尾礦庫安全技術(shù)規(guī)程釋義.doc

.尾礦庫安全技術(shù)規(guī)程釋義 第一章 尾礦庫基礎(chǔ)知識第一節(jié) 尾礦庫【條文】3.1 尾礦庫筑壩攔截谷口或圍地構(gòu)成的、用以貯存金屬非金屬礦山進(jìn)行礦石選別后排出尾礦或其他工業(yè)廢渣的場所?！踞屃x與知識】尾礦庫通常有下列幾種類型：1.山谷型尾礦庫山谷型尾礦庫是在山谷谷口處筑壩形成的尾礦庫，如圖21所示。它的特點是：初期壩相對較短，壩體工程量較小，后期尾礦堆壩相對較易管理維護(hù)，當(dāng)堆壩較高時，可獲得較大的庫容；庫區(qū)縱深較長，尾礦水澄清距離及干灘長度易于滿足設(shè)計要求；匯水面積較大時，排洪設(shè)施工程量相對較大。我國現(xiàn)有的大、中型尾礦庫大多屬于這種類型。圖21 山谷型尾礦庫2.傍山型尾礦庫傍山型尾礦庫是在山坡腳下依山筑壩所圍成的尾礦庫，如圖 22所示。它的特點是：初期壩相對較長，初期壩和后期尾礦堆壩工程量較大；由于庫區(qū)縱深較短，尾礦水澄清距離及干灘長度受到限制，后期壩堆積高度一般不太高，故庫容較?。粎R水面積雖小，但調(diào)洪能力較低，排洪設(shè)施的進(jìn)水構(gòu)筑物較大；由于尾礦水的澄清條件和防洪控制條件較差，管理、維護(hù)相對比較復(fù)雜。國內(nèi)丘陵地區(qū)中小礦山常選用這種類型尾礦庫。圖22 傍山型尾礦庫3.平地型尾礦庫平地型尾礦庫是在平緩地形周邊筑壩圍成的尾礦庫，如圖23所示。其特點是：初期壩和后期尾礦堆壩工程量大，維護(hù)管理比較麻煩；由于周邊堆壩，庫區(qū)面積越來越小，尾礦沉積灘坡度越來越緩，因而澄清距離、干灘長度以及調(diào)洪能力都隨之減少，堆壩高度受到限制，一般不高；匯水面積小，排水構(gòu)筑物相對較小。國內(nèi)平原或沙漠戈壁地區(qū)常采用這類尾礦庫，例如金川、包鋼和山東省一些金礦的尾礦庫。圖23平地型尾礦庫4.截河型尾礦庫截河型尾礦庫是截取一段河床，在其上、下游兩端分別筑壩形成的尾礦庫，如圖24所示。有的在寬淺式河床上留出一定的流水寬度，三面筑壩圍成尾礦庫，也屬此類。它的特點是：不占農(nóng)田；庫區(qū)匯水面積不太大，但尾礦庫上游的匯水面積通常很大，庫內(nèi)和庫上游都要設(shè)置排水系統(tǒng)，配置較復(fù)雜，規(guī)模龐大。這種類型的尾礦庫維護(hù)管理比較復(fù)雜，國內(nèi)采用的不多。圖2-4截河型尾礦庫【條文】3.2 全庫容尾礦壩某標(biāo)高頂面、下游坡面及庫底面所圍空間的容積，包括有效庫容、死水庫容、蓄水庫容、調(diào)洪庫容和安全庫容5部分。3.3 有效庫容某壩頂標(biāo)高時，初期壩內(nèi)坡面、堆積壩外坡面以里(對下游式尾礦筑壩則為壩內(nèi)坡面以里)，沉積灘面以下，庫底以上的空間，即容納尾礦的庫容。3.4 調(diào)洪庫容某壩頂標(biāo)高時，沉積灘面、正常水位以上的庫底、正常水位三者以上，最高洪水位以下的空間。3.5 總庫容 設(shè)計最終堆積標(biāo)高時的全庫容。 【釋義與知識】尾礦庫的庫容有全庫容、總庫容和有效庫容之分。圖25所示為尾礦庫典型斷面示意圖。圖2-5 尾礦庫庫容組成圖圖中：H1某一壩頂標(biāo)高，對應(yīng)的水平面為AA；H2設(shè)計洪水水位，對應(yīng)的水平面為BB；H3蓄水水位，對應(yīng)的水平面為CC；H4正常生產(chǎn)的最低水位，亦可稱之為死水位，對應(yīng)的水平面為DD，由最小澄清距離確定；DE細(xì)顆粒尾礦沉積灘面及礦泥懸浮層面；V1空余庫容：指水平面AA與BB之間的庫容，它是為確保設(shè)計洪水位時壩體安全超高和安全灘長的空間容積，是不允許占用的，故又稱安全庫容；V2調(diào)洪庫容：指水平面BB和CC之間的庫容，它是在暴雨期間用以調(diào)節(jié)洪水的庫容，是設(shè)計確保最高洪水位不致超過BB水平面所需的庫容，因此這部分庫容在雨季占用，非雨季絕對不許占用；V3蓄水庫容：指水平面CC和DD之間的庫容，供礦山生產(chǎn)水源緊張時使用，一般的尾礦庫不具備蓄水條件時，此值為零，CC和DD重合；V4-一澄清庫容：指水平面DD和灘面DE之間的庫容，它是保證正常生產(chǎn)時水量平衡和溢流水水質(zhì)得以澄清的最低水位所占用的庫容，俗稱死庫容；V5有效庫容：指灘面ABCDE以下沉積尾礦以及懸浮狀礦泥所占用的容積，它是尾礦庫實際可容納尾礦的庫容，可根據(jù)選礦廠在一定生產(chǎn)期限內(nèi)產(chǎn)出的尾礦總量W(t)和尾礦平均堆積干密度d(tm3)按式(21)計算得到。V5Wd (21)如果W是選礦廠在全部生產(chǎn)期限內(nèi)產(chǎn)出的尾礦總量，相應(yīng)算出的V5就是該尾礦庫的總有效庫容。尾礦庫的全庫容y是指某壩頂標(biāo)高時的各種庫容之和，用式 (22)表示：VVl+V2+V3+V4+V5 (22)尾礦庫的總庫容是指尾礦堆至最終設(shè)計壩頂標(biāo)高時的全庫容。尾礦庫的庫面面積、全庫容、有效庫容和匯水面積都將隨壩體堆積高度的變化而變化。為了清楚地表示出不同堆壩高度時的具體數(shù)值，可繪制出尾礦庫的性能曲線，如圖26所示。圖中的HFk是高程庫面面積曲線；H-Vq是高程全庫容曲線；H-Vy是高程有效庫容曲線；H-Fh是高程匯水面積曲線(對上游式尾礦壩，隨壩頂高程的提高匯水面積隨之減少)。根據(jù)全庫容曲線確定各使用期的尾礦庫等別；根據(jù)有效庫容曲線推算逐年壩頂所達(dá)標(biāo)高，以便制定尾礦筑壩生產(chǎn)計劃和運(yùn)行圖；根據(jù)匯水面積曲線進(jìn)行各使用期尾礦庫排洪驗算。第二節(jié) 尾 礦 壩【條文】3.6 尾礦壩擋尾礦和水的尾礦庫外圍構(gòu)筑物，常泛指尾礦庫初期壩和堆積壩的總體?！踞屃x與知識】為了減少尾礦壩的建設(shè)投資，大、中型尾礦壩通常都是用當(dāng)?shù)赝潦辖ㄒ粋€較矮的壩用以短時期貯存尾礦。堆滿后，再利用粗粒尾礦本身逐級向上加高壩體。前者稱初期壩，后者稱后期壩 (又稱尾礦堆積壩)。對于地形不能滿足尾礦堆壩要求的小庫，或尾礦顆粒太細(xì)無法利用尾礦堆壩者，只好采用類似水庫(無后期壩)的壩型作尾礦壩。習(xí)慣稱之為一次建壩，或稱擋水式尾礦壩。【條文】3.7 初期壩基建中用作支撐后期尾礦堆存體的壩?！踞屃x與知識】1.初期壩的類型 初期壩可分為不透水壩和透水壩。不透水初期壩用透水性較小的材料筑成的初期壩。