尾礦庫初步設計說明書及安全專篇

1、編制說明1前言4第一章總論6設計依據(jù)6概述8本區(qū)經(jīng)濟簡況8設計范圍8第二章庫區(qū)工程地質10巖土工程地質條件10場地巖土工程分析與評價11壩基基礎方案13巖土勘探結論及建議13第三章主要尾礦設施設計方案15尾礦的相關資料15尾礦庫庫址肯定及尾礦庫類型16尾礦庫壩址位置的肯定16尾礦庫設計參數(shù)計算17尾礦庫等別的肯定20初期壩設計20初期壩的滲流穩(wěn)固性計算23初期壩的穩(wěn)固性計算26尾礦堆積壩設計38尾礦壩的滲流穩(wěn)固分析41尾礦壩的穩(wěn)固性計算44排水及泄洪設計62排水系統(tǒng)的水文計算63調洪演算65排水及泄洪構筑物結構穩(wěn)固性計算68觀測設施73尾礦排放方式73回水利用方案的肯定74其他設計要求75第四

2、章尾礦庫工程施工要求76初期壩壩體施工76壩體施工要求77壩基開挖及岸坡的處置78壩料的開采運輸78對筑壩石料的要求79壩體填筑的要求79壩體碾壓要求80壩體在雨季填筑時的施工要求81壩體護坡的施工要求81排滲設施施工82觀測設施施工83消力池施工83尾礦庫施工選用的材料83施工期的安全要求86第五章尾礦庫安全運行管理與環(huán)境保護88環(huán)境保護88尾礦庫保護管理89尾礦排放與筑壩90尾礦泵站及輸送線路91尾礦庫防洪與排洪92尾礦庫渡汛93排滲設施管理與滲流控制93抗震93建設單位安全生產(chǎn)管理職責94應急預案95第六章工程量與費用估算97主要設施及工程97編制依據(jù)97定額及指標97其它費用97費用估

3、算97第七章安全專篇99尾礦庫區(qū)存在的安全隱患及對策99尾礦庫區(qū)主要危險、有害因素分析101尾礦庫排洪系統(tǒng)安全分析104初期壩滲流穩(wěn)固分析105尾礦庫初期壩穩(wěn)固性分析106尾礦壩滲流穩(wěn)固分析107尾礦庫尾礦壩穩(wěn)固性分析108尾礦庫動態(tài)監(jiān)測和通信設缶配置的靠得住性分析109尾礦庫的安全管理要求109第八章存在問題及建議111存在問題111建議111附件一、XX京鑫礦業(yè)有限公司XX鄉(xiāng)養(yǎng)子口村鐵選廠義X尾礦庫初步設計審查意見。二、XX京鑫礦業(yè)有限公司XX鄉(xiāng)養(yǎng)子口村鐵選廠XX尾礦庫初步設計修改說明I。3、XX京鑫礦業(yè)有限公司xX鄉(xiāng)養(yǎng)子口村鐵選廠XX尾礦庫初步設計修改說明UO4、設計委托書。編制說明安全

4、生產(chǎn)關系到人民的生命財產(chǎn)安全，關系到國民經(jīng)濟的健康進展和社會穩(wěn)固，因此，黨和政府對安全生產(chǎn)工作十分重視。“安全第一，預防為主，綜合治理”是咱們黨和政府始終不渝的安全生產(chǎn)方針。堅持安全生產(chǎn)，避免重大事故發(fā)生是黨和國家在生產(chǎn)建設中一貫堅持的指導思想和大體原則，是進展我國經(jīng)濟的一項重要政策，是企業(yè)生產(chǎn)與管理的重要內容。安全“三同時”是社會進展的客觀要求，是有效消除和控制建設項目中危險、有害因素的根本辦法，是保障安全生產(chǎn)順利進行的重要條件。同時，也是各級安全生產(chǎn)監(jiān)督管理部門實行安全監(jiān)監(jiān)工作的主要內容，是一項根本性的基礎工作，充分表現(xiàn)了“安全第一，預防為主,綜合治理”的安全生產(chǎn)工作方針。按照中華人民共和

5、國安全生產(chǎn)法等法律、法規(guī)的要求，為確保建設項目安全設施與主體工程“三同時”原則的貫徹落實，為進一步做好非煤礦山建設項目安全設施“三同時”工作，全面貫徹落實國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局關于增強非煤礦礦山及石油、冶金、有色、建材等相關行業(yè)建設項目安全設施“三同時”工作的通知要求（安監(jiān)總管一字2（）0567號），我院受XX京鑫礦業(yè)有限公司委托，依據(jù)國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局令第18號非煤礦礦山建設項目安全設施設計審查與完工驗收辦法和國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局關于印發(fā)非煤礦礦山建設項目初步設計安全專篇編寫提綱和安全設施設計審查與完工驗收有關表格格式的通知（安監(jiān)總管一字200529號）的規(guī)定和要求，在整理分析委托

6、單位提供的基礎資料和現(xiàn)場踏勘的基礎上，結合選廠尾礦庫選址的實際情形，進行了XX京鑫礦業(yè)有限公司XX鄉(xiāng)養(yǎng)子口村鐵選廠XX尾礦庫初步設計工作(以下簡稱初步設計)。初步設計共包括總論、庫區(qū)工程地質、主要尾礦設施設計方案、尾礦庫工程施工要求、尾礦庫運行管理及環(huán)境保護、工程量與費用估算、安全專篇和存在問題及建議等八個章節(jié)和尾礦庫初步設計圖紙。本設計認真貫徹了“安全第一、預防為主、綜合治理”的安全生產(chǎn)方針，嚴格依照安全生產(chǎn)法、國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局6號令尾礦庫安全監(jiān)督管理規(guī)定、尾礦庫安全技術規(guī)程(AQ2006-2005)等法律法規(guī)和規(guī)范標準，結合尾礦庫庫址的實際情形及安全生產(chǎn)條件，對尾礦設施進行了設計，

