尾礦庫(渣庫)初步設(shè)計設(shè)計流程

尾礦庫（渣庫）初步設(shè)計設(shè)計流程（初稿）XXXXXX公司

尾礦庫初步設(shè)計簡介一、尾礦庫初步設(shè)計及安全專篇的市場需求根據(jù)《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38號施行的通知，一個尾礦庫從選址到閉庫都要做以下設(shè)計：工勘、可研、預(yù)評價、初步設(shè)計及安全專篇、施工和驗(yàn)收評價、取證后每三年一次現(xiàn)狀評價，建設(shè)項(xiàng)目還要做環(huán)評、地災(zāi)等；閉庫要工勘、現(xiàn)狀、閉庫設(shè)計、施工和閉庫驗(yàn)收。尾礦庫的初步設(shè)計及安全專篇是為了配合業(yè)主將尾礦庫從選址到施工提供依據(jù)的報告，是尾礦庫建設(shè)中重要的一個部分。二、尾礦庫的基本系統(tǒng)尾礦庫一般由尾礦堆存系統(tǒng)、尾礦庫排洪系統(tǒng)、尾礦庫回水系統(tǒng)(干堆為回噴除塵設(shè)施)等幾部分組成。1.尾礦堆存系統(tǒng)該系統(tǒng)一般包括壩上放礦管道、尾礦初期壩、尾礦后期壩、浸潤線觀測、位移觀測以及排滲設(shè)施等。2.尾礦庫排洪系統(tǒng)該系統(tǒng)一般包括截洪溝、溢洪道、排水井、排水管、排水隧洞等構(gòu)筑物。3.尾礦回水系統(tǒng)該系統(tǒng)大多利用庫內(nèi)排洪井、管將澄清水引入下游回水泵站，再揚(yáng)至高位水池。也有在庫內(nèi)水面邊緣設(shè)置活動泵站直接抽取澄清水，揚(yáng)至高位水池。三、尾礦庫的功能1.保護(hù)環(huán)境選礦廠產(chǎn)生的尾礦不僅數(shù)量大，顆粒細(xì)，且尾礦水中往往含有多種藥劑，如不加處理，則必造成選廠周圍環(huán)境嚴(yán)重污染。將尾礦妥善貯存在尾礦庫內(nèi)，尾礦水在庫內(nèi)澄清后回收循環(huán)利用，可有效地保護(hù)環(huán)境。2.充分利用水資源選礦廠生產(chǎn)是用水大戶，通常每處理一噸原礦需用水4～6噸；有些重力選礦甚至高達(dá)10～20噸。這些水隨尾礦排入尾礦庫內(nèi)，經(jīng)過澄清和自然凈化后，大部分的水可供選礦生產(chǎn)重復(fù)利用，起到平衡枯水季節(jié)水源不足的供水補(bǔ)給作用。一般回水利用率達(dá)70％～90％。3.保護(hù)礦產(chǎn)資源有些尾礦還含有大量有用礦物成份，甚至是稀有和貴重金屬成份，由于種種原因，一時無法全部選凈，將其暫貯存于尾礦庫中，可待將來再進(jìn)行回收利用。四、尾礦庫的重要性1.尾礦庫是礦山選礦廠生產(chǎn)不可缺少的設(shè)施環(huán)境保護(hù)是我國一項(xiàng)基本國策。尾礦庫是礦山企業(yè)最大的環(huán)境保護(hù)工程項(xiàng)目。隨著全國人民生活水平的提高。國家對環(huán)境保護(hù)的要求也越來越高，即使在人煙稀少的偏遠(yuǎn)山區(qū)，也嚴(yán)禁將尾礦向江、河、湖、海沙漠及草原等處任意排放。一個礦山的選礦廠只要有尾礦產(chǎn)生，就必須建有尾礦庫。所以說尾礦庫是礦山選礦廠生產(chǎn)必不可少的組成部分。2.尾礦庫基建投資及運(yùn)行費(fèi)用巨大尾礦庫的基建投資一般約占礦山建設(shè)總投資的10％以上，占選礦廠投資的20％左右，有的幾乎接近甚至超過選礦廠投資。尾礦設(shè)施的運(yùn)行成本也較高，有些礦山尾礦設(shè)施運(yùn)行成本占選礦廠生產(chǎn)成本的30％以上。為了減少運(yùn)行費(fèi)，有些礦山的選礦廠廠址取決于尾礦庫的位置。近年來，由于征購?fù)恋睾桶徇w農(nóng)戶越發(fā)困難，建設(shè)尾礦庫的費(fèi)用更高。可見尾礦庫在礦山建設(shè)中的地位是不同一般的。3.尾礦庫是礦山企業(yè)生產(chǎn)最大的危險源尾礦庫是一個具有高勢能的人造泥石流的危險源。在長達(dá)十多年甚至數(shù)十的期間里，各種天然的（雨水、地震、鼠洞等）和人為的（管理不善、工農(nóng)關(guān)系不協(xié)調(diào)等）不利因素時時刻刻或周期性地威脅著它的安全。事實(shí)一再表明，尾礦庫一旦失事，將給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及下游人民生命財產(chǎn)造成巨大的災(zāi)害和損失。以上幾方面足以說明尾礦庫在礦山生產(chǎn)中的重要性。尾礦庫的安全問題一直受到社會和政府的高度重視。