浅谈夏甸金矿尾矿坝分形结构及其动态失稳机理研究与监测预警系统

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1、青岛理工大学硕士学位论文夏甸金矿尾矿坝分形结构及其动态失稳机理研究与监测预警系统姓名：赵鹏申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：于广明201012青岛理工大学工学硕士学位论文摘要尾矿坝(库)是选矿厂生产设施的重要组成部分，尾矿坝能否安全稳定的运行，对选矿厂生产起着至关重要的作用。尾矿坝内堆存着大量的尾矿和水，形成一个人工“尾矿湖”，时刻都处于一定的危险状态，并且尾矿库的容量随着尾矿坝体不断地增高而逐渐增大，坝体一旦溃决，库内的尾矿砂、泥浆和水将会以泥石流的形式涌出，对下游居民的生命财产造成严重威胁，也将给企业带来不可估量的损失。因此，尾矿坝的监测也是至关重要的，安全监测系统

2、的实施，有利于及时掌握尾矿库的运行状况和安全现状，可以提高尾矿库的安全性，保障库区下游企业正常运转及库区人民群众的生命财产安全，避免因尾矿库事故而造成的环境污染，保护生态环境。本文依托夏甸金矿尾矿坝安全监测预警系统的实施，进行了如下几个方面的深入研究：(1)阐述了本监测预警系统的设计依据及方案，在相关规范及理论基础上进行了系统的设计及实施。包括监测点的布置方案、浸润线监测、坝体变形及防雷等；(2)在考虑尾矿坝体组成非均匀性和强度非连续性的基础上，研究尾矿坝体变形、损伤孕育过程以及尾矿坝动态失稳过程，利用真实破坏过程分析理论等非线性科学深入揭示尾矿坝的动态灾变机理；(3)用分形几

3、何确定夏甸金矿尾矿坝的结构形态，研究尾矿坝稳定性与其分形结构的关系，计算不同级配下尾矿砂的分形维数，研究不同尾矿砂径的分形维数和强度、渗流过程的非线性关系；(4)使用极限平衡法进行边坡稳定性分析，并使用基本和声搜索算法进行优化，搜索尾矿库最危险滑面，确定失稳判据。关键词：尾矿库；浸润线；RFPA；分形；预警分析；极限分析；和声搜索算法青岛理工大学工学硕士学位论文AbstractTailingsdam(pond)istheconcentratorimportantpartofthedressingplant,thesecurityandstabilityoftailingdamp

4、laysavitalroleforthedressingplant．Thedamisfulloftailingsandwater,forminganartificial”tailingslake"．Itisalwaysatriskinacertainstate．andthecapacityofthetailingdamincreases而t11thedamgetshigher,oncethedambreak，thetailings，mudandwaterwillflowinthestyleofdebrisflow．Itwillthreatenthepropertyandlive

5、sofdownstreamresidents，andalsowillbringaboutimmeasurablelosstoenterprise．Sothemonitoringtothedamisessential．Theimplementationofsafetymonitoringsystemisconducivetograsptheoperationalstatusoftailingsandsecuritysituationcanimprovethesafetyoftailingstoprotectthenormaloperationofthereservoirareaa

6、nddownstreamreservoirofpeople’Slivesandproperty,toavoid趾accidentcausedbytailingsenvironmentalpollution，protecttheenvironment．BasedonXiadiangoldminerailingsdamsafetymonitoringandimplementationofearlywarningsystem，thisthesisconductedfurtherresearchthefollowingaspects：(1)Describesthedesignbasis

7、andprogramofthemonitoringandearlywarningsystems，designandimplementtheprogrambasedontherelevantnormsandtheories．Includingthelayoutofthemonitoringpoints，thephreaticlinemonitoring，thedamdeformation，theprotectionoflighruingandSOon．(2)Inconsideringtheco