7、并分析了尾礦庫可能存在的不安全因素，提出了有針對性的安全技術辦法和安全管理辦法，為尾礦庫的安全生產(chǎn)提供了靠得住的保障。本初步設計由設計組成員集體完成，在此，謹代表設計組向每一個一路參與或付出辛苦勞動的組員、專家、內外部評審人員表示真摯的感激，感激大家付出的辛勤勞動！在本項目的設計工作中，取得了XX省、XX市、XX安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局的大力支持和委托單位的緊密配合，使設計工作得以順利完成,在此表示衷心的感激！由于尾礦庫初步設計工作涉及的內容較多、專業(yè)性強，因此，初步設計中不免存在不妥的地方，敬請有關領導和專家批評指正。設計組二0()七年七月堅持安全生產(chǎn)，避免重大事故發(fā)生是黨和國家在生產(chǎn)建設中一貫堅

8、持的指導思想和大體原則，是進展我國經(jīng)濟的一項重要政策，是企業(yè)生產(chǎn)與管理的重要內容。XX京鑫礦業(yè)有限公司隸屬XX市XX管轄，養(yǎng)子口村鐵選廠目前以磁選鐵精礦為主，現(xiàn)擬建生產(chǎn)規(guī)模為200()t/d(lOOOt粗鐵精粉，lOOOt鐵原礦石)的選礦廠，選礦工藝采用磁選與重選聯(lián)合，選礦工藝流程為破碎一磨礦一分級一磁選，最后產(chǎn)出鐵精粉及尾礦。鐵精粉經(jīng)脫水后送入精粉庫銷售，尾礦漿經(jīng)砂漿池搜集后由加壓泵加壓后送入尾礦庫寄存。xX尾礦庫為20()()t/d的選礦廠的重要配套生產(chǎn)設施，尾礦庫是金屬和非金屬礦山安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，也是該領域的重大危險源之一，作為具有高勢能的人造泥石流危險源，其一旦出事，將會給下游人民

9、生命財產(chǎn)造成龐大損失，給本地環(huán)境造成嚴峻污染，給本地的經(jīng)濟進展和社會穩(wěn)固也帶來嚴峻的負面影響。選礦企業(yè)在生產(chǎn)活動中，本身存在有較多的危險有害因素，易對周圍環(huán)境及人群造成危害，若是不采取有效的降、防辦法，乃至會釀成災難性重特大事故。推行建設項目設計工作，是實現(xiàn)企業(yè)安全生產(chǎn)的一項治本之策，可為實現(xiàn)此后安全生產(chǎn)奠定靠得住的基礎。為確保初步設計質量，做好該尾礦庫的初步設計工作，我單位充分預缶，成立了設計組，明確設計責任，嚴格設計程序，并進行了實地調查、搜集數(shù)據(jù)和情形查詢。設計組本著服務企業(yè)、服務安全、服務經(jīng)濟建設的宗旨，認真負責地進行了本次初步設計工作。本初步設計針對該尾礦庫建設項目的內容，按照安全生

10、產(chǎn)法等法律、法規(guī)的要求，依據(jù)尾礦庫安全技術規(guī)程(AQ2006-2005)等有關設計規(guī)程及標準的規(guī)定，結合該企業(yè)的實際特點，進行認真分析研究,運用科學的方式，從技術和管理等方面進行該尾礦庫的初步設計工作，為企業(yè)建設和安全生產(chǎn)提供依據(jù)。在此，咱們對關心和支持本初步設計編寫的所有領導、同行專家表示感激。設計組二0()七年七月第一章總論設計依據(jù)1.1.1設計依據(jù)的法律、法規(guī)（1）中華人民共和國安全生產(chǎn)法；（2）中華人民共和國礦山安全法；（3）中華人民共和國水污染防治法；（4）中華人民共和國環(huán)境保護法；（5）中華人民共和國勞動法；（6）中華人民共和國水土維持法實施條例；（7）中華人民共和國礦山安全法實施

11、條例；（8）安全生產(chǎn)許可證條例（國務院令第397號），；（9）尾礦庫安全監(jiān)督管理規(guī)定（國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局令第6號令），.1；（10）非煤礦礦山企業(yè)安全生產(chǎn)許可證明施辦法（國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局、國家煤礦安全監(jiān)察局令第9號），；（11）關于增強建設項目安全設施“三同時”工作的通知（國家發(fā)改投資20031346號）；（12）建設項目（工程）勞動安全衛(wèi)生監(jiān)察規(guī)定（勞動部令第3號）；（13）關于開展重大危險源監(jiān)督管理工作的指導意見（安監(jiān)管協(xié)調字200456號）；（14）關于印發(fā)非煤礦礦山建設項目初步設計安全專篇編寫提綱和安全設施設計審查與完工驗收有關表格格式的通知（安監(jiān)總管一字200529號）；

12、（15）企業(yè)職工勞動安全衛(wèi)生教育管理規(guī)定（勞動）。1.1.2 設計依據(jù)的標準、規(guī)范（1）尾礦庫安全技術規(guī)程（AQ2006-2005）；（2）選礦廠尾礦設施設計規(guī)范ZBJ1-90；（3）生產(chǎn)進程安全生產(chǎn)衛(wèi)生要求總則GB12801-91；（4）生產(chǎn)設備安全衛(wèi)生設計總則GB5083-1999；（5）工業(yè)場所有害因素職業(yè)接觸限值GBZ2-2002；（6）生產(chǎn)進程危險和有害因素分類與代碼GBrri3861-1992；（7）中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖（GB18306-2001）；（8）企業(yè)職工傷亡事故分類GB6441-1986；（9）污水綜合排放標準（GB8978-1996）；（10）尾礦設施施工及驗收規(guī)程YS

13、5418-95；（11）選礦安全規(guī)程GB18152-2000；（12）金屬非金屬礦山安全規(guī)程（GB16423-2006）;（13）碾壓式土石壩設計規(guī)范（SL274-2001）o1.1.3 設計主要技術文件依據(jù)一、XX京鑫礦業(yè)有限公司XX鄉(xiāng)養(yǎng)子口村鐵選廠XX尾礦庫初步設計委托書；二、XX京鑫礦業(yè)有限公司XX鄉(xiāng)養(yǎng)子口村鐵選廠XX尾礦庫庫區(qū)1/500現(xiàn)狀地形圖；3、XX京鑫礦業(yè)有限公司XX鄉(xiāng)養(yǎng)子口村鐵選廠XX尾礦庫庫區(qū)1/10000地形圖；4、XX京鑫礦業(yè)有限公司XX鄉(xiāng)養(yǎng)子口村鐵選廠XX尾礦庫地質資料;五、XX京鑫礦業(yè)有限公司XX鄉(xiāng)養(yǎng)子口村鐵選廠XX尾礦庫大體情形（XX京鑫礦業(yè)有限公司提供）；六、X

