CN109800500B - 存储介质、尾矿库渗流稳定性的计算方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种存储介质、尾矿库渗流稳定性的计算方法及尾矿库渗流稳定性的计算装置。所述尾矿库具有尾矿坝，所述尾矿坝具有沉积滩，含有尾矿的放矿浆体流沿着所述沉积滩进入所述尾矿库。所述尾矿库渗流稳定性的计算方法包括：确定所述尾矿坝的几何模型；对所述几何模型进行网格剖分；确定位于所述沉积滩的所述放矿浆体流在所述网格节点处的目标水头；以所述目标水头为边界条件进行渗流稳定性计算。本公开能够提高尾矿库渗流稳定性的计算的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及岩土工程技术领域，尤其涉及一种存储介质、尾矿库渗流稳定性的计算方法及尾矿库渗流稳定性的计算装置。
背景技术
选矿是根据矿石中不同矿物的物理、化学性质，筛选出富含有用组分的矿物的过程。尾矿是选矿过程所产生的有用组分含量较低的矿物。
为了贮存尾矿，需要将含有尾矿的放矿浆体流排入尾矿库中，并进行尾矿库渗流稳定性的计算。现有的尾矿库渗流稳定性的计算采用化引滩长的简化方法来分析放矿浆体流的影响。该方法将计算条件下的滩长换算为化引滩长，并利用化引滩长得到高于计算库水位的化引库水位，再采用化引库水位作为边界条件进行渗流稳定性计算。然而，该方法计算原理不明确，推导过程不清晰，仅仅是一种概化方法，导致计算结果不准确。
需要说明的是，在上述背景技术部分发明的信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本发明的目的在于提供一种存储介质、尾矿库渗流稳定性的计算方法及尾矿库渗流稳定性的计算装置，能够提高尾矿库渗流稳定性的计算的准确性。
根据本发明的一个方面，提供一种尾矿库渗流稳定性的计算方法，所述尾矿库具有尾矿坝，所述尾矿坝具有沉积滩，含有尾矿的放矿浆体流沿着所述沉积滩进入所述尾矿库。所述尾矿库渗流稳定性的计算方法包括：确定所述尾矿坝的几何模型；对所述几何模型进行网格剖分；确定位于所述沉积滩的所述放矿浆体流在所述网格节点处的目标水头；以所述目标水头为边界条件进行渗流稳定性计算。
在本公开的一种示例性实施例中，所述目标水头等于所述放矿浆体流的密度与所述放矿浆体流的深度的乘积，其中，所述放矿浆体流的深度为所述放矿浆体流远离所述沉积滩的表面与所述沉积滩的距离。
在本公开的一种示例性实施例中，以所述目标水头为边界条件进行渗流稳定性计算包括：确定所述尾矿坝的渗透系数；以所述目标水头为边界条件进行渗流稳定性计算。
在本公开的一种示例性实施例中，确定所述尾矿坝的几何模型包括：确定所述尾矿坝的三维几何模型。
在本公开的一种示例性实施例中，确定所述尾矿坝的三维几何模型包括：根据所述尾矿坝的结构参数，确定所述尾矿坝的三维几何模型。
在本公开的一种示例性实施例中，所述尾矿坝包括初期坝和堆积坝。
在本公开的一种示例性实施例中，所述堆积坝通过上游式筑坝法形成。
根据本发明的一个方面，提供一种尾矿库渗流稳定性的计算装置，所述尾矿库具有尾矿坝，所述尾矿坝具有沉积滩，含有尾矿的放矿浆体流沿着所述沉积滩进入所述尾矿库。所述计算装置包括几何模型确定模块、网格剖分模块、目标水头确定模块以及渗流稳定性计算模块。所述几何模型确定模块用于确定所述尾矿坝的几何模型。所述网格剖分模块用于对所述几何模型进行网格剖分。所述目标水头确定模块用于确定位于所述沉积滩的所述放矿浆体流在所述网格节点处的目标水头。所述渗流稳定性计算模块用于以所述目标水头为边界条件进行渗流稳定性计算。
在本公开的一种示例性实施例中，所述目标水头等于所述放矿浆体流的密度与所述放矿浆体流的深度的乘积，其中，所述放矿浆体流的深度为所述放矿浆体流远离所述沉积滩的表面与所述沉积滩的距离。
根据本发明的一个方面，提供一种存储介质，其上存储有计算机程序。所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述的尾矿库渗流稳定性的计算方法。
本发明相比现有技术的有益效果在于：
本发明公开的一种存储介质、尾矿库渗流稳定性的计算方法及尾矿库渗流稳定性的计算装置，在尾矿坝的渗流稳定性的计算过程中，以位于沉积滩的放矿浆体流在网格节点处的目标水头为边界条件进行了尾矿坝的渗流稳定性计算，从而提高了尾矿库渗流稳定性的计算的准确性。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
