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模袋法细粒尾矿堆坝模型试验及数值模拟

模袋法细粒尾矿堆坝模型试验及数值模拟

作者：宋常旭防灾科技学院

学位级别：硕士

随着选矿技术的不断提升,更多的小粒径尾矿砂流入到尾矿库内,对采用传统的上游法尾矿堆坝造成了很大的困难。模袋法应用到尾矿坝设计和施工,使细粒尾矿坝堆坝难题得到了解决。现有的模袋法尾矿堆坝技术只是应用于尾矿坝工程中,对于该项... 详细信息

随着选矿技术的不断提升,更多的小粒径尾矿砂流入到尾矿库内,对采用传统的上游法尾矿堆坝造成了很大的困难。模袋法应用到尾矿坝设计和施工,使细粒尾矿坝堆坝难题得到了解决。现有的模袋法尾矿堆坝技术只是应用于尾矿坝工程中,对于该项新型施工技术还缺乏基础理论研究,很有必要对其进行系统的研究。因此,本文以云南某模袋法尾矿坝工程为研究对象,采用模型试验和数值模拟相结合的方法,系统地研究了模袋体的力学性能和模袋法细粒尾矿坝在静力作用下的破坏模式及稳定性。论文的主要研究内容和成果如下:（1）综述细粒尾矿堆坝和土工模袋的国内外研究现状,分析了该领域现有研究进展,论述了本文的研究内容与研究目的。（2）结合土工试验,对尾矿砂颗粒的组成、物理力学性质进行了试验分析,为后续一些列模型试验及数值模拟工作提供了分析数据。（3）通过对不同固结程度模袋体进行界面摩擦和受压性能的试验分析,探究了模袋体界面摩擦性能;验证了模袋体相比于尾矿砂可以提高竖向抗压和抗剪能力;证明了模袋体的力学性质要好于单纯的尾矿砂的力学性质。（4）参照工程实例设计了试验模型,对有模袋体尾矿坝和无模袋体尾矿坝进行了对比试验,研究两种尾矿坝的稳定性,论述了两种尾矿坝不同的破坏模式以及破坏机理,揭示了模袋体对尾矿坝稳定性的加固效果及作用机理。改变试验模型的模袋体尺寸和坝体坡比,探讨了模袋体尺寸及坡比对尾矿坝稳定性的影响。（5）以云南某模袋法尾矿坝工程为原型,通过有限元软件分析尾矿坝在受竖向压力下,不同工况下（无模袋体模型、不同模袋体尺寸和不同坝体坡比）尾矿坝的应力应变以及关键点位移情况,与模型试验结果进行对比,分析了不同筑坝方式对尾矿坝的破坏模式及稳定性的影响。

关键词：模袋法细粒尾矿稳定性模型试验数值模拟

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细粒尾矿模袋法充灌固结变形特性研究

细粒尾矿模袋法充灌固结变形特性研究

作者：何海松南昌大学

学位级别：硕士

模袋法因模材透水固砂、造价低廉而受到了广泛关注,已逐渐应用于尾矿筑坝等工程建设中,为解决细粒尾矿筑坝困难提供了新思路。与粗粒尾矿充填模袋相比,细粒尾矿充填模袋脱水、固结时间较长,但有关细粒尾矿充填模袋固结变形规律的研究并... 详细信息