因其透水性遠(yuǎn)小于庫內(nèi)尾礦的透水性，不利于庫內(nèi)沉積尾礦的排水固結(jié)。當(dāng)尾礦堆高后，浸潤線往往從初期壩壩頂以上的尾礦堆積壩壩坡逸出，造成壩面沼澤化，不利于后期壩壩體的穩(wěn)定。這種壩型適用于擋水式尾礦壩或尾礦堆壩不高的尾礦壩。透水初期壩一用透水性較好的材料筑成的初期壩。因其透水性大于庫內(nèi)沉積尾礦，有利于后期壩的排水固結(jié)，并可降低壩體浸潤線，提高壩體的穩(wěn)定性。它是比較合理的初期壩壩型。2.初期壩的壩型及其特點(1)均質(zhì)土壩 用粘土、粉質(zhì)粘土或風(fēng)化土料筑成的壩，如圖27所示，它像水壩一樣，屬典型的不透水壩型。在壩的外坡腳往往設(shè)有毛石堆成的排水棱體，以降低壩體浸潤線。該壩型對壩基工程地質(zhì)條件要求不高，施工簡單，造價較低。在早期或缺少石材地區(qū)應(yīng)用較多。若在均質(zhì)土壩內(nèi)坡面和壩底面鋪筑可靠的排滲層，如圖28所示，使尾礦堆積壩內(nèi)的滲水通過此排滲層排到壩外。這樣，便成了適用于后期尾礦堆壩要求的透水土壩。 (2)透水堆石壩 用堆石堆筑成的壩，如圖29所示。在壩的上游坡面用天然反濾料或土工布鋪設(shè)反濾層，防止尾砂流失。該壩型能有效地降低后期壩的浸潤線。由于它對后期壩的穩(wěn)定有利，且施工簡便，成為20世紀(jì)60年代以后廣泛采用的初期壩型。 (3)砂、石透水堆石壩 該壩型對壩基工程地質(zhì)條件要求也不高。當(dāng)質(zhì)量較好的石料數(shù)量不足時，也可采用一部分較差的砂石料來筑壩。即將質(zhì)量較好石料鋪筑在壩體底部及上游坡一側(cè) (浸水飽和部位)，而將質(zhì)量較差的砂石料鋪筑在壩體的次要部位，如圖210所示。 (4)廢石壩 用采礦場剝離的廢石所筑的壩。有兩種情況：當(dāng)廢石質(zhì)量符合強(qiáng)度和塊度要求時，可按正常堆石壩要求筑壩；另 一種是結(jié)合采礦場廢石排放筑壩，廢石不經(jīng)挑選，用汽車或輕便軌道直接上壩卸料，下游壩坡為廢石的自然安息角，為安全計，壩頂寬度較大，如圖21l所示。在上游坡面應(yīng)設(shè)置砂礫料或土工布做成的反濾層，以防止壩體土顆粒透過堆石而流失。 (5)砌石壩 用塊石或條石砌成的壩，分干砌石壩和漿砌石壩兩種。這種壩型的壩體強(qiáng)度較高，壩坡可做得比較陡，能節(jié)省筑壩材料，但造價較高?？捎糜诟叨炔淮蟮奈驳V壩，但對壩基的工程地質(zhì)條件要求較高，壩基最好是基巖，以免壩體產(chǎn)生不均勻沉降，導(dǎo)致壩體產(chǎn)生裂縫。(6)混凝土壩 用混凝土澆筑成的壩。這種壩整體性好，強(qiáng)度高，因而壩坡可做得很陡，筑壩工程量比其他壩型都小，但工程造價高，對壩基條件要求高，采用者比較少。【條文】3.8 堆積壩生產(chǎn)過程中在初期壩壩頂以上用尾礦充填堆筑而成的壩。【釋義與知識】選礦廠投產(chǎn)后，在初期壩壩頂敷設(shè)放礦主管和放礦支管向庫內(nèi)排放尾礦，排滿后再用尾砂筑成小子壩，用以形成新的庫容。將放礦主管和放礦支管移升到子壩頂，繼續(xù)向庫內(nèi)排放尾礦，如此循環(huán)，逐漸加高壩體。子壩連同尾礦沉積體統(tǒng)稱為后期壩(也稱尾礦堆積壩)。稱它為壩，實質(zhì)上是尾礦沉積體，這種水力充填沉積的砂性土邊坡穩(wěn)定性能較差。大、中型尾礦堆積壩最終的高度往往比初期壩高得多，是尾礦壩的主體部分。堆積壩一旦失穩(wěn)，災(zāi)害慘重，所以如何確保堆積壩的安全歷來是設(shè)計和生產(chǎn)部門十分重視的一項工作，也是安全生產(chǎn)管理和安全監(jiān)督管理工作的重點之一。尾礦堆積壩的筑壩方式有上游式、中線式、下游式和濃縮錐式等類型?！緱l文】3.9 上游式(尾礦筑壩法)在初期壩上游方向充填堆積尾礦的筑壩方式?！踞屃x與知識】上游式筑壩的特點是子壩中心線位置不斷向初期壩上游方向移升，壩體由流動的礦漿水力充填沉積而成，如圖212所示。該壩型受排礦方式的影響，往往含細(xì)粒夾層較多，滲透性能較差，浸潤線位置較高，故壩體穩(wěn)定性較差。但它具有筑壩工藝簡單，管理方便，運(yùn)營費用較低等突出優(yōu)點，所以國內(nèi)外均普遍采用。圖2-12 上游式尾礦壩【條文】3.10 中線式(尾礦筑壩法)在初期壩軸線處用旋流分級粗尾砂沖積尾礦的筑壩方式?！踞屃x與知識】中線式尾礦筑壩工藝用水力旋流器將尾礦分級，溢流部分(細(xì)粒尾礦)排向初期壩上游方向沉積，底流部分(粗粒尾礦)排向初期壩下游方向沉積。在堆積過程中保持壩頂中心線位置始終不變，如圖213所示。其優(yōu)缺點介于上游式與下游式之間。此外，還有的尾礦壩，在加高增容時為增加壩體穩(wěn)定性，將原來采用的上游法筑壩改為中線法筑壩，稱作改良式中線法筑壩。山西峨口鐵礦尾礦壩采用此法筑壩?！緱l文】3.11 下游式(尾礦筑壩法)在初期壩下游方向用旋流分級粗尾砂沖積尾礦的筑壩方式?！踞屃x與知識】下游式尾礦筑壩用水力旋流器將尾礦分級，溢流部分(細(xì)粒尾礦)排向初期壩上游方向沉積，底流部分(粗粒尾礦)排向初期壩下游方向沉積。其特點是子壩中心線位置不斷向初期壩下游方向移升，如圖214所示。由于壩體尾礦顆粒粗，抗剪強(qiáng)度高，滲透性能較好，浸潤線位置較低，故壩體穩(wěn)定性較好。但管理復(fù)雜，且只適用于顆粒較粗的原尾礦，又要有比較狹窄的壩址地形條件。國外使用較多，國內(nèi)使用較少。關(guān)于濃縮錐式筑壩法是將尾礦漿濃縮至75左右在尾礦庫內(nèi)集中放礦，尾礦按照強(qiáng)迫沉降規(guī)律(不出現(xiàn)自然分級)呈錐形體狀堆積，周邊建有很低的圍堤，攔截析出的尾礦水和雨水，排出庫外。此種尾礦庫具有較高的安全性，但占地面積大，管理復(fù)雜，國外仍處于摸索試驗階段，尚未推廣。此外，有些尾礦庫在使用過程中，其周圍需在多處陸續(xù)建壩。通常將壩基標(biāo)高最低處也是最先建的壩稱作主壩，后建的稱作l號副壩、2號副壩等等。副壩的類型及筑壩要求與主壩相同。較矮的副壩可采用擋水式壩型，無需堆積壩；較高的副壩可采用既有初期壩，又有堆積壩的壩型。必須提醒：有堆積壩者應(yīng)適當(dāng)提前在壩前放礦，為堆積壩創(chuàng)造堆壩的條件。【條文】3.12 沉積灘水力沖積尾礦形成的沉積體表層，常指露出水面部分。 3.13 灘頂沉積灘面與堆積壩外坡的交線，為沉積灘的最高點?！