14、X省中小流域設計暴雨洪水圖集，XX省水利勘測設計院,1984年10月；7、本地水文、氣象資料；8、尾礦庫設施安全技術；9、尾礦設施設計參考資料。概述XX京鑫礦業(yè)有限公司成立于2006年，公司所在地隸屬XX市XXXX鄉(xiāng)管轄。擬建選礦廠規(guī)模為2000t/d（其中粗鐵精粉1000t/d,原礦石1000t/d）,選礦工藝是磁選與重選聯(lián)合流程。尾礦庫擬選在選礦廠西北側500m的XX內建設，XX位于XX東南XX鄉(xiāng)養(yǎng)子口村，選廠北臨XXXXS249省級公路。XX城東北經(jīng)嵩縣至XX145km,西北經(jīng)盧氏至靈寶180km,交通條件較為便利。本區(qū)經(jīng)濟簡況該區(qū)氣溫偏低，海拔較高，農業(yè)耕耘大多為一年一季。農作物以小麥

15、、玉米、馬鈴薯和其他豆類作物為主。近幾年來該地域采礦業(yè)進展較快，以鋁鴇礦為主體，和周邊小型鉛鋅采礦企業(yè)較多，己成為該縣的經(jīng)濟支柱。XX旅游資源豐碩，開發(fā)力度大，將成為新的經(jīng)濟增加點。設計范圍按照X義京鑫礦業(yè)有限公司設計委托書的要求和國家對尾礦庫設計及管理的相關法律、法規(guī)和設計標準，結合工程組現(xiàn)場踏勘和甲方提供的各類基礎資料，我院對該公司所屬的XX尾礦庫工程設施進行工程設計。設計內容包括尾礦庫初期壩、排水及排洪設施、排滲設施、觀測設施等工程設施的設計；尾礦壩滲流穩(wěn)固分析和尾礦壩穩(wěn)固性計算；尾礦壩堆筑工藝、尾礦放礦方式、尾礦輸送；尾礦庫安全運行管理等。知足甲方提出的排尾量堆存及尾礦庫安全管理和環(huán)保

16、等要求。第二章庫區(qū)工程地質巖土工程地質條件該工程地質條件分析主要依據(jù)周圍己建場地的地質情形。2.1.1 地形地貌XX尾礦庫地處豫西伏牛山區(qū)，庫區(qū)地勢起伏較大，溝谷兩岸山坡植被覆蓋較好，山坡傾角35。50。，切割深度為30m100m,標高自795m890m,屬低山侵蝕地貌。主溝斷面呈“U”字形，主溝利用深度約350m（分水嶺范圍內的溝長約1.4km,縱坡為19%）,寬度35m60m,利用主溝縱坡降為79%。2.1.2 地層結構庫區(qū)出露地層主要為前寒武系老變質巖石，巖石類型以片麻巖、變質石英砂巖、磁鐵石英砂巖為主。巖石呈層狀產(chǎn)出，其產(chǎn)狀較陡，傾角60。左右，巖石結構堅硬致密，多呈塊狀結構，第二為片

17、狀、板狀。尾礦壩址處揭露巖石為片麻巖和變質石英砂巖，巖石出露條件好，覆蓋層厚0.2m0.5m。分層描述如下：耕植土（0；）：褐灰色、棕褐色，濕、松散，碎石含量約占1030%,散布極不均勻，現(xiàn)代植物根系極發(fā)育，在山坡處，植物根系彼此彼此交織成網(wǎng)狀，富含腐殖質，層厚0.5m。含粉質粘土碎石（。丁力）：雜色、濕、松散，碎石含量散布不均,含量約占3070%,充填物以棕褐色粉質粘土和石英顆粒為主，碎石巖性在尾礦壩處以石英砂巖為主，塊石磨圓度較差，呈棱角狀，碎石粒徑多為3050cm。片麻巖（AGn）1強風化片麻巖：淺灰色，片狀結構，節(jié)理發(fā)育，部份寬大裂隙處充填有棕褐色粉質粘土，人工挖掘較易，用手易掰開，散

18、布于庫區(qū)內的基巖袒露區(qū)。2中等風化片麻巖：淺棕色、片狀結構、節(jié)理較發(fā)育，人工挖掘相對較難。2.1.3 水文地質條件及氣候特征XX尾礦庫山谷地段有一條小沖溝，地表水流季節(jié)性轉變異樣明顯,多數(shù)季節(jié)呈干枯狀態(tài)。庫區(qū)內地下水類型為基巖裂隙水。主要貯存于風化寬大裂隙及構造破碎帶周圍，節(jié)理密集帶，各類巖石的接觸帶。地下水的補給來源主要為大氣降水，排泄途徑主如果向地表溪流排泄。該地域氣候屬暖溫帶大陸性季風氣候，夏日溫度濕潤，冬季干燥酷寒，氣候的不同幅度較大。年平均氣溫11.9C,最高氣溫40.2C,最低溫度-19。年平均降雨量876mm,最大降雨量1386.3mm（1964年），最小降水量403mm（198

19、7年）。全年降雨多集中在79月份，占全年平均氣溫的53%,24小時的最大實測雨量為128.8mm（1961年9月28日）。2.1.4 不良地質作用庫區(qū)出露巖石為片麻巖、變質石英砂巖等，巖石性質良好，所以不存在對工程安全有影響的諸如溶孔、溶洞；庫區(qū)內也未發(fā)覺滑坡、崩塌、塌陷、地裂、泥石流等不良地質現(xiàn)象；也不存在影響地基穩(wěn)固的古河道、溝浜、墓穴、防空洞、采空區(qū)等其它不良地質現(xiàn)象。場地巖土工程分析與評價2.1.5 2.1壩基土、石承載力肯定依照巖土工程勘探規(guī)范（GB50021-2001）和建筑地基基礎設計規(guī)范(GB5007-2002),按照鉆探野外描述并結合本地域建筑經(jīng)驗,經(jīng)綜合分析計算后提供各層土

