基于FLUENT软件的尾矿库溃坝数值模拟及尾砂运动分析

摘要

尾矿库溃坝造成的危害巨大,为了研究广东省某矿尾矿库的溃坝后果,对其溃坝过程进行模拟。该尾矿库分两期设计,第二期坝在第一期坝的基础上采用下游外推式加高,以该尾矿库为工程背景,根据现场情况取其研究参数,借助FLUENT软件建立尾矿库溃坝过程的三维模型,研究其10~100 s内7个时间段尾砂流的运移距离、流动速度、冲击压力以及对第二期尾矿库稳定性的影响,并根据数值模拟结果制定有针对性的预防和防治措施。研究结果表明:随着时间的增加,尾砂运移距离逐渐增大,流速和压力呈先增大后减小的趋势,尾砂在下泄过程中,离坝址处较近的位置破坏的程度最严重,溃坝从发生至结束历时仅为400 s。尾砂溃坝冲击力巨大且迅速,但数值模拟的结果对实际预防和治理工程具有指导意义,能有效保证尾矿库的安全。