第
24
卷第
4
期
2
∞
9
年
12
月
矿业工程研究
Mineral
Engineering
Research
Vo
l.
24
No
.4
Dec.
2
∞
9
鞍钢矿业凤水沟尾矿坝坝体渗流场数值分析
信文山,周志广
(辽宁有色勘察研究院,辽宁沈阳
110013)
摘 要:鞍钢矿业公司风水沟尾矿坝是由初期坝和尾矿堆积坝组成,目前坝高已达
65.0m
,其稳定性直接影响到该坝体继续加高
的可能性为此,基于鞍钢矿业公司风水沟尾,矿坝工程地质勘测资料,经过对实测主轴剖面的合理性概化和延伸,建立坝体渗流场数
值模型,采用有限单元法对该尾矿坝坝体渗流场进行了数值分析,得出了正常工作状态下的坝体渗流规律,并以此对坝体渗流稳定性
作出了评价,结采表明,在正常工作状态下该尾矿坝渗流稳定,不会产生如管涌、流土等渗流破坏.
关键词:尾矿坝;渗流场;数值分析;有限元法
中固分类号
:P642.3
文献标识码
:A
尾矿的性态极为复杂,分析条件很少是常规的,
由于尾矿技术起步较晚,直到
1976
年才得到国际大
坝委员会。
COLD)
的承认.在这之前,一些专家、学者认
为尾矿坝设计简单,工期缓慢,且不以蓄水为目的,不
能作为真正的大坝、来考虑.后来大型尾矿坝失事后所
造成的严重后果逐渐受到了有关人士的高度重视和
认识.在
1976
年墨西哥第
4
届国际大坝会议上,对尾
矿坝分
6
个方面进行了学术研究.目前,国内外对于尾
矿坝的研究主要集中在尾矿砂物理力学性质研究[明、
尾矿坝渗流分析阳、变形监视户和坝体稳定性分析问以
及环境污染与防治[9-
1
勾等方面.从
20
世纪初开始,渗流
对工程的影响以及工程对环境的影响已为工程界广
泛重视,许多工程技术人员及学者从工程实践和理论
两方面进行了大量研究,并取得了许多有价值的研究
成果,既解决了工程中的实际问题,又丰富和发展了
渗流理论,随着相关学科的不断发展和完善,各类工
程实践提出的渗流问题日益广泛和复杂,伴随着实验
方法的逐渐改进,以及计算机在渗流计算中的普遍应
用,渗流逐步形成具有自己的理论、研究方法和应用
范围的独立学科.目前,尾矿坝渗流分析有理论求解、
物理模拟[町、数值模拟。,
1
勺种方法.
收稿日期
:2
∞
9-1
0-0
9
文章编号
:1674-5876(2009)04-0030-04
本文基于鞍钢矿业公司风水沟尾矿坝、工程地质
勘察资料,经对坝体实测主轴剖面合理性概化,建立
坝体渗流场数值模型,采用有限元法对该尾矿坝坝体
渗流场进行了数值分析,并对坝体渗流稳定性作出了
相应评价.
l
工程概述
鞍钢矿业公司风水沟尾矿库位于辽阳县兰家乡
风水沟村境内,北距辽阳县约
9.0km
,南距鞍山市约
1
1.
0
km.
距齐大山选矿厂约
7.5km.
尾矿库四周JlJ麓环
抱,呈封闭型较好的谷地,分水岭圈划形状酷似多齿
桑树叶状,东西长约
4.5
km
,南北宽约
2.5
km
,总汇水
面积约
7.828
km
2
,谷地标高从
56.0-106.0
m
,约以
1:
100
坡比向西倾斜.
风水沟尾矿库最终堆积标高为
140.0m
,总库容为
2.28 X 10
8
m
3
,有效库容为1.
68
X 10
8
m
3
•
该库尾矿坝由
初期坝和堆积坝组成,其中初期坝位于风水沟西端沟
口,为透水性能良好的堆石坝,坝长为
505.0
m
,坝顶宽
为
4.0m
,下游坡比为
1:2.0
,上游坡比为
1:
1.邸,坝底标
高为
55.0m
,坝顶标高为
76.0m
,坝高为
2
1.
0
m
,外坡
设置反滤层;堆积坝采用上游法尾矿冲填筑坝,多管
基金项目:鞍钢矿业公司资助项目
(1-2
∞
8
∞
27)
作者简介:信文山
(1959-)
,男,辽宁沈阳人,高级工程师,副总工程师,研究方向:岩土工程勘察
E-mail:
对
nwenshan0224@163.
∞
m
30