基于渗流分析对某尾矿库坝体稳定性研究

渗流破坏是影响尾矿库稳定性的重要因素之一,对尾矿库工程的渗流进行研究十分必要。本文以某尾矿库工程为研究对象,通过现场勘察得到了该工程的基本状况,应用ANSYS软件对其副坝的渗流场、超孔隙水压力和渗透破坏情况进行模拟和分析。认为该尾矿库工程存在滑塌、尾矿砂液化及流土渗流破坏的可能,应该对其进行综合治理。并针对该尾矿库工程的治理提出了一些可行性建议。     

有限元分析在尾矿库渗流及抗滑稳定工程实践中的应用

某新建尾矿库初步设计拟采用一次性筑坝,坝型为碾压式土石坝,为评价设计方案的合理性以及尾矿库的安全性,采用有限元方法对尾矿库渗流稳定性和抗滑稳定性分析计算,结果表明,尾矿坝采用的渗控体系能够满足大坝的防渗要求,坝体上游侧的HDPE土工膜起到了较好的截渗效果,库内浸润线分布规律合理,下游设计排渗系统起到了较好的排渗效果;在正常蓄水位、最高洪水位和地震等3种工况下,尾矿坝下游边坡的抗滑稳定性均满足规范要求,设计方案合理可行。     

尾矿库筑坝期三维渗流分析

尾矿库坝体的稳定性分析需充分考虑地形的复杂程度与边界的不规则程度,从而建立尾矿库的真实三维渗流场。利用SVOffice软件在不概化地形及边界的条件下构建尾矿库的真实渗流域,模拟了最后一期填筑在正常高水位（427.77 m）及汛期最高洪水位（434.50 m）两种工况下的三维瞬态渗流场。结果显示：两种工况下,尾矿最大日排水量均为6 100 m³,此时,堆积坝两侧浸润面均有溢出,远离排水井一侧的溢出范围更大,这主要是受渗流域的影响;库内初始水位对筑坝期渗流场的分布存在较大的影响,汛期洪水位筑坝初期浸润面位置最高。由模拟结果设计了5条排渗盲沟,保证了浸润面在堆积坝任何部位均未溢出。     

尾矿库浸润线解析解及适用性分析

目前求解尾矿库浸润线大多采用数值模拟和模型试验的方法,尚没有建立起完善的尾矿库浸润线的解析解。鉴于此,建立了尾矿库浸润线的理论模型,采用能量方程和达西渗透定律推导了尾矿库浸润线的微分方程,并建立了上下游边界条件方程。在此基础上,求解了尾矿库浸润线的解析解（由于在解析解的推导过程中引入了杜比假定,该解析解更适应于库底底坡较缓的尾矿库浸润线的预测）,并与数值模拟结果进行了对比分析,验证了解析解的正确性。考虑到尾矿库的复杂性,分析了尾矿砂各向异性、尾矿库地质分层和底坡地形对尾矿库浸润线分布的影响,探讨了所提出的解析解对复杂尾矿库浸润线求解的适应性,通过尾矿库实例验证了文中浸润线解析解的有效性。     

龙都尾矿库地下渗流场的数值模拟分析

利用2D-FLOW计算软件,对龙都尾矿库在不同条件下的渗流进行了模拟计算。其中,初期坝按透水和堵塞两种情况,干滩面长度分100,200,300 m三种情况考虑;同时,首次考虑了大气降雨对尾矿坝渗流场的影响,分别计算了50,100,200 mm/d三种雨型。通过计算,获得了龙都尾矿库在不同条件下地下渗流的变化规律。从计算结果中发现,如果初期坝被堵塞,则坝体浸润线会抬高,与尾矿堆积坝坝面相交,并从坝面溢出,对坝体的稳定性产生不利影响;干滩面距离的长短对坝体浸润线有影响,但均不会与堆积坝坝面相交,不会从坝面溢出;大气降雨对坝体的渗流影响较大,从模拟计算中可以看出,大气降雨越大,浸润线抬升越高,对坝体的稳定越不利。     

白云鄂博西矿尾矿库坝体稳定性分析

膏体堆存是一种新型尾矿处置技术。位于高寒地区的包钢西矿尾矿库也采用了膏体堆放技术进行尾矿处置。坝体的稳定性对该尾矿库具有至关重要的影响。本文通过Geo-Studio数值模拟软件,分析了白云鄂博西矿尾矿库南坝在不同蓄水深度下坝体的渗流情况和稳定性系数; 同时,利用该数值模拟软件分析了不同膏体堆存高度对北坝坝体稳定性的影响。结果表明：南坝的稳定性随着蓄水深度的增加而降低。为防止南坝发生溃坝事故,建议蓄水深度不超过8m。否则,需要对南坝采取适当的加固措施。北坝则不论是在当前堆积深度8m还是在最终堆积深度23m的情况下一直处于稳定状态。     