編制流程現(xiàn)場踏勘，收集資料公司立項(xiàng)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人提交設(shè)計任務(wù)書下達(dá)設(shè)計任務(wù)書項(xiàng)目負(fù)責(zé)人提交實(shí)施計劃書項(xiàng)目完成后內(nèi)審根據(jù)內(nèi)審要求修改整理資料進(jìn)行送審一、現(xiàn)場踏勘1、合同簽訂前的現(xiàn)場踏勘（1）提交出差計劃。（2）現(xiàn)場勘察：初步的察看尾礦庫庫址的地形地質(zhì)條件，有無滑坡、泥石流等自然災(zāi)害；交通、供水供電是否方便情況等。尾礦庫庫址選擇的基本原則：正確選擇尾礦庫庫址極為重要。設(shè)計時一般須選擇多個庫址，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較予以確定。尋找?guī)熘窇?yīng)綜合考慮下列原則：1）一個尾礦庫的庫容力求能容納全部生產(chǎn)年限的尾礦量。如確有困難，其服務(wù)年限以不少于五年為宜。2）庫址離選礦廠要近，最好位于選廠的下游方向。可使尾礦輸送距離縮短，揚(yáng)程小，且可減少對選廠的不利影響。3）盡量位于大的居民區(qū)、水源地、水產(chǎn)基地及重點(diǎn)保護(hù)的名勝古跡的下游方向。4）盡量不占或少占農(nóng)田，不遷或少遷村莊；5）未經(jīng)技術(shù)論證，不宜位于有開采價值的礦床上部。6）庫區(qū)匯水面積要小，縱深要長，縱坡要緩?？蓽p小排洪系統(tǒng)的規(guī)模。7）庫區(qū)口部要小，“肚子”要大?？墒钩跗趬喂こ塘啃?，庫容大。8）盡量避免位于有不良地質(zhì)現(xiàn)象的地區(qū)，以減少處理費(fèi)用。（3）提交出差總結(jié)。2、合同簽訂后的現(xiàn)場勘察（1）提交出差計劃、工作大綱（包括設(shè)計方案）。（2）在第一次出差的基礎(chǔ)上更加詳細(xì)的勘察現(xiàn)場地形，收集基礎(chǔ)資料（業(yè)主已有的資料或到有關(guān)單位搜集的資料），如無地形圖，則安排人員進(jìn)行測量工作等。此階段主要由設(shè)計全體參加人員熟悉設(shè)計基礎(chǔ)資料，判斷設(shè)計基礎(chǔ)資料的完整性、缺失性、真實(shí)性。進(jìn)而洞悉設(shè)計前期需要解決的問題，并提出解決問題的步驟及方法。3、現(xiàn)場踏勘所需收集的資料（1）、尾礦庫區(qū)地形地質(zhì)圖將礦方初選尾礦庫位置的等高線用圓滑曲線標(biāo)出，同時將各采礦點(diǎn)及道路從圖中標(biāo)出。（2）、水文氣象資料1.設(shè)計頻率的最大24小時降雨量24p或年最大24小時暴雨量均值H24及其變差系數(shù)Cv、偏差系數(shù)Cs，暴雨強(qiáng)度衰減系數(shù)n；2.多年一次最大降雨量及其持續(xù)時間或三日、七日最大降雨量；3.徑流模量的經(jīng)驗(yàn)公式；4.典型暴雨的時程分配雨型；5.絕對最高、最低氣溫；6.最大積雪深度；7.水體的最大結(jié)冰厚度及結(jié)冰期；8.土壤最大凍結(jié)深度及冰凍期；9.常年主導(dǎo)風(fēng)向及平均風(fēng)力，最大風(fēng)速、風(fēng)力及風(fēng)向。（3）、尾礦庫建設(shè)所需的一般尾礦資料1.尾礦量：選礦廠日尾礦排出量t；選礦廠生產(chǎn)年限內(nèi)排出的總尾礦量萬t；2.尾礦特性：尾礦的比重和干容重；尾礦的顆粒組成；濃度或稠度；3.選礦工藝條件：選礦廠的工作制度及設(shè)計生產(chǎn)年限；選礦廠的選礦工藝流程及設(shè)備；尾礦排出口的位置及標(biāo)高；4.考慮尾礦輸送系統(tǒng)冰凍情況時，需要嚴(yán)寒地區(qū)冬季最冷月份選礦廠排處尾礦漿的平均最低溫度；5.考慮尾礦堆積壩的穩(wěn)定性并做穩(wěn)定計算時，需要尾礦的物理力學(xué)性質(zhì)，包括尾礦的抗剪強(qiáng)度，尾礦的內(nèi)摩擦角（水上和水下），尾礦的壓縮性及尾礦的滲透性；6.考慮濃縮回水時，需要尾礦的沉降特性，包括尾礦的沉降速度。（4）、調(diào)查資料1）當(dāng)?shù)刈匀唤?jīng)濟(jì)調(diào)查1.尾礦庫淹沒范圍內(nèi)及管道沿線地帶內(nèi)的耕地種類、畝數(shù)、單產(chǎn)量、征購價格及賠償費(fèi)用；2.上述范圍內(nèi)的林木種類、面積或株數(shù)、經(jīng)濟(jì)價值、征購價格及賠償費(fèi)用；3.尾礦庫內(nèi)及尾礦庫下游附近房屋間數(shù)、居民戶數(shù)、人數(shù)、居民可遷往的去向、搬遷費(fèi)用及房屋拆建費(fèi)用；4.