基于GEO-Studio的某尾矿坝动力稳定性分析

针对某尾矿坝动力稳定性问题,基于尾矿库实测地形图与岩土地层勘察资料,依据地形概化的方法,建立反映尾矿库地形、地质结构特征的数值计算模型。运用GEO-Studio的QUAKE分析模块进行现状及最终尾矿坝动力稳定性分析,研究了该尾矿坝在地震波作用下的液化情况、加速度响应、位移变化、安全系数的规律,研究结果表明,该尾矿坝可在洪水工况下稳定运行,可以作为工程设计的参考依据。     

富贵鸟1号尾矿库坝体稳定性数值模拟

基于富贵鸟1号尾矿库现有岩土工程地质条件,采用有限元法对该尾矿坝进行渗流稳定性及静力有限元数值模拟分析.结果表明坝体在正常运行工况以及洪水运行工况下,尾矿堆积坝坝坡浸润线埋深满足规范规定.坝体浸润线沿初期坝坝坡出逸,系透水堆石坝正常排水现象,不会对坝坡产生如管涌、流沙和表面沼泽化等渗流破坏.并在此基础上,采用毕肖普法和瑞典圆弧法对坝体进行正常水位工况、洪水位工况和洪水位及地震作用工况下的稳定性计算,得到尾矿坝坝体内部应力应变关系,以及坝体最小稳定性系数.结果表明坝体的稳定性系数大于规范要求的最细小安全系数,坝体是安全稳固的.     

基于ABAQUS有限元软件对尾矿坝的稳定性预测

为预测云南兰坪铅锌矿温庄尾矿坝在未来运行中的稳定性,进行了室内土工实验,分析了铅锌矿尾矿的物理力学性能,同时通过ABAQUS有限元软件,建立了温庄尾矿坝的二维流固耦合模型,获得了该尾矿坝在正常和洪水两种工况下的应力场,位移场,渗流场的结果。     

基于ABAQUS有限元软件对尾矿坝的稳定性预测

为预测云南兰坪铅锌矿温庄尾矿坝在未来运行中的稳定性,进行了室内土工实验,分析了铅锌矿尾矿的物理力学性能,同时通过ABAQUS有限元软件,建立了温庄尾矿坝的二维流固耦合模型,获得了该尾矿坝在正常和洪水两种工况下的应力场,位移场,渗流场的结果。     

尾矿高坝的边坡稳定性研究

尾矿坝的安全运行是保证矿山生产正常运行的必要条件。针对江西某尾矿高坝,在现场调查的基础上,进行了现场勘察和取样工作,分析了尾矿沉积规律和坝体组成结构,开展了不同工况下的坝体稳定性研究,并探讨了坝体灾害的防治措施。研究结果表明,从坝区至库内,尾矿由粗变细的趋势非常明显;由上到下,由于采用中线法堆积,尾矿由粗变细的趋势不大明显;尾矿坝的沉积滩形态舒缓,其坡度较为平坦,且未见尾矿泥;尾矿坝处于正常运行工况和洪水运行工况时,计算的安全系数能满足规范要求,尾矿坝基本处于稳定状态;在尾矿坝处于全饱和工况和地震工况时,计算出的安全系数远低于规范规定的要求,坝体的稳定性也明显降低,使得坝体处于极不稳定状态。     

基于Geo-Studio软件的超细粒尾矿子坝堆筑可靠度分析

基于Geo-Studio软件Slope模块建立超细粒尾矿后期子坝加高堆筑模型,摒弃了传统定值法(安全系数法)在尾矿坝设计和稳定性评价中的不足,运用Monte-Carlo模拟法对子坝后期加高进行了可靠度分析,分别计算了坝体加高10,20 m,在正常工况、洪水工况和特殊工况下的失效概率和可靠度指标,更加全面、客观地反应后期子坝加高坝体稳定性的真实状态。     

生态修复尾矿坝的边坡稳定性评价

当前的尾矿坝稳定性分析中，不考虑植物作用的影响，难以满足尾矿库综合治理的客观要求。以歪头山铁矿尾矿库为例，采集现场生态修复区的植物与根际土壤样品；制作灌木侧须根-土复合土，测定复合土的渗透系数和物理力学性质指标；测量植物生长参数，进行主根条拉伸实验；基于极限平衡法，计算在正常运行、洪水运行、特殊运行工况下，生态修复尾矿坝的浸润线及安全系数。结果表明：无植物体、植物侧须根加筋、植物侧须根加筋+主根锚固+自重等3种状态下，生态修复后尾矿坝的安全系数提高0.025~0.030，说明植物修复有利于坝体稳定，但影响仅限于表层，对整体稳定性影响有限；特殊工况比洪水工况的坝体安全系数略有降低，且随地震时程呈先减小后增加再减小的波动趋势；稳定性评价结果表明，该尾矿坝在3种运行工况下是安全稳定的。     