20、的承載力特征值，表2-1壩基土、石承載力特征值表層號及巖性承載力特征值fak(kPa)備注耕植土不利用含粉質粘土碎石1401強風化片麻巖1602中等風化片麻巖600本場地地層層位穩(wěn)固，片麻巖大體直接袒露。2. 2.2場地穩(wěn)固性分析(一)尾礦庫初期壩穩(wěn)固性分析按照探井揭露，尾礦壩壩址處(沖溝內)普遍存在耕植土和含粉質粘土碎石，其透水性較強、承載力低、緊縮性高，應全數(shù)清除，其下的中等風化片麻巖及基巖強度較高，散布穩(wěn)固，是較好的基礎持力層;為使尾礦庫初期壩具有良好的穩(wěn)固性及較小的不均勻沉降，尾礦壩址及壩肩應以中等風化片麻巖為基礎持力層。筑壩時，為了增加壩體的穩(wěn)固性，應適當向壩肩雙側擴充適當深度，使壩

21、肩鑲嵌進穩(wěn)固的巖體內。(二)庫區(qū)及兩岸岸坡的穩(wěn)固性分析庫區(qū)內的岸坡坡度多為35。50。，在調查中未發(fā)覺滑坡、崩塌及泥石流。庫區(qū)巖石風化層較薄，庫區(qū)岸坡植被較發(fā)育，故庫區(qū)的岸坡是穩(wěn)固的。3. 2.3地震效應分析依據(jù)建筑抗震設計規(guī)范GB50011-2001,該區(qū)地震設防烈度為6度，設計大體地震加速度值0.05g,設計特征周期，建筑場地類別為I類堅硬土。擬建區(qū)為穩(wěn)固基巖，依據(jù)建筑抗震設計規(guī)范(GB50011-2001)第4.1.1條，建筑抗震屬于有利地段。4. 2.4筑壩材料分析庫區(qū)范圍內存在豐碩的質地較好的片麻巖、石英砂巖，強度高、致密、塊狀，為抗侵蝕、耐風化堅硬巖石，軟化系數(shù)大于，為較理想的筑壩

22、石材。筑壩石料開采場地的選取，一般應考慮當場取材，既增大庫容，運輸又方便，同時以考慮開采場地對尾礦庫的安全不組成要挾為準。壩基基礎方案按照勘探，基巖出露較淺，山坡直接出露，山谷大體直接出露或上地表浮土或亂石層0.5m覆蓋，因此本區(qū)能夠選擇基巖為持力層，強度高，不滲水，為穩(wěn)固基巖，因此尾礦壩應選擇采用基巖為持力層筑壩。巖土勘探結論及建議一、擬建區(qū)地貌單元屬剝蝕切割低山侵蝕地貌。二、依據(jù)周圍建廠巖土勘察情形，經(jīng)對壩址處工程地質條件分析，以為壩址工程地質條件良好，基底處的中等風化片麻巖，工程地質特性好，力學強度和承載力高，知足筑壩對地基基巖強度要求，壩基及壩肩的巖石穩(wěn)固性好，適宜筑壩。3、庫區(qū)內無滑

23、坡、崩塌、泥石流和活動性斷裂等大的不良地質作用，庫岸和庫區(qū)是穩(wěn)固的。4、庫區(qū)內地表徑流水，隨季節(jié)轉變較大，地下水主要賦存于基巖裂隙。五、壩基為基巖（極硬巖石），無透水性，適宜建筑。若采用堆石壩或干砌石壩，可就近取材.,既降低本錢又增大庫容，比較經(jīng)濟。六、在庫區(qū)內及周圍不存在對工程安全有影響的諸如巖溶、滑坡、崩塌、塌陷、采空區(qū)、地面沉降、地裂等不良地質作用；也不存在影響地基穩(wěn)固的古河道、溝浜、墓穴、防空洞等其它不良地質現(xiàn)象。7、建筑場地抗震設防烈度為6度，設計地震分組為第一組，設計大體地震加速度值為0.05g,場地類別為I類，場地特征周期，場地土的類型為堅硬土或巖石，該場地為抗震有利地段。八、建

24、壩時應對壩基和壩肩處強風化巖層和坡積物含粉質粘土碎石等全數(shù)清除，以中等風化巖石為基底持力層。九、尾礦庫利用進程中應注意監(jiān)測初期壩的滲水情形和庫區(qū)洪水排泄情形。10、基槽開挖后，應做好驗槽，若發(fā)覺異樣地質情形應及時采取處置辦法。第三章主要尾礦設施設計方案尾礦的相關資料4.1.1 尾礦的相關參數(shù)如下：一、選廠生產(chǎn)規(guī)模：2000t/d（粗鐵精粉1000t/d,原礦石1000t/d）；二、磨礦細度：-200目占70%；3、排尾濃度:2030%；4、尾礦干容重：n?；五、尾礦產(chǎn)率：尾礦平均產(chǎn)率；六、選廠服務年限：13年；7、工作制度：230天/年；八、年排尾量:萬t；九、服務年限內排尾總量為：13、=萬

25、建4.1.2 尾礦特性尾礦礦漿濃度20%30%,細度-200目占70%,尾礦松散系數(shù)，真比重m干容重t/m3o委托方?jīng)]有提供尾礦方面其他相關更詳細資料，參照相關標準和實地勘探情形，肯定其尾礦特性如下：1、沉積特性：尾礦輸送到尾礦庫內，壩前分散放礦，易于沉降的粗砂在壩前沉降、固結，以后按粒度散布在澄清區(qū)內各粒級依次逐漸沉淀，尾礦的沉降速度快。二、滲透特性：尾礦滲透性與其顆粒大小有關，壩前的粗砂具有較好的滲透性，在壩前快速沉淀，保護壩體，礦泥的滲透系數(shù)大致在3X101IX10-6cm/s之間。3、緊縮特性：尾礦的緊縮特性與尾礦粒度、干容重和孔隙比有關，粒度和干容重越大，緊縮系數(shù)越??；孔隙比越大，緊