模袋法因模材透水固砂、造价低廉而受到了广泛关注,已逐渐应用于尾矿筑坝等工程建设中,为解决细粒尾矿筑坝困难提供了新思路。与粗粒尾矿充填模袋相比,细粒尾矿充填模袋脱水、固结时间较长,但有关细粒尾矿充填模袋固结变形规律的研究并不多,细粒尾矿充填模袋固结变形又与模袋所筑坝体沉降变形及稳定性息息相关,因此,需要对细粒尾矿模袋法充灌固结变形特性进行深入研究。本文以赣州大余石雷钨矿旋流分级后的细粒尾矿为研究对象,采用室内试验和数值模拟相结合的方法,通过模袋充灌和固结两个阶段试验,研究了不同充灌浓度、充灌高度及加载压力等因素对模袋充灌及固结效果的影响;数值模拟了模袋固结过程,并与模袋固结试验进行对比;对工程中大尺寸模袋体固结变形进行数值分析,研究了不同模袋高度下的固结沉降规律。主要研究成果如下:(1)通过模袋充灌试验得出了不同充灌浓度及不同充灌高度对模袋充灌效益的影响,分析了孔隙水压力及模袋张力在充灌时的变化规律;结果发现充灌浓度对模袋充灌效益影响较大,孔隙水压力及模袋张力均随着充填时间的增加而呈现反复式的增长。(2)模袋充灌结束进入固结排水阶段后,通过不同固结时间下袋内尾矿的物理力学性质试验可得,随着固结时间的增长及充灌浓度的增大,袋内尾矿的干密度、内摩擦角、粘聚力及压缩模量均呈现增大的趋势;相同充灌浓度及固结时间下,随着充灌高度增加,袋内尾矿的干密度、粘聚力、内摩擦角及压缩模量均在减小,模袋固结尾矿抵抗变形能力变弱。(3)通过不同加载压力下的模袋固结试验发现,施加一定大小的加载压力会提高袋内尾矿的物理力学性能,同时证明加载压力的提高对提升袋内尾矿固结强度与抵抗变形的能力是有限的。(4)通过ABAQUS软件进行模袋固结数值模拟,研究了不同充灌浓度及不同充灌高度下模袋固结时的孔隙水压力、变形以及模袋张力的变化规律;将数值模拟沉降值与固结试验实测沉降值进行对比分析,发现模袋沉降模拟值与试验值较吻合。(5)通过模拟工程中大尺寸模袋排水固结,分析了不同模袋高度下固结时的模袋位移及孔隙水压力变化规律。结果表明,最终沉降量随模袋高度的增加而增大,孔隙水压力消散时间随充灌高度的增加而逐渐增大;对工程中模袋高度为0.4m,0.5m,0.6m,0.7m的大尺寸模袋,达到90%固结度所需要的时间分别为33d,36d,43d,48d,如果需要进一步提高固结度,所需固结时间将延长;不同模袋高度下最终沉降率均在24%左右。(6)利用双曲线公式对不同固结时间下的模袋沉降进行分析,绘制不同影响因素下的t与t s关系曲线,结果表明双曲线法能较好的反映模袋沉降随固结时间的变化;得到不同充灌浓度、不同充灌高度及不同加载压力下模袋的最终沉降预测值;双曲线法可用于模袋筑坝工程固结沉降预测。

关键词：细粒尾矿模袋法试验研究影响因素数值模拟

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模袋法堆坝技术在某尾矿库工程项目中的应用

有色金属（矿山部分） 2020年第5期72卷 47-50页

作者：叶尔江·多力达西张沣王新岩新疆维吾尔自治区阿勒泰地区应急管理局新疆阿勒泰836300 新疆喀拉通克矿业有限责任公司新疆富蕴836107 矿冶科技集团有限公司北京100160

鉴于模袋法堆坝技术具有适用性强、工艺成熟、绿色环保等优点,将该技术用于某尾矿库工程项目之中,结合尾矿库运行安全控制指标,计算不同工况下尾矿库浸润线并运用简化毕肖普法和瑞典圆弧法对其进行稳定性分析,论证了该尾矿库的安全性满... 详细信息

鉴于模袋法堆坝技术具有适用性强、工艺成熟、绿色环保等优点,将该技术用于某尾矿库工程项目之中,结合尾矿库运行安全控制指标,计算不同工况下尾矿库浸润线并运用简化毕肖普法和瑞典圆弧法对其进行稳定性分析,论证了该尾矿库的安全性满足规范要求。模袋法堆坝技术在该尾矿库中的成功应用,对其他尾矿库设计、加高具有参考意义。

关键词：模袋法尾矿库堆坝

模袋法在河套灌区施工中存在的问题及解决方法探讨

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内蒙古水利 2017年第4期 16-17页

作者：王琳李占斌张淑霞贾朝霞内蒙古河套灌区乌兰布和灌域管理局内蒙古磴口县015200 内蒙古黄河工程管理局内蒙古磴口县015200

模袋混凝土因其特有的优势,在河套灌区的应用逐年增加,因国内至今对模袋混凝土尚未规范化,文章从施工实践中总结出存在的五类常见问题并提出了解决方法,对模袋混凝土施工颇具指导作用。

关键词：模袋法施工河套灌区

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模袋法尾矿筑坝在某尾矿库加高工程中的应用

现代矿业 2016年第5期32卷 197-198,200页

作者：张舟钱庆泽王志强刘海明中国有色金属工业昆明勘察设计研究院昆明理工大学建筑工程学院

结合某尾矿库加高工程实例,对比分析了3种不同加高方法的安全性及其优缺点。在综合考虑安全、技术以及经济的基础上,选择了模袋法尾矿筑坝作为该尾矿库的加高方案,从理论上分析了模袋法尾矿筑坝的加固机制及施工工艺。模袋法尾矿筑坝具... 详细信息