生态修复尾矿坝的边坡稳定性评价

当前的尾矿坝稳定性分析中，不考虑植物作用的影响，难以满足尾矿库综合治理的客观要求。以歪头山铁矿尾矿库为例，采集现场生态修复区的植物与根际土壤样品；制作灌木侧须根—土复合土，测定复合土的渗透系数和物理力学性质指标；测量植物生长参数，进行主根条拉伸实验；基于极限平衡法，计算在正常运行、洪水运行、特殊运行工况下，生态修复尾矿坝的浸润线及安全系数。结果表明：无植物体、植物侧须根加筋、植物侧须根加筋+主根锚固+自重等3种状态下，生态修复后尾矿坝的安全系数提高0.025~0.030，说明植物修复有利于坝体稳定，但影响仅限于表层，对整体稳定性影响有限；特殊工况比洪水工况的坝体安全系数略有降低，且随地震时程呈先减小后增加再减小的波动趋势；稳定性评价结果表明，该尾矿坝在3种运行工况下是安全稳定的。     

降雨条件下尾矿库稳定性计算分析

通过相关物理力学试验,分析了尾砂的物理力学性质,用Geo-Studio有限元软件计算和分析降雨条件下尾矿坝的浸润线。通过Slide软件,用极限平衡法中的简化Bishop法和瑞典法对降雨条件下尾矿坝的稳定性进行分析。结果表明,尾矿坝在现状高程下,其坝体在正常运行、洪水运行和饱和运行工况时计算的安全系数均能满足规范要求,计算得到的稳定性滑面大多是经过坝体最底部的深度滑弧面,且滑弧面范围较大。     

震动波作用下尾矿坝稳定性分析

针对某尾矿坝特定工况条件,通过现场测震实验,采用溃坝风险分析、渗流模拟、稳定性分析等多种方法,研究在爆破震动波作用下的尾矿坝稳定性问题,确定影响尾矿坝安全的主要因素,判明在不同工况条件下尾矿坝稳定性的安全边界条件。结果表明:在拟定震动条件下的尾矿坝振动速度为12.0 cm/s时已没有安全储备,安全允许爆破振动速度应控制在6.0 cm/s以内。     

尾矿库溃坝预警体系及预警方法研究

尾矿库溃坝预警信息的辨识、获取和分析,是有效防止尾矿库溃坝的关键技术。在对121起尾矿库溃坝事故统计分析的基础上,基于风险预警原理,对尾矿库溃坝风险预警体系和预警方法进行了分析。研究结果表明：溃坝主要类型是渗透破坏和洪水漫顶;渗透破坏的警素指标包括渗透水质和堆积坝沼泽化,洪水漫顶的警素指标包括降雨、调洪库容和泄水能力,地震液化的警素指标包括地震烈度和滑坡;警源指标体系包括自然警源、固有警源和人为警源3类;溃坝风险综合预警法包括调洪库容现状的获取、入库洪水总量分析、泄流能力分析、调洪演算、渗流分析和抗滑稳定性分析等流程,以确定坝体稳定状况,作为尾矿库预警标准,确保尾矿库安全运行。     

尾砂分级综合利用对尾矿库安全稳定的影响

开展尾砂分级综合利用是当下矿山资源综合利用的趋势。研究尾矿分级粒径的选取对尾矿库安全稳定的影响问题,并阐明获得科学合理的尾矿分级粒径取值的技术路径。结果表明：尾矿分级取走一定数量的粗粒尾矿对尾矿堆积筑坝及尾矿库排洪的安全稳定性产生一定的影响,如果尾砂分级粒径选取不合理,取走的粗粒尾矿数量超过安全范围,造成细粒(包括黏性)尾砂占比增加,可能导致尾矿堆积坝出现渗透变形破坏,严重时甚至会造成尾矿坝坍滑失稳;同时可能导致尾矿沉积滩面坡度变缓,减少尾矿库的调洪库容,降低尾矿库的排洪安全性。研究获得安全合理的尾矿分级粒径取值对于尾矿库的安全稳定性至关重要。为了实现这一目标,必须以尾矿库的安全(包括尾矿坝的稳定安全和尾矿库的排洪安全)为中心展开一系列的研究论证工作,才能确保尾砂分级粒径取值的科学、合理。主要研究内容包括：研究分级后的尾矿物理力学特性变化情况、尾矿沉积滩平均坡度变化情况,以及尾砂粒径改变之后,对尾矿坝沉积分布规律产生的影响;基于多种工况条件,重新进行尾矿坝渗流分析计算、尾矿库调洪演算和尾矿坝稳定分析计算,必要时还需要进行尾矿库溃坝试验研究。研究成果可指导国内外尾矿分级综合利用工程技术实...     