踞屃x與知識】通常說壩頂很容易理解為子壩頂，而子壩由松散尾砂堆成，一般是不能攔擋洪水的，在評價安全超高和安全灘長時自然也不能以子壩頂作依據(jù)。為此，現(xiàn)行的選礦廠尾礦設(shè)施設(shè)計規(guī)范 (ZBJl90)首次引進(jìn)了灘頂?shù)母拍?，用灘頂代替壩頂較為確切。也就是說，壩頂一般是指灘頂，而不是指子壩頂。從圖215中可以看出，灘頂和子壩頂二者在一般情況下是有區(qū)別的。在防洪安全檢查時，或事故分析時是不能通用的。只有在灘頂達(dá)到子壩頂時，二者才是一致的。【條文】3.14 灘長由灘頂至庫內(nèi)水邊線的水平距離。3.15 最小干灘長度設(shè)計洪水位時的干灘長度。3.16 安全超高尾礦壩沉積灘頂至設(shè)計洪水位的高差。3.17 最小安全超高規(guī)定的安全超高最小允許值?！踞屃x與知識】必須提醒一點：選礦廠尾礦設(shè)施設(shè)計規(guī)范(ZBJ一90)規(guī)定的安全超高最小允許值(見尾礦庫安全技術(shù)規(guī)程5.3.9條的表3只限用于設(shè)計控制標(biāo)準(zhǔn)，而設(shè)計文件規(guī)定的最小安全超高值是根據(jù)壩體穩(wěn)定和防洪計算確定的，有可能大于規(guī)范規(guī)定值，后者才是生產(chǎn)單位必須遵循的防洪控制依據(jù)?！緱l文】3.18 壩高對初期壩和中線式、下游式筑壩為壩頂與壩軸線處壩底的高差；對上游式筑壩則為堆積壩壩頂與初期壩壩軸線處壩底的高差。3.19 總壩高與總庫容相對應(yīng)的最終堆積標(biāo)高時的壩高。3.20 堆壩高度或堆積高度尾礦堆積壩壩頂與初期壩壩頂?shù)母卟??！踞屃x與知識】壩高、堆壩高度的意義如圖216和圖217所示?！緱l文】3.21 尾礦庫擋水壩長期或較長期擋水的尾礦壩，包括不用尾礦堆壩的主壩及尾礦庫側(cè)、后部的副壩?！踞屃x與知識】 有的尾礦庫采用壩后放礦，細(xì)尾礦及尾礦水集中在壩前，要求建造擋水型尾礦壩。有的尾礦庫受地形條件限制，需建造一座或若干座副壩，凡直接擋水者，應(yīng)均按擋水壩設(shè)計。 【條文】3.22 尾礦庫安全設(shè)施直接影響尾礦庫安全的設(shè)施，包括初期壩、堆積壩、副壩、排滲設(shè)施、尾礦庫排水設(shè)施、尾礦庫觀測設(shè)施及其他影響尾礦庫安全的設(shè)施?！踞屃x與知識】尾礦庫安全設(shè)施中的初期壩、堆積壩、副壩等已在本節(jié)作了介紹，尾礦庫排水設(shè)施和尾礦庫觀測設(shè)施見本章第三節(jié)和第四節(jié)。尾礦庫安全設(shè)施是尾礦庫安全設(shè)施設(shè)計、審查、安全預(yù)評價、驗收安全評價和竣工驗收的重點。【條文】3.23 尾礦工指從事尾礦庫放礦、筑壩、排洪和排滲設(shè)施操作的專職作業(yè)人員?！踞屃x與知識】由于尾礦工是從事尾礦庫安全設(shè)施生產(chǎn)作業(yè)的人員，直接關(guān)系尾礦庫的安全，故尾礦工屬特種作業(yè)人員，必須經(jīng)安全生產(chǎn)監(jiān)管部門培訓(xùn)合格并取得特種作業(yè)許可證方得上崗?！緱l文】4.1 尾礦庫各使用期的設(shè)計等別應(yīng)根據(jù)該期的全庫容和壩高分別按表l確定。當(dāng)兩者的等差為一等時，以高者為準(zhǔn)；當(dāng)?shù)炔畲笥谝坏葧r，按高者降低一等。尾礦庫失事將使下游重要城鎮(zhèn)、工礦企業(yè)或鐵路干線遭受嚴(yán)重災(zāi)害者，其設(shè)計等別可提高一等。表1 尾礦庫等別等別全庫容 ( V萬m3 )壩高 (Hm )一二等庫具備提高等別條件者二不小于10000不小于100三不小于1000、小于10000不小于60、小于100四不小于100、小于1000不小于30、小于60五小于100小于30【釋義與知識】尾礦庫的等別從高到低分為五等。設(shè)計規(guī)范對等別不同的尾礦庫采用的防洪標(biāo)準(zhǔn)和壩體安全系數(shù)也是不同的，一等最高，五等最低。尾礦庫失事造成災(zāi)害的大小與庫內(nèi)尾礦量的多少以及尾礦壩的高低成正比。尾礦庫使用的特點是堆存的尾礦量由少到多，尾礦壩由低到高，在不同使用期失事，造成危害的嚴(yán)重程度是不同的。因此，同一個尾礦庫在整個生產(chǎn)期間根據(jù)庫容和壩高劃分為不同的等別應(yīng)是合理的；再者，尾礦庫使用過程中，初期調(diào)洪能力較小，后期調(diào)洪能力較大，同一個尾礦庫初期按低等別設(shè)計，中期及后期逐漸將等別提高，這樣一次建成的排洪構(gòu)筑物就能適應(yīng)各使用期的防洪要求，設(shè)計更加經(jīng)濟(jì)合理。根據(jù)上述原則，我國現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范允許對同一個尾礦庫在生產(chǎn)期間采用不同的尾礦庫等別進(jìn)行設(shè)計。*為方便引用，此處保留尾礦庫安全技術(shù)規(guī)程中的原表序號不變，全書同。 【條文】4.2 尾礦庫構(gòu)筑物的級別根據(jù)尾礦庫等別及其重要性按表2確定。表2尾礦庫構(gòu)筑物的級別等 別構(gòu) 筑 物 的 級 別主要構(gòu)筑物次要構(gòu)筑物臨時構(gòu)筑物一134二234三355四455五555注：主要構(gòu)筑物指尾礦壩、庫內(nèi)排水構(gòu)筑物等失事后難以修復(fù)的構(gòu)筑物；次要構(gòu)筑物指失事后不至造成下游災(zāi)害或?qū)ξ驳V庫安全影響不大并易于修復(fù)的構(gòu)筑物；臨時構(gòu)筑物指尾礦庫施工期臨時使用的構(gòu)筑物。【釋義與知識】尾礦庫構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)型式(土石壩、堆石壩、混凝土壩、磚石結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)等)很多，結(jié)構(gòu)設(shè)計時，首先要確定該構(gòu)筑物的級別，再按各種結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范對不同級別的構(gòu)筑物采用不同的安全系數(shù)。第三節(jié) 尾礦庫排洪設(shè)施本節(jié)針對“3.22 尾礦庫安全設(shè)施”中的條文規(guī)定進(jìn)行釋義和相關(guān)知識點的擴(kuò)展。