尾矿库排水井泄洪系统体型优化试验研究

《尾矿库排水井泄洪系统体型优化试验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、主要符号表主要符号表从f脚HoDhcRHDOdhomob、、排水井半径堰上水头竖井的直径消能井的直径消能井井深通气孔的直径消能井出口短压力顶板坡比短压力段出口高度泄洪隧洞第一管的高度泄洪隧洞宽度水垫深度，即环状水跃跃首到消能井底板的距离水跃长度，即水垫深度与消能井深度H0之差消能井内水面波动水流击打泄洪隧洞洞顶的频率综合堰流流量系数综合孔流流量系数动Pv￡刁b通气孔风速通气孔通风量消能井底板各测点总的平均压强值各测点的时均压强底板上压强分布不均匀系数系统消能率脉动值的均方根了1绪论1绪论尾矿库排洪系统与水库排洪系统有所不同，一般具有工程单一、不便综合利用;泄水机率少，泄洪时间短;集流面积小，

2、但泄流流速大;排洪标准高，不易引起重视等问题。若排洪系统一旦出现故障或洪水排泄不顺畅，则对尾矿库造成的危害非常大，甚至会产生灾害性的恶果。本文的研究工作是在陕西省大西沟尾矿库泄洪系统的水工单体模型试验基础上展开的，通过对模型体型尺寸的改变来研究该变化对水力参数的影响，探讨合理的体型参数设计方案，为实际工程提供试验依据和理论基础。1.1本论文的研究背景尾矿库是一个具有高势能的人造泥石流，一旦溃坝将给当地的工农业生产及尾矿库下游的人民生命财产造成巨大的灾害和损失。本部分通过对研究背景的介绍，从而提出本文要研究的内容。1.1.1研究背景2008年9月8日，位于山西省临汾市襄汾县的塔山铁矿尾矿库，于

3、上午8时左右突然发生溃坝，导致尾砂流失量约20万m3。其沿途带出大量的泥沙和有害物质，流经长度达2玩，最大扇面宽度约30m，过泥面积0.3枷2，而事故的伤亡人数在7天之内9次更新，从最初的1死1伤攀升到254死34伤，该事故在社会中造成了特别恶劣的影响。据美国克拉克大学公害评定小组的研究表明‘”，尾矿库事故的危害，在世界93种事故、公害的隐患中，名列第18位。它仅次于核爆炸、神经毒气、核辐射等灾难，而比航空失事、火灾等其他60种灾难严重，直接引起百人以上死亡的尾矿库事故并不罕见。所谓尾矿库是指筑坝拦截谷口或围地构成的，用以堆存金属或非金属矿山进行矿石选别后排出尾矿或其他工业废渣的场所，它和水

4、库有很多相似之处，只不过水库是用来蓄水的。尾矿库是一个具有高势能的人造泥石流危险源，存在溃坝危险，一旦失事，将造成巨大的灾害和损失。一直以来，尾矿库的溃坝在国内外屡见不鲜，其造成的危害也是巨大的。在国外[l1一[z]:1%5年智利某铜矿因地震发生溃坝，致使210人死亡;非洲的赞比亚某铜矿和南非某铂矿，分别在1970年和1974年溃坝，有100人丧生:1972年，美国布法罗尼河矿尾矿坝发生溃坝，造成125人死亡，400人无家可归，冲毁桥梁9座，公路一段，经济损失达620万美元;2000年1月罗马尼亚BaiaMare金矿发生溃坝，使得污染物注入蒂萨河(多瑙河支流)支流，造成匈牙利境内20万人饮水

5、中毒;同年10月，美国Inez煤矿遭受溃坝后污染下游120kin的河流，导致河水变黑，大桑迪河及支流鱼类大量死亡，沿河居民不得不停止从河流中取水;2002年菲律宾SanMarcelino铜矿由于大雨发生泥石流，迫使下游250户居民转移;2003年智利C~Negro铜矿，溃坝导致泥石流，使得5万t尾砂下泄Zokxn;2004年苏联Partizansk煤矿溃坝导致泥石流，使得16万砰粉煤灰通过排水西安理工大学硕士学位论文管道进入帕提那斯卡亚河;2005年4月美国密西西比州BangsLake磷矿，由于磷石膏堆叠速度过快加上大雨;导致溃坝发生泥石流，使得大约6.4万时泥石流下泄沼泽地带，引起沼泽内植

6、物全部死亡;2006年1月赞比亚Nchanga铜矿于由于尾矿输送管道破裂，大量酸度较高的尾砂注入喀辅埃河，导致河水中含有大量的铜、锰、钻等金属，无法引用取水。据不完全统计，我国现有金属非金属矿山10.44万座，每年产出尾矿约3亿t，全国现有600余座尾矿库，其中大、中型尾矿库约40余座[3]。2003年，国家安全生产监督管理总局进行了全国范围内的金属非金属尾矿库安全状况的调查l4]，调查了2692座代表性的尾矿库。在被调查的尾矿库中，有223座的库容规模正确，而在这223座的尾矿库中没有明显事故隐患的正常库总数为59座，占提供正确调查记录库数的26.8%;有明显事故隐患的危险库有406座，占

7、提供正确调查记录库数的18.2%;有1228座没有能够判断是正常库，还是危险库。近几年来，我国山西、湖北、广西、安徽、河北、陕西等省(区)相继发生了不同程度的尾矿库溃坝事故。2006年4月，陕西省的一个黄金尾矿库溃坝，造成了17人死亡，5人受伤，冲毁了农田村庄，还造成了水土氰化物污染;2007年5月I5]，山西宝山矿业有限公司尾矿库发生溃坝事故，库内近10万扩的尾矿持续下泄近30小时，造成下游太原钢铁公司峨口