郴州柿竹园野鸡尾南铅锌矿控矿因素与成矿规律

介绍了野鸡尾南铅锌矿床地质特征,分析了控矿因素,总结了成矿规律,认为成矿物质来自岩浆热液,中上泥盆统碳酸盐岩是主要的赋矿地层,近南北向层间滑动构造及由东西向裂隙发育而成的古岩溶是重要的容矿构造,矿体沿构造带断续分布,不同方向构造交汇部位可形成富矿柱。     

糯扎渡水利枢纽左岸山体三维渗流有限元分析

通常的渗流计算中排水的模拟方法很多,诸如排水子结构法、增加渗透阻抗等。但大型地下厂房与洞室的排水非常复杂,若对每个排水孔都进行模拟就非常繁杂。利用简化方法,采用给定水头和给定流量相结合的方法可以较为方便地解决复杂排水模拟的问题。对糯扎渡地下厂房和洞室群的复杂排水和对左岸包括地下厂房与硐室进行渗流计算分析,通过多个计算方案的比较,对给定流量和给定水头模拟排水效果进行合理假定,使模拟结果得到的排水区流量和水头趋于一致,由此得到合理可靠的排水模拟效果。对模拟得到的糯扎渡左岸山体渗流场进行了分析。计算结果有助于优化工程渗控方案,同时为计算变形稳定提供合理可靠的水荷载。     

福建德化霞碧滑坡渗流稳定性模拟分析

降雨入渗导致土体孔隙水压力的增大造成土体有效抗剪强度的降低,进而发生滑坡。本文建立滑坡饱和-非饱和渗流有限元模型,考虑孔隙水压力随时间和空间任意不规则分布,计算特定降雨量、降雨强度、降雨历时不同滞后时段基于渗流场的滑坡稳定性。     

上游法高浓度尾矿库的稳定分析

应用Bishop法,采用国际上先进的边坡稳定计算分析程序XSTABL,分别在静力条件和地震条件下评价了尾矿坝的稳定性.     

巴东长江公路大桥桥址区斜坡稳定性有限元分析

巴东长江公路大桥桥址区工程地质条件复杂。在对桥址区工程地质条件研究的基础上，采用有限元法方法计算了桥荷载施加前后及水库水位变动情况下桥址区斜坡应力分布特征，并对斜坡稳定性进行了分析。研究表明：桥荷载施加后，主桥墩处的应力改变最显著，对斜坡稳定性影响较大。同时，考虑到未来三峡水库水位变动的影响，其稳定性将进一步发生改变。局部稳定性较差，但整体稳定性尚满足要求。     

江西宜黄县新源铁矿尾矿库稳定性分析

通过对江西宜黄县新源铁矿尾矿库的工程地质勘察,进行了钻孔揭示及大量钻孔原状土样的试验,对尾矿库作了稳定性分析,以便安排尾矿排放和采取安全营运措施。勘察结果认为,尾矿坝已运行多年,未见有塌陷和异常现象,质量应属良好,但尾矿坝坝顶标高已接近最终设计标高,有可能失稳。尾矿库稳定性及扩容的可行性必须经设计论证。并提出了各类沉积尾矿的物理力学参数建议值。     

Simulation and Prediction of the Fluorides Migration in a Tailing Pond Using Modflow

The hydrogeological generalized model of a tailing pond in Qian’an was established. Based on this model, the migration rules of the fluorides in the study area were subjected to the fully implicit difference method of Visual Modflow software (MT3DMS). The study indicates that the direction of fluorides migration is consistent with the direction of the stream flow generally, and the concentration of the fluorides decreases with the increase of the migration distance. The simulation results can provide scientific bases for the assessment and management of the underground water in the contaminated zone.     

