某拟建尾矿库坝体稳定性分析
某上游式膏体尾矿库稳定性分析
某上游式膏体尾矿库稳定性分析近年来，尾矿库的稳定性问题备受关注，尤其是上游式膏体尾矿库。
本文通过对某上游式膏体尾矿库的稳定性进行分析，旨在提供有效的工程措施，确保尾矿库的安全运营。
首先，我们对该尾矿库的地质条件进行了详细的调查与研究。
通过现场勘探和地质剖面分析，我们发现该尾矿库所在地区地质构造稳定，无明显的地震活动和地质灾害风险。
这为尾矿库的稳定性提供了有利条件。
其次，我们对尾矿库的工程结构进行了评估。
该尾矿库属于上游式膏体尾矿库，其构造特点是膏体在坝体上游堆积，形成坝体稳定的自重坝。
我们对坝体的高度、坝顶宽度、坝体坡度等参数进行了测量和计算，并进行了合理性分析。
结果显示，该尾矿库的工程结构设计合理，满足稳定性要求。
接着，我们对尾矿库的溢流道和泄水系统进行了评估。
溢流道是尾矿库的重要控制要素之一，可以有效控制坝体的溢流和排水。
我们对溢流道的设计参数、泄水能力进行了计算和检验，并对泄水系统进行了全面检查。
结果显示，溢流道和泄水系统的设计合理，能够满足尾矿库的排水需求。
最后，我们对尾矿库的监测和管理措施进行了研究。
通过安装监测设备，对尾矿库的水位、坝体变形、地震活动等进行实时监测，及时发现异常情况并采取相应的应急措施。
同时，加强对尾矿库的管理，确保相关人员操作规范，定期检查设备和工程结构的完好性。
综上所述，通过对某上游式膏体尾矿库的稳定性分析，我们得出了以下结论：该尾矿库的地质条件有利于稳定性，工程结构设计合理，溢流道和泄水系统能够满足需求，同时监测和管理措施得到有效实施。
然而，我们也意识到，尾矿库的稳定性问题是一个长期的、动态的过程，需要持续关注和改进。
我们建议在尾矿库的运营过程中，严格按照规程进行监测和管理，并定期进行稳定性评估，确保尾矿库的安全运营。
某尾矿库渗流与稳定性的数值分析
合理 的概化 和延伸得 到的， 将属性组成相近的夹层连在一起 。
Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｍｉ ｎ ｉ ａ ｔ ｕｒ ｅ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｐ ｉ ｐ ｅ ｐ ｉ ｌ ｅ ｓ ｉ ｎ ｓ ｕｐ ｐ ｏ ｒ ｔ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｉｌ ｆ ｌ ｅ ｄ ｓ ｌ ｏ ｐ ｅ ｏ ｆ ａ ｄ ｅ ｅ ｐ ｆ ｏ ｕ ｎ ｄａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｉ ｔ
产生管涌 、 流砂等灾害 。
析方法 ， 即基于极 限平衡理论 的传统 条分法计算 坝体 的稳定性 系 数 。本 文在此将 对瑞典条分法和 Ｂ ｉ ｓ ｈ ｏ ｐ法做简要介绍 ： １ ） 瑞 典法 ， 亦称 Ｆ ｅ ｌ ｌ ｅ ｎ ｉ ｏ ｕ ｓ 法。该法 假定滑体 为刚体 ， 而滑 裂
面为圆弧形 ， 通过划分滑体 为滑块 ， 并假 设条块 间不会变 形 ， 将 条
ｙ＝
（
一
）
（ ３ ）
送 排放 ， 可用土 的特征描述 的固体 物质 ， 另外 还包括铝土矿提取氧 化铝后的固体废弃物赤泥。而尾矿 库定义为筑坝拦截谷 口或围地 构成 的、 用 以贮存尾矿或赤泥 的场所 ， 堆存赤泥 的常称为堆场 。 尾矿库是维持矿 山生产 的重要设施 ， 同时也是一个 具有 高势 能的人 造泥石流 的危险 源 ， 由于尾 矿库 出现 的安全事 故 ， 会造 成
沿整个 滑动 面上 的抗 剪强度 与实 际产生 的剪应力 的 比值 定义 为
２ 计 算模 型及 参数
１ ． ２ 浸 润 线 方 程 ２ ． １ 模 型 简化和 计算 所 需参数 将 尾矿坝视为坝基不透水 的均质体 ， 在无排 渗设施 及下游无 为 了进行理论上计算 的方便 ， 首先需 要对模 型进行必 要 的简
