基于GEO-Studio的某尾矿坝动力稳定性分析.pdf
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1、魏有林(1988),男,工程师,735100 甘肃省嘉峪关市。基于GEO-Studio的某尾矿坝动力稳定性分析魏有林1丁成功2(1.酒钢肃南宏兴矿业有限责任公司;2.中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司)摘要针对某尾矿坝动力稳定性问题,基于尾矿库实测地形图与岩土地层勘察资料,依据地形概化的方法,建立反映尾矿库地形、地质结构特征的数值计算模型。运用GEO-Studio的QUAKE分析模块进行现状及最终尾矿坝动力稳定性分析,研究了该尾矿坝在地震波作用下的液化情况、加速度响应、位移变化、安全系数的规律,研究结果表明,该尾矿坝可在洪水工况下稳定运行,可以作为工程设计的参考依据。关键词GEO-Stud
2、io尾矿坝数值模拟动力稳定性DOI:10.3969/j.issn.1674-6082.2023.09.063Dynamic Stability Analysis of a Tailings Dam Based on GEO-StudioWEI Youlin1DING Chenggong2(1.JISCO Sunan Hongxing mining Co.,Ltd.;2.Sinosteel Maanshan General Institute of Mining Research Co.,Ltd.)AbstractAiming at the dynamic stability of a tail
3、ings dam,a numerical calculation model reflectingthe topography and geological structure characteristics of the tailings reservoir is established based on themeasured topographic map and geotechnical survey data of the tailings reservoir and the topographic generalization method.GEO-Studios QUAKE an
4、alysis module was used to analyze the current situation and the final dynamic stability of the tailings dam,and the liquefaction,acceleration response,displacement changeand safety factor of the tailings dam under the action of seismic waves were studied.The research resultsshow that the tailings da
5、m can operate stably under flood conditions,and can be used as a reference for engineering design.KeywordsGEO-Studio,tailings dam,numerical simulation,dynamic stability总第 653 期2023 年 9 月第 9 期现代矿业MODERN MININGSerial No.653September.2023尾矿库作为矿山重要危险源之一,溃坝事故发生的案例众多,给下游库区人民、企业以及周边环境带来严重的灾难。进入21世纪,地球已经进入活
6、跃期,地震发生频率和强度都有增高的趋势,并且随着近年来选矿工艺的改善,越来越多的细颗粒尾矿被排入库内,降低了坝体排渗能力,不利于坝体动力稳定性的提升。所以开展尾矿库动力稳定性相关的研究对于矿山安全生产、保护下游生命财产安全和周边环境具有重要的意义1-10。本文以云南某尾矿库为研究背景,运用 GEO-Studio的QUAKE分析模块进行尾矿坝动力稳定性分析,研究了该尾矿坝在地震波作用下的液化情况、加速度响应、位移变化、安全系数的规律,为同等类型尾矿库的设计研究提供借鉴。1尾矿库工程概况云南某尾矿库坝顶标高为2 035 m,坝轴线处原始地形最低标高为1 975 m,坝高60 m,坝顶宽20 m,全
7、库容 756.19 万 m3,有效库容 642.78 万 m3;最终坝顶标高为2 055 m,总坝高80 m,坝顶宽度6 m,总库容1 716.49万m3,有效库容1 459.02万m3,为三等库。一期尾矿坝为透水碾压土石坝(透水堆石斜墙黏土坝),坝体外坡 2 000 m 标高以上台阶坡比 1 3.0,2 000 m标高以下台阶坡比1 2.0,外坡共设置5条马道,马道宽2.0 m,分别位于1 985,2 000,2 010,2 025,2 040 m标高。坝体内坡台阶坡比为1 2.25,每隔15m设置1条马道,马道宽3 m,共设置4条,分别位于260现代矿业2023 年 9 月第 9 期总第
8、653 期1 995,2 010,2 025,2 040 m标高。二期采用上游法模袋堆筑子坝,即自2 035 m标高以上采用黏土加一期高2 m坝体至2 037 m高程,内坡比1 2.25,外坡比1 3。2 0372 055 m高程采用上游法模袋子坝,尾矿库采用模袋法筑坝后,每级模袋子坝外坡比为1 4.0,内坡比为1 2.0,坝顶宽18.0 m,底宽36 m,每级模袋子坝高3.0 m,外坡平台宽5.0 m,共6级子坝,模袋子坝总高18 m,外坡比约为1 5.61。2计算模型及参数2.1计算模型针对尾矿库现状(2 035 m标高)和最终(2 055 m标高)典型剖面,依据该尾矿库现状工程勘察剖面和
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