溃坝泥石流拦挡坝拦挡性能的研究

摘要

尾矿库作为一种储存金属或者非金属矿山进行矿石选矿后排出的尾矿的场所，主要用来保护矿山周围的环境。但同时尾矿库也是一类具有巨大能量的危险源。在长达十多年甚至数十年的期间里，各种自然的（雨水、地震、鼠洞等）和人为的（管理不善、工农关系不协调等）不利因素时时刻刻或周期性地威胁着它的安全。一旦溃坝就会对下游的环境及居民的财产和生命造成巨大的威胁。本着预防为主的安全理念，在下游流通区域修筑拦挡工程变得十分必要。拦挡工程主要以拦挡坝为主，但是尾矿库溃坝泥石流拦挡坝存在无法承受溃坝的冲击而被冲毁的危险，这样会对下游带来更大的危害，所以本文参照不同类型的拦挡坝，设计出一种新型溃坝泥石流拦挡坝，以研究新型拦挡坝对溃坝泥石流的拦挡性能。本文主要完成的工作和研究成果：
　　首先,通过对比不同泥石流拦挡坝的优缺点，提出新型溃坝泥石流拦挡坝结构，并从机理方面系统地研究中间材料和新型拦挡坝结构的消能缓冲性能。
　　然后,系统地研究了具有吸能性能的材料-泡沫混凝土，制作并测试试件的抗压强度和抗冲击性能，得到了的泡沫混凝土的相关规律。从规律中分析符合要求的配合比制作新型拦挡坝。
　　最后,对某尾矿库尾矿砂进行取样、土工试验等环节，利用课题组自主设计的尾矿库模型，选择一定质量浓度的尾矿砂浆体进行试验，模拟在尾矿库全溃坝的情况下，拦挡坝修筑位置和新型拦挡坝中间吸能材料的厚度对下游流通区域指定位置的溃坝泥石流拦挡效应的影响。试验得出，拦挡坝修筑位置距离库区越近以及新型拦挡坝中间吸能材料厚度的增加，能够降低下游流通区域指定位置的泥深峰值和龙头流速，为下游流通区域的人身和财产安全提供一定的保证。在此基础上提出拦挡坝的综合管理措施以保证拦挡坝能够在尾矿失事时起到缓冲效应。

目录

声明

1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究综述

1.3 本文研究的主要内容

1.4 研究的技术路线

2新型溃坝泥石流拦挡坝的技术原理

2.1 新型溃坝泥石流拦挡坝的提出

2.2 泡沫混凝土微观机理

2.3 新型拦挡坝的技术原理

2.4 本章小结

3 泡沫混凝土性能的研究

3.1 泡沫混凝土的定义、分类及特点

3.2 实验原材料及性质

3.3 泡沫混凝土制备方法

3.4 试验方法

3.5 泡沫混凝土力学性能的研究

3.6 新型溃坝泥石流拦挡坝中间材料的选择

3.7 本章小结

4 尾矿库模型的研究及尾矿库拦挡坝模拟实验

4.1 模型试验背景

4.2 尾矿坝溃坝模拟试验

4.3 模拟试验结果与分析

4.4 溃坝泥石流冲高理论研究

4.5 本章小结

5拦挡坝的综合管理

5.1 概述

5.2 拦挡坝安全管理工作

5.3 拦挡坝安全监测

5.4 拦挡坝的修筑

5.5 拦挡坝的加固和修复

5.6 本章小结

6结论

6.1 主要结论

6.2 本文创新点

6.3 展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研成果