尾礦庫內(nèi)水井、墳?zāi)沟鹊臄?shù)量及其賠償費(fèi)用；5.下游農(nóng)田耕地種類、灌溉用水情況及需水量。2）水文地貌調(diào)查1.尾礦庫壩址附近河道的最大洪水痕跡調(diào)查；2.擬建構(gòu)筑物場地能否被洪水淹沒及最大洪水淹沒位置邊界；3.尾礦庫匯水面積內(nèi)的地貌，植被情況，山坡與河槽之糙率情況，土壤性質(zhì)的野外描述；4.尾礦庫內(nèi)泉水?dāng)?shù)量、涌水量、用途以及是否發(fā)生過竭流現(xiàn)象，有無落水洞。（5）、其他調(diào)查1.當(dāng)?shù)夭牧显O(shè)備的生產(chǎn)公用情況及價格；2.交通運(yùn)輸情況；3.施工單位的技術(shù)力量及機(jī)械設(shè)備配備情況；4.改建、擴(kuò)建工程原有的尾礦設(shè)施情況及必要的實(shí)測圖，建筑物及設(shè)備的折舊情況，原設(shè)備設(shè)施的使用經(jīng)驗(yàn)等；5.尾礦庫淹沒范圍內(nèi)是否壓礦及礦藏情況；6.當(dāng)?shù)氐牡卣鹎闆r；7.擬建壩址附近筑壩土、石料可能的取料場地、運(yùn)輸距離，土石料的種類；8.尾礦庫建成后對下游工業(yè)、農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)及人民生活可能帶來的影響或損壞；9.向地面水中排放含有有害物質(zhì)的尾礦水中，還應(yīng)調(diào)查下游河水的開發(fā)利用情況，上下游工業(yè)企業(yè)排放工業(yè)污水的種類、有害物質(zhì)的含量等；10.尾礦設(shè)施距采礦場較近時，應(yīng)查明采礦崩落區(qū)或地表塌陷區(qū)的界限。尾礦庫初步設(shè)計需要企業(yè)提供的資料清單礦山名稱：序號資料名稱重要度企業(yè)準(zhǔn)備及能提供情況營業(yè)執(zhí)照★□有（□原件□復(fù)印件）□需歸還采礦許可證★□有（□原件□復(fù)印件）□需歸還企業(yè)基本情況：包括職工人數(shù)、周邊人員分布情況及其交通情況★□有（□原件□復(fù)印件）□需歸還庫區(qū)地形圖（1：500或1：1000）★□有（□原件□復(fù)印件）□需歸還工程地質(zhì)勘探報告（含土工試驗(yàn)）★□有（□原件□復(fù)印件）□需歸還項(xiàng)目環(huán)境影響評價報告及審查意見★□有（□原件□復(fù)印件）□需歸還工程地質(zhì)勘探報告附圖（地形地質(zhì)圖、剖面圖）★□有（□原件□復(fù)印件）□需歸還水文氣象資料、庫區(qū)上下游情況★□有（□原件□復(fù)印件）□需歸還開發(fā)利用方案及附圖★□有（□原件□復(fù)印件）□需歸還可行性研究報告★□有（□原件□復(fù)印件）□需歸還礦石、尾礦水化驗(yàn)結(jié)果★□有（□原件□復(fù)印件）□需歸還現(xiàn)狀調(diào)查報告或安全預(yù)評價報告★□有（□原件□復(fù)印件）□需歸還項(xiàng)目地質(zhì)災(zāi)害評估評估報告□有（□原件□復(fù)印件）□需歸還項(xiàng)目水土保持方案及審查意見□有（□原件□復(fù)印件）□需歸還選礦工藝流程□有（□原件□復(fù)印件）□需歸還帶★的資料必須提供。建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)巖土的分析和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目比重、天然容重、孔隙比、天然含水率、飽和度、可塑性、稠度、剪力、壓縮、濕化、可溶鹽含量、有機(jī)質(zhì)含量、孔隙水壓力系數(shù)、滲透系數(shù)、摩擦角、凝聚力。筑壩材料的分析和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目比重、天然容重、天然含水量、吸水性、可溶鹽及亞硫酸化合物含量、軟化系數(shù)、滲透系數(shù)、摩擦角、凝聚力。二、公司內(nèi)部立項(xiàng)通過對設(shè)計基礎(chǔ)資料的研讀，確定設(shè)計的初步方案。初步方案擬定后，由項(xiàng)目負(fù)責(zé)人簽字確認(rèn)后，按照設(shè)計擬定的方案進(jìn)行分工，包括：尾礦、水文、水工、電力、給排水、技術(shù)經(jīng)濟(jì)等進(jìn)行人員安排。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人提交設(shè)計計劃書。