A safety assessment of the new Xiangyun phosphogypsum tailings pond

Phosphogypsum tailings are piled up to form a phosphogypsum tailings pond. In the design and operation stages of a tailings project, the stability of the tailings pond, the control capacity for flood, and the reliability of the drainage and safety monitoring facilities should be fully evaluated. Key contents of the safety assessment are analyzed in view of the new Xiangyun phosphogypsum tailings pond, which is currently in the design stage. Flood routing calculation results show that the pond cannot meet the requirements of the China National Standards Safety Code in the condition of a 500-year flood even if the drainage facilities operate normally. Seepage and static stability of the tailings pond are investigated through numerical and limit equilibrium methods. The results indicate that the sliding stability can meet the requirements along the starter dike profile. Dynamic calculation results show that the liquefied area is at the top of the dam slope and it cannot influence the dam safety. The aspects of safety monitoring design that require attention are also proposed.     

高地震烈度下宽顶废石尾矿坝的动力响应分析

云南某尾矿库设计将排土场修整后作为尾矿坝,形成的宽顶废石坝最大坝高182m,坝顶宽度496m,尾矿坝处于8度地震烈度区。采用等效线性黏—弹性模型,对宽顶废石尾矿坝的动力响应进行分析,得出高地震烈度条件下坝体加速度、动应力及动力稳定性。研究结果对高地震烈度区尾矿坝工程建设具有指导意义。     

地震作用下某上游式尾矿坝动力响应分析

尾矿坝特殊的筑坝方式和筑坝材料,使得坝体在地震作用下容易失稳破坏,对下游居民的生命和财产造成威胁。针对尾矿坝动力响应问题,基于有限元分析方法,运用等效线性原理进行尾矿坝动力响应分析。分析计算了在地震荷载作用下某上游式尾矿坝的动位移、响应加速度、动应力以及库区液化的分布情况。计算结果表明：在静力作用下,尾矿坝处于稳定状态。顺河向加速度放大系数最大值出现在3h/4坝高节点处;堆积坝最大主应力和最小主应力均为压应力;坝体顺河向、垂直向最大动位移较小。通过Matlab语言编写后处理程序,生成不同地震时程下的坝体液化区域,结果显示液化区主要集中在浸润线以下的沉积滩浅层区域,未贯穿整个坝体。     

基于废石中线法的强震区高尾矿坝动力特性分析

为了解废石中线法应用于强震区高堆尾矿坝建设的动力特性及稳定情况,采用有限元方法对废石中线法尾矿坝体渗流、静力条件以及动力响应进行模拟。分析了坝体在地震荷载作用下的加速度响应、液化区范围及稳定性。计算结果表明,尾矿坝体浸润线低,9级地震设防条件下坝体液化区主要集中在库内,不能形成滑移通道;尾矿坝加速度反应较小,放大倍数为1.99;坝体动力时程最小安全系数为1.055,均能够满足相关规范要求。成果对于今后强震区高尾矿坝的设计、研究及抗震加固具有指导意义。     

某高尾矿坝考虑渗流作用下的抗震性能分析

渗流作用和地震作用是影响尾矿坝稳定的主要因素。以云南省某尾矿坝为研究背景,基于Geo-studio软件考虑初始渗流场的影响,研究尾矿坝渗流作用下的稳定性,以及地震作用下的动位移与加速度、液化区域与震时的关系、坝坡抗震稳定性、震后永久位移及地震作用下浸润线的变化。计算结果表明：尾矿坝在渗流-应力分析中处于稳定状态。在地震作用下,尾矿坝的水平位移沿着坝高向上不断增大,最大水平位移分布在堆积坝顶部。初期坝顶和堆积坝顶加速度放大倍数分别为1.67和1.87倍。液化区域主要分布于堆积坝浅层区域。尾矿坝震后永久变形量较小,不会发生整体滑塌,但震后浸润线位置较震前显著提高,考虑增设排渗措施防止发生渗流破坏。