尾矿库三维坝体稳定性分析
唐山某尾矿库坝体稳定性分析报告_secret

目录1.前言 (1)2.稳定性计算分析依据 (2)2.1依据的法规文件 (2)2.2依据的其它文件 (2)3.尾矿库概述 (3)3.1库区位置及自然地形地貌 (3)3.2气象特征 (4)3.3尾矿坝现状 (4)4.地勘报告概述 (5)4.1地层岩性 (5)4.2岩土物理力学性质 (6)5.尾矿坝稳定性分析 (7)5.1稳定性分析概述 (7)5.1.1稳定性分析流程 (7)5.1.2计算剖面的确定 (7)5.1.3荷载工况的选取 (7)5.1.4计算方法的确定 (8)5.1.5计算软件简介 (9)5.1.6计算参数的确定 (9)5.2正常运行条件稳定性分析 (9)5.2.1正常水位条件下的渗流稳定性分析 (9)5.2.2正常条件下坝体边坡稳定性分析 (14)5.3洪水运行条件稳定性分析 (18)5.3.1最高洪水位下渗流稳定性分析 (18)5.3.2洪水运行期间坝体边坡稳定性分析计算 (22)5.4特殊运行条件稳定性分析 (27)5.5尾矿坝稳定性计算结论 (32)5.6影响尾矿堆积坝稳定的因素分析 (32)5.6.1尾矿的物理力学特性影响分析 (33)5.6.2浸润线对坝体体稳定性影响的分析 (33)5.6.3尾矿坝外坡坡比对坝体稳定性的影响分析 (34)6.尾矿坝安全管理补充措施 (34)1.前言为了矿山建设和生产安全,促进xx市选矿业的健康发展,确保选矿厂尾矿库的安全运行,根据《尾矿库安全技术规程》AQ2006-2005、《尾矿库安全监督管理规定》(国家安全生产监督管理局令第6号)的要求,唐山xx矿业有限公司委托xxxx工程勘察设计有限公司,对该公司xx尾矿库进行尾矿坝稳定性分析。
对尾矿坝的稳定性进行分析计算的目的是贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的安全方针,提高尾矿库的本质安全程度和使用单位的安全管理水平,降低安全风险,预防事故发生,以确保不垮坝、不溃库,切实保障人民生命和财产安全,同时,为安全监督管理部门提供执法参考依据,以便有目的地进行日常监管。
尾矿坝安全与稳定性分析

尾矿坝安全与稳定性分析尾矿坝安全与稳定性分析一、渗透破坏尾矿坝和坝基在渗流作用下出现破坏称为渗透破坏,如尾矿坝下游坡面出现隆起、细尾矿被水带走、出现集中渗流通道等。
渗透破坏是尾矿坝发生事故的重要原因之一。
(一)渗透破坏的类型尾矿坝渗透破坏类型主要有流土、管涌、接触流土和接触冲刷4种。
1.流土在渗流的作用下,尾矿坝体或坝基表面的颗粒群同时起动而流失的现象称为流土。
这种破坏形式在黏性土和无黏性土中均可能发生,只要水力坡降达到一定的大小,都有可能发生流土破坏。
黏性土发生流土破坏的外观表现是土体隆起、鼓胀、浮动、断裂等;无黏性土发生流土破坏的外观表现是泉眼、砂沸、土体翻滚最终被渗透托起等。
对于尾矿坝,流土破坏常发生在坝体下游渗流逸出处无保护的情况下。
当下游逸出处渗透坡降i值较大且大于临界坡降i,时,就会在下游坝坡逸出处发生表面隆起、裂缝开展、尾矿涌出,甚至出现尾矿土块被整体冲走的现象,这是比较典型的流土破坏。
2.管涌在渗流的作用下,一定级配的无黏性土中的细颗粒通过大颗粒所形成的孔隙发生移动,最终在土中形成贯通的管道的现象称为管涌。
发生管涌破坏是一个随时间逐步发展的过程。
首先,在渗透水流作用下,较细的颗粒在粗颗粒形成的孔隙中移动流失随后,土体的孔隙不断扩大,渗流速度不断增加,较粗颗粒也会相继被水流带走随着上述冲刷过程的不断发展,会在土体中形成贯穿的渗流通道,造成土体塌陷或其他类型的破坏。
3.接触流土渗流垂直于两种不同介质的接触面运动,并把一层土的颗粒带人另一土层的现象称为接触流土。
这种现象一般发生在颗粒粗细相差较大的两种土层的接触带,如尾矿坝上游坡面反滤层的位置。
4.接触冲刷渗流沿着两种不同介质的接触面流动并带走细颗粒的现象称为接触冲刷。
对于黏性土,只有流土、接触冲刷或接触流土3种破坏形式,不会产生管涌破坏;对于尾矿等无黏性土,则4种破坏形式均可能发生。
(二)渗透破坏类型的判别土体的渗透破坏与土体的颗粒组成和渗透力有关。
尾矿库坝体及排渗体三维渗流分析

尾矿库坝体及排渗体三维渗流分析郑海远1 秦忠国2(1. 北京矿冶研究总院 工程公司,北京100160 2. 河海大学 力学与材料学院,南京210098) 摘要:尾矿库区渗流场具有明显的三维特征,本文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。