26、縮系數(shù)越大。尾礦的緊縮系數(shù)一般在之間。4、固結性：該尾礦為磁選鐵精礦后的尾礦，性質比較簡單，固結性好。五、側壓力：尾礦側壓力系數(shù)在之間。六、抗剪強度：尾礦抗剪特性主要取決于粒度的大小，第二取決于干容重和孔隙比。壩前均勻分散放礦可有效提高尾礦沖積壩的抗剪強度。尾礦庫庫址肯定及尾礦庫類型尾礦庫選擇在XXXX鄉(xiāng)養(yǎng)子口村XX內，XX縱深約為350m（利用長度），雙側山體地形起伏大，地面高程為795890m,溝寬為3560m,巖石情形好，溝雙側山體植被較好，山坡較陡，坡度多為35。50。,庫區(qū)及壩址處山體穩(wěn)固、無滑坡、塌陷等不良地質作用。尾礦庫庫區(qū)內的土地和林木均己征收，庫區(qū)匯水面積為0.54kn?。按

27、照己選定的尾礦庫庫址分析，其尾礦庫類型屬山谷型尾礦庫。尾礦庫壩址位置的肯定壩址位置壩址選擇在XX尾礦庫內較狹小處，初期壩壩頂標高為816.0m,壩高16.0m。壩軸線坐標別離為：A：X=4998Y=4962；B：X=4962Y=5009o尾礦庫設計參數(shù)計算5. 4.1尾礦庫的庫容（1）所需庫容計算，按照委托資料，尾礦庫庫容應知足選廠服務年限13年內總排尾量萬t的要求，其所需庫容計算公式如下：V=WN/（蟲.）lz）式中：V所需尾礦庫的總庫容，n?；W選礦廠排出的尾礦量，t/a；Yd一尾礦平均堆積干容重，t/n£N選礦廠設計生產(chǎn)年限，年；加一尾礦庫的終期庫容利用系數(shù)。經(jīng)計算：V=x=2

28、28萬服務年限內排尾所需庫容為228萬n?。（2）幾何庫容計算甲方提供的1/500的現(xiàn)狀地形圖上，初步繪出初期壩和后期壩的壩坡，用圖解求積法求出各封鎖等高線的面積及容積詳見表3-1。表3-1幾何庫容計算結果表標高(m)而積(nF)相鄰等高線而積平均值(m?)相鄰兩等高線高差(m)相鄰兩等高線間的容積UM累加庫容(nF)有效庫容(m3)800172440155200770080563072007715058872454362181011141636984777313818569088815164941327859958919601598005820227082307901730922641951

29、320968253013036288527216434115517057383038099533458400093429035214513835477067479715609785222452611188405674110090887568166025353012668456376613103549827656694753347368507012916450891233817732555366276855763822011365150852379564539781986082746241918318068878548154274048658821628365872127440907885453

30、9428709336132905282467896所以，當尾礦庫堆積標高達到859m時，即能夠知足選廠生產(chǎn)的服務年限內的排尾要求。尾礦庫達到服務年限后，若選廠增加服務年限，應進行擴容設計后，尾礦庫可繼續(xù)向上堆筑；或從頭選庫址，進行尾礦庫設計。3.4.2尾礦澄清距離的計算在尾礦水力沖積進程中，細粒尾礦需在水中停留一按時刻沉淀而澄清尾礦水，其澄清距離計算如下：L=L+L2L1=h2/iL?=hrQ/(h2-n-au)式中：L達到澄清距離時的水面寬度，m；Q礦漿流量，m-Ys;L尾礦開始沉降時的水面寬度，m；L2顆粒沉降澄清距離，m；比一顆粒靜水沉降深度，m；h2礦漿流動平均深度，m；n放礦支管個數(shù)

31、；a一支管間距，m；u一沉降速度，m/s；i一尾礦面坡度，%o按照尾礦細度取需截流的最小粒徑為5xl0-6m,小于判斷層流流態(tài)粒徑6xl0-5m,所以沉降速度按層流計算。經(jīng)計算Li=31.0mL2=16.0mL=47.0m取50.0m。5.1 3尾礦庫匯水面積計算從甲方提供的1/500的現(xiàn)狀地形圖(并結合1/10000地形圖)上，用求積儀測得庫區(qū)總匯水面積約為0.54km2o尾礦庫等別的肯定按照尾礦庫庫容計算結果，尾礦庫初期運行壩頂標高達816.0m時，壩高16.0m,庫容為萬n?；中期運行標高達到830.0m時，總壩高30.0m,庫容為萬nP；達到終期標高859.0m時，總壩高59.0m,總

32、庫容萬nr1可知足選廠服務年限13年內的排尾總量萬n?的要求。尾礦庫初期壩高為16.0m,庫容為萬n?；中期壩高30.0m,庫容萬n?；終期壩高59.0m,總庫容為萬n?。對照尾礦庫的等別尾礦庫安全技術規(guī)程(AQ2006-2005)可知，不同時期尾礦庫的等別別離為五等庫、四等庫和四等庫，尾礦庫的最終等別為四等庫。尾礦庫地處XXXX鄉(xiāng)養(yǎng)子口村地界內，距XX城約5km。尾礦庫庫址位于XX內，下游500m范圍內無村落，以前溝內的幾戶村民均已搬遷。尾礦庫下游500m外有少量農田，若尾礦庫一旦出事，礦漿會淹沒部份農田，將會給周圍村民造成必然的經(jīng)濟損失。表3-2尾礦庫的等別尾礦庫安全技術規(guī)程(AQ2006

33、-2005)等別全庫容(V/萬m3)壩高(H/m)二等庫具備提高等別條件者V>10000H>1001000<V<1000060<H<100四100<V<100030<H<60五V<100H<30初期壩設計3.6.1初期壩結構形式的肯定尾礦庫庫區(qū)的巖石巖性主要為前寒武系老變質巖石，類型以片麻巖、變質石英砂巖、磁鐵石英砂巖為主。巖石呈層狀產(chǎn)出，其產(chǎn)狀較陡，傾角60。左右。巖石結構堅硬致密，多呈塊狀結構，第二為片狀、板狀結構。整體上看，尾礦庫庫區(qū)巖石出露條件較好，覆蓋層較薄(0.5m),破碎帶和斷層不很發(fā)育，工程地質條件和水文地