通过参照附图来详细描述其示例性实施例，本公开的上述和其它特征及优点将变得更加明显。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1为本公开实施方式的尾矿库渗流稳定性的计算方法的流程图；
图2为本公开实施方式的尾矿库的示意图；
图3为本公开实施方式的放矿浆体流与堆积坝的示意图；
图4为本公开实施方式的尾矿库渗流稳定性的计算装置的示意图。
图中：1、初期坝；2、堆积坝；3、沉积滩；4、滩顶；5、尾矿沉积物；6、放矿浆体流；200、计算装置；210、几何模型确定模块；220、网格剖分模块；230、目标水头确定模块；240、渗流稳定性计算模块。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施例使得本公开将全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法等。在其它情况下，不详细示出或描述公知技术方案以避免模糊本公开的各方面。
此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。用语“一”和“该”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。
本公开实施方式提供一种尾矿库渗流稳定性的计算方法。该尾矿库具有尾矿坝。该尾矿坝具有沉积滩。含有尾矿的放矿浆体流沿着沉积滩进入尾矿库。如图1所示，该尾矿库渗流稳定性的计算方法可以包括步骤S110、步骤S120、步骤S130以及步骤S140，其中：
步骤S110、确定尾矿坝的几何模型。
步骤S120、对几何模型进行网格剖分。
步骤S130、确定位于沉积滩的放矿浆体流在网格节点处的目标水头。
步骤S140、以目标水头为边界条件进行渗流稳定性计算。
本公开实施方式的尾矿库渗流稳定性的计算方法，在尾矿坝渗流稳定性的计算过程中，以位于沉积滩的放矿浆体流在网格节点处的目标水头为边界条件进行了尾矿坝的渗流稳定性计算，符合放矿浆体流流体力学原理，从而提高了渗流稳定性的计算的准确性。
下面对本公开实施方式的尾矿库渗流稳定性的计算方法的各步骤进行详细说明：
在步骤S110中，确定尾矿坝的几何模型。
该尾矿坝是尾矿库的外围构筑物，用以阻挡尾矿库中的尾矿从尾矿中泄出。
在一实施方式中，如图2所示，该尾矿坝可以包括初期坝1。其中，该初期坝1可以用土、石材料等筑成。该尾矿坝的几何模型可以为三维几何模型。其中，本公开可以根据尾矿坝的结构参数确定尾矿坝的三维几何模型。该结构参数可以包括初期坝1坝顶宽度和初期坝1的高度，但不以此为限，还可以包括初期坝1的轴线长度等。当然，该尾矿坝的几何模型可以为二维几何模型。
在本公开其它实施方式中，如图2所示，该尾矿坝可以包括初期坝1和堆积坝2。该堆积坝2是用尾矿堆积而成的坝。该堆积坝2位于该初期坝1之上，以提高该尾矿坝的高度。该堆积坝2可以通过上游式筑坝法形成。该尾矿坝的几何模型可以为三维几何模型。其中，本公开可以根据尾矿坝的结构参数确定尾矿坝的三维几何模型。该结构参数可以包括初期坝1坝顶宽度、初期坝1的高度、初期坝1的轴线长度、堆积坝2的高度等。在本公开其它实施方式中，该尾矿坝的几何模型还可以为二维几何模型。
在步骤S120，对几何模型进行网格剖分。
其中，可以采用Midas GTS(Geotechnical and Tunnel analysis System)软件基于有限元法对尾矿坝的几何模型进行网格剖分。举例而言，采用Midas GTS软件基于有限元法对尾矿坝的三维几何模型进行网格剖分，其中，该三维网格共有节点76965。
在步骤S130，确定位于沉积滩的放矿浆体流在网格节点处的目标水头。
该沉积滩形成于尾矿坝的一侧。举例而言，如图2和图3所示，该沉积滩3形成于堆积坝2的一侧。该放矿浆体流6为尾矿与水的混合物。其中，该滩顶4设有管道，该放矿浆体流6从管道流出，并沿着沉积滩3进入尾矿库，以形成尾矿沉积物5。该目标水头等于放矿浆体流6的密度与放矿浆体流6的深度H的乘积。其中，该放矿浆体流6的深度H为放矿浆体流6远离沉积滩3的表面与沉积滩3的距离。此外，放矿浆体流6在沉积滩3上的投影的形状可以简化为矩形、梯形或其它形状，并根据该形状调整网格密度。
在步骤S140，以目标水头为边界条件进行渗流稳定性计算。
举例而言，以上述确定的放矿浆体流在网格节点处的目标水头为边界条件，并基于尾矿坝的渗透系数进行渗流稳定性计算。其中，该尾矿库的渗流场符合达西定律。