三、過程控制項(xiàng)目負(fù)責(zé)人提交實(shí)施計劃書，并查看有關(guān)設(shè)計工作的進(jìn)度，隨時向有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)匯報工作情況。（項(xiàng)目實(shí)施計劃書見附件一）項(xiàng)目工程設(shè)計每周進(jìn)度計劃檢查表部門：部門負(fù)責(zé)人：填報時間：年月日項(xiàng)目名稱上周完成情況本周進(jìn)度本周總結(jié)下周計劃檢查人簽字四、質(zhì)量控制設(shè)計工作完成后，公司內(nèi)部組織人員進(jìn)行內(nèi)部審核，根據(jù)審核意見進(jìn)行修改。內(nèi)部審核的確認(rèn)單編號：工程項(xiàng)目名稱設(shè)計階段自檢人設(shè)計報告修改建議：自檢完成日期移交校核日期校核人校核完成日期移交審核日期審核人完成審核日期返回修改日期修改完成日期移交最終稿內(nèi)審最終稿內(nèi)審人最終稿內(nèi)審?fù)瓿扇掌谝平煌鈱彸修k人總經(jīng)理/日期項(xiàng)目負(fù)責(zé)人/日期期移交外審日期注：本表一式六份，自檢人、校核人、審核人、最終稿審核人各執(zhí)一份，一份由技術(shù)部負(fù)責(zé)人備查，原件經(jīng)總經(jīng)理簽字送到財務(wù)進(jìn)行績效考核。XXXXXX公司互提條件通知單工程項(xiàng)目名稱設(shè)計返回條件日期子項(xiàng)目名稱附圖頁碼：第頁（共頁）提出條件專業(yè)提出人/日期審核人/日期審定人/日期五、整理資料進(jìn)行送審修改完成后進(jìn)行裝訂，向有關(guān)單位提交審核。

尾礦庫初步設(shè)計概述一、尾礦庫（一）尾礦庫的類型及其特點(diǎn)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1－1所示。它的特點(diǎn)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和維護(hù)，當(dāng)堆壩較高時，可獲得較大的庫容；庫區(qū)縱深較長，澄清距離及干灘長度易于滿足設(shè)計要求；但匯水面積較大，排水設(shè)施工程量大。我國大中型尾礦庫大多屬于這種類型的尾礦庫。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。它的特點(diǎn)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，澄清距離及干灘長度受到限制，后期堆壩高度一般不太高，故庫容較??；匯水面積雖小，但調(diào)洪能力較小，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)低山丘陵地區(qū)的尾礦庫大多屬于這種類型。3.平地型尾礦庫平地型尾礦庫是在平地四面筑壩圍成的尾礦庫。其特點(diǎn)是初期壩和后期尾礦堆壩工程量最大，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；但匯水面積小，排水構(gòu)筑物相對較??；國內(nèi)平原或沙漠地區(qū)多采用這類尾礦庫。例如金川、包鋼和山東省一些金礦的尾礦庫。4.截河型尾礦庫截河型尾礦庫是截取一段河床，在其上、下游兩端分別筑壩行成的尾礦庫。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(diǎn)是不占農(nóng)田；庫區(qū)匯水面積不太大，但庫外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)采用者不多。（二）尾礦庫的庫容及性能曲線1.尾礦庫的庫容組成尾礦庫的庫容有全庫容、總庫容和有效庫容之分。用圖1-1來解釋其間的區(qū)別，該圖為尾礦庫典型斷面示意圖。（1）空余庫容（V1）。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或安全灘長的空間容積，是不允許占用的，故又稱安全庫容。（2）調(diào)洪庫容（V2）。指水平面BB′和CC′之間的庫容，它是在暴雨期間用以調(diào)洪的庫容。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，這部分庫容在非雨季一般不許占用，雨季絕對不許占用。（3）蓄水庫容（V3）。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。（4）澄清庫容（V4）。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。（5）有效庫容（V5）。