边坡稳定及加固分析的有限元强度折减法

将强度折减理论应用于土质边坡稳定及加固的弹塑性有限元分析中,提出了以某一幅值的总等效塑性应变区,从坡脚到坡顶贯通时为边坡破坏的标准,不但物理意义很明确,而且可以根据边坡临界破坏时的等效塑性应变区确定滑动面位置,并认为此前的折减系数即为边坡的安全系数。对某供水改造工程中边坡的稳定性分析及加固计算表明：该破坏判别标准是适宜的,能够在工程实际中加以运用。     

Indium Mineralization in the Yejiwei Sn‐Polymetallic Deposit of the Shizhuyuan Orefield,Southern Hunan,China

The Y ejiwei deposit, which is located in the southern H unan W –Sn –Pb –Z n M etallogenic B elt in south C hina, is a large‐scale porphyry–skarn–veinlet‐type deposit containing 806 t I n. M ineralization occurs as porphyry‐type S n (stockworks), skarn‐type S n–C u, marble‐hosted‐type S n–C u (veinlet), and vein‐type P b–Z n ores. Thirty‐five ore samples were collected from the Y ejiwei deposit for bulk and mineral chemical composition, microscopic observation and electron microprobe analyses. The porphyry‐type S n ores contain variable amounts of I n (2.3–76 ppm; mean of 17.4 ppm) with local I n enrichment (226 ppm) and 1000 × I n/Z n values are 3.8–52.4. The skarn‐type C u–S n ore is richest in I n (12.3–214 ppm; mean of 114 ppm), and 1000 × I n/Z n values are 2.4–117. In contrast, the In content of the marble‐hosted‐type C u–S n ores is relatively low (7.4–34.9 ppm; mean of 20.3 ppm), and 1000 × I n/Z n is in the range of 0.61–5.5, and the vein‐type P b–Z n ores in the external zone contain the lowest I n contents (7.2–17.0 ppm; mean of 12.1 ppm) with 1000 × I n/Z n values of 0.07–0.09. The ore minerals in the deposit include pyrite, pyrrhotite, cassiterite, and I n‐bearing minerals of sphalerite, chalcopyrite, and stannite. Although only trace amounts of sphalerite are hosted in the porphyry ores, the sphalerite contains the highest I n content (0.27–10.1 wt.% I n) in the deposit. We observed the highest I n contents of all I n‐bearing sphalerite reported in C hina. The I n contents of sphalerite in the skarn‐type ore range from 0.15 to 0.56 wt.%, whereas the marble‐hosted‐, and vein‐type ores have lower I n contents (0.00–0.04, and 0.03–0.06 wt.%, respectively). The In resources of the Y ejiwei deposit are mainly hosted in skarn ores of the No. 31 and No. 32 orebodies. The genesis of I n in the Y ejiwei deposit was closely related to the shallow intrusive environment of related igneous rocks. As W –S n–M o–B i–C u–P b–Z n–A g mineralization is widespread in south H unan, this study would suggest a focus on skarn‐type S n–Z n deposits for the future prospecting of I n resources.     

输水隧洞流变-膨胀性围岩稳定性的有限元分析

给出了一个流变 -膨胀性岩体的计算模型及有限元数值方法 ,着重计算分析了山西省引黄入晋工程某输水隧洞围岩的流变 -膨胀稳定性 ,据此得出了有益的结论     

正交各向异性岩体中地下洞室稳定的粘弹-粘塑性三维有限元分析

建立了一种正交各向异性岩体的粘弹－粘塑性模型，推导和描述了相应的数值计算表达式和有限元分析的步骤，并使用所编制的三维有限元程序，以在层状岩体（横观各向同性介质）中的地下洞室开挖为算例，考察了围岩的流变动态，得出了几点结论。     

考虑饱和-非饱和渗流、温度和应力耦合的三维有限元程序研制

在探索多场耦合理论基础上,研制出了一个考虑饱和-非饱和渗流场和温度场对应力场作用的三维弹塑性有限元程序,该程序采用了以下简化假设：不考虑力学过程和渗流过程对温度场产生的影响,而只考虑变温对力学过程产生的影响;不考虑力学过程和温度场对渗流场产生的影响,而只考虑渗流场对力学过程产生的影响。经与弹性力学解析解对比,验证了该程序计算结果是合理的。     

顺层岩体路堑边坡稳定性的弹塑性有限元模拟分析

基于理想弹塑性本构模型和Drucker-Prager准则,运用岩体力学理论、有限元数值模拟技术和强度折减原理,对顺层岩体路堑边坡在开挖过程中不同阶段的应力、变形、结构面上的摩擦力和边坡的稳定性等问题进行了模拟分析。分析表明,顺层岩体路堑边坡的应力场、位移场、结构面的接触状况以及边坡的稳定性明显受开挖效应的影响;在每一阶段的开挖面上,坡脚附近的水平位移量最大,最危险接触面也都集中在开挖形成的坡脚处,此处岩石最先脱落破坏;边坡的稳定性安全系数也随着开挖阶段的深入而逐渐降低。