淺談尾礦庫排水系統(tǒng)水工模型試驗及數(shù)值模擬

賀懋茂

中檢集團公信安全科技有限公司 山東 棗莊 277100

前言

水是導(dǎo)致尾礦壩損耗的主要因素。尾礦壩的高水位將大大減少尾礦壩的穩(wěn)定度，尤其是在雨季。如果尾礦壩的洪流暴漲沒有及時排出，可能會導(dǎo)致溢洪道尾流，就像其他危險事故壩一樣，礦壩的洪水控制工作能力主要取決于大洪水的排放工作能力和大洪水的排放建筑結(jié)構(gòu)。通常，使用理論計算方法來計算洪水控制工作能力，使用強制洪水方法和手段來評估和系統(tǒng)分析系統(tǒng)的溢洪道工作能力。

1 相關(guān)尾礦庫的一些基本概念

在采礦生產(chǎn)中，選礦廠需要粉碎礦石并將其與礦坑分離。最有價值的濃縮物將從剩余的土壤資源和沙土中分離出來。我們稱其為拖尾。它們釋放出來許多原料，并包含許多不良物質(zhì)。目前，在某些地區(qū)，尾礦庫甚至包含金，銀和其他稀有元素。除尾礦庫外，還需要進行可適用的處理，土木建筑材料和采空區(qū)回填。絕大多數(shù)尾礦都存儲在尾礦庫池中。尾礦庫一般包括尾礦庫管理系統(tǒng)、尾礦庫排水系統(tǒng)、尾礦庫監(jiān)控管理系統(tǒng)等，投資巨大，是選礦廠生產(chǎn)中不可缺少的一部分。污染物經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)消除污染后，可集中保留，防止環(huán)境退化和自然資源浪費，減少回水，利用效率可達75%以上，對生產(chǎn)扮演著不可或缺作用。然而，尾礦庫也是人為泥石流的危險源，具有極高的潛在能量。一旦發(fā)生危險事故，將造成不可估量的災(zāi)患和虧損[1]。

2 水利工程模型的一些簡述

采用模型測試方法是解決水力資源模型測試中這一問題的有效途徑。水力資源模型試驗是簡化概念模型的一種方法和手段，在一定規(guī)模下偵查模型中的流型，測量各種水力資源主要因素，然后將模型中的精確測量原始數(shù)據(jù)擴展到模型的方法分析。水利工程模型測試可以直觀地科學(xué)研究實質(zhì)條件下水利工程建筑結(jié)構(gòu)的響應(yīng)，流型和水力資源組件，測試方案設(shè)計的可靠性和準確度，并程序優(yōu)化項目的總體布局和形狀。尾礦庫在線的監(jiān)測范圍包括：浸潤線、庫水位、降水量、壩體表面位移、壩體內(nèi)部位移、干灘、堆積壩坡比、庫區(qū)地質(zhì)滑坡表面位。

2.1 浸潤線

圖1

圖1所示的為礦山之星浸潤線的監(jiān)測界面，左側(cè)圖表的背景圖模擬顯示了當前浸潤線的高度和警戒線的高度，以便用戶直觀的掌握浸潤線的監(jiān)測數(shù)據(jù)。把鼠標放在傳感器圖表上會顯示當前該傳感器的實時浸潤線量。藍色線表示浸潤線，黃線和紅線分別標示橙色警戒線和紅色警戒線。右側(cè)圖表顯示了近七天來浸潤線的變化情況，可對浸潤線的變化趨勢有個直觀的了解。

2.2 庫水位

圖2

圖2較為形象地展現(xiàn)了當前庫水位的海拔高度。藍色的表示水位高度，黃線和紅線分別為橙色警戒線和紅色警戒線。上圖為水位變化趨勢圖，顯示的是最近七天來的水位變化趨勢和數(shù)據(jù)。

藍色的線表示出水位的詳細數(shù)據(jù)和變化趨勢，一個點表示一條數(shù)據(jù)，當鼠標指向某一個點時，會彈出提示框顯示相應(yīng)的監(jiān)測時間和監(jiān)測數(shù)據(jù)。

紅色的線表示警戒線，超過警戒線系統(tǒng)會報警，這個警戒線可以自行設(shè)定。

3 結(jié)束語

目前，關(guān)于排水系統(tǒng)異常模型相似關(guān)系的基礎(chǔ)科學(xué)研究仍是空白。今后的工作重點是從理論上推導(dǎo)尾礦池排水系統(tǒng)異常模型的相似性，并遞呈一種新的方法和手段來檢驗尾礦池排水系統(tǒng)模型。水庫排水系統(tǒng)試驗研究和工程實際應(yīng)用為安全經(jīng)營管理提供了科學(xué)依據(jù)，進一步確定了排水系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計是可行的。