是指灘面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(shí)際可容納尾礦的庫容，按式1-1算得：V5=W/d1-1式中，V5為有效庫容，m3;W為設(shè)計根據(jù)選礦廠全部生產(chǎn)期限內(nèi)產(chǎn)出的尾礦總量，t；d為尾礦平均堆積干密度，t∕m3。圖1－1尾礦庫的庫容組成▽H1─某一壩頂標(biāo)高，對應(yīng)的水平面為AA′；▽H2─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′。該水位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。（6）尾礦庫的全庫容（V）。指某壩頂標(biāo)高時的各種庫容之和，可用式1-2表示：V=V1+V2+V3+V4+V51-2（7）尾礦庫的總庫容。指尾礦堆至最終設(shè)計壩頂標(biāo)高時的全庫容。2.尾礦庫的性能曲線尾礦庫的庫面面積、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1-2所示。設(shè)計時，可根據(jù)全庫容曲線確定各使用期的尾礦庫等別；生產(chǎn)部門可根據(jù)有效庫容曲線推算各年壩頂所達(dá)標(biāo)高，以便制定各年尾礦壩筑壩生產(chǎn)計劃；設(shè)計者根據(jù)匯水面積曲線進(jìn)行各使用期尾礦庫排洪驗(yàn)算。

圖1－2尾礦庫的性能曲線曲線H-Fm是高程-庫面面積曲線；曲線H-Vq是高程-全庫容曲線；曲線H-Fy是高程-有效庫容曲線；曲線H-Fh是高程-匯水面積曲線。（三）尾礦庫等別的劃分標(biāo)準(zhǔn)尾礦庫各生產(chǎn)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1－1進(jìn)行確定。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。如果尾礦庫失事后會使下游重要城鎮(zhèn)、工礦企業(yè)或重要鐵路干

線遭受嚴(yán)重災(zāi)害者，其設(shè)計等別可提高一等。表1－1尾礦庫等別劃分表尾礦庫級別全庫容V（萬m3）壩高H（m）一V≥50000H≥200二10000≤V＜50000100≤H＜200三1000≤V＜1000060≤H＜100四100≤V＜100030≤H＜60五V＜100H＜30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矮成正比。尾礦庫使用的特點(diǎn)是尾礦量由少到多，尾礦壩由矮到高，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)筑物就能兼顧各使用期的防洪要求，設(shè)計更加經(jīng)濟(jì)合理。因此，我國制定的設(shè)計規(guī)范允許按上述原則劃分尾礦庫等別。二、尾礦壩的設(shè)計尾礦壩是尾礦庫用來攔擋尾礦和水的圍護(hù)構(gòu)筑物。一般尾礦壩是由初期壩（又稱基礎(chǔ)壩）和后期壩（又稱尾礦堆壩）組成。只有當(dāng)尾礦顆粒極細(xì)，無法用尾礦堆壩者，才采用類似建水壩（即無后期壩）的形式貯存全部尾礦，習(xí)慣稱之為一次建壩。（一）初期壩的類型及其特點(diǎn)在礦山主體工程基建期間，同時在尾礦壩址用土、石等材料修筑成的壩體稱為尾礦庫的初期壩，用以容納選礦廠生產(chǎn)初期0.5～1年排出的尾礦量，并作為后期壩的支撐及排滲棱體。初期壩的壩型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子壩壩腳或壩坡逸出，造成壩面沼澤化，不利于壩體的穩(wěn)定性。這種壩型適用于不用尾礦筑壩或因環(huán)保要求不允許向庫下游排放尾礦水的尾礦庫。透水初期壩──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)尾礦的透水性，可加快庫內(nèi)沉積尾礦的排水固結(jié)，并可降低壩體浸潤線，因而有利于提高壩體的穩(wěn)定性。這種壩型是初期壩比較理想的壩型。透水初期壩的主要壩型有堆石壩或在各種不透水壩體上游坡面設(shè)置排滲通道的壩型。初期壩具體有以下幾種壩型：1.均質(zhì)土壩；2.透水堆石壩；3.廢石壩；4.砌石壩；5.混凝土壩。（二）初期壩的構(gòu)造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1－2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1－2初期壩壩頂最小寬度壩高（m）壩頂最小寬度（m）＜102.510～203.020～303.5＞304.02.