礦山碾壓尾礦壩穩(wěn)定性分析及預警預報理論應用研究.pdf

1、本文從國內外尾礦庫的安全現(xiàn)狀出發(fā)，結合工程實際，重點研究了礦山碾壓尾礦壩的穩(wěn)定分析方法、儀器檢測、預警預報和軟件開發(fā)問題。主要內容如下： 嚴格區(qū)分了尾礦、尾礦庫、尾礦設施、尾礦壩、碾壓堆石壩的概念，分析了碾壓尾礦壩在設計、施工、運行和閉庫過程中存在的問題；分析了影響安全系數(shù)的庫區(qū)主要因素；提出了最小允許安全系數(shù)的概念，并對其數(shù)值的確定作了較詳細的論證，將最小允許安全系數(shù)進行了分級，以適用不同的壩體和不同情況的安全評價標準；分析了

2、安全系數(shù)與穩(wěn)定系數(shù)的差別；列舉了安全系數(shù)判據(jù)的三種情況及安全系數(shù)隨時間的變化的規(guī)律；研究了巖石力學參數(shù)弱化成巖土工程參數(shù)的方法、庫區(qū)孔隙水壓力處理方法和如何正確選定碾壓尾礦壩的安全系數(shù)。 本文從瑞典條分法入手，對其公式進行了改進，在改進的瑞典條分法的公式參數(shù)中，對地震影響系數(shù)值作了全面的論證和計算，得出了在三類別場地的不同地震影響系數(shù)；對堆石壩中巖體的抗剪強度指標進行了新的核定；對于復雜土層或巖層，及復雜受力和邊界條件，提出了一

3、種新的滑動面確定方法--雙曲線定弧法；并用改進的此方法和確定的各項參數(shù)，對平果鋁土礦兩個碾壓堆石壩的安全穩(wěn)定進行了研究分析，得出了大壩基本穩(wěn)定的結論。 對碾壓尾礦壩進行了微觀研究，得出碾壓堆石體的塊度情況模型，分析了其微觀理論和實際堆積模型，分析得出其粒徑服成對數(shù)正態(tài)分布規(guī)律，研究了其抗剪強度指標的影響因素和確定方法。 利用損傷力學中損傷概念，提出了碾壓壩碾壓后負損傷的概念，完善了損傷的分類，推導出了負損傷的有效應變張量

4、公式；具體分析了負損傷在碾壓過程中的幾個階段，得出了全應力-應變曲線；從散體的角度，分析了堆石體的壓實機理：堆石體壓實愈緊密，空隙比愈小，其壓實后的強度愈高，穩(wěn)定性愈好。 總結了碾壓大壩的三種探測儀器：地質雷達法、高密度電法和瞬態(tài)瑞雷波法的原理和使用方法，分析了三種儀器各自的優(yōu)缺點和目前在尾礦壩安全檢測中的使用情況；并將三者成功地運用到了江西分宜縣的某碾壓尾礦大壩的穩(wěn)定分析研究中。 從總結研究尾礦碾壓大壩檢測的重要性入手

5、，研究了碾壓堆石壩的變形機理，總結出了一套碾壓尾礦壩安全檢測方法，并針對某礦山現(xiàn)有檢測方法的不足提出了具體的改進建議；開發(fā)出了一套適用碾壓尾礦壩的預報預警軟件；研究分析安全預報的安全閾值，將本軟件成功應用到了工程實踐。 論文的意義在于：綜合、系統(tǒng)地提出碾壓尾礦壩從設計、施工、運行時的安全評價和閉庫等所有過程中的安全問題和決策，分析影響碾壓尾礦壩穩(wěn)定安全的原因，對碾壓堆石體進行微觀機理探討，對數(shù)值分析方法的有關參數(shù)和和技術提出新的