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。     

治理尾矿坝渗流 降低坝体浸润线实践

介绍不透水尾矿坝运行使用过程中出现的渗流、管漏、坍塌，分析形成渗流的原因，说明将大口辐射井技术用于尾矿坝体排渗的实践。     

某尾矿坝动力响应及稳定性分析

采用等效线性法对某尾矿坝现状及堆积终期坝体的动力响应及稳定性进行了分析。研究表明：尾矿坝现状坝体和1 375 m标高坝体的加速度、位移分布规律基本一致,加速度及位移响应极值出现在坝顶区域,尾矿坝堆积标高对坝体加速度和动位移影响较小;动剪应力极值出现在建基面附近,向坝坡及坝顶方向逐渐减小,随着堆积坝标高的上升,坝体剪应力极值增大;在动力作用下,尾矿库现状坝体和1 375 m标高坝体没有出现贯通性液化区域,1 375 m标高坝体动力稳定安全系数较现状坝体安全系数有所降低,但均能满足抗滑稳定要求,尾矿库扩大放矿规模后坝体整体是安全可靠的。     

加筋尾矿堆积坝渗流稳定性分析

为了分析加筋尾矿堆积坝的渗流稳定性,采用数值模拟的方法建立尾矿坝模型,应用极限平衡理论分析尾矿坝的稳定性;静力分析时,采用增量法考虑尾矿的非线性特性,研究坝体在不同荷载作用下浸润线的变化规律及尾矿坝的安全系数,确定合理的工程控制参数。结果表明：对尾矿堆积坝进行合理加筋可以增加尾矿坝抗滑稳定安全系数。     

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。     

治理尾矿坝渗流 降低坝体浸润线实践

介绍不透水尾矿坝运行使用过程中出现的渗流、管漏、坍塌，分析形成渗流的原因，说明将大口辐射井技术用于尾矿坝体排渗的实践。     

云南某尾矿坝地震动力响应分析

以云南某尾矿库为工程研究对象,利用GeoStudio软件对坝体在地震作用下的动力响应进行数值模拟,分析坝体在地震过程中的应力、位移变化以及液化区域、永久变形区域方面的地震动力响应。分析结果表明,在地震过程中,堆积坝与初期坝交界的中下方出现应力集中,坝体最大水平位移在堆积坝的中下部,堆积坝在震后会出现裂缝并变形,地震造成沉积层大面积液化。用瑞典圆弧法计算尾矿库稳定性得出最小安全系数为1.572,大于规程的标准值,说明该尾矿库在地震工况下是稳定的。     

尾矿坝浸润线控制

浸润线的控制是尾矿坝筑坝技术的关键。影响坝体浸润线走势包括坝体土料的物理性质、渗透性能、干滩长度、坝体形状与结构、初期坝的透水性以及排渗设施的布置。还分析了尾矿泥夹层对浸润线走势的影响。     

尾矿坝地震动力响应分析

以经简化和处理后的实测主轴剖面为计算模型,对鞍钢矿业公司风水沟尾矿坝渗流场进行了数值分析,并在此基础上,用动力有限元法研究了该尾矿坝在水平地震作用下的动力反应规律。研究结果表明,该尾矿坝对地震动力反应不大。     

尾矿坝用沟或井列降低浸润线时的渗流计算

对在尾矿坝背水坡上修建排水沟或轻型井列降低尾矿坝浸润线时,推导出一组计算公式,用这些公式可计算渗透系数K,浸润线位置、流量及降深关系等。最后举了一个马钢凹山尾矿坝用轻型井点降低浸润线的计算实例。     

鞍钢齐大山尾矿坝动力响应分析

针对尾矿坝的动力响应问题, 基于完全非线性动力分析理论, 利用有限差分软件FLAC^3D, 分析计算了尾矿坝地震响应, 获得了尾矿坝在地震作用下的加速度放大系数、动位移、有效应力及库区液化的动力响应特性。结果表明, 在静力作用下, 尾矿坝整体处于稳定状态, 稳定性系数为1.71。在动力荷载作用下, 竖直方向和水平方向加速度放大系数分别为2.86和2.1, 有效应力不大, 具有较大的安全储备; 坝体水平向位移变化不大, 且液化范围较小, 不影响尾矿坝的整体稳定性。     