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10～15米高度設(shè)置一寬度為1～2米的馬道，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1/5～1/3，頂寬為1.5～2.0米，邊坡坡比為1∶1～1∶1.55.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，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?，F(xiàn)在普遍采用土工布（又稱無紡?fù)凉た椢铮┳鞣礊V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。（三）后期壩的類型及其特點(diǎn)選礦廠投產(chǎn)后，在生產(chǎn)過程中隨著尾礦的不斷排入尾礦庫，在初期壩壩頂以上用尾砂逐層加高筑成的小壩體，稱之為子壩。子壩用以形成新的庫容，并在其上敷設(shè)放礦主管和放礦支管，以便繼續(xù)向庫內(nèi)排放尾礦。子壩連同子壩壩前的尾礦沉積體統(tǒng)稱為后期壩（也稱尾礦堆積壩）?？梢姾笃趬纬掠纹旅嬗忻鞔_的邊界外，沒有明確的內(nèi)坡面分界線。也可認(rèn)為沉積灘面即為其上游坡面。根據(jù)其筑壩方式可分為下列幾種基本類型：1.上游式尾礦筑壩上游式筑壩的特點(diǎn)是子壩中心線位置不斷向初期壩上游方向移升，壩體由流動的礦漿自然沉積而成。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，管理相對簡單，運(yùn)營費(fèi)用較低等優(yōu)點(diǎn)，且對庫址地形沒有太特別的要求，所以國內(nèi)外均普遍采用。2.下游式尾礦筑壩下游式尾礦筑壩是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(diǎn)是子壩中心線位置不斷向初期壩下游方向移升。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。但分級設(shè)施費(fèi)用較高，且只實(shí)用于顆粒較粗的原尾礦，又要有比較狹窄的壩址地點(diǎn)。國外使用較多，國內(nèi)使用尚少見。3.中線式尾礦筑壩中線式尾礦筑壩工藝與下游式尾礦筑壩類似，但壩頂中心線位置始終不變。其優(yōu)缺點(diǎn)介于上游式與下游式之間。4.濃縮錐式尾礦筑壩濃縮錐式尾礦筑壩是將濃度55%以上的濃縮尾礦用管道輸送到堆存場地的某個點(diǎn)集中排放，沉積的尾礦自然行成錐形堆體，堆體表面坡度一般只有5%~6%。占地面積較大，且需高效濃縮設(shè)施。所有型式的后期壩下游坡的坡度均須通過穩(wěn)定性分析確定。（四）尾礦壩穩(wěn)定性分析簡介尾礦壩穩(wěn)定分析主要指抗滑穩(wěn)定、滲透穩(wěn)定和液化穩(wěn)定的分析。1.抗滑穩(wěn)定分析抗滑穩(wěn)定分析是研究尾礦壩（包括初期壩和后期壩）的下游壩坡抵抗滑動破壞的能力的問題。設(shè)計一般要通過計算給出定量的評價。計算之前，先要擬定計算剖面。后期壩壩坡憑經(jīng)驗(yàn)假定；浸潤線位置由滲流分析確定；壩基土層的物理力學(xué)指標(biāo)通過工程地質(zhì)勘察確定；后期壩的物理力學(xué)指標(biāo)可參照類似尾礦的指標(biāo)確定，有條件者應(yīng)在老尾礦壩上勘察確定。計算時，假定多個滑動面，根據(jù)滑動體的受力狀態(tài)，求出滑動力和抗滑力。用滑動力與滑動力之比值作為抗滑穩(wěn)定的安全系數(shù)。設(shè)計的作用就是要采取多種措施，確保最小的安全系數(shù)不小于設(shè)計規(guī)范的規(guī)定。我國現(xiàn)行《選礦廠尾礦設(shè)施設(shè)計規(guī)范（ZBJ1-90）》規(guī)定：尾礦壩壩坡抗滑穩(wěn)定最小安全系數(shù)不得小于表1-3的數(shù)值。影響尾礦壩穩(wěn)定性的因素很多。一般情況下，尾礦堆積的高度越高、下游坡坡度越陡、壩體內(nèi)浸潤線的位置越淺、庫內(nèi)的水位越高、壩基和壩體土料的抗剪強(qiáng)度越低，抗滑穩(wěn)定的安全系數(shù)就越小；反之安全系數(shù)就越大。

