1绪论 1
1.1基本概念 1
1.1.1尾矿 1
1.1.2尾矿设施 2
1.1.3尾矿库 2
1.1.4尾矿库工程 3
1.2尾矿库发展概况 4
1.2.1国外尾矿库的发展 4
1.2.2 国内尾矿库的发展 5
1.3尾矿库安全问题分析 6
1.3.1国内外尾矿库的安全问题 6
1.3.2尾矿库安全问题产生原因 8
1.3.3我国尾矿库安全管理法规 9
1.3.4尾矿库安全措施及其发展方向 9
1.4尾矿工程主要研究方向综述 10
1.4.1尾矿的工程特性及其综合利用研究 10
1.4.2尾矿工程引发的环境问题研究 12
1.4.3尾矿工程力学稳定性相关问题 15
1.5主要内容 21
2尾矿性能分析及其综合利用 23
2.1尾矿的组成与特点 23
2.1.1尾矿的组成与分类 23
2.1.2尾矿的特点 25
2.2尾矿的物理力学性质及其试验方法 26
2.2.1尾矿物理力学性质 26
2.2.2试验方法 31
2.3尾矿综合利用 39
2.3.1尾矿综合利用的意义 39
2.3.2尾矿综合利用的发展历程 39
2.3.3尾矿综合利用存在的问题 40
2.3.4尾矿综合利用的对策与建议 41
2.3.5尾矿综合利用的途径 43
3尾矿库系统 45
3.1尾矿库系统特征 45
3.1.1尾矿库系统的功能 45
3.1.2尾矿库系统的组成 45
3.1.3尾矿库系统的特点 46
3.2尾矿库的库容与等级 47
3.2.1尾矿库库容指标 47
3.2.2尾矿库的等级 48
3.3尾矿库的选址与分类 49
3.3.1尾矿库的选址 49
3.3.2尾矿库按地形分类 49
3.3.3尾矿库按布置形式分类 51
3.3.4尾矿库按安全度分类 52
3.4我国尾矿库的特点 53
3.4.1我国尾矿库特点 53
3.4.2我国尾矿库病害特点 55
3.5尾矿库安全监测技术 56
3.5.1尾矿库安全监测规定 56
3.5.2尾矿库安全监测项目 56
3.5.3尾矿库在线监测 57
3.5.4小结 59
4尾矿坝 60
4.1尾矿坝的特点 60
4.2初期坝 61
4.3后期坝 63
4.3.1后期坝类型 63
4.3.2筑坝方法对比 65
4.4尾矿坝溃坝分析与评价 66
4.4.1国内外尾矿坝溃坝事故 66
4.4.2引起尾矿坝溃坝的因素 68
4.4.3减少溃坝事故的对策措施 70
4.4.4溃坝理论研究 70
4.5尾矿坝勘察技术 72
4.5.1勘察目的 72
4.5.2尾矿坝勘察方法和技术要求 73
4.5.3尾矿坝勘察应注意的问题 73
5尾矿沉降分选规律研究 75
5.1尾矿颗粒在浆体流动中受力分析 75
5.1.1第一类作用力 76
5.1.2第二类作用力 76
5.2尾矿颗粒的沉降和分选 79
5.3浆液的不同流动类型 82
5.4尾矿颗粒群在尾矿浆中沉降和分选 83
5.5尾矿浆中尾矿颗粒沿沉积滩的分布实验研究 87
5.5.1试验条件及试验设备 88
5.5.2不同浓度放矿尾矿土分布特征 89
5.5.3尾矿堆积物的物理力学性质及工程意义 91
5.6小结 92
6尾矿坝的渗流分析 93
6.1尾矿坝渗流基本方程 93
6.2尾矿坝土体渗透系数 95
6.3采用反向问题正解法确定渗透系数 96
6.4尾矿坝定常地下水渗流场定解条件 97
6.5尾矿坝固结渗流问题的求解 97
6.6尾矿坝固结渗流近似解析解 98
6.7地下水渗流对尾矿坝变形的影响 99
6.8小结 100
7尾矿坝静力稳定性分析 101
7.1尾矿坝静力稳定性的极限平衡分析 101
7.2尾矿坝静力稳定的线性模型分析 102
7.3尾矿土应力应变曲线及本构关系 104
7.4尾矿坝静力非线性模型 107
7.5尾矿坝静力稳定性分析 110
7.6小结 111
8尾矿坝的地震动力反应和液化分析 113
8.1尾矿坝体地震稳定性分析的拟静力法 113
8.2尾矿坝地震线性微分方程的建立 114
8.2.1尾矿坝线性动力方程 114
8.2.2尾矿坝动力非线性方程 116
8.3尾矿坝地震过程中渗流方程的建立 117
8.4尾矿坝在地震作用时的渗流流动 118
8.5尾矿坝固流耦合动力稳定性分析 120
8.6尾矿坝固流耦合地震稳定性二维分析 122
8.7尾矿坝固流耦合动力稳定性分析的方法及步骤 123
8.8小结 125
9尾矿坝加高稳定性分析与评价 127
9.1工程概况 127
9.2尹庄尾矿坝三维渗流分析研究 128
9.2.1渗流数值模拟方法及分析方案 128
9.2.2尾矿库渗流稳定性数值分析 129
9.2.3三维渗流数值模拟结果分析 131
9.3尹庄尾矿坝渗流稳定性分析 134
9.3.1基于ANSYS平台复杂地质体FLAC3D模型的自动生成 134
9.3.2模拟逐级加载施工 138
9.3.3尾矿坝逐级加高计算结果 141
9.3.4尹庄尾矿坝渗流场和应力场耦合分析 143
9.3.5渗流稳定性数值模拟结果分析 143
9.4尹庄尾矿坝静力稳定性分析 145
9.4.1单元应力水平概念 145
9.4.2基于强度折减理论的安全系数定义 145
9.4.3强度折减系数法的基本原理 146
9.4.4 Mohr-Coulomb屈服条件 147
9.4.5尹庄尾矿坝静力稳定性计算结果分析 147
9.5尹庄尾矿坝动力稳定性分析 148
9.5.1动力分析等线性方法 148
9.5.2基于显式差分法的完全非线性法 149
9.5.3 FLAC3D中运动方程的求解与数值方法 151
9.5.4网格混合离散化 154
9.5.5坝体动力数值分析计算参数及计算结果分析 155
9.5.6尾矿坝动力反应液化分析 162
9.6尾矿坝加高过程工程特性分析 164
9.6.1模型的建立 164
9.6.2尾矿坝加高对渗流影响 165
9.6.3加高坝体位移场变化规律 167
9.6.4加高坝体稳定性变化规律分析 168
9.7小结 170
10结语 171
10.1主要结论 171
10.1.1尾矿工程综论 171
10.1.2尾矿坝加高中的相关力学问题研究 172
10.2展望 173
10.2.1加强尾矿土基础性的研究工作 173
10.2.2加强尾矿坝工程动态变化特点的研究 173
10.2.3加强适合尾矿坝稳定性分析的理论研究 173
10.2.4加强试验研究与监测工作 173
参考文献 175