尾矿坝溃坝数值模拟研究

针对近年来尾矿坝(库)溃坝事故不断增多以及溃坝事故现场数据不容易监测的问题,提出了采用数值模拟的计算机技术模拟事故现场的方法。首先,根据溃坝本身的特点以及溃后泥砂流流动特性选择VOF模型作为数值计算的基本模型,利用Fluent3D流体模拟计算软件进行数值计算。通过相似模拟试验和数值计算结果对比发现,溃坝后泥砂流的泥深分布与冲击力变化曲线都具有相同的趋势,并且各自峰值的相似度较大,证实了利用Fluent3D软件来模拟尾矿坝溃坝后泥砂流流动是可行的,初步解决了因尾矿坝溃坝具有瞬间性及极强破坏性而不易监测到溃坝现场数据的难题,为进一步研究尾矿坝溃坝防护措施打下了基础。     

尾矿坝溃坝泥沙运动特性及三维数值模拟研究

分析尾矿库溃坝泥沙运动特性对溃坝后安全治理措施有重要意义。分析了尾矿坝泥沙体积浓度的不同对于溃决尾矿泥沙在流动过程中的速度场的影响。运用CFD软件建立尾矿坝溃坝的三维几何模拟模型,借助Fluent3D中VOF计算模型模拟尾矿砂、水多相流的流动规律及流动状态,模拟的溃坝流动特性与试验结果相一致,研究结果为尾矿坝的设计与安全监测提供理论依据。     

尾矿坝地震液化溃坝研究进展

尾矿坝的地震液化溃坝具有突发性和大破坏性等特点,其地震时的稳定性问题已成为矿山安全的难题。在综述尾矿坝地震灾害现状的基础上,系统总结了尾矿静动力特性、尾矿坝模型试验、尾矿坝地震液化与稳定性分析等方面的研究进展,指出基于流体力学理论,从流动破坏角度分析尾矿液化后的变形特性是很有必要的;开展尾矿液化溃坝问题的研究,有助于进一步认识尾矿液化后流态化现象的本质,进而为尾矿坝抗震设计和防灾减灾决策提供理论基础和技术支撑。     

尾矿坝倾斜抬升超载安全度试验与数值模拟研究

针对近几年尾矿坝溃坝地质灾害频发的问题,有必要分析尾矿坝稳定状态。通过开展尾矿坝倾斜抬升超载安全度试验分析尾矿坝稳定性,并建立强度折减法数值分析模型,以极限应变判据验证倾斜抬升超载试验结果的准确性。结果表明:尾矿坝倾斜抬升超载破坏失稳是由初期坝坝脚处的点破坏向整体失稳破坏的演变过程;监测结果显示初期坝的位移大于子坝的位移,坝基的位移最小,试验尾矿坝的超载安全系数区间为1.35~1.38;超载安全度试验与数值模拟强度折减计算结果在安全系数和破坏形态两方面基本吻合,倾斜抬升超载试验方法适用于尾矿坝稳定性的研究。研究结果可为尾矿坝新建、运营、溃坝地质灾害防治提供指导。     

尾矿坝溃坝模拟及影响范围预测

针对尾矿坝溃坝对下游人员生命财产和环境安全危害严重,难以准确定量地描述这一问题,以辽宁某尾矿库为例,采用非牛顿流体模型中的Bingham模型,利用ANSYS CFX流体动力学分析软件对溃坝后的砂流演进过程进行模拟分析。重点分析了溃坝后的流态变化、速度矢量变化以及最终堆积形态。分析结果表明：尾矿坝溃坝以后,尾矿砂流在重力作用下向下游演进运动,冲出初期坝坝坡之后形成涌波,并逐渐向下游扩散传播;任意时刻尾砂的速度大小均呈现出渐进式的变化,从尾部至端头速度逐渐增大,近地面速度比表面速度大;最终形成一个尾部厚、向边缘逐渐变薄的堆积体。所得结果将为溃坝灾害应急预案的编制、下游人员安全疏散方案的提出及溃坝后的灾害评估提供重要的依据。     

尾矿坝漫顶溃坝机理及过程研究

准确理解尾矿坝漫顶溃坝的发展过程是模拟大坝溃口形状演变和计算溃坝下泄流量的基础。但于缺乏准确、完整的溃坝实例数据,对溃坝的发展机理理解不透彻,因而无法准确描述溃坝侵蚀的发展过程,对溃坝的研究仍处于半理论、半经验状态。为此,利用剪切应力（或牵引应力）理论和“陡坎”冲刷模型,研究了漫顶以后坝面侵蚀和漫顶溃坝机理,并在研究和分析土石坝漫顶溃坝破坏过程的基础上,结合尾矿坝自身特点以及相关理论,提出了尾矿坝漫顶溃坝破坏过程。     

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。     

尾矿坝坝坡稳定分析的新思路及实例验证

尾矿库是具有高势能的重大危险源,一旦发生事故不仅造成财产损失,还会导致周边环境污染,尤其是"三边库"和"头顶库",更是时刻威胁着人民群众的生命财产安全。现行法规标准均采用基于极限平衡分析的边坡稳定方法,虽然方便操作,但难以准确把握尾矿坝坝坡的实际状况。为此提出在颗粒流理论基础上的强度折减法,定量计算尾矿坝坝坡的稳定性,模拟溃坝过程中坝体内部微观粒子的运动特性及溃坝演化规律,克服了极限平衡法各种假设的缺点。通过某一尾矿坝坝坡实例,计算了尾矿坝坝坡强度折减过程中微观粒子的相互作用过程,动态反映坝坡失稳状态,验证了该方法的适用性。     

