【摘 要】
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目前国内大部分选矿厂都是以矿浆的形式排放尾矿,易造成尾矿库稳定性较差,导致滑坡、渗流管涌等,严重时甚至发生洪水漫顶、溃坝等事故。因此对于如何降低尾矿浆含水率、减小事故发生可能性一直是国内外的专家学者们研究的重点课题。干堆尾矿相对来说安全性更好。但目前我国没有统一的干堆尾矿库设计规范、施工规范等,有关系统相关经验也少,大部分为参考传统湿堆尾矿库的设计和技术,规范,这必然存在一定的不合理性。本文即以湖
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目前国内大部分选矿厂都是以矿浆的形式排放尾矿,易造成尾矿库稳定性较差,导致滑坡、渗流管涌等,严重时甚至发生洪水漫顶、溃坝等事故。因此对于如何降低尾矿浆含水率、减小事故发生可能性一直是国内外的专家学者们研究的重点课题。干堆尾矿相对来说安全性更好。但目前我国没有统一的干堆尾矿库设计规范、施工规范等,有关系统相关经验也少,大部分为参考传统湿堆尾矿库的设计和技术,规范,这必然存在一定的不合理性。本文即以湖北三鑫金铜矿干堆尾矿库为背景,通过理论研究,现场调查,从岩石力学参数、矿体与尾矿库的空间关系以及降雨入渗等方面对三鑫金铜矿干堆尾矿库稳定性进行分析,选取参数,然后基于ANSYS数值模拟不同条件下尾矿库抗滑稳定性分析。最后利用北斗高精度GPS仪和DS3型水准仪对三鑫金铜矿干堆尾矿库沉降安全进行监测,对其稳定性综合评价。本文主要开展工作及研究成果如下:(1)通过现场调查,采用工程类比法,确定研究计算的四种工况;运用ANSYS对四种工况进行计算,确定对应工况岩体力学参数取值,以及安全系数取值,正常运行时抗滑稳定最小安全系数取为1.15,特殊运行时抗滑稳定最小安全系数取为1.00。(2)运用以Dimine数字化矿山系统,建立矿体与尾矿库三维数字空间关系模型,通过地下采矿对地表移动影响范围的研究,确定地下采矿引起的上覆围岩变形将对尾矿库的稳定性存在有影响。(3)利用理正岩土分析软件,洪水计算公式,对四种工况分析计算得:在最高洪水期时,坝体外坡浸润线逸出较高;在强降雨和长期降雨的条件下,当尾矿库干堆高度22m、拦挡坝及其基础未进行加固处理时;造成坝体的边坡失稳,安全系数偏低。当对坝体及其基础等进行加固处理后,坝体及堆体整体边坡稳定安全系数为1.518,大于1.15的要求,边坡稳定。(4)基于ANSYS软件,模拟分析正常运行时和特殊运行时两种条件尾矿库抗滑稳定性分析,三种工况条件下,地表沉降变形量都较大,其中,第1种工况地表沉降量最大,边坡不稳定,第3种工况条件下,尾矿坝和尾矿干堆边坡基本稳定。特殊运行时期(6级地震),第3种工况下,尾矿坝和尾矿干堆边坡也是稳定的。(5)利用北斗高精度GPS仪和DS3型水准仪建立干堆尾矿库沉降监测预警系统,对尾矿库及其构筑物沉降变形进行实时监测。监测得沉降变形值均在允许范围内,处于正常波动区间。
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