排洪設(shè)施是尾礦庫必須設(shè)置的安全設(shè)施，其功能在于將匯水面積內(nèi)洪水安全地排至庫外，它的安全性和可靠性直接關(guān)系到尾礦庫防洪安全。排洪構(gòu)筑物的類型及其特點尾礦庫庫內(nèi)排洪構(gòu)筑物通常由進(jìn)水構(gòu)筑物和輸水構(gòu)筑物兩部分組成。尾礦壩下游坡面的雨水用排水溝排除。排洪構(gòu)筑物型式的選擇，應(yīng)根據(jù)尾礦庫排水量的大小、尾礦庫地形、地質(zhì)條件、使用要求以及施工條件等因素并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。1.進(jìn)水構(gòu)筑物進(jìn)水構(gòu)筑物的基本型式有排水井、排水斜槽、溢洪道以及山坡截洪溝等。排水井是最常用的進(jìn)水構(gòu)筑物。有窗口式、框架式、井圈疊裝式和砌塊式等型式，如圖218所示。窗口式排水井整體性好，堵孔簡單，但進(jìn)水量小，未能充分發(fā)揮井筒的作用。早期應(yīng)用較多?？蚣苁脚潘涩F(xiàn)澆梁柱構(gòu)成框架，用預(yù)制薄拱板逐層加高?？蚣苁脚潘Y(jié)構(gòu)合理，進(jìn)水量大，操作也較簡便。從20世紀(jì)60年代后期起，廣泛采用。疊圈式和砌塊式等型式排水井分別用預(yù)制井圈和預(yù)制砌塊逐層加高。雖能充分發(fā)揮井筒的進(jìn)水作用，但加高操作要求位置準(zhǔn)確性較高，整體性較差，應(yīng)用不多。 （a)窗口式 (b)框架式 (c)砌塊式 (d)疊圈式圖2-18排水井類型排水斜槽既是進(jìn)水構(gòu)筑物，又是輸水構(gòu)筑物。隨著庫水位的升高，進(jìn)水口的位置不斷向上移動。它沒有復(fù)雜的排水井，但畢竟進(jìn)水量小，一般在排洪量較小時經(jīng)常采用。溢洪道常用于一次性建庫的排洪進(jìn)水構(gòu)筑物。為減少過水深度，常采用寬淺式溢洪道。山坡截洪溝也是進(jìn)水構(gòu)筑物兼作輸水構(gòu)筑物，沿全部溝長均可進(jìn)水。在較陡山坡處的截洪溝易遭暴雨沖毀，可靠性差，管理維護(hù)工作量大。2.輸水構(gòu)筑物尾礦庫輸水構(gòu)筑物的基本型式有排水管、隧洞、斜槽、山坡截洪溝等。排水管是最常用的輸水構(gòu)筑物。一般埋設(shè)在庫內(nèi)最底部，因承受荷載較大，一般采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，如圖219所示。圖219 排水管類型斜槽的蓋板采用鋼筋混凝土板，槽身有鋼筋混凝土和漿砌塊石兩種。鋼筋混凝土管整體性好，承壓能力高，適用于堆壩較高的尾礦庫。但當(dāng)凈空尺寸較大時，造價偏高。漿砌塊石涵管是用漿砌塊石作為管底和側(cè)壁，用鋼筋混凝土板蓋頂而成，整體性差，承壓能力較低，適用于堆壩不高、排洪量不大的尾礦庫。隧洞需由專門鑿巖機(jī)械施工，故凈空尺寸較大。它的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，是大、中型尾礦庫常用的輸水構(gòu)筑物。當(dāng)排洪量較大，且地質(zhì)條件較好時，隧洞方案往往比較經(jīng)濟(jì)。3.壩坡排水溝壩坡排水溝有兩類：一類是沿山坡與壩坡結(jié)合部設(shè)置漿砌塊石截水溝，以防止山坡暴雨匯流沖刷壩肩。另一類是在壩體下游坡面設(shè)置縱橫排水溝，將壩面的雨水導(dǎo)流排出壩外，以免雨水滯留在壩面造成壩面拉溝，影響壩體的安全。第四節(jié) 尾礦庫觀測設(shè)施本節(jié)針對“3.22 尾礦庫安全設(shè)施”中的條文規(guī)定進(jìn)行釋義和相關(guān)知識點的擴(kuò)展。觀測設(shè)施的功能在于監(jiān)測尾礦庫運(yùn)行狀態(tài)的各種參數(shù)，尾礦庫運(yùn)行狀態(tài)是否正常須根據(jù)尾礦庫觀測設(shè)施實測數(shù)據(jù)進(jìn)行定量判別。尾礦庫觀測設(shè)施主要有庫水位觀測、壩體位移觀測、浸潤線觀測、構(gòu)筑物變形觀測、滲流水觀測等。也有少數(shù)尾礦壩曾埋設(shè)過孔隙水、壩體固結(jié)等觀測設(shè)施。由于尾礦庫往往遠(yuǎn)離廠區(qū)，又處于野外露天狀態(tài)，范圍較廣。一些精密自動觀測儀器易受各種自然或人為因素?fù)p壞，所以尾礦庫觀測設(shè)施的設(shè)置應(yīng)以簡便有效、能及時正確指導(dǎo)生產(chǎn)管理為原則。尾礦庫安全技術(shù)規(guī)程5.3.26中規(guī)定“4級以上尾礦壩應(yīng)設(shè)置壩體位移和壩體浸潤線觀測設(shè)施。必要時還宜設(shè)置孔隙水壓力、滲透水量及其渾濁度的觀測設(shè)施?！?.庫水位觀測設(shè)施一項完善的尾礦庫設(shè)計必須給生產(chǎn)管理部門提供該庫在各運(yùn)行期的最小調(diào)洪深度Ht、設(shè)計洪水位時的最小干灘長度Lg和最小安全超高Hc，以作為控制庫水位和防洪安全檢查的依據(jù)。庫水位觀測的目的正是根據(jù)現(xiàn)狀庫水位推測設(shè)計洪水位時的干灘長和安全超高是否滿足設(shè)計的要求。但至今大多用目測估計的現(xiàn)有干灘長來推測洪水位時的干灘長，這是極不準(zhǔn)確的。下面介紹一種簡便可靠的檢測法。（1）安全灘長檢測法 如圖220所示，設(shè)現(xiàn)狀庫水位為片Hs先在沉積灘上用皮尺量出Lg，并插上標(biāo)桿a，用儀器測出a點地面標(biāo)高片Ha。當(dāng)HtHa-HsHt時，即認(rèn)為安全灘長滿足設(shè)計要求；否則，不滿足。 (2)安全超高檢測法 如圖22l中所示，設(shè)現(xiàn)狀庫水位為Hs，先在沉積灘上用水準(zhǔn)儀根據(jù)Hc找出b點，并插上標(biāo)桿b，用儀器測出b點地面標(biāo)高Hb。當(dāng)HtHb一HsHt時，即認(rèn)為安全超高滿足設(shè)計要求。否則，不滿足。圖2-21 安全超高檢測圖對于壩前干灘坡度較大者，只要安全灘長滿足要求，安全超高一般都能滿足要求，而無需檢測安全超高；對于壩前干灘坡度較緩者，只要安全超高滿足要求，安全灘長一般都能滿足要求，而無需檢測安全灘長。馬鋼南山鐵礦凹山尾礦庫已使用上述方法檢測了5年，為生產(chǎn)管理及時提供了需調(diào)控干灘的具體部位，從而使長達(dá)4km的堆壩灘面每年汛期都能全線滿足安全要求。