34、質條件屬簡單類型。庫區(qū)內無較大破壞性地震發(fā)生，地震構造性較好，大體地震烈度為6度。綜上，庫內巖石可作為理想的筑壩材料且?guī)靸热∈奖?。按照以上情形肯定，尾礦庫初期壩采用透水碾壓堆石壩。3.6.2初期壩高的肯定初期壩高的肯定原則應同時知足如下幾個條件：（1）知足選廠年以上的排尾要求。（2）知足回水蓄水水深，調洪水深安全超高的要求。（3）知足尾礦水澄清距離要求；（4）知足壩前形成干灘距離的要求。按照前述幾何庫容計算結果，當標高為816.0m時，幾何庫容為萬n?,初期庫容利用系數(shù)取，則有效庫容為萬n?,經(jīng)計算可滿足年的排尾量萬n?。知足第（1）條的要求。同時應知足其余條件，進行驗算如下:a、設計初期壩

35、壩頂標高為816.0m,其尾礦水控制水位設計標高為814.0m,其高差2.0m。設計回水蓄水水深為0.4m,在保證最高洪水位時最小干灘長度40m前提下，安全超高0.6m,則留有1.0m可作為調洪水深，按照調洪計算所需調洪水深知足設計要求。b、澄清距離，在控制水位時，澄清水深最大為1.0m,則干灘面上的水面水平距離為=100m,共計澄清距離100m>40m（初期時尾礦庫等別為五等），符合設計計算的澄清距離要求。c、實際安全超高0.6m,干灘面形成1%坡度，則最高洪水位時干灘長度為60.0m>40m（初期時尾礦庫等別為五等），知足設計計算的最小干灘長度要求；初期壩頂標高設于816.0m

36、,知足以上條件，故設計肯定初期壩頂標高為816.0m。其有效庫容為萬nA滿足選廠年的排尾量。3.6.3初期壩設計方案初期壩采用透水堆石壩，壩高16.0m,標高800.0m816.0m,壩頂寬4.0m,在標高810.0m處設置一馬道，寬為2.0m。為排除雨水，壩頂面向外坡傾斜，坡度采用2%。上游坡比1：,下游坡比采用1：,壩底寬60.0m,壩軸線長58.0m,壩體下游坡腳處設置排水棱體，棱體頂寬2.0m,高3.5m,內坡比1：,外坡比1：,并在棱體排水外坡處水平向下游延伸2.0m。壩的上游坡面采用500g/m2無紡針刺純滌綸土工布做反濾層，因停留在壩前的顆粒極易堵塞土工布的孔徑，因此在土工布的上

37、面應設反濾保護辦法。采用2080mm砂卵石保護層，其厚度為200300mm,且應避免土工布受到尾礦壓力而被堆石體頂破或撕裂，在土工布下面(即堆石體上面)，要鋪設200300mm厚的砂卵石找平層。壩體在堆筑進程中應每隔0.5m進行分層碾壓，碾壓方向沿著壩軸線進行。初期壩底部排滲：底部排滲采用排滲盲溝的型式，溝內設排滲管。初期壩底部的排滲盲溝沿溝底開挖，斷面尺寸為BxH=xl.0m2o排滲管采用150nlm的軟式透水管，排滲管埋設在排滲盲溝內，周圍用2050mm的卵石或風化料充填，溝的四壁鋪設400g/m2的土工布做為反濾層。為了避免雨水沖洗等水流的破壞作用，避免鉆地動物打洞造穴，必需設置上、下游

38、面及壩頂面護坡，護坡采用干砌石護坡。要求將塊石錯縫豎砌，緊靠密實，塞墊穩(wěn)固，大塊封邊，表面平整，砌石下設墊層。護坡所用石料要求新鮮堅硬、耐久，飽和抗壓強度不小于40MPa。護坡范圍自壩頂至壩坡底。壩頂和內外坡均采用300400mm厚的塊石干砌護坡和護面。在兩壩肩設置壩肩排水溝，與初期壩壩前排水溝相連。壩肩排水溝采用矩形斷而，斷面尺寸為BxH=xO.8m2,壩前排水溝采用梯形斷面，尺寸為BxH=()x0.6m2,梯形斜邊比為1：。初期壩壩肩排水溝沿山體開挖，必腹地段采用塊石漿砌，壩前排水溝采用厚為300mm的塊石漿砌。排水溝下面鋪設100mm厚的礫石或碎石墊層，石料用50號水泥砂漿砌筑。隨著尾礦

39、的堆積、堆積壩的形成，壩肩排水溝沿壩體雙側山體向上延伸。初期壩基礎和壩與兩邊山體接頭處的基礎處置：尾礦壩壩基開挖施工時，應挖去含耕植土及腐植土、輕風化花崗巖層，壩基采用天然地基,以未風化花崗巖為持力層。與雙側山體交接處應除去雙側山坡上的雜草、樹木、耕植土和風化層等，壩體直接與山體基巖接觸?；A開挖完成后應通過勘探報告編制單位驗證后方可施工壩體?；A開挖進程中應做好隱蔽工程的施工記錄。壩體與兩壩肩山體結合處，也應清除掉山體上的風化層，使壩體直接與基巖相連接。在開挖進程中要注意支護好坑壁，要保證坑壁的安全坡度；雨季施工時要提前施工臨時攔洪壩及導流渠，按有關規(guī)范要求進行施工，確保雨季施匚安全。初期壩

40、的滲流穩(wěn)固性計算尾礦庫初期壩為碾壓透水堆石壩，壩高16.0m,標高800.0m816.0m,壩頂寬4.0m,在標高810.0m處設置一馬道，寬為2.0m。為排除雨水，壩頂面向外坡傾斜，坡度采用2%o上游坡比1：,下游坡比采用L,壩底寬60.0m,壩軸線長58.0m,壩體下游坡腳處設置排水棱體,棱體高3.5m,頂寬2.0m,內坡比1：,外坡比1：,并在棱體排水外坡處水平向下游延伸2.0m。內坡從上而下鋪設了堆石體護坡厚300mm,砂卵石保護層厚300mm,500g/nr土工布作為反濾層，砂卵石找平層厚300mmo在壩體底部開挖一條斷面尺寸為BXH=Xl.On?的排滲盲溝，溝內埋設150mm的軟式