某尾矿坝稳定性数值分析[论文]
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某尾矿坝稳定性数值分析摘要：运用大型通用软件ansys，基于强度折减理论，对某尾矿坝边坡稳定性进行数值分析，得出该尾矿坝的安全系数，并提出一些对策措施，为企业安全管理指明方向。
关键词：尾矿坝 ansys 稳定中图分类号：x913.4 文献标识码：a 文章编号：1007-3973（2013）006-011-02尾矿库是矿山三大设施之一，它的安全状态直接关系到下游居民及设施的安全。
近年来，我国尾矿库重大事故频发，给人民的生命和财产安全造成了严重的损失。
通过对以往的事故总结可以得出：坝坡失稳为尾矿坝事故中最主要的破坏形式。
引入ansys软件来进行数值分析，能够更加准确的判断出尾矿坝的安全性。
1 某尾矿坝基本情况介绍某尾矿库位于河南省汝阳县，属山谷型尾矿库，设计总坝高131m，总库容797.42万m3。
初期坝为透水堆石坝，坝高31m，上游坡比1：1.75，下游坡比1：2.0；后期堆积坝采用上游法堆筑，坝高100m，每期子坝高3m，总体堆积坝外坡1：4.0。
根据标准该尾矿库为三等尾矿库，该尾矿库目前已堆积至第6道子坝，坝顶标高698.5m左右，现堆积坝坝坡总体坡比为1：3.88。
2 基于ansys的尾矿坝稳定性分析2.1 计算工况及参数选取（1）计算工况。
该尾矿库所在区域地震基本烈度为6度，根据相关规范规定，可不进行抗震计算，只进行静力条件下稳定计算，即正常、洪水运行两种工况。
选择该尾矿坝实测的典型断面ⅱ-ⅱ′，计算现状坝高698.5m和最终坝高780m的稳定性。
考虑到尾矿库逐层堆高的特性，在现状坝顶基础上，分20m一层向上加载，即720m、740m、760m，一直到780m。
根据规定，三等尾矿库（上游式）最小滩长70m，最小安全超高0.7m。
该尾矿坝目前正常水位为697.67m，库区干滩长度约50m，所以该尾矿坝的干滩长度及安全超高均不满足规定。
该尾矿坝整体浸润线较高，且初期坝内的浸润线还高于后期堆积坝，即存在“翘尾巴”的情况。
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。
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。
某尾矿坝稳定性分析
第一作者简介 ： 窦磊（ １ ９ ８ ３ 一 ） ， 男（ 汉族 ） ， 湖北 襄阳人 ， 吉林大学建设］ ： 程学院存读硕士研究生 ， 研究方 向： 岩 土一 ｒ 程。
２ ０ １ ４ 年第 ４ 期
资源的大量开采， 尾矿库的数量越来越多， 尾矿坝的堆积 高度也越 来越 大 。尾矿库 的安 全也愈成为新 的挑 战。 尾矿库的稳定 Ｉ 生 研究一直是尾矿库安全研究的一大 课题 。有统计表明， 在大大小小的尾矿库事故中， 由边坡
稳定性 不足而 引起 的溃坝是重要的事故原因之一［ １ ］ 。所 以
种潜 在 的具 有 可 观破 坏力 的人造 泥 石流 危 险源 。一
旦失事 ， 不仅会对矿 山企业及下游居 民的生命财产安全 造 成重大 威胁 ， 也 会对库 区周边 的生态环 境造成破 坏 。
最初 人们认 为尾 矿库结构简 单 ， 坝体堆积缓 慢 ， 且 不 以蓄水为 目的 ， 所 以并没有受到应有的重视 。直到 １ ９ ７ ６ 年 关 于尾矿的研究才得到国际大坝委员会的承 。随着矿山
全 事故 。规 定 要 求 尾 矿 库 要 及 时做 好 安 全 评 价 工作 。 尾矿库 的稳定性 分析 是安全评 价 的重 要工作 之一 。 本 文 以某 尾矿 库 为例 介绍 尾 矿 库 的稳 定性 计算 方
收稿 日期 ： ２ ０ ｌ ３ 一 Ｏ ７ — ０ ７