表1-3尾礦壩壩坡抗滑穩(wěn)定最小安全系數(shù)值運(yùn)行情況壩的級別1234～5正常運(yùn)行1.301.251.201.15洪水運(yùn)行1.201.151.101.05特殊運(yùn)行1.101.051.051.00注：表中“正常運(yùn)行”是指尾礦庫水位處于正常生產(chǎn)水位時的運(yùn)行情況；“洪水運(yùn)行”是指尾礦庫水位處于最高洪水位時的運(yùn)行情況；“特殊運(yùn)行”是指尾礦庫水位處于最高洪水位時，又遇到設(shè)計烈度的地震情況下運(yùn)行。2.滲透穩(wěn)定分析尾礦水在壩體、壩肩和壩基土中受重力作用總是由高處向低處滲透流動，簡稱滲流。在庫水位一定時，壩體橫剖面上穩(wěn)定滲流的自由水面線（或滲流頂面線）叫浸潤線。由于滲流受到土粒的阻力，浸潤線就產(chǎn)生水力坡降，稱為滲透坡降，以IS表示。滲透坡降越大，對土粒的壓力就越大。使土體開始產(chǎn)生不允許的流土、管涌等變形的滲透坡降稱為臨界坡降，以IL表示。尾礦壩滲流分析的任務(wù)之一是確定浸潤線的位置，從而判斷浸潤線在壩體下游坡面逸出部位的滲透坡降是否超過臨界坡降。滲透穩(wěn)定的安全系數(shù)K由下式表示：K=IL/IS1-3現(xiàn)行尾礦設(shè)計規(guī)范中對K值尚無具體規(guī)定，一般可根據(jù)壩的級別將K值限制在2-2.5之間為宜。由于尾礦壩是一個特別復(fù)雜的非均質(zhì)體，目前尾礦壩滲流研究成果還難以準(zhǔn)確確定浸潤線的位置。因此，設(shè)計為安全計，對級別較高的尾礦壩結(jié)合抗滑穩(wěn)定的需要，大多采取措施使浸潤線不致在坡面逸出；對級別較低的尾礦壩可在逸出部位采取貼坡反濾加以保護(hù)。3.液化穩(wěn)定分析所謂液化就是飽和砂土在振動作用下抗剪強(qiáng)度驟然下降為零而成為粘滯液體的現(xiàn)象。尾礦壩在大地震時可能發(fā)生液化，如果這種液化發(fā)生在壩體下游坡部位，則會引起邊坡坍塌，危害甚大。即使不坍塌，其抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)也大大降低。尾礦壩的抗震計算（即液化穩(wěn)定分析）包括地震液化分析和穩(wěn)定分析。我國現(xiàn)行《構(gòu)筑物抗震設(shè)計規(guī)范》規(guī)定：地震設(shè)防烈度為6度地區(qū)的尾礦壩可不進(jìn)行抗震計算，但應(yīng)滿足抗震構(gòu)造和工程措施要求，具體構(gòu)造和要求見規(guī)范；6度和7度時，可采用上游式筑壩；8度和9度時，宜采用中線式或下游式筑壩工藝，經(jīng)論證可行時，也可采用上游式筑壩工藝。三級及以下尾礦壩的液化分析可采用一維簡化動力法計算；一級和二級尾礦壩，應(yīng)采用二維時程法進(jìn)行計算分析。尾礦壩的穩(wěn)定分析可按圓弧滑動面的規(guī)定計算。尾礦壩的地震穩(wěn)定性最小安全系數(shù)值應(yīng)符合表1-4的規(guī)定。表1-4地震穩(wěn)定性最小安全系數(shù)值效應(yīng)組合壩的等級

二級三級四、五級組合I1.151.101.05組合II1.051.051.00注：組合I：自重作用效應(yīng)、正常水位的滲透壓力、地震作用效應(yīng)和地震動引起的孔隙水壓力；組合II：自重作用效應(yīng)、設(shè)計洪水位的滲透壓力、地震作用效應(yīng)和地震動引起的孔隙水壓力。三、尾礦庫排洪系統(tǒng)（一）排洪系統(tǒng)布置的原則尾礦庫設(shè)置排洪系統(tǒng)的作用有二：一是為了及時排除庫內(nèi)暴雨；二是兼作回收庫內(nèi)尾礦澄清水用。對于一次建壩的尾礦庫，可在壩頂一端的山坡上開挖溢洪道排洪。其形式與水庫的溢洪道相類似。對于非一次建壩的尾礦庫，排洪系統(tǒng)應(yīng)靠尾礦庫一側(cè)山坡進(jìn)行布置。選線應(yīng)力求短直；地基的工程地質(zhì)條件應(yīng)盡量均勻，最好無斷層、破碎帶、滑坡帶及軟弱巖層。尾礦庫排洪系統(tǒng)布置的關(guān)鍵是進(jìn)水構(gòu)筑物的位置。我們知到：壩上排礦口的位置在使用過程中是不斷改變的，進(jìn)水構(gòu)筑物與排礦口之間的距離應(yīng)始終能滿足安全排洪和尾礦水得以澄清的要求。也就是說，這個距離一般應(yīng)不小于尾礦水最小澄清距離、調(diào)洪所需灘長和設(shè)計最小安全灘長（或最小安全超高所對應(yīng)的灘長）三者之和。當(dāng)采用排水井作為進(jìn)水構(gòu)筑物時，為了適應(yīng)排礦口位置的不斷改變，往往需建多個井接替使用，相鄰二井井筒有一定高度的重疊（一般為0.5～1.0米當(dāng)采用排水斜槽方案排洪時，為了適應(yīng)排礦口位置的不斷改變，需根據(jù)地形條件和排洪量大小確定斜槽的斷面和敷設(shè)坡度。