根据陕西省科学技术奖励申报要求，我校教师参与的项目“尾矿坝安全稳定的关键技术问题研究”拟申报2020年陕西省科学技术奖，项将项目的名称、完成人、完成单位、主要内容、知识产权等主要信息进行公示，公示期为：2020年5月20日—2020年5月26日（7天），任何单位和个人如有异议，请在公示期内以书面形式实名向科技处提出，匿名异议不予处理。

 联系人：薛力猛   赵渭泳   刘畅     联系电话：83858201

 地   点：临潼校区骊山校园行政楼103

 

项目公示信息：

 

1、项目名称：尾矿坝安全稳定的关键技术问题研究

2、提名者：陕西省教育厅

（如为专家提名，还需写明工作单位、职称和学科专业。）

提名意见：

该课题采用理论分析、试验测试、数值模拟和原位观测相结合的方法对尾矿坝的安全稳定性问题进行了系统研究。课题研究对采矿业尾矿处理具有重要科学指导意义，便于与矿产企业进行校企合作，且课题的实施对国家矿业生产安全和人民生命财产具有重要保障。

特推荐申报陕西省科学技术进步奖二等及以上等级的奖项。

3、项目简介：

本项目历经15年，始终紧密围绕尾矿坝的安全稳定性问题，依托相关课题项目，采用理论分析、试验测试、数值模拟和原位观测相结合的方法进行了系统的研究。具体开展工作如下：（1）利用课题组开发的有限元数值分析软件，对尾矿坝堆筑过程进行了饱和-非饱和渗流固结耦合的有限分析，研究了尾矿坝浸润线和坝体稳定的影响因素。（2）针对尾矿坝因排渗不及时引起坝体中水量聚集、有效应力减小、抗剪强度降低、固结排水困难等问题，提出一种采用PU有机塑料排水板考虑时空效应的尾矿坝三维空间排渗系统，并采用现场监测和数值模拟对其应用效果进行评价。（3）通过对比分析不同入射角度和不同加速度峰值下坝体地震反应的加速度、动剪应力和残余变形的时程曲线，并研究了地震作用对尾矿坝体液化和稳定性的影响，提出一系列抗震加固措施（如加设坝坡袋装碎石反压体和铺设碎石垫层等）防治尾矿坝液化及失稳破坏。（4）通过对尾矿库中线法筑坝和上游式筑坝的渗流稳定性进行对比，以坝体内单元的变形为基础，利用数值模拟对尾矿坝填筑过程进行了模拟，研究两种填筑尾矿坝方式在筑坝过程中变形场、应力场和孔压分布场的变化规律，并利用自编程序，将有限元计算结果和滑动面搜索相结合的极限平衡法来计算两种坝坡的安全稳定性，分析了两种筑坝方式的安全性、优越性和适用性。

4、客观评价：

在项目实施过程中取得科研成果如下：研发尾矿坝有限元计算程序5项，拥有已授权软件著作权登记证书3项，已有授权专利5件，完成陕西省教育厅专项科研计划项目1项，完成水利部土石坝破坏机理与防控技术重点实验室开放基金1项，共计相关科技发表论文32篇，EI检索16篇，培养博、硕士研究生12名。

5、应用情况：

课题组将研究成果应用于略阳杨家坝矿业有限公司、陕西四方金矿矿业有限责任公司、金堆城钼业公司、柞水县智达矿业有限公司、富蕴蒙库铁矿有限责任公司等 20 余相关企业所建尾矿坝安全稳定性评价中，对尾矿坝工程筑坝方案、方法进行优化，提出了设计、施工、运行维护等方面注意的事项，并将研究成果在中国瑞林工程技术有限公司、乌鲁木齐天助工程设计院、西安有色冶金设计研究院、陕西冶金设计研究院、攀枝花攀钢集团设计研究院、长沙冶金设计研究院等设计院中进行推广应用。此技术推广应用近15年来，产生了近6亿多元的工程节支，并在多个设计院中推广应用，产生了明显的经济效益、安全效益，在稳定社会方面具有无法估量社会效益，成果具有重要技术创新和推广应用价值。

6、主要知识产权和标准规范等目录：

7、主要完成人情况：

（摘自“主要完成人情况表”中的部分内容，公示姓名、排名、行政职务、技术职称、工作单位、完成单位、对本项目贡献。）

 

8、主要完成单位及创新推广贡献：

主要完成单位为西安理工大学，在该课题中主要创新有如下4点：①提出一种尾矿坝垂直-水平联合排渗系统；②提出一种利用碎石桩加固初期坝方案；③提出一种加设反压体抗震措施；④提出利用Hardin等效粘弹性模型描述尾矿砂的动应力-应变关系。这些技术创新在校企合作项目中都得到了充分利用，为企业节支工程款近6亿多元。

9、完成人合作关系说明：

胡再强和李宏儒共同进行理论基础研究，合作发表期刊论文“上游式尾矿坝的固结及静动力稳定分析”、“金堆城尾矿坝加高方案数值模拟及稳定性分析”、“栗西尾矿坝地震反应分析和稳定性评价”等5篇，合作编写软件著作权“西安理工大学土石坝计算软件”1项。

胡再强和折海成合作完成陕西省科技统筹创新工程重点实验室项目：新疆特殊土碾压筑坝关键技术研究(项目编号：2014SZS15-Z02)和水利部土石坝破坏机理与防控技术重点实验室开放基金：应力场和渗流场耦合作用下尾矿坝稳定性分析(项目编号：YK916006)。

胡再强和陈兴周合作完成项目“晒裙岭沟尾矿坝三维渗流和静动力稳定分析”和“柞水县智达矿业有限公司尾矿坝坝料试验及三维渗流和静动力稳定性分析”等项目。

胡再强、徐政和任媛合作完成项目“金钼股份《永久尾矿库关键安全技术及环保措施研究》之王家坪尾矿库对粟西尾矿坝不同淹没条件下三维静动力稳定计算分析”。

胡再强和陈存礼合作完成“陕西四方金矿矿业有限责任公司尾矿坝坝料试验及三维渗流和静动力稳定性分析”和“西板岔沟尾矿坝三维渗流及静动力稳定分析”。