2.浸潤線觀測設(shè)施浸潤線的位置是分析尾礦壩穩(wěn)定性的最重要的參數(shù)之一，因而也是判別尾礦壩安全與否的重要特征。不少尾礦壩需通過降低浸潤線以增強(qiáng)穩(wěn)定性，也必須事先了解浸潤線現(xiàn)狀的位置。因此，確切測出浸潤線的觀測設(shè)施是必須認(rèn)真對待的一項工作。尾礦壩浸潤線觀測通常是在壩坡上埋設(shè)水位觀測管。觀測管的開孔滲水段的長度取lm左右為宜。觀測管埋設(shè)深度是個關(guān)鍵。淺了測不到水位；深了所測得的水位往往低于實際浸潤線。為此，事先必須了解設(shè)計者為確保壩體穩(wěn)定所需要的浸潤線深度，這從初步設(shè)計文件的壩體穩(wěn)定計算剖面圖中可以找到。生產(chǎn)過程中浸潤線的位置還會受放礦水、干灘長度、雨水以及壩體逐漸升高等因素的影響，經(jīng)常有些變動。因此，觀測管滲水段設(shè)置在設(shè)計所需浸潤線的下面11.5m處為宜。這樣測得的水位比較接近實際浸潤線。如果測不到水位，說明浸潤線低于設(shè)計要求值，壩體安全；如果測得水位較高，說明需要采取降低浸潤線的治理措施。值得一提的是，盲目將觀測管的滲水段埋設(shè)得很深，或?qū)⒂^測管從上到下都開孔滲水，這樣測得的水位往往比實際浸潤線低得多，使人誤認(rèn)為浸潤線很深，壩體很安全。這是非常危險的。有些尾礦壩曾試用過內(nèi)裝傳感器的金屬測頭取代觀測管，使用高級絕緣導(dǎo)線引至室內(nèi)儀表上，進(jìn)行半自動或自動檢測浸潤線。這在技術(shù)上已不成問題，但用于尾礦壩受到諸多因素的制約，尚未能推廣。3.壩體位移觀測設(shè)施目前我國尾礦壩位移觀測仍以壩體表面位移觀測為主，即在壩體表面有組織地埋設(shè)一系列混凝土樁作為觀測標(biāo)點，使用水準(zhǔn)儀和經(jīng)緯儀觀測壩體的垂直(沉降)和水平位移。標(biāo)點的布置以能全面掌握壩體的變形狀態(tài)為原則。一般可選擇最大壩高剖面、地基地形變化較大的地段布置觀測橫斷面。每個觀測橫斷面上應(yīng)在不易受到人為或天然因素?fù)p壞的地點選擇幾處建立觀測標(biāo)點，此外在壩腳下游510m范圍內(nèi)的地面上布置 觀測標(biāo)點，并同時記錄下其最初的標(biāo)高和坐標(biāo)。為便于觀測，還需在庫外地層穩(wěn)定、不受壩體變形影響的地點建立觀測基點(又稱工作基點)和起測基點。生產(chǎn)管理部門定期在工作基點安裝儀器，以起測基點為標(biāo)準(zhǔn)，觀測各觀測標(biāo)點的位移。目前由于設(shè)計規(guī)范尚未對壩體最大位移作出限量規(guī)定，一旦發(fā)現(xiàn)觀測的位移出現(xiàn)異常時，應(yīng)及時通報有關(guān)部門“會診”分析壩體變形的發(fā)展趨勢，判別壩體的安全狀態(tài)，進(jìn)而確定是否需要采取治理措施。4.排水構(gòu)筑物的變形觀測設(shè)施較高的溢水塔(排水井)在使用初期可能受地基沉降而傾斜，用肉跟或經(jīng)緯儀觀測；鋼筋混凝土排水管和隧洞襯砌常見的病害為露筋或裂縫，前者用肉眼檢查，后者可用測縫儀測量裂縫寬度，以判斷是否超標(biāo)。第二章 尾礦庫建設(shè)第一節(jié) 尾礦庫勘察【條文】5.1.1 尾礦庫工程地質(zhì)與水文地質(zhì)勘察應(yīng)符合有關(guān)國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求，查明影響尾礦庫及各構(gòu)筑物安全性的不利因素，并提出工程措施建議，為設(shè)計提供可靠依據(jù)。5.1.2 在用的上游法尾礦堆積壩的勘察應(yīng)執(zhí)行巖土工程勘察規(guī)范。【釋義與知識】一、尾礦庫勘察的目的及重要性尾礦庫勘察的主要目的概括如下：(1)從地質(zhì)條件方面論證所選尾礦庫庫址的可行性。(2)為擬建的構(gòu)筑物(如初期壩、排洪系統(tǒng)等)提供設(shè)計所需的壩材及地基土層的物理力學(xué)指標(biāo)。必要時，須對地質(zhì)條件不良地段提出治理措施的建議。(3)對尾礦筑壩壩體進(jìn)行勘察為壩體穩(wěn)定性分析提供壩體土層分布及各土層的物理力學(xué)性能等基礎(chǔ)資料。由于未經(jīng)勘察或勘察深度不夠的原因而造成壩體和排洪構(gòu)筑物嚴(yán)重變形，不能正常使用，甚至垮壩的事故時有發(fā)生?？梢娢驳V庫勘察在尾礦庫建設(shè)的全過程中都是必不可少的重要一環(huán)，必須給予充分重視。二、尾礦庫勘察的內(nèi)容及要求尾礦庫勘察的內(nèi)容及要求根據(jù)設(shè)計階段而定，一般在尾礦庫建設(shè)前期有初步設(shè)計階段勘察和施工圖設(shè)計階段勘察之分。對于用尾礦堆壩的尾礦庫，在建成運(yùn)行一段時間后，還須對堆積壩體 進(jìn)行中期勘察。勘察任書務(wù)通常由設(shè)計單位提出，由業(yè)主委托有相應(yīng)資格的勘察單位進(jìn)行勘察。1.初步設(shè)計階段勘察在尾礦庫庫址進(jìn)行方案比較階段中，勘察要求取得對這幾個尾礦庫庫址的主要工程、水文地質(zhì)條件進(jìn)行評價的資料，對能影響場地取舍的不良地質(zhì)問題作出明確的結(jié)論，以作為選定庫址的依據(jù)?？辈斓闹饕獌?nèi)容如下：可致滑動的軟弱土層的分布，地質(zhì)巖性構(gòu)成，斷裂破碎帶的寬度及其巖性特征；滑坡、崩坍、巖溶滲漏、人工洞穴等不良地質(zhì)現(xiàn)象對場地的影響程度、地震等級；透水層的分布情況、性質(zhì)及埋藏條件，地下水的類型、動態(tài)及對混凝土的侵蝕性；對場地的工程水文地質(zhì)評價等。2.施工圖設(shè)計階段勘察施工圖設(shè)計階段要求針對已選定的庫址取得建(構(gòu))筑物地基的穩(wěn)定性、滲透性、壓縮性等方面的資料，以作為建(構(gòu))筑物的設(shè)計依據(jù)。勘察的主要內(nèi)容如下：(1)尾礦庫 在初步設(shè)計階段勘察基礎(chǔ)上進(jìn)一步深化。特別是對被水淹沒后可能不穩(wěn)定的地段，應(yīng)提供土層的物理力學(xué)指標(biāo)，并提出防治措施的建議。(2)尾礦壩 在設(shè)計的尾礦壩壩基及其影響范圍內(nèi)進(jìn)行詳勘，提供壩址工程地質(zhì)縱、橫剖面圖和鉆探點的工程地質(zhì)柱狀圖。