尾矿库溃决泥沙流动特性研究.doc

摘要：尾矿库是指筑坝围地构成或拦截谷口，用来堆积金属或非金属矿山进行矿石洗选后排出的尾矿的场所。随着矿产资源开采速度的加大以及选矿工艺的发展，在排弃的尾矿渣数量迅速增长的同时，尾矿颗粒也越来越细，加之所堆砌而成的尾款库在数量和高度上的增加，尾矿库溃坝风险也大大的提高。近年来，各种因素导致的尾矿库溃决灾害事故逐渐增多，对下游人民生命、财产安全以及周边环境造成巨大的灾害，其社会影响也越来越大。

本文以云南秧田箐尾矿库为工程背景，通过提供的尾矿库的基本概况，以及库区场地的工程地质条件与水文条件，在Gambit软件中建立恰当的2D简化模型。以有限元法为基础，采用FLUENT3D流体模拟计算软件，采用VOF模型对尾矿库溃后泥沙流的运动过程进行了数值模拟，统计分析了库区坝趾、下游1000米以及下游2000米泥沙深度，冲击力和流动速度的规律，探寻了尾矿库溃决泥沙流动特性，得出了自己的结论，并提出了一些行之有效的防灾减灾措施和建议。

关键词：尾矿库 溃坝 FLUENT3D  数值模拟

目录

摘要

ABSTRACT

1 绪 论-1

1.1 目的及意义-1

1.2 尾矿库的灾害事故统计及事故类型分析-2

1.3 国内外研究现状-3

1.3.1 国内外溃坝数值模拟国内外研究-3

1.3.2 国内外泥石流运动机理研究-5

1.4 本文研究内容-6

2 工程背景-8

2.1 尾矿库简介-8

2.2 秧田箐尾矿库基本概况-10

2.3 库区场地的工程地质条件与水文条件-11

2.3.1 地形地貌-11

2.3.2 场地地震及区域稳定性评价-11

2.3.3 地层结构-11

2.4 本章小结-11

3 流体力学原理及FLUENT软件简介-12

3.1 计算流体力学理论-12

3.2 大型流体软件FLUENT3D简介-12

3.2.1 软件的组成及功能模块-13

3.2.2 FLUENT求解流程-14

3.3 本章小结-15

4 基于FLUENT3D尾矿库溃决泥沙运动规律研究-16

4.1 模型简化与参数设置-16

4.2 尾矿库溃决泥深变化规律研究-17

4.2.1 流场分布规律-17

4.2.2 库区下游各断面泥沙深度数据统计-18

4.3 尾矿库溃决泥沙流速变化规律研究-19

4.3.1 速度场分布规律-19

4.3.2 库区下游各断面泥沙流动速度数据统计-20

4.4 尾矿库溃决泥沙冲击力变化规律研究-22

4.4.1 压力场分布规律-22

4.4.2 库区下游各断面泥沙冲击力数据统计-23

4.5 本章小结-24

5 结论与建议-25

参考文献-27

致谢-29