以影响尾矿坝地震液化的影响因素作为初步判别条件,当初判满足液化条件时,推荐采用规范中的简化判别法或有限元数值分析法进行复判验证,为尾矿坝地震液化分析提供了一种简化方法,对尾矿坝的液化判别具有指导意义。     

库水位对尾矿坝抗震液化稳定性的影响分析

库水位对尾矿库的安全运行至关重要,特别是对于高地震烈度区,其液化、稳定问题关系到尾矿库的安全运行,而库水位是其中最关键的控制因素.为了解坝体在地震作用下的稳定性,采用动力时程有限元方法,对正常水位及洪水位运行工况下的坝体动力特性进行模拟,给出坝体在静力条件下的渗流场及动力液化区,分析比较了两种工况下库水位对坝体液化区的影响.研究成果对尾矿坝的安全运行具有指导意义.     

高烈地震带内膏体排尾坝体稳定性分析

尾矿坝的稳定是矿山安全生产的重要保障。为了研究在高烈地震带内某上游式膏体排尾尾矿库的稳定性,用Slide软件计算正常及地震工况下湿排和膏体排尾尾矿库的稳定性并进行稳定性分析。结果表明,湿排尾矿库的坝体抗滑稳定最小安全系数随地震烈度的增加降低较快,膏体排尾尾矿库的坝体抗滑稳定最小安全系数随地震烈度的增加降低较慢;湿排和膏体排尾坝体抗滑稳定最小安全系数降低规律基本一致,降低曲线呈"S"型,降低过程可分为降低初始时期、加速时期以及减速时期;不同地震烈度下膏体排尾与湿排坝体抗滑稳定最小安全系数的比值K先增加后降低;湿排尾矿库的稳定性受地震影响较大,膏体排尾尾矿库的稳定性受地震影响较小。因此,在高烈地震带内,采用膏体排尾的尾矿库更稳定。     

上游式尾矿坝地震响应实例分析

1976年7月28日发生的唐山大地震对区域内的多个尾矿坝造成了不同程度的破坏。为研究地震作用下尾矿坝体的响应特征,以唐山地震前后某尾矿坝勘察成果为依据,分析了地震对尾矿粒度分布、抗剪强度及尾矿压缩特性的影响。研究结果表明:1地震后,尾矿坝上层(埋深≤12 m范围)细粒尾矿增加,下层(埋深12~25 m范围)细粒尾矿减少。2地震对尾矿坝的影响具有区域性。地震后靠近下游坝坡区域尾砂内摩擦角总体降低,上层尾矿变松散,下层尾矿变密实;靠近库内水边线区域,上层尾矿变密实,下层尾矿变松散。3地震作用下尾矿的压缩特性基本不受影响。研究成果可以为地震区上游式尾矿坝的抗震设计提供参考。     

基于耦合模型的尾矿坝稳定性对比分析

以山西襄汾尾矿坝2008年溃坝案例为研究背景,分别采用应力-渗流耦合和连续-离散耦合数值分析方法建立数值模型。应力-渗流模型根据坝顶实际水位和溃坝出水点设定水力水头差,连续、离散网格区域分别采用有限差分FLAC和颗粒离散元PFC进行建模。在应力-渗流耦合计算的浸润线基础上,采用连续-离散耦合计算分析坝体在静水作用下的失稳破坏特征,同时以应力-渗流耦合的计算结果来验证连续-离散耦合研究的有效性,使边坡稳定性分析方法获得了新的应用。结果表明：①应力-渗流耦合的边坡稳定性分析结果与连续-离散耦合方法呈现出的位移发展趋势基本一致,并可获得后者计算所需的浸润线特征;②引入浮重度参数,将坝体材料考虑为在静水作用下的含水土体,可用于连续-离散耦合算法,其模型计算结果与溃坝成因基本一致。     

尾矿库包容式建坝扩容的技术研究

针对尾矿库进行包容式建坝扩容的特点，提出了新库启用时的调洪、老、新坝的排渗及稳定性问题的技术措施，解决了工程应用的实际问题，达到了节约耕地和环境保护的目的。     

不同降雨量对尾矿坝稳定性的影响规律分析

降雨量的多少会影响尾矿坝的浸润线,尾矿坝浸润线的高低也是影响其稳定性的主要指标之一,因此研究尾矿坝稳定性就应该在研究浸润线影响的同时研究降雨量对尾矿坝稳定性的影响。在考虑尾矿坝原有浸润线的基础上,分别对2个尾矿坝剖面在正常水位、20 a一遇24 h最大降雨量、50 a一遇24 h最大降雨量和100 a一遇24 h最大降雨量的4种不同降雨工况下,采用极限平衡法中的瑞典圆弧法、毕肖普法和简布法3种不同的计算方法与渗流同步计算尾矿坝的稳定性,得出尾矿坝的最小安全系数与降雨量呈线性相关的关系,降雨量越大,尾矿坝最小安全系数就越小,尾矿坝越不稳定;尾矿坝面积越大,受降雨影响越大。     

振冲置换法加固尾矿库坝的机理和应用

阐述了振冲转换法的加固机理,目的在于将其应用于矿山尾矿库坝的加固。采用振冲置换法对某矿山尾矿库坝进行了现场加固试验,检测测试结果表明加固效果显著。尾矿库坝坡加固后坝体密实度和抗液化能力明显提高。可满足抗液化要求。有关试验成果在随后进行的大面积加固中得到成功应用。试验和实践为振冲置换法在类似尾矿库加固中的推广应用提供了成功经验。     

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。     

弹簧式光纤应用于尾矿坝内部变形监测的研究

研究了基于光时域反射技术的弹簧式光纤传感器。通过传感器设计试验,分析得出弹簧式光纤传感器的变形监测公式,并通过结构变形监测的应用试验,验证弹簧式光纤变形监测公式的准确性,为将弹簧式光纤传感器用于尾矿库变形监测提供参考。     

排渗盲沟布置型式对某尾矿坝渗流稳定性影响的模拟分析

为探索不同排渗盲沟布置型式对尾矿坝渗流稳定性的影响,以某尾矿库为例,通过开展无盲沟、尾粉砂中布置水平向盲沟、尾粉砂中布置垂直向+水平向排渗盲沟、尾粉土中布置水平向盲沟、尾粉土中布置垂直向+水平向排渗盲沟5种布置型式下坝体渗流场、孔隙水压力及稳定性的模拟分析。研究结果表明：尾粉土中布置垂直向+水平向排渗盲沟对坝体浸润线埋深及安全系数影响最大,并给出了不同布置型式对尾矿坝渗流及稳定性影响的大小比较,为尾矿坝排渗设计提供参考依据。