关键词:三维渗流 排渗体 有限元 尾矿库3D Seepage of Tailings Dam and Drainage in the DamZheng Haiyuan 1 Qin Zhongguo 2(1. Engineering Company of Beijing General Research Institute of Mining and Metallurgy, Beijing 100160, China,2. College of Mechanics and Materials Hohai University, Nanjing 210098, China)ABSTRACT :Seepage field of tailings dam is typical 3D distribution. The 3D seepage of tailings dam and drainage in the dam are analyzed based on finite element method. 3D seepage field of tailings dam and drainage pipe set in the dam are simulated. The results of calculation are similar to the real one, and it is very meaningful for guiding the design and construction of tailings pond.KEYWORDS :3D seepage, drainage, finite element method, tailings pond.尾矿库是一种特殊的工业建筑物,是矿山的三大控制性工程之一,它的安全不仅关系到矿山自身的安全,而且还关系到周边及下游居民的生命财产安危。
尾矿库稳定性分析

采用FLAC-3D有限差分模拟软件,建立金子湖拦水拱坝三维模型,如图1所示。分析坝体应力和洪水位蓄水稳定性。拱坝模型参照中冶长天国际工程有限责任公司2011年1月提交的《紫金山金铜矿金子湖拦水坝工程初步设计说明书》,按照控制点、圆心点的准确坐标建立,适当简化两侧山体,以坝体轴线下游方向为X轴正向,建立模型Y方向长80m,X方向宽18m,顶宽3m,底宽6.7m,坝顶高程为229.0m,坝高18.5m。在模型底部约束垂直位移,在模型两侧约束X、Y方向水平位移,假设山体稳定,不发生变形。
2
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FLAC是Fast Lagrangian Analysis of Continua(连续的快速拉格朗日分析)的缩写,[5]是基于显式有限差分法的数值分析方法,[6]它是著名学者、英国皇家工程院院士、离散元的发明者Peter Cundall博士在上世纪70年代中期开始研究开发的面向土木建筑、采矿、交通、水利、地质、核废料处理、石油及环境工程的通用软件系统,是美国Itasca国际咨询集团公司的软件[7]核心产品(包括FLAC,FLA C3D,FLAC/ SLOPE,UDEC,3DEC,PFC2D及PFC3D)最知名的软件系统之一。FLAC ( 1986年)在全球七十多个国家得到广泛应用,在国际土木工程(尤其是岩土工程)的学术界和工业界赢得广泛的赞誉。[8]
Key words:dams;fastlagrangian analysis of continua ( FLAC);stability;measure
作者简介:雷丁丁(1987-),男,汉,江西樟树,现为硕士研究生,主要从事采矿工程、岩体力学研究工作。E-mail:ddiloveyou2007@
坝址区内构造总体上较简单,但两岸差别较大。右岸山鼻尖正对面山提的小沟谷为一条小断层,产状为300°/NE(上游)∠70°左右,在其下游有一条280°/SE(下游)∠70~75°的小断层。都属于陡倾角、规模小。左岸山鼻子范围构造相对复杂些,主要是山鼻子近凹陷处及外侧近山鼻子的高突部位有两条较大断层(称F1、F2)及其破碎带存在,且横切过整个鼻子山体。其宽度都达2~2.2m,产状分别为320°/NE(河床)∠70°和280°/NE∠50~60°。尤以凹部断层破碎较强烈,破碎岩石块度小,风化和绿泥石化也较强。而F2断层破碎带中岩石复受硅化,致密坚硬,风化不强是其有利的一面。再者山鼻子顶端往外(北端)还有两条横切山体的小断层,程扁豆体状,宽度都在0.05~0.15m,且局部张开,产状320°/NE(河床)∠70~72°。另有一组主裂隙,产状为210°/NW(山里)∠75~80°,大部呈闭合状态,偶见局部张开状态。
