魚祖乍尾礦壩穩(wěn)定性數值模擬與分析.pdf

1、尾礦堆積壩的穩(wěn)定性問題一直倍受國內外工程技術人員的關注。在國內，由于對礦產資源需求日趨旺盛，使得礦業(yè)發(fā)展突飛猛進，由此，越來越多礦山的尾礦庫提前達到尾礦壩的原設計高度，礦山面臨新建尾礦庫或在原尾礦庫基礎加高擴容的決策。另外，由于尾礦庫受到地震等自然災害因素的影響，使得尾礦庫排水系統和結構物出現安全隱患甚至發(fā)生局部破壞，從而導致尾礦堆積壩體浸潤線過高甚至從壩坡面溢出，使得壩坡面局部地方出現坍塌、管涌等不良現象，使得尾礦庫成為危庫、險庫、病

2、庫。如果對這些安全隱患不及時治理，致使尾礦庫處于帶病運行狀態(tài)，不僅會影響企業(yè)自身的生產要求，還會對庫區(qū)下游人民的生命財產帶來災難。尾礦堆積壩是尾礦庫的主要構筑物，針對尾礦堆積壩的穩(wěn)定性進行分析研究，不僅在尾礦庫工程設計階段非常必要，而且在尾礦庫的生產使用階段也是非常重要的。就尾礦庫使用階段的穩(wěn)定性進行全面的研究與分析，以便綜合評價尾礦庫的安全狀態(tài)，對出現的問題采取有效的、科學的治理措施，使尾礦庫的運行始終處于安全狀態(tài)，以達到建立平安和諧

3、礦山的目的。
　　本文研究的對象為云南的魚祖乍尾礦庫，該尾礦庫建于1976年。由于受當地地震作用的影響，尾礦壩壩坡面出現滲漏，經初步鑒定為病庫類。因此，為了滿足礦山生產的需要，礦山計劃在原設計的壩高基礎上，進行加高，以解決尾礦堆存問題。所以，為了對該尾礦庫的安全隱患進行有效治理，以及滿足加高擴容設計的需要，必須對該尾礦庫尾礦堆積壩的穩(wěn)定性進行計算分析與研究。
　　本論文的主要工作內容和取得的研究成果有：
　　1．根據現

4、場工程地質勘探所獲得的尾礦堆積壩的結構、尾礦分層情況等地質資料，以及擬加高擴容初步設計資料等，建立三維尾礦庫的仿真幾何模型。在此基礎上，針對目前壩頂標高+1922m（高98m）以及最終設計壩頂標高+1934m（高110m）情況下，考慮多種降雨時間條件下，對尾礦壩的滲流場進行模擬計算，獲得了尾礦壩在兩種高度、不同降雨條件下，壩體滲流場的分布規(guī)律以及變化特征。
　　2．在上述滲流場的計算結果基礎上，分別對兩種壩高下的尾礦壩在7級設防抗

5、震作用下的動力響應進行分析，獲得了壩體動應力的分布規(guī)律，以及潛在的尾礦液化區(qū)，就此對壩體的穩(wěn)定性進行評價。具體為：
　　（a）對于現狀壩高下的壩體地應力場進行靜、動力條件的模擬計算，獲得了壩體的塑性區(qū)、屈服區(qū)的分布以及關鍵點的動力響應特征。并按照規(guī)范要求對結果進行分析評估。
　?。╞）針對設計的擬加高擴容的最終壩高，啟用ABAQUS中的網格生死技術，按照壩體逐級加高的實際情況進行模擬計算，獲得了最終加高后的壩體地應力場的分布