對壩基各土層都要做原位測試以及取樣實驗，提供物理力學(xué)及滲透性指標(biāo)，并根據(jù)設(shè)計要求提供初期壩筑壩材料的開采位置、數(shù)量及壩材性能。(3)排洪系統(tǒng) 根據(jù)設(shè)計的排洪系統(tǒng)布置，沿線進(jìn)行詳勘。提供沿線工程地質(zhì)縱剖面圖及鉆孔柱狀圖；提供各構(gòu)筑物下臥土層的物理力學(xué)性能；對不良地質(zhì)地段提出防治建議。(4)尾礦輸送管槽 一般應(yīng)提供沿線的工程地質(zhì)描述；遇到較大的管橋橋墩或固定支墩，還應(yīng)提供其地基的強(qiáng)度及壓縮性指標(biāo)。 3.尾礦堆積壩的中期勘察對于新建的尾礦庫，一般在初步設(shè)計中尾礦堆壩穩(wěn)定性只能參考類似尾礦堆壩的指標(biāo)進(jìn)行分析。待正式投產(chǎn)一段時間后，應(yīng)通過尾礦堆壩的中期勘察的資料復(fù)核驗證尾礦堆壩的穩(wěn)定性?？辈煲螅?1)查明尾礦堆積體的土層組成、分布、密實程度； (2)查明尾礦堆積體的物理力學(xué)性質(zhì)：(3)查明尾礦堆積體在勘察期間浸潤線的位置；(4)查明影響穩(wěn)定性的不利因素，并提出相應(yīng)的工程治理措施建議。最后必須提醒：尾礦堆壩在礦山企業(yè)既是一項大型特種構(gòu)筑物，又是一個重大危險源。為此，我國于1987年專門頒發(fā)了上游法尾礦堆積壩工程地質(zhì)勘察規(guī)程(YBJ 111986)供勘察部門試行。2001年和2004年相繼頒布的巖土工程勘察規(guī)范 (GB 500212001)、巖土工程勘察技術(shù)規(guī)范(YS 52022004)都對尾礦壩的勘察作了一些修訂和補(bǔ)充。由于尾礦堆積壩勘察的技術(shù)難度和要求相當(dāng)高，必須由對尾礦堆壩有勘察經(jīng)驗的勘察單位承擔(dān)。第二節(jié) 尾礦庫設(shè)計【條文】5.2.1 尾礦庫庫址選擇應(yīng)遵守下列原則：a)不宜位于工礦企業(yè)、大型水源地、水產(chǎn)基地和大型居民區(qū)上游；b)不應(yīng)位于全國和省重點保護(hù)名勝古跡的上游；c)應(yīng)避開地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、不良地質(zhì)現(xiàn)象嚴(yán)重區(qū)域；d)不宜位于有開采價值的礦床上面；e)匯水面積小、有足夠的庫容和初、終期庫長。【釋義與知識】尾礦庫庫址的選擇應(yīng)有兩個或兩個以上庫址方案，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較綜合確定。原則a)和b)是為了盡量避免和減少尾礦庫一旦失事對下游造成重大災(zāi)害。同時，也是為了盡量避免和減少尾礦庫的揚(yáng)塵及尾礦水對下游人群和設(shè)施帶來的環(huán)境影響，庫址宜選在大居民區(qū)及廠區(qū)最大頻率風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)；原則c)、d)和e)中的“匯水面積要小”是為了減少尾礦庫洪水量，降低基建投資。此外，為了降低運(yùn)營費，庫址一般應(yīng)離選廠較近、尾礦輸送能自流或揚(yáng)程小。原則e)中的“有足夠的庫容”是要求能容納選礦廠在設(shè)計服務(wù)期限內(nèi)所產(chǎn)出的全部尾礦量。如果需要兩座或多座尾礦庫儲存全部尾礦，應(yīng)在初步設(shè)計期間作出統(tǒng)一考慮和長遠(yuǎn)規(guī)劃。原則e)中的“有足夠的初、終期庫長”是考慮在初期能滿足回水水質(zhì)和排洪系統(tǒng)布置的需要。中、后期庫長主要是對上游式 (包括下游式和中線式)尾礦壩而言，因為它要求在最高洪水位時還要道有足夠的干灘長度?！緱l文】5.2.2 尾礦庫設(shè)計應(yīng)對不良地質(zhì)條件采取可靠的治理措施?！踞屃x與知識】尾礦庫設(shè)計應(yīng)對影響尾礦庫穩(wěn)定性的斷層、破碎帶、滑坡、溶洞、泉眼、泥石流等不良地質(zhì)條件進(jìn)行可靠的治理，否則將給工程留下嚴(yán)重隱患?！緱l文】5.2.3 對停采的露天采礦場改作尾礦庫的，應(yīng)對安全性進(jìn)行專項論證；對露天采礦場下部有采礦活動的，不宜作為尾礦庫。確須用時，應(yīng)由有資質(zhì)的單位進(jìn)行專項論證，并提出安全技術(shù)措施，在保證地下采礦安全時，方可使用?！踞屃x與知識】有的礦山利用已停采的露天采場改作尾礦庫，甚至還存在地下采礦活動，有的利用地下采礦陷落區(qū)建設(shè)尾礦庫，對這類尾礦庫的建設(shè)應(yīng)進(jìn)行專門的技術(shù)論證，并采取可靠的安全措施，保證尾礦庫和地下采礦活動的安全。【條文】5.2.4 尾礦庫設(shè)計文件應(yīng)明確下列安全運(yùn)行控制參數(shù)：a)尾礦庫設(shè)計最終堆積高程、最終壩體高度、總庫容；b)尾礦壩堆積坡比；c)尾礦壩不同堆積標(biāo)高時，庫內(nèi)控制的正常水位、調(diào)洪高度、安全超高及最小干灘長度等；d)尾礦壩浸潤線控制?！踞屃x與知識】本條文中各個參數(shù)是設(shè)計單位為保證尾礦庫安全運(yùn)行，根據(jù)可靠的基礎(chǔ)資料經(jīng)分析計算后確定的，也是生產(chǎn)企業(yè)在尾礦庫安全生產(chǎn)中必須嚴(yán)格遵循和控制的依據(jù)，不應(yīng)自行修改，因此規(guī)定設(shè)計單位在提交的設(shè)計文件中應(yīng)明確給出本條規(guī)定的參數(shù)。為保證尾礦庫設(shè)計的可靠性，應(yīng)具備充分的設(shè)計依據(jù)和基礎(chǔ)資料。設(shè)計基礎(chǔ)資料一般應(yīng)有下列內(nèi)容：(1)尾礦日產(chǎn)量、設(shè)計服務(wù)年限內(nèi)的尾礦總量；(2)尾礦顆粒分析及其加權(quán)平均粒徑；(3)尾礦及尾礦水的成分分析；(4)尾礦漿的流量及其濃度；(5)尾礦漿的最小澄清距離；(6)尾礦沉積灘的坡度；(7)尾礦庫內(nèi)平均堆積干密度；(8)尾礦庫地區(qū)的地震設(shè)防烈度及氣象資料；(9)尾礦庫地區(qū)的地形圖；(10)尾礦庫址工程、水文地質(zhì)勘察報告。