浅谈尾矿库坝体的稳定性

浅谈尾矿库坝体的稳定性发布时间:2023-02-06T03:06:17.708Z 来源:《城镇建设》2022年第9月第18期作者:张莉[导读] 本文介绍尾矿库的坝体是否稳定,张莉云南锡业股份公司老厂分公司摘要:本文介绍尾矿库的坝体是否稳定,不但是勤观察地表地面,加强巡查,坝体是否存在异常情况,还要对坝体进行抗滑稳定性分析、渗透稳定性分析、液化稳定性分析来确定坝体是否稳定。
关键词:尾矿库;坝体;渗透;稳定性首先尾矿库是矿山选厂必不可少的组成部分,矿物通过选别后,大量的尾矿根据国家环保的相关法规,又不能乱排放。
因此,在一般情况下,在山谷口或洼地的周围筑成堤坝形成尾矿储存库,将尾矿排入库内沉淀堆存,这种专用的储存库,我们简称为尾矿库。
尾矿库用来拦挡尾矿和水的维护构筑物就叫做尾矿坝。
尾矿库的安全性是非常重要的,要看一个已投入使用的尾矿库是否安全,不光要勤观看,勤检查周边及地表的情况外,还要查看是否按设计要求设计和投入使用,所有构筑物是否符合设计要求,所涉及到的干滩长度、库水位、防洪构筑物以及后期的管理是否规范等等。
还有其中一个因素是坝体是否稳定,因此针对坝体是否稳定就要作一系列分析研究。
1、尾矿坝的类型1.1初期坝尾矿坝建设期间用土、石头等其他材料修筑成的用来挡尾矿的坝体,然而初期坝又分为透水初期坝和不透水初期坝,顾名思义,透水初期坝就是永透水氢能较好的材料修筑而成的坝体;相反,不透水初期坝就是用透水性能差的材料修筑而成的坝体。
初期坝的材料要根据具体坝体的设计要求和地理因素等决定,修筑初期坝的时候可以用粘土、风化石、毛石、废石、混凝土等筑成。
1、2后期坝所谓后期坝是尾矿库投入使用后,排入库的尾矿堆积而成的坝。
后期坝通过人工筑坝,根据排尾矿量的大小,尾矿库的设计等的要求,又分为上游式尾矿筑坝、下游式尾矿筑坝、中线是尾矿筑坝。
随着生产的持续,排入尾矿库内的尾矿量就愈来愈多,通过多年的使用,达到尾矿库的服务年期,满足一定的坝体高度和库容时,我们将要对尾矿库进行巡查,或采取一定的技术手段监测尾矿库的坝体是否稳定,是否存在一定的危险因素。
某复杂边界形态尾矿库坝体三维渗流稳定性分析研究

某复杂边界形态尾矿库坝体三维渗流稳定性分析研究付茂盛;亓兆伟【摘要】Based on FLAC3D numerical calculation software,build a three-dimensional seepage analysis model with complicated boundary,this model is a V valley with some branches. When the Reservoir is in the normal water level and flood level,analysis the displacement field,velocity field,shear strain increment and displacement field of the reservoir and the mountains surrounding it,select the unstable and damaged area. Through the three-dimensional seepage analysis model of dry beach length changing,reveal the variation law of the dam stability safety coefficient. Evaluation the stability of the tailing dam foundation and dam body. Provide the technical reference for the tailings dam to continuehigher,close the library design,safety production.%基于FLAC3D数值计算软件构建某“V”字型沟谷内存在多条支沟的复杂边界形态尾矿库数值计算分析模型,对尾矿库在库区正常水位及洪水位工况尾矿库坝体三维渗流分析模式下的尾矿库坝体及库区周边山体的位移场、速度场、剪切应变增量、位移破坏场进行分析,圈定存在失稳破坏区域,揭示尾矿库坝体在干滩长度变化的三维渗流分析模式下坝体稳定性安全系数变化规律,评价尾矿坝基和坝体的稳定性,为尾矿库坝体继续加高、闭库设计、安全生产提供技术参考。
