吴家沟赤泥尾矿库坝体稳定性研究

摘要

我国是一个矿业生产大国，矿业固体废料的堆积量和年排放量十分巨大。尾矿库是用来贮存选矿厂排放的尾矿的工程，是矿山生产中的不可或缺的设施。各种行业的尾矿库比比皆是，遍布全国，这些尾矿库的安全与稳定一直是一个重大的问题。尾矿坝作为尾矿库设施的重要组成部分，其稳定与否，直接决定了尾矿库的能否正常使用。
　　吴家沟尾矿库作为氧化铝生产部门的重要组成部分，用于存储生产带来的赤泥废渣，本文根据赤泥尾矿库建设运行中可能出现的问题，进行了赤泥特性、尾矿库渗流场作用及坝体稳定性等方面的研究。开展的主要工作有：
　　①根据吴家沟赤泥尾矿库的设计资料以及相关文献，分析氧化铝生产过程中产生的赤泥矿渣特性，讨论其对筑坝的影响。在总结各类尾矿坝筑坝方式的基础上，对吴家沟尾矿库初期坝和堆积坝特征进行了分析。
　　②结合ABAQUS有限元软件，分析尾矿库内积水在堆积坝内的渗流分布特征以及不同水位对坝体内孔隙水压力，渗流速度以及饱和度的影响，讨论排渗设施对降低浸润线的作用。
　　③采用流固耦合分析方法，进一步研究渗流对坝体位移、有效应力及塑性区的影响。
　　④模拟降水入渗对坡面非饱和状态介质的影响，分析降雨入渗对坡体作用的原理以及不同的降雨强度对坡体的影响规律。
　　⑤采用极限平衡法以及有限元强度系数折减法对尾矿库坝体稳定性进行研究，讨论初期坝的抗滑稳定性，分析复合坝体的滑动破坏过程及特征并计算安全系数。

目录

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中文摘要

英文摘要

目录

1 绪 论

1.1 问题的提出及研究意义

1.2 国内外研究现状综述

1.3 研究主要内容及技术路线

2 尾矿库工程地质条件

2.1 环境概况

2.2 地层岩性及地质构造

2.3 水文地质条件及水、土腐蚀性

2.4 场地稳定性分析

2.5 岩土工程分析

2.6 本章小结

3 尾矿库（坝）的基本特征

3.2 尾矿库堆积材料特性

3.3 初期坝的特征

3.4 堆积坝的特性

3.5 本章小结

4 尾矿库坝体渗流分析

4.1 尾矿坝渗流分析基本理论和方法

4.2 ABAQUS渗流数值模拟

4.3 流固耦合分析

4.4 坡体降雨入渗分析

4.5 本章小结

5 尾矿库坝体稳定性分析

5.1 尾矿坝体稳定性影响因素

5.2 初期坝稳定性分析

5.3 堆积坝稳定性分析

5.4 本章小结

6 结论与展望

6.1 主要结论

6.2 存在的问题与展望

致谢

参考文献

附录

A．作者在攻读硕士学位期间取得的科研成果