以上資料隨著今后生產(chǎn)工藝流程的變化而變化，若上述參數(shù)發(fā)生變化，生產(chǎn)企業(yè)須及時委托設(shè)計單位，按照新的參數(shù)修改設(shè)計。【條文】5.2.5 尾礦庫初步設(shè)計應(yīng)編制安全專篇，主要內(nèi)容為：a)尾礦庫區(qū)存在的安全隱患及對策 b)尾礦庫初期壩和堆積壩的穩(wěn)定性分析；c)尾礦庫動態(tài)監(jiān)測和通訊設(shè)備配置的可靠性分析；d)尾礦庫的安全管理要求?！踞屃x與知識】尾礦庫實際上是一個處于高勢能狀態(tài)的泥石流危險源，在長達(dá)十幾年乃至數(shù)十年的運(yùn)行過程中，隨時都會受到人為的(管理不善、工農(nóng)關(guān)系不協(xié)調(diào)等)和自然的(洪水、地震等)不利因素威脅。尾礦庫一旦失事，往往造成重大災(zāi)害。尾礦庫的安全狀態(tài)有賴于勘察、設(shè)計、施工、監(jiān)理和管理等多個部門的共同重視與配合，但設(shè)計屬于核心和基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，作用尤為突出和重要。因此，設(shè)計者應(yīng)具有高度責(zé)任心和過硬的技能，才能勝任。設(shè)計的安全要求是多方面的。除了要仔細(xì)審查勘察報告和基礎(chǔ)資料外，在尾礦庫設(shè)計中主要體現(xiàn)在兩個方面：一是要確保設(shè)計的尾礦壩具有足夠的穩(wěn)定性，各項穩(wěn)定安全系數(shù)必須符合設(shè)計規(guī)范的規(guī)定；二是要使洪水位能控制在設(shè)計規(guī)范規(guī)定的范圍內(nèi)，確保防洪的安全。對施工質(zhì)量和運(yùn)行管理的具體技術(shù)參數(shù)要求，必須在設(shè)計文件中有明確的交代，以便施工和生產(chǎn)部門嚴(yán)格按設(shè)計要求進(jìn)行管理。此外，尚應(yīng)對庫區(qū)不良地質(zhì)條件、周邊不利狀況提出相應(yīng)對策，對尾礦庫動態(tài)監(jiān)測和通訊設(shè)備配置的可靠性進(jìn)行分析。第三節(jié) 尾礦壩設(shè)計【條文】5.3.1 尾礦壩宜以濾水壩為初期壩，利用尾礦筑壩。當(dāng)遇有下列條件之一時，可以采用當(dāng)?shù)赝潦匣驈U石建壩。a)尾礦顆粒很細(xì)、粘粒含量大，不能筑壩；b)由尾礦庫后部放礦合理；c)尾礦庫與廢石場結(jié)合考慮，用廢石筑壩合理。【釋義與知識】初期壩之所以推薦采用透水壩的壩型(如透水堆石壩、透水土壩等)，是為了能盡快自行排除尾礦堆積壩內(nèi)的滲水，以降低后期壩的浸潤線，增強(qiáng)壩體穩(wěn)定性。當(dāng)?shù)厝缛鄙儋|(zhì)量較好的石料或土料，可就地取材，用風(fēng)化土石料堆筑初期壩。當(dāng)遇有尾礦本身不具備筑壩條件或用礦山廢石筑壩更合理情況，則可采用當(dāng)?shù)赝潦匣驈U石一次性或分期建設(shè)尾礦壩。【條文】5.3.2 初期壩高度的確定除滿足初期堆存尾礦、澄清尾礦水、尾礦庫回水和冬季放礦要求外，還應(yīng)滿足初期調(diào)蓄洪水要求。【釋義與知識】初期壩的高度一般應(yīng)能儲存選廠生產(chǎn)半年至一年的尾礦量，同時還要滿足初期壩堆滿尾礦時調(diào)洪、安全灘長和澄清距離的要求，對北方寒冷地區(qū)還應(yīng)滿足冬季放礦要求。初期壩的壩頂寬度、壩坡、馬道、排水棱體和反濾層可按下列要求確定：1.壩頂寬度為了滿足敷設(shè)尾礦輸送主管、放礦支管和向尾礦庫內(nèi)排放尾礦操作的要求，初期壩壩頂應(yīng)具有一定的寬度。一般情況下壩頂寬度不宜小于表3l所列數(shù)值。當(dāng)壩頂需要行車時，還應(yīng)按行車的要求確定。生產(chǎn)中應(yīng)確保壩頂寬度不被侵占。表31 初期壩壩頂最小寬度壩高m壩頂最小寬度m304.02.壩坡壩的內(nèi)、外坡坡比的確定，應(yīng)通過壩坡穩(wěn)定性計算來確定。土壩的下游坡面上應(yīng)種植草皮護(hù)坡，堆石壩的下游坡面應(yīng)干砌大塊石護(hù)面。 3.馬道當(dāng)壩的高度較高時，壩體下游坡每隔l015m高度設(shè)置一寬度為12m的馬道，以利壩體的穩(wěn)定，方便操作管理。4.排水棱體為排出土壩壩體內(nèi)的滲水和保護(hù)壩體外坡腳，在土壩外坡腳處設(shè)置毛石堆成的排水棱體。排水棱體的高度為初期壩壩高的1 513，頂寬為1.52.0m，邊坡坡比為1：11：1.5。5.反濾層為防止?jié)B透水將尾礦或土等細(xì)顆粒物料通過堆石體帶出壩外發(fā)生滲透變形，在土壩壩體與排水棱體接觸面處以及堆石壩的上游坡面處或與非基巖的接觸面處都須設(shè)置反濾層。早期的反濾層采用天然砂、礫料或卵石等組成，由細(xì)到粗順?biāo)鞣较蚍笤O(shè)。反濾層上再用毛石護(hù)面。因?qū)Ω鲗游锪系募壟?、層厚和施工要求很?yán)格，反濾層的施工質(zhì)量要求較高。現(xiàn)在普遍采用土工布(又稱無紡?fù)凉た椢?作反濾層。在土工布的上下用粒徑符合要求的碎石作過濾層，并用毛石護(hù)面。土工布作反濾層施工簡單，質(zhì)量易保證，使用效果好，造價也不高。【條文】 5.3.3 壩基處理應(yīng)滿足滲流控制和靜力、動力穩(wěn)定要求。遇有下列情況時，應(yīng)進(jìn)行專門研究處理：a)透水性較大的厚層砂礫石地基；b)易液化土、軟粘土和濕陷性黃土地基；c)巖溶發(fā)育地基；d)采空區(qū)地基。【釋義與知識】當(dāng)尾礦壩建于工程地質(zhì)條件不利地基時，為滿足壩體靜、動力穩(wěn)定性和滲流穩(wěn)定性要求，應(yīng)進(jìn)行專門的研究處理?！緱l文】5.3.4 尾礦筑壩的方式，對于抗震設(shè)防烈度為7度及7度以下地區(qū)宜采用上游式筑壩，抗震設(shè)防烈度為89度地區(qū)宜采用下游式或中線式筑壩。【釋義與知識】后期壩壩型主要由后期壩的高度、庫址的地形、尾礦粒度組成和地震設(shè)防烈度等條件綜合分析確定。一般壩高大于100m、山谷型尾礦庫且壩址狹長、尾礦顆粒較粗、地震設(shè)防烈度為8度及8度以上的地區(qū)，宜采用下游式或中線式后期壩；其他情況均可采用上游式后期壩。不論采用哪種壩型，最終都必須通過壩體穩(wěn)定分析滿足安全要求，才能最后確定。