尾矿坝稳定性分析

辽宁工程技术大学学报(自然科学版) Journal of Liaoning Technical University(Natural Science)
2008 年 6 月 Jun. 2008
文章编号:1008-0562(2008)03-0359-03
尾矿坝稳定性分析
∆ε vd
⎛ = C1 exp⎜ −C2
⎝
⎛ ⎜ ⎝
ε vd γ
⎞ ⎟
⎞ ⎟
γ
⎠⎠
上式中通常参数都有 C1 ⋅ C2 = 0.4
其中 C1 可取
( ) C1 = 7600 Dr −2.5
其中,Dr为砂土的相对密度。
表 2 动力分析参数取值
Tab.2 parameter values of dynamics analysis
1 850
2.0 33.0 40
0.3 2.3×10-3
尾粉
②4 细砂
1 970
2.5 5.0
70
0.3 2.0×10-3
(密实)
③
尾粉质 粘土
1 800
18 17.0
10
0.38 1.8×10-6
④ 块石 1 950
0.5 38.0 120 0.25 0.4
⑤
中风化 看作刚性不 基岩 透水基岩
首先按现状水位进行坝体浸润线的计算,将
其数学表达式可写为
ctrial = 1 c F trial
ϕ trial
=
1 arctan( F trial
tan ϕ )
图4 断面潜在滑移面及安全系数 Fig.4 potential slip surface and safety factors
尾矿坝勘察中的坝体稳定性分析

(Gelogical Bureau of Hunan Province Nuclear industry brigade 306,
Nuclear Industry Hengyang No. 2 Geological Engineering exploration Co. , Ltd.,Hengyang 421001,China)
尾矿库一般库容均较大,一旦尾矿坝发生意外失稳,将 产生较为严重的地质灾害,进而推毁尾矿坝的下游的农作物 或居民住宅,造成严重的生命财产损失。由此可见,尾矿坝 稳定性安全评估务必引起各方的重视,然尾矿坝稳定性评估 的基础在于尾矿坝勘察报告中坝体、坝基参数提供的合理 性。为此,结合永州市东安某尾矿坝详细勘察论述锰矿尾矿 坝勘察中的坝体稳定性分析,并提供合理的坝体、坝基参数。
1 工程概况 永 州 市 东 安 县 锰 矿 尾 矿 库( 以 下 简 称“ 东 安 锰 矿 尾 矿
库”)位于湖南省永州市东安县大江口乡银山村,原为永州 市东安县锰矿的配套尾矿库。该锰矿尾矿库坝体为一次性筑 坝的碾压土石坝,现坝底最低处标高约 138.63m,坝顶标高 约 158.62m,总坝高约 19.99m,总库容约 89 万 m3,有效库 容约 75.7 万 m3,根据规范,本尾矿库等别应为Ⅴ等尾矿库, 本尾矿坝级别应为 5 级。坝顶轴线长约 160m,坝中间标高 约 148.88m~149.70m 设置了马道,马道宽度约 13.5m,坝 体一级尾矿坝外坡坡比约为 1 :2.3,坝体二级尾矿坝外坡坡 比约为 1:3.2。尾矿库尚未达到服务期限原企业即破产倒闭, 现库内尾矿滩面高程为 156.90m,距离坝顶尚余 1.7m。
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尾 矿库 是选 择 有利 地 形 ( 截 谷 口或 围地 ) 拦 筑 坝形成 的具有 一定 容 积 , 以贮 存 尾 矿 和澄 清尾 矿 用 水 的专 用 场 地 ¨ 。作 为 矿 山生 产 设 施 的重 要 组 成
日益 凸显 出来 。
截止 到 2 0 0 9年 我 国每 年 排 弃 的 尾 矿 近 3 5 . 亿 t 占地 面积 超过 2 k 有 很 大 一 部分 尾 矿 库 存 , 0m , 在病、 、 险 危等 现状 。边坡稳 定性不 强造成 溃坝是 引
起 坝体 事故 原 因 的第 一 位 。 国 内开 始 对 尾 矿 库