41、透水管。尾礦庫正常水位12.0m,最高洪水位14.0m（水位高度采用相對高度，參照標高為庫底標高800.0m,最高洪水位的肯定主要考慮地震涌浪高度、壩頂沉降超高、規(guī)范規(guī)定的最小安全超高等)。本設計采用北京理正軟件設計研究院理正滲流分析軟件進行計算。(一)計算壩體浸潤線的位置(正常水位12.00m)計算條件見表3-3表3-3計算條件表壩頂寬度b(m)壩頂高度h(m)內坡比1:mi外坡比1:ni2壩身滲透系數(shù)k(m/d)上游水位hi(m)下游水位hz(m)排水棱體高度(m)排水棱體頂寬(m)棱體臨水坡比1：n13中間計算結果見表3-4表3-4中間計算結果表L(m)AL(m)浸潤線計算公式原點(m)

42、浸潤線起點X坐標(m)浸潤線終點X坐標(m)最終計算結果見表3-5表3-5最終計算結果表下游出逸點高度h()(m)單位寬度滲流量q(m3/計算結果及分析如下：給出了設計工程滲流浸潤線的計算結果。浸潤線各點的坐標見表3-6表3-6浸潤線部份計算結果表序號12345678XY序號910111213141516XY由以上計算圖和計算數(shù)據(jù)可知，壩體浸潤線位置較低(相對于壩體總高度)，浸潤線未潛出壩體，各斷面壩軸線處浸潤線高程不等，滲流量很小。壩體設置的排水棱體，能夠知足壩體排滲要求。(二)計算壩體浸潤線的位置(最高洪水位14.00m)計算條件見表3-7表3-7計算條件表壩頂寬度b(m)壩頂高度h(m)

43、上游坡比1:mi下游坡比1:m2壩身滲透系數(shù)k(m/d)上游水位hi(m)下游水位h2(m)排水棱體高度(m)排水棱體頂寬(m)棱體臨水坡率1:n13中間計算結果見表3-8表3-8中間計算結果表L(m)AL(m)浸潤線計算公式原點(m)浸潤線起點x坐標(m)浸潤線終點X坐標(m)最終計算結果見表3-9表39最終計算結果表下游出逸點高度ho(m)單位寬度滲流量q(m3/壩體滲流浸潤線的計算結果如圖2-2所示圖3-2浸潤線位置示用意（洪水水位）浸潤線各點的坐標見表3-10表3-10浸潤線部份計算結果表序號12345678XY序號910111213141516XY由以上計算圖和計算數(shù)據(jù)可知，壩體浸潤

44、線位置較低（相對于壩體總高度），浸潤線未潛出壩體，各斷而壩軸線處浸潤線高程不等，滲流量很小。壩體設置的排水棱體，能夠知足壩體排滲要求。初期壩的穩(wěn)固性計算初期壩采用透水堆石壩，壩高16.0m,標高800.0m816.0m,壩頂寬4.0m,在標高810.0m處設置一馬道，寬為2.0m。為排除雨水，壩頂面向外坡傾斜，坡度采用2%。上游坡比1：,下游坡比采用1：,壩底寬60.0m,壩軸線長58.0m,壩體下游坡腳處設置排水棱體，棱體高3.5m,頂寬2.0m,內坡比1：,外坡比1：,并在排水棱體外坡處水平向下游延伸2mo穩(wěn)固計算的目的在于校核壩體邊坡的穩(wěn)固性，并使其知足對安全系數(shù)的要求。尾礦庫所在地區(qū)地

45、震烈度為6度。按照尾礦庫安全技術規(guī)程（AQ2006-2005）壩體穩(wěn)固計算有以下三種荷載組合：正常運行=正常水位+壩體自重；洪水運行=最高洪水位+壩體自重；特殊運行=最高洪水位+壩體自重+地震（6度）。采用總應力圓弧法進行壩坡穩(wěn)固計算（類似于土壩的壩坡計算）。采用北京理正設計研究院研究的對壩坡抗滑穩(wěn)固分析的軟件對安全系數(shù)進行校核：（一）正常運行=正常水位+壩體自重方式一：圓弧穩(wěn)固分析方式:瑞典條分法控制參數(shù):采用規(guī)范：碾壓式土石壩設計規(guī)范（SL274-2001）計算工期：穩(wěn)定滲流期計算目標：安全系數(shù)計算安全系數(shù)計算目標：圓弧滑動法不考慮地震坡面信息：坡面線段數(shù)7,具體控制參數(shù)見表3-11表3-

46、11坡面信息控制參數(shù)表坡面線號1234567水平投影（m）豎直投影（m）0（）水而信息:采用有效應力法孔隙水壓力采用近似方式計算不考慮滲透力作用考慮邊坡外側靜水壓力計算條件:圓弧穩(wěn)固分析方式：瑞典條分法土條重切向分力與滑動方向反向時：當下滑力對待穩(wěn)固計算目標：自動搜索最危險滑裂面條分法的土條寬度:(m)搜索時的圓心步長:(m)搜索時的半徑步長:(m)計算簡圖:圖3-3初期壩壩體穩(wěn)固性計算簡圖(正常運行狀況)計算結果:總的下滑力=(kN)總的抗滑力=(kN)最不利滑動而：滑動圓心=,(m)滑動半徑=(m)滑動安全系數(shù)K.nin=壩體穩(wěn)固性計算結果表明：設計尾礦庫初期壩壩體的抗滑穩(wěn)固系數(shù)計算為Km

47、in=>,符合五等庫在正常運行期的安全穩(wěn)固系數(shù)值，知足規(guī)范要求。采用瑞典條分法計算壩體安全穩(wěn)固系數(shù)時，具體的壩坡抗滑穩(wěn)固最小安全系數(shù)如表3-12所示表3-12壩坡抗滑穩(wěn)固最小安全系數(shù)運用情況壩的等別1234、5正常運行洪水運行特殊運行方式二：圓弧穩(wěn)固分析方式:Bishop法控制參數(shù):采用規(guī)范：碾壓式土石壩設計規(guī)范(SL274-2001)計算工期：穩(wěn)定滲流期計算目標：安全系數(shù)計算安全系數(shù)計算目標：圓弧滑動法不考慮地震坡而信息：坡面線段數(shù)7,具體控制參數(shù)表見3-13表3-13坡面信息控制參數(shù)表坡面線號1234567水平投影(m)豎直投影(m)0()水而信息:采用有效應力法孔隙水壓力采用近似方