由表 １ 可 以看 出 ， 胶 粒 含 量 全 尾矿 高 于放 矿 口 、 两
模型， 采用合理的计算参数 ， 进行现场浸润线和孔隙水压力监测。
关键 词 ： 尾矿坝 ； 沉积规 律 ； 稳定 性计 算 ； 浸润 线
中 图分类 号 ： Ｔ Ｄ９ ２ ６ 文 献标识 码 ： Ａ 文章 编号 ： １ ０ ０ ４ — ５ ７ １ ６ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ４ — ０ ０ ７ ４ — ０ ４
尾矿库稳定性分析勘察报告
尾矿库稳定性分析勘察报告一、引言二、地质勘察1.区域地质：通过实地勘察和文献资料综合分析，矿山所处地区属于地层较为稳定的地质构造，无明显的地质灾害现象。
2.岩土地质：矿山尾矿库区域主要由砂、石和粘土组成，其中砂和石层相对较稳定，粘土层存在一定的可塑性和流动性。
3.水文地质：本区域地下水位相对较低，地下水埋深约20-30米，目前未发现水源对尾矿库稳定性产生较大影响。
三、尾矿库稳定性分析1.重力稳定性分析：尾矿库的自身重力是维持其稳定的最基本因素。
通过对尾矿库体积、材料密度等参数的测算和分析，结合实际地质情况，确认尾矿库重力稳定性良好。
2.坡面稳定性分析：研究尾矿库边坡的稳定性，包括边坡的形态和倾斜度，以及边坡上的土壤特性等，通过对边坡稳定性指标的计算和分析，确认尾矿库边坡的稳定性良好。
3.底部稳定性分析：尾矿库底部是尾矿的主要蓄存区域，对底部的稳定性进行分析是确保尾矿库整体稳定性的关键。
通过对底部土质的勘察和采样，以及对底部承载能力和渗流特性等的测算和分析，确认尾矿库底部的稳定性良好。
四、建议与措施1.加强监测：建议在尾矿库建设中加强监测系统的设计和建设，包括定期测量尾矿库的沉降、倾斜以及地下水位等参数，并及时根据监测数据进行调整和处理。
2.强化排水：尾矿库周围的地面要做好排水措施，防止大雨等恶劣天气导致地面积水，进一步保证尾矿库周围地质环境的稳定性。
3.定期维护：尾矿库建成后，要定期进行巡视检查和维护保养，及时处理边坡松动、裂缝和渗漏等情况，以确保尾矿库的稳定性和安全运营。
4.完善应急预案：建议完善尾矿库的应急预案，对可能发生的突发情况进行详细的应急处理方案编制，并开展相关应急演练。
五、结论通过本次地质勘察和尾矿库稳定性分析，可以确定目标尾矿库的各项稳定性指标均处于良好状态，具备安全运营的基础条件。
然而，为了进一步保证尾矿库的长期稳定性，建议在建设和运营阶段加强监测，强化排水，定期维护，并完善应急预案。
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某拟建尾矿库坝体稳定性分析
根据拟建尾矿库的地勘和设计，采用滑楔法即折线法、瑞典圆弧分别对初期
坝和最终坝体进行稳定性计算，以确定该尾矿库坝体是否符合安全要求。
标签：尾矿库；坝体稳定性；分析
1 尾矿库概况
拟建尾矿库位于该公司选厂下游东南侧，距选矿厂直线距离约3.31km，库
区库位于秦岭东段南麓，属低中山区，山体坡度在20～40°间，矿区内冲沟呈南
北向树枝状展布，冲沟多呈V型沟，库区长约2.4km，沟谷呈V字型。全库容
1534.43万立方米，总坝高98m，属于III等尾矿库。
2 坝体情况
初期坝坝型采用碾压堆石坝型。轴线坝高38m，坝顶标高695.0m，坝顶宽
4.0m，上游坝面坡比1：1.75，下游坝面坡比1：2.0。上游坝面设干砌块石护坡，
土工布反滤层及其支持层、保护层；下游坝面设干砌石护坡。标高680.0m、665.0m
各设一级马道，马道宽2.0m，马道内侧修筑马道排水沟，在坝体与岸坡结合处
设截水沟，将两岸及坝面汇聚的雨水由排水沟及截水沟排出，避免对坝体的冲刷
侵蚀。
后期堆积坝采用上游式尾矿筑坝方法，即利用投入的尾矿自身逐级向上游冲
填筑坝。尾矿堆积坝最大堆积高度60.0m，最终设计堆积标高755.0m，冲填平均