Absr c : fe e tfo ta i o a wo d me so a i te u lb u meh d,t i i l me ta t a t Di r n r m r dt n lt — i n i n llmi q ii r m t o f i i he fn t ee n . e n y i t o ft r e d me i n ld m tb lt sp o o e l a ssmeh d o e - i nso a a sa ii i r p s d.Th o g o d c lu a in a d fo d r g a h y r u h f o ac l t n o e ul— l o l tn ac lto f tii g d m ,c ry o h e — i nso a e p g a c lto y u i g f t lme t i g c l u ain o aln s a ar n t r e d me in l s e a e c lu ain b sn i e ee n ni s f r e,t e r s lswilb d d it he sa ii a c l t n o aln sd m.Fi t l me tt r e d . ot wa h e u t l e a de no t tb lt c lu ai ft i g - a y o i ni ee n h e . i e me so l t b l y c lu ain u d r dfe e t c n i o s we e c ri d o . T r e d r cin d s l c me t n ina sa i t ac l to n e i r n o dt n r a re ut h e ie to ipa e n i f i d srb to n he rsr i it b to ftii g — a a e o t ie fe n l ss a sa ii se a u iti u in a d s a ta n d sr u i n o ln sd m r b an d a tra ay i ,d m t blt i v l — i a y
C . Ld .S  ̄ah a gTea n esy 3 C iaIstt o t eo re n y rpw r eerh o ,t.2 h i u n i oU i ri ; . hn ntue f z d v t i Wae R sucsadH do o e sac ) r R
分布 , 空 间意义上评 价 了坝体稳 定性 。 从
关键词 : 尾矿 坝 ; 限元 ; 维稳 定性 有 三
中 图分 类号 :D 2 T 98 文献标 识码 : A 文章 编号 :6 46 8 (0 0)80 4 - 17 -0 2 2 1 0 - 80 - 0 4
St bi t n l ss o a l y A a y i f Thr e di e i n lDa dy o i ng a i e - m nso a m Bo fTal sD m i W a gS u n h Zh u Dig - o n WuS ag hu n Zh ng L tn a ii g ・
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Au us. 01 9 期 2 1 年 8月 第 8期 00
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尾 矿库 三维 坝体稳 定 性分 析
王 树 周 玎 吴 爽 张力霆 , ,
( . 冶沈 勘 秦 皇 岛工 程设 计有 限公 司 ;. 家庄 铁 道 学院 ;. 国水 利 水 电 科 学研 究 院 ) 1中 2石 3中
摘
要: 区别 于传 统 的二 维极 限平衡 法 , 出 了三维 坝体稳 定性有 限元 分析 法。经过尾 矿库 洪 提
水计算和 调 洪演算 , 用有 限元软 件进 行三 维渗流计 算 , 其结果 应 用到尾矿 库坝体 稳定性 计算 " 利 将 3 -
中, 进行 坝体 不 同工况下 的有 限元 三维稳 定性 计算 。分析 得 出尾 矿 库坝 体 三 向位 移分 布 和剪 应 变
( . ih ag a n ier g D s n C . Ld hn tl ry S ey n x l a o nier g T cn l y 1 Q n un d oE gn e n ei o 。 t.C iaMe l g hn a gE po t n E g ei eh oo i g au ri n n g