由于上游式筑壩壩體中還夾雜有相當(dāng)數(shù)量的中細(xì)粒尾砂，強(qiáng)度較低，穩(wěn)定性相對較差，實踐表明抗震設(shè)防烈度為7度及7度以下地區(qū)采用它是完全可行的；下游式或中線式筑壩的壩體是由分級出來的粗粒尾砂構(gòu)成，強(qiáng)度較高，穩(wěn)定性相對較好，所以在高烈度地區(qū)推薦采用。當(dāng)堆積壩高度較大，尾礦顆粒較粗，地形條件合適，在7度以下的地區(qū)也可采用下游式或中線式筑壩?！緱l文】5.3.5 上游式筑壩，中、粗尾礦可采用直接沖填筑壩法，尾礦顆粒較細(xì)時宜采用分級沖填筑壩法。 【釋義與知識】 盡管上游式筑壩穩(wěn)定性相對較差，但它具有運(yùn)營費用較低，生產(chǎn)管理簡單的優(yōu)點，目前我國的大、中型后期壩大多數(shù)采用上游式尾礦直接沖填筑壩。而且在上游式尾礦壩的勘察、設(shè)計和生產(chǎn)管理方面的經(jīng)驗和水平都處于世界領(lǐng)先的地位。對于上游式筑壩，當(dāng)尾礦顆粒較細(xì)時，可采用旋流器將尾礦進(jìn)行分級，相對較粗的尾礦置于壩前區(qū)域，細(xì)尾礦排至庫尾部，這種分級充填上游式筑壩已取得了成功經(jīng)驗?！緱l文】5.3.6 下游式或中線式尾礦筑壩分級后用于筑壩的尾礦，其粗顆粒(d0.074mm)含量不宜小于70，否則應(yīng)進(jìn)行筑壩試驗。筑壩上升速度應(yīng)滿足庫內(nèi)沉積灘面上升速度和防洪的要求。 【釋義與知識】下游式或中線式尾礦筑壩堆筑壩用粗尾砂要求較嚴(yán)，國外要求粗尾砂含量不少于80一85，主要目的在于能以抗剪切強(qiáng)度和滲透性較高的材料筑壩。下游式或中線式尾礦筑壩還要求壩址地形較窄，否則，筑壩上升速度滿足不了庫內(nèi)沉積灘面上升速度，也是無法筑壩的。我國德興銅礦原設(shè)計的下游式筑壩，雖然具備一定的地形條件，但仍因筑壩上升速度滿足不了庫內(nèi)沉積灘面上升速度而改用中線法?？梢?，下游式或中線式尾礦筑壩雖然具有較好的穩(wěn)定性，但也是有其嚴(yán)格適用條件的。在設(shè)計上，尤其應(yīng)對筑壩用粗尾砂數(shù)量和堆壩上升速度，進(jìn)行詳細(xì)的平衡計算，并且應(yīng)充分考慮各種不利因素的影響?！緱l文】5.3.7 下游式或中線式尾礦壩應(yīng)設(shè)上游初期壩和下游濾水壩趾，二者之間的壩基應(yīng)設(shè)置排滲設(shè)施?！踞屃x與知識】下游式或中線式尾礦壩是采用分級粗尾砂進(jìn)行堆筑的，為增強(qiáng)尾礦壩滲透性和穩(wěn)定性，當(dāng)壩基不具有滿足排滲要求的天然排滲層時，應(yīng)于堆積壩底設(shè)置可靠的排滲設(shè)施?！緱l文】5.3.8 尾礦庫擋水壩應(yīng)按水庫壩的要求設(shè)計?！踞屃x與知識】尾礦庫的擋水壩一般常采用土石壩和重力壩，其功能和工作條件基本上與水庫擋水壩相同，故應(yīng)按水庫壩的要求進(jìn)行設(shè)計。【條文】5.3.9 上游式尾礦壩沉積灘頂至設(shè)計洪水位的高差不得小于表3的最小安全超高值，同時，灘頂至設(shè)計洪水位水邊線距離不得小于表3的最小灘長值。5.3.10 下游式和中線式尾礦壩壩頂外緣至設(shè)計洪水位水邊線的距離不宜小于表4的最小灘長值。表3 上游式尾礦壩的最小安全超高與最小灘長當(dāng)壩體采取防滲斜(心)墻時，壩頂至設(shè)計洪水位的高差亦不得小于表3的最小安全超高值。表4 下游式與中線式尾礦壩的最小灘長5.3.11 尾礦庫擋水壩在設(shè)計洪水位時安全超高不得小于表 3的最小安全超高值、最大風(fēng)壅水面高度和最大風(fēng)浪爬高三者之和。最大風(fēng)壅水面高度和最大風(fēng)浪爬高可按碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范推薦的方法計算。5.3.12 地震區(qū)尾礦壩應(yīng)符合下列規(guī)定：上游式尾礦壩沉積灘頂至正常高水位的高差不得小于表3最小安全超高值與地震壅浪高度之和，灘頂至正常高水位水邊線的距離不得小于表3的最小灘長值與地震壅浪高度對應(yīng)灘長之和。下游式與中線式尾礦壩壩頂外邊緣至正常高水位水邊線的距離不宜小于表4的最小灘長值與地震壅浪高度對應(yīng)灘長之和。尾礦庫擋水壩壩頂至正常高水位的高差不得小于表3最小安全超高值與地震壅浪高度之和。地震壅浪高度可根據(jù)抗震設(shè)防烈度和水深確定，可采用0.51.5 m。對于全部采用當(dāng)?shù)赝潦匣驈U石堆筑的尾礦壩，其安全超高按尾礦庫擋水壩要求確定?！踞屃x與知識】本條款是對不同壩型不同工況下在設(shè)計上對最小安全超高和最小干灘長度的要求，設(shè)計上應(yīng)根據(jù)調(diào)洪演算和穩(wěn)定計算確定其具體要求(一般不應(yīng)小于規(guī)定值)，作為生產(chǎn)上控制依據(jù)?！緱l文】5.3.13 尾礦壩設(shè)計應(yīng)進(jìn)行滲流計算，以確定壩體浸潤線、逸出坡降和滲流量。浸潤線出逸的尾礦堆積壩壩坡，應(yīng)設(shè)排滲設(shè)施， l、2級尾礦壩還應(yīng)進(jìn)行滲流穩(wěn)定研究。5.3.14 上游式尾礦壩的滲流計算應(yīng)考慮尾礦筑壩放礦水的影響。l、2級山谷型尾礦壩的滲流應(yīng)按三維計算或由模擬試驗確定；3級以下尾礦壩的滲流計算可按附錄A進(jìn)行。 5.3.15 上游式尾礦堆積壩的初期透水堆石壩壩高與總壩高之比值不宜小于18?！踞屃x與知識】滲流破壞是尾礦壩破壞的形式之一，故要求應(yīng)對尾礦壩進(jìn)行滲流穩(wěn)定分析，同時滲流分析也是尾礦壩進(jìn)行靜、動力穩(wěn)定分析的前提?！緱l文】5.3.16 尾礦初期壩與堆積壩壩坡的抗滑穩(wěn)定性應(yīng)根據(jù)壩體材料及壩基巖土的物理力學(xué)性質(zhì)，考慮各種荷載組合，經(jīng)計算確定。計算方法宜采用瑞典圓弧法；當(dāng)壩基或壩體內(nèi)存在軟弱土層時，可采用改良圓弧法；考慮地震荷載時，應(yīng)按水工建筑物抗震設(shè)計規(guī)范的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行計算?？拐鹪O(shè)防烈度為6度及6度以下地區(qū)的5級尾礦壩，當(dāng)壩外坡比小于1