苦果箐尾矿库回采过程中坝体的安全性分析及研究

论文摘要

随着选矿技术和冶炼技术的进步,尾矿中残余的矿物已具备回收利用价值。当技术和经济条件允许时,可进行有效开发。尾矿本身就是低品味、成分复杂的矿床,混杂着大量泥浆和砂石。在尾矿回采过程中受到开采方法等的影响,其原先的稳定性会发生变化。尾矿开发利用对技术要求很高,处理不好则容易出现溃坝、滑坡和坍塌等危险。本文从九顶山苦果箐尾矿库尾矿回采项目出发,采用现场调查、理论分析、建模计算与工程实践相结合的方法,从岩土工程和安全工程角度,来分析尾矿回采过程中尾矿坝的安全性。本文完成的研究工作主要如下：(1)详细论述了尾矿回采方法及各种方法的优缺点,分析了一般的尾矿安全回采需要考虑的问题和回采的可行性。结合苦果箐尾矿库的工程地质条件、水文地质条件和尾矿堆积情况等,对苦果箐尾矿库进行了回采条件分析,并确定了其尾矿回采方案。(2)分析了回采过程中影响尾矿坝稳定性的因素,选取了三个关键高度来进行尾矿坝安全性计算。分别为：尾矿坝现状高度、尾矿回采到堆积坝体高度一半时和初期坝坝顶高度时。使用理正岩土软件和ANSYS软件对坝体建模,计算出了不同工况下坝体的安全系数、应力——应变规律和位移等,并对两种计算结果进行了对比,得到二者的分析结果是相近的、合理的。(3)根据计算结果综合分析了回采过程中坝体的稳定性。可知,苦果箐尾矿库坝体现状是稳定的,可以按计划进行回采工作。当回采到坝体高度一半时和初期坝高度位置时,坝体的整体稳定性也满足规范所规定的安全系数的要求,但是坝体整体的安全储备较低。坝体的滑坡破坏部位逐渐向初期坝方向移动,尤其是初期坝和块石贴坡处有比较明显的变形和应力集中,出现了部分塑性变形。因此在回采过程中,需要重点监测初期坝和块石贴坡,必要时进行加固处理。(4)分析了影响尾矿库回采安全的主要因素,预测了苦果箐尾矿库尾矿回采过程中可能出现的安全问题,并从技术和管理方面提出具体的预防和处理措施。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的提出
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国外尾矿库安全性研究动态及现状
• 1.2.2 国内尾矿库安全性研究动态及现状
• 1.3 本文的主要研究内容、方法和技术路线
• 第二章 尾矿、尾矿库概况及尾矿回采方法
• 2.1 尾矿、尾矿库概况
• 2.2 尾矿坝基本情况
• 2.3 尾矿回采方法
• 2.3.1 水采
• 2.3.2 干采
• 2.3.3 船采
• 2.4 本章小结
• 第三章 苦果箐尾矿库尾矿回采可行性分析及回采方案
• 3.1 苦果箐尾矿库工程背景
• 3.1.1 苦果箐尾矿库概况
• 3.1.2 工程地质条件
• 3.1.3 水文地质条件
• 3.2 尾矿回采可行性分析
• 3.2.1 尾矿安全回采需要考虑的问题
• 3.2.2 尾矿回采的规章依据
• 3.3 苦果箐尾矿库回采条件分析
• 3.4 回采方案
• 3.4.1 回采简介
• 3.4.2 回采方案
• 3.5 本章小结
• 第四章 尾矿回采中坝体的稳定性分析方法
• 4.1 影响尾矿回采坝体稳定性的因素分析
• 4.2 尾矿坝稳定性分析方法
• 4.3 极限平衡法
• 4.3.1 瑞典圆弧法计算原理
• 4.3.2 简化Bishop法计算原理
• 4.4 有限单元分析法
• 4.4.1 有限单元法简介
• 4.4.2 本构关系
• 4.4.3 ANSYS在尾矿坝稳定分析中的应用
• 4.5 尾矿坝回采过程中坝体稳定性分析步骤
• 4.6 尾矿坝变形情况
• 4.7 本章小结
• 第五章 苦果箐尾矿库回采过程中坝体稳定性计算
• 5.1 计算模型的建立
• 5.2 极限平衡法计算
• 5.2.1 理正岩土软件简介
• 5.2.2 尾矿坝的浸润线计算
• 5.2.3 尾矿坝（静力）稳定性计算
• 5.2.4 结果分析
• 5.3 有限单元法计算
• 5.3.1 ANSYS软件简介
• 5.3.2 坝体稳定性计算
• 5.3.3 结果后处理
• 5.4 极限平衡法和有限单元法模拟结果综合分析
• 5.5 本章小结
• 第六章 尾矿回采安全问题及预防处理措施
• 6.1 影响尾矿回采安全的主要因素
• 6.2 回采中可能出现的安全问题
• 6.2.1 尾矿坝失稳
• 6.2.2 尾矿库的排洪设施失效
• 6.2.3 排洪设施、排渗设施损坏
• 6.2.4 运输设备故障和破坏
• 6.2.5 其他影响因素
• 6.3 预防处理措施
• 6.3.1 技术方面
• 6.3.2 管理方面
• 6.4 本章小结
• 第七章 结语
• 7.1 结论
• 7.2 存在问题
• 致谢
• 参考文献
• 附录（攻读学位期间发表论文目录）