结合某尾矿库加高工程实例,对比分析了3种不同加高方法的安全性及其优缺点。在综合考虑安全、技术以及经济的基础上,选择了模袋法尾矿筑坝作为该尾矿库的加高方案,从理论上分析了模袋法尾矿筑坝的加固机制及施工工艺。模袋法尾矿筑坝具有坝体强度高,排水固结速度快,工艺成熟,操作简单的优点,对其他尾矿坝的筑坝及加高具有参考意义。

关键词：模袋法尾矿筑坝加高加固

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模袋法在地铁施工中的应用

交通世界 2023年第17期 11-13页

作者：孙立波中铁十四局集团隧道工程有限公司山东济南250000

为进一步提高地铁项目施工质量,以青岛地铁2号线浮山所站工程为例,从浮山所站的工程概况入手,明确其消防疏散口所处位置的地理情况,并探讨总结模袋法施工工艺在地铁施工中应用的技术要点与应用效果。结果表明,采用模袋法分段式注浆能有... 详细信息

为进一步提高地铁项目施工质量,以青岛地铁2号线浮山所站工程为例,从浮山所站的工程概况入手,明确其消防疏散口所处位置的地理情况,并探讨总结模袋法施工工艺在地铁施工中应用的技术要点与应用效果。结果表明,采用模袋法分段式注浆能有效解决地铁工程在注浆过程中所面临的软弱介质注浆难以封口等难点问题,可获得较高的社会效益和经济效益,具有实践推广价值。

关键词：地铁工程砂层模袋法

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模袋法分段注浆技术在复杂地质隧道中的应用

山西建筑 2021年第4期47卷 129-131页

作者：张永顺王万仁朱帆张伟山东科技大学山东青岛266590 中铁22局集团轨道交通有限公司山东青岛266100

针对青岛地铁2号线消防疏散口开挖通道横断面积大,拱顶处管线复杂且通道处工程地质较差,在开挖时易出现涌砂、塌顶事故,导致隧道变形、失稳,增大施工风险。采用常规加固方法已不能满足开挖条件,故引入了模袋法分段注浆技术。通过膨胀模... 详细信息

针对青岛地铁2号线消防疏散口开挖通道横断面积大,拱顶处管线复杂且通道处工程地质较差,在开挖时易出现涌砂、塌顶事故,导致隧道变形、失稳,增大施工风险。采用常规加固方法已不能满足开挖条件,故引入了模袋法分段注浆技术。通过膨胀模袋挤密岩体形成连续支护体系,来解决注浆过程中孔口难以封堵和浆液扩散难以控制的问题。实践表明:采用模袋法分段注浆能使地层实现很好的粘结加固和防水,在很大程度上减少隧道施工风险,提高了施工效率。

关键词：模袋法隧道注浆支护

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模袋法尾矿坝层间滑移破坏稳定性分析

有色金属（矿山部分） 2017年第2期69卷 73-77页

作者：周汉民董威信北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 北京矿冶研究总院北京100160

层间滑移是影响模袋法尾矿坝稳定性的重要因素,探讨分析了模袋坝体的破坏模式,袋与袋接触面滑动是主要的破坏模式,采用接触面单元模拟模袋体的层间接触,结合抗剪强度折减法和接触面单元,计算分析了模袋坝的层间滑移破坏特征,得到了模袋... 详细信息

层间滑移是影响模袋法尾矿坝稳定性的重要因素,探讨分析了模袋坝体的破坏模式,袋与袋接触面滑动是主要的破坏模式,采用接触面单元模拟模袋体的层间接触,结合抗剪强度折减法和接触面单元,计算分析了模袋坝的层间滑移破坏特征,得到了模袋体层间滑移变形和破坏的过程。研究成果对提高模袋法尾矿坝的抗滑稳定性有指导意义。

关键词：尾矿坝模袋法层间滑移稳定性分析

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西漂尾矿库模袋法堆筑宽顶子坝可行性分析

现代矿业 2021年第4期37卷 95-97,101页

作者：薛忠言重钢西昌矿业有限公司四川省西昌市615041

为提前创造闭库条件、降低后期闭库成本,同时提高西漂扩容新库的库容利用率、延长尾矿库使用年限,在保持尾矿库正常生产运行的情况下,拟采用模袋法堆筑子坝。通过对模袋法筑坝技术先进性、宽顶子坝实施方案、尾矿库安全影响等的分析,得... 详细信息

为提前创造闭库条件、降低后期闭库成本,同时提高西漂扩容新库的库容利用率、延长尾矿库使用年限,在保持尾矿库正常生产运行的情况下,拟采用模袋法堆筑子坝。通过对模袋法筑坝技术先进性、宽顶子坝实施方案、尾矿库安全影响等的分析,得出西漂尾矿库模袋法堆筑宽顶子坝技术是可行的。

关键词：模袋法堆筑宽顶子坝