赤泥尾矿坝稳定性分析及安全技术研究

摘要

尾矿库是一种专门用来堆存尾矿或废渣而建造的构筑物。据统计我国成规模的尾矿库约有1500座，其中正常运营的只有1/3左右，2/3的尾矿库属于病险库。每年因尾矿库事故造成大量人员伤亡和严重的经济财产损失。所以为保障矿山的安全生产和人民的正常生活，必须重视尾矿库的安全稳定。
　　中国铝业山东分公司第二赤泥堆是重大危险源之一，由于其坝体出现的裂缝数条和多处渗漏点、渗漏群，据勘探知坝基100m深度以下为断裂构造，如果出现坝体垮塌事故，将对下游居民和工业区造成严重的经济损失和人员伤亡。对赤泥堆坝的现状以及后期的预测其边坡的稳定性是非常有必要。
　　收集有关赤泥和赤泥堆场的基础资料，赤泥特性、化学胶凝特性和赤泥物理力学参数等试验数据，然后进行归类分析，挖掘出其规律以并分析其对赤泥坝稳定性的影响。长达3个月的现场踏勘、虚心跟技术人员和筑坝工人咨询探讨学习，基本了解了赤泥第二堆场表面开展的裂缝发育形态和规模，分析其形成的机理和产生的原因，并采用开挖回填法和灌浆法进行了处理。
　　主要部分是应用SeismoSignal、FLAC3D软件对赤泥坝的正常状态和地震载荷下的静力稳定分析、渗流分析以及坝体的动力响应特性。通过分析得出：坝体的浸润线偏高，且坝体外坡和坝脚是应力集中区，必须给予重视并采取加固措施。
　　运用事故树分析法从自身因素、外部因素和人为因素三大因素中典型因素对影响赤泥堆坝稳定性基本因素进行了分析比较，得出了影响坝体稳定性的重要度，地震对坝体稳定性影响最大，其次是暴雨和人为管理不当。针对坝体出现的问题提出通过减缓坝体坡度、增加堆场排洪设施、定时对坝体位移和浸润线进行检测等措施来解除坝体安全隐患，并且在筑坝材料、排渗排洪系统、干法堆存等技术方面做了详细的研究。

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第一章 绪 论

1.1 选题的意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究内容和技术路线

第二章 尾矿库与尾矿坝概述

2.1 尾矿库的类型和基本设施

2.2 尾矿坝堆积方式

2.3 小结

第三章 赤泥堆场的基本特征及裂缝处理

3.1 堆场概况

3.2 堆场地质和气候条件

3.3 堆场裂缝形成机理与处理措施

3.4 小结

第四章 赤泥的性质及堆存

4.1 赤泥的基本性质

4.2 赤泥的沉积规律

4.3 赤泥的堆存

4.4 小结

第五章 赤泥堆坝渗流场分析

5.1 达西定律

5.2 渗流数值计算

5.3小结

第六章 稳定性分析

6.1 FLAC3D软件简介

6.2 静动力参数确定

6.3 静力模拟结果分析

6.4 动力模拟结果

6.5 小结

第七章 安全技术与安全措施研究

7.1 赤泥堆场主要危险因素分析

7.2 安全技术研究

7.3 改善赤泥堆坝安全性的措施研究

第八章 结 论

参考文献

攻读硕士期间发表的学术论文

致谢