外坡1：5.0。堆积坝每升高10m设一级马道，马道宽5m，在马道内侧及坝面与
两岸坡结合处设排水沟，以保护坝面免受水流冲蚀。后期坝下游面覆土种植草皮。
在堆积坝体内布置集、排滲管将坝体内渗流水引至马道排水沟，以降低坝体
浸润线，将尾矿库浸润线的高度控制在6-8m，以利于尾砂的脱水、固结，且排
渗管长度不小于50.0m，间距10.0m。每上升10m布置一层排渗管网。必须确保
冲填外坡不陡于设计坡比。在与岸坡结合处设截洪沟，以排放岸坡雨水。
3 地质情况
拟建尾矿库位于秦岭褶皱系南秦岭印支褶皱带白水江-白河褶皱束东段武当
穹隆北缘。区内构造线总体呈近东西向，区域构造表现为由北向南依次为褶皱带、
穹隆带、褶皱带相间分布的格局。穹隆带主要有赵川穹隆、大明洞穹隆等；褶皱
有冷水河-白浪复式倒转向斜；断层主要有十里坪-范家断裂和大西沟-关帝庙-小
白岩河断裂。
根据勘察结果，在绢云石英钠长片岩中无成层性良好的软弱夹层。岩层倾角
近似43°，层间结合基本良好，抗剪强度较高，岩体结构面虽较发育，但各结构
面粗糙咬合，抗剪强度较高。因此坝基砌置于中风化绢云石英钠长片岩中，以保
证坝基的稳定性。
尾矿堆场岩体透水性良好，渗流方向基本与岩体构造的优势方向一致，第四
系碎石、含砾粉质粘土、基岩属弱-微透水层。
4 坝体稳定性分析
4.1 分析方法
本次尾矿库坝体稳定性分析初期坝采用滑楔法即折线法，最终坝体采用瑞典
圆弧分析计算评价。
4.2 初期坝的稳定性分析
按洪水情况下稳定计算，初期坝采用堆石筑成，粘聚力为零；根据《碾压式
土石坝设计规范》采用滑楔法即折线法进行初期坝坝坡的稳定计算。
根据所示的计算结果，初期坝体下游坡最小抗滑稳定安全系数为1.423，大
于规范规定的最小安全系数1.15；因此，该尾矿库初期坝坝坡在洪水情况下是稳
定的。
4.3 最终坝体的稳定计算
尾矿库初期坝采用堆石坝，后期堆积坝为尾矿渣堆积坝，初期坝相当于堆积
坝的一个排水棱体，根据设计院提供参数，其渗透系数分别为2.31×10-4m/s、
3.75×10-6m/s。浸润线简图如图2所示。
图2 尾矿库浸润线位置图
4.3.1 计算参数的选取
初期坝、后期堆积坝稳定性计算参数如表2所示：
表2 坝体稳定计算参数
4.3.2 最终坝体的稳定计算
由于该地区的地震烈度等级为6级，依据抗震设计规范，可以不计算地震作
用工况，只计算在最高洪水位下的坝坡稳定性。
后期堆积坝为尾矿渣堆筑，初期坝为堆石料堆筑，从安全角度出发，最终坝
体的稳定计算按照最不利情况，即当坝体堆积到最终坝高时的情况进行计算。计
算工况为库区发生设计洪水、库内为最高洪水位、滩面为最小干滩长度情况下，
尾矿坝外边坡的稳定安全性。
按照《碾压式土石坝设计规范》规定，应采用瑞典圆弧（条分）法进行最终
堆积坝的稳定计算，结果见表3。
表3 最终坝高时坝坡稳定计算成果表
经过计算，最高洪水时坝坡最小抗滑稳定安全系数正常情况下为1.494，大
于《规范》规定的最小安全系数值1.25。因此，该尾矿库的坝坡是安全的。
图3 最危险滑弧位置图
5 结束语
通过采用滑楔法即折线法、瑞典圆弧分别对初期坝和最终坝体进行稳定性计
算分析评价，该尾矿库坝体稳定满足规范要求，坝体是安全的。
参考文献
[1]AQ2006-2005.尾矿库安全技术规程[S].北京.国家安全生产监督管理总局，
2005.
[2]田文旗，薛剑光.尾库安全技术管理[M].北京：煤炭工业出版社，2006.
[3]罗建林，牛跃林，孙浩刚.圆弧条分法在尾矿库安全评价中的应用[J].中国
安全生产科学技术，2006，2（3）：84-87.
[4]梁力，李明，王伟，等.尾矿库坝体稳定性数值分析方法[J].中国安全生产
科学技术，2007，3（5）：11-15.
[5]李宏儒，胡再强，陈存礼，等.金堆城尾矿坝加高方案数值模拟及稳定性
分析[J].岩土力学，2008，29（4）：1138-1142.