尾矿坝地下水位变化规律的试验研究

尾矿库是一种特殊的工业建筑,属于矿山三大控制性工程之一,亦是矿山最大的危险源.尾矿坝是尾矿库的主要构筑物,它的浸润线是尾矿库的生命线,是尾矿库稳定性评价的关键基础资料,也是尾矿库安全生产管理的重要依据之一.为此,我们利用室内物理模型试验,对不同库水位情况下尾矿坝地下水位的变化情况进行了研究,获得尾矿坝浸润线的变化规律.     

尾矿坝准三维渗流计算分析

山谷型尾矿库的二维渗流分析由于未考虑坝轴方向的尺寸，导致计算的浸润线偏高，使结果偏于危险，三维计算结果虽然较符合实际，但是耗时耗力。为解决这一问题，提出了一种尾矿库渗流计算的新方法。该方法在尾矿库的二维建模中选取边界及内部的特征点，通过插值法将该类点的轴向尺寸纳入计算。计算的浸润线与三维结果较为接近，能够在一定程度上反映渗流的真实情况，且操作较为简单，原理清晰，具有一定的实用价值。     

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ELM的尾矿坝浸润线预测

为了进行尾矿坝浸润线预测,提出一种极限学习机(ELM)方法。ELM网络能够很好地描述浸润线与其影响因素的非线性关系,将最小干滩长度、库水位、渗流量、竖直位移、水平位移5个主要因素作为ELM网络的输入,浸润线埋深作为网络的输出。为了提高ELM的预测准确性,利用均方误差指标选取归一化方法、激活函数、隐含层节点个数,最终确定最大值归一化方法预处理数据,输入5-9-1ELM网络,选取激活函数为sin型函数进行浸润线预测。同时选取BP神经网络,采用相同的归一化方法和网络形式进行对比。结果表明ELM模型在浸润线短期预测中可行性更高,预测精度佳。     

尾矿坝地震反应分析及抗震措施研究

采用动力非线性有限元法, 分析了尾矿坝地震反应、超孔隙水压力的发展过程和变形特征, 研究了土工织物减小尾矿坝地震变形的效果。分析结果表明, 坝顶加速度峰值相对于输入加速度峰值放大1.4倍, 地震变形主要集中于下游坡。坝体中超孔隙水压力开始时段迅速增大, 随后趋向平稳。从坝坡表面往下, 超孔隙水压力比逐渐减小, 且上游坡的超孔隙水压力比大于下游坡的。下游坡子坝区铺设土工织物有效地减小了坝体地震变形。最后提出了一种尾矿坝综合抗震措施, 即在子坝区铺设土工织物, 初期坝外坡施加反压体, 初期坝坝基易液化土层被夯实, 计算结果说明综合抗震措施起到了较好的抗震效果, 可为尾矿坝抗震设计提供参考。     

上游式尾矿库颗粒沉积规律及坝体渗流场分析

以尹庄尾矿库为工程背景,通过现场沉积滩面及钻孔取样进行室内筛分试验、渗透试验,获得了上游式尾矿颗粒在库内沉积规律,建立了尾矿库概化地质模型,并通过三轴试验得到了概化模型中不同地层尾矿的应力应变关系;以测定的饱和含水量、残余含水量及饱和渗透系数及各尾矿颗粒级配曲线为基础,利用Fredlund-Xing模型获得了土-水特征曲线及渗流模型;以有效应力理论为依据,建立上游式尾矿库流-固耦合数学模型,对该库的应力场与渗流场进行分析,获得了坝体的应力场及孔隙压力的分布规律。研究成果可为尾矿库的设计、施工和安全生产提供技术支撑。     

尾矿库坝体及排渗体三维渗流分析

尾矿库区渗流场具有明显的三维特征,基于有限元方法对尾矿库的三维渗流及尾矿坝排渗体的渗流进行研究分析,模拟了尾矿库三维渗流和尾矿库增加了排渗盲管后的渗流。计算结果较好地反映了实际渗流情况,对指导尾矿库的设计和施工都有重要的意义。