基于Geo Studio的尾矿坝特殊运行条件下稳定性分析

汶川地震使得震区尾矿库发生不同程度破坏和溃坝事故,研究尾矿坝在特殊运行条件下稳定性尤为重要。在洪水位抬高坝体浸润线和地震的反复剪切破坏双重作用下,使得尾矿坝大面积发生液化,从而导致尾矿坝发生溃坝事故。首先,通过Seep/W模块对洪水位下尾矿坝渗流场进行分析;其次,Quake/W模块求解坝体初始应力状态;然后,Quake/W在输入汶川地震波进行地震动力响应分析;最后,运用Slope/W对坝体安全稳定性进行分析,求解出坝体潜在滑移面和最小安全系数。运用Geo Studio对坝体在特殊运行条件下进行数值分析,可掌握尾矿坝安全状况,得到的结果也符合实际情况。     

国内外尾矿坝事故致灾因素分析

通过搜集已有尾矿坝事故资料,分析了国内外尾矿坝事故与坝高、筑坝工艺及致灾因素的关系。对147起尾矿坝事故的分析研究表明,引起尾矿坝事故的主要因素为降雨,其次为地震、管理等;对国内的42起尾矿坝溃坝事故的致灾因素分析表明,引起尾矿坝溃坝事故的主要因素为坝体稳定性不足、违规建设、不寻常降雨等。     

轴流风机油流显示实验研究

流动显示技术是流体力学和空气动力学研究中常用的重要实验手段,把流动显示实验方法中的油流显示技术应用到轴流风机内部流动研究中,成功地捕捉到了轴流风机中的流动分离线及其二次流动的流动现象。使我们可以通过简单易行的表面油流显示技术来取得复杂流动现象中许多重要的信息。     

小流量轴流风机流动分离的油流显示探讨

通过油流显示方法 ,对轴流式通风机小流量工况的分离流进行了深入研究 ,并更深一步地了解风机内部流动的本质特征 ,为改善轴流风机工况性能的理论研究和实践提供了实验依据     

对称多叶片式耐磨风量调节阀流场模拟

针对现有蝶阀存在易磨损、使用寿命短等问题,研制出一种对称多叶片式耐磨风量调节阀。利用标准κ-ε模型对该阀的流场进行了数值模拟,并与蝶阀进行了对比研究,结果表明,该阀流场分布比较均匀,无偏流现象,阀体边壁处流体速度较小,结构合理,具有较好的耐磨性能。     

矿井大型轴流式通风机整机流场的数值模拟

针对矿用两级轴流式通风机建立整机几何模型,选用非结构化网格,通过求解三维N-S方程对其全流场进行了数值模拟。主要分析了通风机内部特定面处的压力场、速度场及涡量场的分布,揭示了轴流式通风机内部流场的基本特性。数值模拟结果可为通风机的设计参数优化和内部流动优化提供参考,对提高轴流式通风机的整体性能和运行安全性具有重要的工程应用价值。     

选矿工艺流程的计算

选矿工艺流程计算很繁琐 ,试通过对磁选工艺流程的分析计算举例 ,展示较为简单适用的计算方法。     

选矿工艺流程的计算

选矿工艺流程计算很繁琐,试通过对磁选工艺流程的分析计算举例,展示较为简单适用的计算方法.     

Impacts of tailings flow slides

This paper describes characteristics of tailings ponds, highlighting situations and events that weaken such facilities, and provides a method for calculating the destructive capacity of tailings flow slides from failed facilities. There are generally two classes of failures. The first type is caused by water flowing over the tailings, causing erosion and transportation of the material (overtopping), as well as by piping, which weakens the mechanical characteristics of the dam fill. In such cases, the eroded material is progressively deposited down-gradient. In the second class, dam failures can produce violent flow slides that rush downhill and cause devastation. This extreme effect is caused by liquefaction of the material contained in the ponds and/or the dams, with failure of the latter. The consequences of the flow slide are considered by making comparisons between the pressure the flow exerts on downstream structures, and the pressures required to cause such structures to collapse. Some precautionary measures are proposed to limit damages if failure occurs. Given the similarity between such failures and other landslides, it may also be desirable to apply the measures suggested here to natural slopes.     

露天矿车流路网均衡分配模型

露天矿传统车流规划以路径最短为基础,没有考虑路段通过能力和路段拥挤程度,车流规划结果存在超过路段通过能力的隐患。为了解决这一问题,以Wardrop均衡原理为理论依据,综合考虑路段车流、路段通过能力的影响,引入综合路阻理念,建立了露天矿车流路网均衡分配模型,实现了在传统车流规划结果基础上对路段车流进行再次优化。实验结果表明,路网均衡分配模型在不考虑路段综合路阻时,其分配结果与传统车流规划一致;当考虑综合路阻时,各路段的车流行驶总时间最小,有效避免了路段拥堵,实现了对卡车调度进一步优化,证明本模型具有更强的通用性和实用性。     

圆管螺旋流形成原理及导叶式局部起旋器的设计

分析了物料浆体管道输送圆管螺旋流的形成机理,探讨了圆管螺旋流的生成方式及导叶式起旋器的结构设计,并推导出导叶式局部起旋器起旋强度的计算公式。     

稳定流状态下似膏体料浆管输临界流速的研究

“似膏体充填”是一种新型充填采矿模式。根据固体物料的沉降理论，结合实验分析，提出了似膏体料浆在管路中的临界流速值；分析了浆体浓度及管道直径对似膏体料浆管输临界流速的影响规律。