本公开实施方式还提供一种尾矿库渗流稳定性的计算装置。该尾矿库具有尾矿坝。该尾矿坝具有沉积滩。含有尾矿的放矿浆体流沿着沉积滩进入尾矿库。如图4所示，该尾矿库渗流稳定性的计算装置200可以包括几何模型确定模块210、网格剖分模块220、目标水头确定模块230以及渗流稳定性计算模块240，其中：
该几何模型确定模块210用于确定尾矿坝的几何模型。该网格剖分模块220用于对几何模型进行网格剖分。该目标水头确定模块230用于确定位于沉积滩的放矿浆体流在网格节点处的目标水头。该渗流稳定性计算模块240用于以目标水头为边界条件进行渗流稳定性计算。
本公开实施方式的尾矿库渗流稳定性的计算装置200，通过目标水头确定模块230确定位于沉积滩的放矿浆体流在网格节点处的目标水头，并通过渗流稳定性计算模块240以目标水头为边界条件进行渗流稳定性计算，提高了渗流稳定性的计算的准确性。
需要理解是，这些模块可以通过硬件、软件、或二者结合来实现。当以硬件方式实现时，这些模块可以实施为一个或多个硬件模块，例如一个或多个专用集成电路。当以软件实现时，这些模块可以实施为在一个或多个处理器上执行的一个或多个计算机程序。
本公开实施方式还提供一种存储介质。该存储介质为计算机可读存储介质，例如硬盘，但不限于此，还可以是随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)等。该存储介质上存储有计算机程序。该计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施方式所述的尾矿库渗流稳定性的计算方法。由于本公开实施方式的计算机程序被处理器执行时实现的尾矿库渗流稳定性的计算方法同上述实施方式中尾矿库渗流稳定性的计算方法相同，因此具有相同的效果，在此不再赘述。
此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。
本领域技术人员在考虑说明书及实践后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由所附的权利要求指出。
Claims (8)
1.一种尾矿库渗流稳定性的计算方法，所述尾矿库具有尾矿坝，所述尾矿坝具有沉积滩，含有尾矿的放矿浆体流沿着所述沉积滩进入所述尾矿库，其特征在于，所述计算方法包括：
确定所述尾矿坝的几何模型；
对所述几何模型进行网格剖分；
确定位于所述沉积滩的所述放矿浆体流在所述网格节点处的目标水头；所述目标水头等于所述放矿浆体流的密度与所述放矿浆体流的深度的乘积，其中，所述放矿浆体流的深度为所述放矿浆体流远离所述沉积滩的表面与所述沉积滩的距离；
以所述目标水头为边界条件进行渗流稳定性计算。
2.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，以所述目标水头为边界条件进行渗流稳定性计算包括：
确定所述尾矿坝的渗透系数；
以所述目标水头为边界条件进行渗流稳定性计算。
3.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，确定所述尾矿坝的几何模型包括：
确定所述尾矿坝的三维几何模型。
4.根据权利要求3所述的计算方法，其特征在于，确定所述尾矿坝的三维几何模型包括：
根据所述尾矿坝的结构参数，确定所述尾矿坝的三维几何模型。
5.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述尾矿坝包括初期坝和堆积坝。
6.根据权利要求5所述的计算方法，其特征在于，所述堆积坝通过上游式筑坝法形成。
7.一种尾矿库渗流稳定性的计算装置，所述尾矿库具有尾矿坝，所述尾矿坝具有沉积滩，含有尾矿的放矿浆体流沿着所述沉积滩进入所述尾矿库，其特征在于，所述计算装置包括：
几何模型确定模块，用于确定所述尾矿坝的几何模型；
网格剖分模块，用于对所述几何模型进行网格剖分；
目标水头确定模块，用于确定位于所述沉积滩的所述放矿浆体流在所述网格节点处的目标水头；所述目标水头等于所述放矿浆体流的密度与所述放矿浆体流的深度的乘积，其中，所述放矿浆体流的深度为所述放矿浆体流远离所述沉积滩的表面与所述沉积滩的距离；
渗流稳定性计算模块，用于以所述目标水头为边界条件进行渗流稳定性计算。
8.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现根据权利要求1至7中任一项所述的计算方法。
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