细粒尾矿堆坝渗流稳定性研究

细粒尾矿堆坝渗流稳定性研究
细粒尾矿堆积坝稳定性是尾矿处理技术遇到的难题之一。

由于细粒尾矿堆积坝的渗透性较差,尾矿密度小,占用库容大,固结较慢,导致尾矿坝浸润线升高,抗剪强度低,致使尾矿坝稳定性降低,因此,研究细粒尾矿的渗流问题和控制坝体浸润线高度极为重要。

本文根据渗流基本理论和有限元法的基本原理,从渗流基本理论出发,阐述
了稳定渗流有限元分析的基本原理及有限元法分析渗流问题的步骤、公式的推导。

根据渗流场和温度场的控制方程及边界条件的相似性,利用有限元分析软件ANSYS的参数化设计语言(APDL)编写土坝渗流分析程序对坝体渗流场进行分析
计算,确定坝体浸润线的位置,并将结果与GEO_SEEP/W计算结果进行对比,两者
基本一致,验证ANSYS的热分析功能求解渗流问题的正确性和实用性。

其次,以云南省大红山龙都尾矿库工程为例,对其尾矿坝的渗流场进行了数
值模拟,从尾矿坝内各层渗透系数之比、水平垂直渗透系数之比、坝体干滩长度等因素对尾矿坝浸润线的影响程度作了一定的定性定量分析。

在渗流场分析的基础上,把作用在土体表面的表面压力转换为等效体积力,加载到有限元模型中进
行结构分析,实现了渗流场和应力场的间接藕合分析。

利用有限元强度折减法对尾矿坝进行稳定性分析,求出尾矿坝的位移场和应力场,进而求出尾矿坝的安全系数,为分析尾矿坝的稳定性及尾矿坝工程管理提
供可靠的依据。