广西平果铝平地型赤泥尾矿坝稳定性研究

论文摘要

《尾矿库安全技术规程》第11.1.3条明确规定:尾矿库应每3年进行一次安全现状综合评价。广西平果铝赤泥堆场在全国范围首次采用拜耳法生产工艺干法输送、堆存赤泥,国内没有可借鉴的工程实例,因此定期对赤泥堆积坝现状和后期的边坡稳定性分析是十分必要的。本文首先对收集到的赤泥堆场基本特征,拜耳法赤泥特性等资料进行归类分析,并挖掘出其规律以及分析其对赤泥坝稳定性的定性影响。结合拜耳法赤泥的干燥特性以及赤泥堆场的干法处置技术,通过几次现场踏勘,初步摸清堆场表面开展裂缝的发育形态、发育规模以及形成的机理。然后运用有限元分析软件Geo-Studio对赤泥堆场2#库进行数值分析,结果表明:（1）考虑裂缝比不考虑裂缝赤泥坝干燥条件下安全系数降低0.5%,排水系统堵塞工况条件下渗流稳定安全系数降低4%左右;（2）正常工况条件下,赤泥坝当前堆积到二级子坝以及未来八级子坝时静力稳定满足要求;（3）如排水系统堵塞,随着地下水位的不断升高,赤泥坝稳定性将不满足要求;（4）7度地震条件下,当前二级子坝的动力稳定安全系数为1.565,满足规范要求。文中最后针对模拟结果提出几点相应的建议,为平果铝赤泥尾矿坝的安全运行提供有益支持。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 论文选题的目的和意义
• 1.2 问题的提出
• 1.3 我国赤泥库的基本特征
• 1.3.1 赤泥库的数量及分类
• 1.3.2 赤泥库的运行特征及事故情况
• 1.4 国内外研究动态
• 1.5 本文主要研究内容和研究思路
• 1.5.1 主要研究内容
• 1.5.2 研究方法
• 1.5.3 研究思路及框架
• 第二章 平果铝赤泥尾矿坝及拜耳法赤泥基本特征
• 2.1 赤泥堆场基本特征
• 2.1.1 地理位置
• 2.1.2 赤泥堆场概况
• 2.1.3 赤泥排放工艺流程
• 2.2 赤泥堆场工程地质特征
• 2.2.1 地形地貌特征
• 2.2.2 地层岩性
• 2.2.3 地质构造特征
• 2.2.4 水文地质条件及气象水文条件
• 2.2.5 场地地震效应
• 2.3 拜耳法赤泥的基本特性
• 2.3.1 赤泥颗粒分析情况
• 2.3.2 赤泥的矿物组成及化学成分
• 2.3.3 赤泥的物理力学性能
• 2.4 堆场运行情况
• 2.5 本章小结
• 第三章 平果铝赤泥尾矿坝裂缝调查及分析
• 3.1 赤泥堆场干法处置技术
• 3.2 赤泥的干燥特性
• 3.3 堆场裂缝问题
• 3.4 裂缝发育和活动特征
• 3.5 裂缝特征与成因分析
• 3.5.1 裂缝特征分析
• 3.5.2 裂缝成因分析
• 3.6 本章小结
• 第四章 裂缝条件下赤泥坝稳定性分析
• 4.1 Geo-Studio程序简介
• 4.2 赤泥坝的静力稳定分析
• 4.2.1 安全系数的确定
• 4.2.2 赤泥坝现状（二级子坝）静力稳定分析
• 4.2.3 赤泥坝闭库（八级子坝）静力稳定分析
• 4.3 赤泥坝渗流稳定计算分析
• 4.3.1 饱和渗流问题的基本方程
• 4.3.2 赤泥坝现状（二级子坝）的渗流模拟
• 4.3.3 赤泥坝闭库（八级子坝）的渗流模拟
• 4.4 赤泥坝动力稳定分析
• 4.4.1 赤泥坝地震稳定性分析方法
• 4.4.2 有限元地震反应分析原理
• 4.4.3 赤泥坝地震响应及稳定性分析
• 4.5 本章小结
• 第五章 结论与建议
• 5.1 主要结论
• 5.2 有待进一步研究的问题
• 5.3 建议
• 参考文献
• 附录: 平果铝赤泥堆场现场图片
• 致谢