礦山碾壓尾礦壩穩(wěn)定性分析及預(yù)警預(yù)報(bào)理論應(yīng)用研究.pdf

1、本文從國內(nèi)外尾礦庫的安全現(xiàn)狀出發(fā)，結(jié)合工程實(shí)際，重點(diǎn)研究了礦山碾壓尾礦壩的穩(wěn)定分析方法、儀器檢測、預(yù)警預(yù)報(bào)和軟件開發(fā)問題。主要內(nèi)容如下： 嚴(yán)格區(qū)分了尾礦、尾礦庫、尾礦設(shè)施、尾礦壩、碾壓堆石壩的概念，分析了碾壓尾礦壩在設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行和閉庫過程中存在的問題；分析了影響安全系數(shù)的庫區(qū)主要因素；提出了最小允許安全系數(shù)的概念，并對其數(shù)值的確定作了較詳細(xì)的論證，將最小允許安全系數(shù)進(jìn)行了分級(jí)，以適用不同的壩體和不同情況的安全評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)；分析了

2、安全系數(shù)與穩(wěn)定系數(shù)的差別；列舉了安全系數(shù)判據(jù)的三種情況及安全系數(shù)隨時(shí)間的變化的規(guī)律；研究了巖石力學(xué)參數(shù)弱化成巖土工程參數(shù)的方法、庫區(qū)孔隙水壓力處理方法和如何正確選定碾壓尾礦壩的安全系數(shù)。 本文從瑞典條分法入手，對其公式進(jìn)行了改進(jìn)，在改進(jìn)的瑞典條分法的公式參數(shù)中，對地震影響系數(shù)值作了全面的論證和計(jì)算，得出了在三類別場地的不同地震影響系數(shù)；對堆石壩中巖體的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)進(jìn)行了新的核定；對于復(fù)雜土層或巖層，及復(fù)雜受力和邊界條件，提出了一

3、種新的滑動(dòng)面確定方法--雙曲線定弧法；并用改進(jìn)的此方法和確定的各項(xiàng)參數(shù)，對平果鋁土礦兩個(gè)碾壓堆石壩的安全穩(wěn)定進(jìn)行了研究分析，得出了大壩基本穩(wěn)定的結(jié)論。 對碾壓尾礦壩進(jìn)行了微觀研究，得出碾壓堆石體的塊度情況模型，分析了其微觀理論和實(shí)際堆積模型，分析得出其粒徑服成對數(shù)正態(tài)分布規(guī)律，研究了其抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的影響因素和確定方法。 利用損傷力學(xué)中損傷概念，提出了碾壓壩碾壓后負(fù)損傷的概念，完善了損傷的分類，推導(dǎo)出了負(fù)損傷的有效應(yīng)變張量

4、公式；具體分析了負(fù)損傷在碾壓過程中的幾個(gè)階段，得出了全應(yīng)力-應(yīng)變曲線；從散體的角度，分析了堆石體的壓實(shí)機(jī)理：堆石體壓實(shí)愈緊密，空隙比愈小，其壓實(shí)后的強(qiáng)度愈高，穩(wěn)定性愈好。 總結(jié)了碾壓大壩的三種探測儀器：地質(zhì)雷達(dá)法、高密度電法和瞬態(tài)瑞雷波法的原理和使用方法，分析了三種儀器各自的優(yōu)缺點(diǎn)和目前在尾礦壩安全檢測中的使用情況；并將三者成功地運(yùn)用到了江西分宜縣的某碾壓尾礦大壩的穩(wěn)定分析研究中。 從總結(jié)研究尾礦碾壓大壩檢測的重要性入手

5、，研究了碾壓堆石壩的變形機(jī)理，總結(jié)出了一套碾壓尾礦壩安全檢測方法，并針對某礦山現(xiàn)有檢測方法的不足提出了具體的改進(jìn)建議；開發(fā)出了一套適用碾壓尾礦壩的預(yù)報(bào)預(yù)警軟件；研究分析安全預(yù)報(bào)的安全閾值，將本軟件成功應(yīng)用到了工程實(shí)踐。 論文的意義在于：綜合、系統(tǒng)地提出碾壓尾礦壩從設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行時(shí)的安全評價(jià)和閉庫等所有過程中的安全問題和決策，分析影響碾壓尾礦壩穩(wěn)定安全的原因，對碾壓堆石體進(jìn)行微觀機(jī)理探討，對數(shù)值分析方法的有關(guān)參數(shù)和和技術(shù)提出新的