48、式計算不考慮滲透力作用考慮邊坡外側靜水壓力計算條件:圓弧穩(wěn)固分析方式:Bishop法土條重切向分力與滑動方向反向時：當下滑力對待穩(wěn)固計算目標：自動搜索最危險滑裂面條分法的土條寬度:(m)搜索時的圓心步長:(m)搜索時的半徑步長:(m)計算簡圖:圖3-4初期壩壩壩體穩(wěn)固性計算簡圖(正常運行狀況)計算結果總的下滑力=(kN)總的抗滑力=(kN)最不利滑動而：滑動圓心=,(m)滑動半徑=(m)滑動安全系數(shù)Kmin=壩體穩(wěn)固性計算結果表明：設計尾礦庫初期壩壩體的抗滑穩(wěn)固系數(shù)計算為Kmin=>,符合五等庫在正常運行期的安全穩(wěn)固系數(shù)值，知足規(guī)范要求。注明：參照現(xiàn)行碾壓式土石壩設計規(guī)范(SL274-2

49、001)的規(guī)定壩坡穩(wěn)固最小安全系數(shù)四等庫正常運用條件下為。采用Bishop法計算壩體安全穩(wěn)固系數(shù)時，具體的壩坡抗滑穩(wěn)固最小安全系數(shù)如表3-14所示表3-14壩坡抗滑穩(wěn)固最小安全系數(shù)適用條件工程等級1234、5正常運用條件非常運用條件I非常運用條件II正常運行期別離采用圓弧穩(wěn)固分析方式:瑞典條分法和Bishop法計算出來的壩體穩(wěn)固安全系數(shù)別離為Kmin=>.Kn產(chǎn),均知足規(guī)范要求。（二）洪水運行=最高洪水位+壩體自重方式一：圓弧穩(wěn)固分析方式:瑞典條分法控制參數(shù):采用規(guī)范：碾壓式土石壩設計規(guī)范（SL274-2001）計算工期：穩(wěn)定滲流期計算目標：安全系數(shù)計算安全系數(shù)計算目標：圓弧滑動法不考慮

50、地震坡面信息：坡面線段數(shù)7,具體控制參數(shù)見表3-15表3-15坡面信息控制參數(shù)表坡而線號1234567水平投影（m）豎直投影（m）0（）水面信息:采用有效應力法孔隙水壓力采用近似方式計算不考慮滲透力作用考慮邊坡外側靜水壓力計算條件:圓弧穩(wěn)固分析方式：瑞典條分法土條重切向分力與滑動方向反向時：當下滑力對待穩(wěn)固計算目標：自動搜索最危險滑裂面條分法的土條寬度:(m)搜索時的圓心步長:(m)搜索時的半徑步長:(m)計算簡圖:圖3-5初期壩壩體穩(wěn)固性計算簡圖(洪水運行狀況)計算結果:總的下滑力=(kN)總的抗滑力=(kN)最不利滑動而：滑動圓心=,(m)滑動半徑=(m)滑動安全系數(shù)Kinin=壩體穩(wěn)固性

51、計算結果表明：設計尾礦庫初期壩壩體的抗滑穩(wěn)固系數(shù)計算為Kmin=>,符合五等庫在洪水運行期的安全穩(wěn)固系數(shù)值，知足規(guī)范要求。方式二：圓弧穩(wěn)固分析方式:Bishop法控制參數(shù):采用規(guī)范：碾壓式土石壩設計規(guī)范(SL274-2001)計算工期：穩(wěn)定滲流期計算目標：安全系數(shù)計算安全系數(shù)計算目標：圓弧滑動法不考慮地震坡面信息：坡而線段數(shù)7,具體控制參數(shù)表見3-16表3-16坡面信息控制參數(shù)表坡而線號1234567水平投影(m)豎直投影(m)0()水而信息:采用有效應力法孔隙水壓力采用近似方式計算不考慮滲透力作用考慮邊坡外側靜水壓力計算條件:圓弧穩(wěn)固分析方式:Bishop法土條重切向分力與滑動方向反向

52、時：當下滑力對待穩(wěn)固計算目標：自動搜索最危險滑裂而條分法的土條寬度:(m)搜索時的圓心步長:(m)搜索時的半徑步長:(m)計算簡圖:圖3-6初期壩壩體穩(wěn)固性計算簡圖(洪水運行狀況)計算結果:總的下滑力=(kN)總的抗滑力=(kN)最不利滑動面：滑動圓心=,(m)滑動半徑=(m)滑動安全系數(shù)Kinin=壩體穩(wěn)固性計算結果表明：設計尾礦庫初期壩壩體的抗滑穩(wěn)固系數(shù)計算為K疝產(chǎn)，符合五等庫在洪水運行期的安全穩(wěn)固系數(shù)值，知足規(guī)范要求。洪水運行期別離采用圓弧穩(wěn)固分析方式:瑞典條分法和Bishop法計算出來的壩體穩(wěn)固安全系數(shù)別離為Kmin=、Kmin=均知足規(guī)范要求。(三)特殊運行=最高洪水位+壩體自重+地震(6度)方式一：圓弧穩(wěn)固分析方式:瑞典條分法控制參數(shù):采用規(guī)范：碾壓式土石壩設計規(guī)范(SL274-2001)計算工期：穩(wěn)定滲流期計算目標：安全系數(shù)計算安全系數(shù)計算目標：圓弧滑動法地震烈度：6度水平地震系數(shù)：地震作用綜合系數(shù)：地震作用重要性系數(shù)：地震力作用位置：滑弧處水平加速度散布類型：矩形坡面信息：坡面線段數(shù)7,具體控制參數(shù)見表3-17表3-17坡面信息控制參數(shù)表坡而線號1234567水平投影（m）豎直投影（m）0（）水面信息:采用有效應力法孔隙水壓力采用近似方