随着我国经济的快速发展,所需资源也在不断地增多,从而导致金属非金属矿山的尾矿库设施也逐年增加。尾矿库是用于堆存选冶矿石后产生的大量尾矿的场所,一般由初期坝、堆积坝、排洪系统等组成。其中,排洪系统主要有两个作用:一是为了及时排出库内暴雨;二是兼作回收库内尾矿澄清水用。如果排洪设施设计不合理、布置不合理、畅通状况不良,都易造成排洪系统失效,导致洪水不能及时排出库内,易造成溃坝事故。因此,对尾矿库排洪系统进行数值模拟,分析排洪系统的泄洪能力、流态、流速及壁面压力等,对其现状进行安全评价,以确保尾矿库的安全运行,具有重要的现实意义。本文基于流体力学理论,建立了尾矿库排洪系统三维数值模型,对排洪系统泄流安全性进行了分析研究,主要包括以下内容:首先通过采用Fluent方法进行水体溃决现象数值模拟分析,并与Martin的试验结论进行对比,验证了数值模拟的准确性与可行性,证明此方法可用于尾矿库排洪系统泄流安全性数值模拟;其次以某尾矿库排洪系统为例,利用三维建模软件建立了该尾矿库排洪系统三维数值模型,采用大型通用计算流体力学软件Fluent对该尾矿库排洪系统进行水力学分析及验证,具体内容如下:(1)对比分析了排洪系统泄流能力的理论计算和数值模拟结果,验证排洪系统结构尺寸设计的合理性,排洪系统具备畅通宣泄设计及校核频率暴雨洪水的能力;(2)模拟分析了不同坝顶标高、不同泄流水头下,排洪系统内水流流态的变化,得出随水头逐渐变大,其排洪井、管内的水流流态由较稳定状态到发生剧烈变化的结论,可见泄流水头对排洪系统内水流流态的影响较为明显;(3)模拟了不同坝顶标高、不同泄流水头下,排洪系统内水流流速的变化,得出排洪系统水头落差较高时,其水流流速提高,且排洪管局部易发生明满流交替现象,易引起冲蚀破坏的结论;(4)分析了不同坝顶标高、不同泄流水头下,排洪系统内壁面压力的变化,得出水头较小时,排洪系统内未出现明显负压,水头较大时,排洪井、管连接处等突变位置,均出现不同程度负压,若负压过大,易引起排洪系统空蚀,危及排洪系统安全的结论,可见泄流水头对排洪系统壁面压力有较大影响。最后对排洪系统安全运行提出建议,针对尾矿库安全管理提出了一些针对性的对策措施,涉及安全管理措施﹑技术措施、控制措施等方面,确保排洪系统正常运行。