有時為了避免全部洪水流經(jīng)尾礦庫增大排水系統(tǒng)的規(guī)模，當(dāng)尾礦庫淹沒范圍以上具備較緩山坡地形時，可沿庫周邊開挖截洪溝或在庫后部的山谷狹窄處設(shè)攔洪壩和溢洪道分流，以減小庫區(qū)淹沒范圍內(nèi)的排洪系統(tǒng)的規(guī)模。排洪系統(tǒng)出水口以下用明渠與下游水系連通。（二）排洪計算步驟簡介洪水計算的目的在于根據(jù)選定的排洪系統(tǒng)和布置，計算出不同庫水位時的泄洪流量，以確定排洪構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)尺寸。當(dāng)尾礦庫的調(diào)洪庫容足夠大，可以容納得下一場暴雨的洪水總量時，問題就比較簡單，先將洪水匯積后再慢慢排出，排水構(gòu)筑物可做得較小，工程投資費(fèi)用最低；當(dāng)尾礦庫沒有足夠的調(diào)洪庫容時，問題就比較復(fù)雜。排水構(gòu)筑物要做得較大，工程投資費(fèi)用較高。一般情況下尾礦庫都有一定的調(diào)洪庫容，但不足以容納全部洪水，在設(shè)計排水構(gòu)筑物時要充分考慮利用這部分調(diào)洪庫容來進(jìn)行排洪計算，以便減小排水構(gòu)筑物的尺寸，節(jié)省工程投資費(fèi)用。排洪計算的步驟一般如下：（1）確定防洪標(biāo)準(zhǔn)。我國現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范規(guī)定尾礦庫的防洪標(biāo)準(zhǔn)按表1-5確定。當(dāng)確定尾礦庫等別的庫容或壩高偏于下限，或尾礦庫使用年限較短，或失事后危害較輕者，宜取重現(xiàn)期的下限；反之，宜取上限。（2）洪水計算及調(diào)洪演算。確定防洪標(biāo)準(zhǔn)后，可從當(dāng)?shù)厮氖謨圆榈糜嘘P(guān)降雨量等水文參數(shù)，先求出尾礦庫不同高程匯水面積的洪峰流量和洪水總量，這叫洪水計算。再根據(jù)尾礦沉積灘的坡度求出不同高程的調(diào)洪庫容，這叫調(diào)洪演算。表1－5尾礦庫防洪標(biāo)準(zhǔn)尾礦庫等別一二三四五洪水重現(xiàn)期(a）

1000~5000或PMF500~1000200~500100~200100（3）排洪計算。根據(jù)洪水計算及調(diào)洪演算的結(jié)果，再進(jìn)行庫內(nèi)水量平衡計算，就可求出經(jīng)過調(diào)洪以后的洪峰流量。該流量即為尾礦庫所需排洪流量。最后，設(shè)計者以尾礦庫所需排洪流量作為依據(jù)，進(jìn)行排洪構(gòu)筑物的水力計算，以確定構(gòu)筑物的凈空斷面尺寸。（三）排洪構(gòu)筑物的類型及其特點(diǎn)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。尾礦壩下游坡面的洪水用排水溝排除。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，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。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。結(jié)構(gòu)合理，進(jìn)水量大，操作也較簡便。從六十年代后期起，廣泛采用。井圈疊裝式和砌塊式等型式排水井分別用預(yù)制拱板和預(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，整體性差些，應(yīng)用不多。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。洪道常用于一次性建庫的排洪進(jìn)水構(gòu)筑物。為了盡量減小進(jìn)水深度，往往作成寬淺式結(jié)構(gòu)。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，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，荷載較大，一般采用鋼筋混凝土管。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。因?yàn)楫?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。四、尾礦庫設(shè)計的主要參數(shù)與安全要求1.設(shè)計基礎(chǔ)資料的主要參數(shù)（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）尾礦漿的流量及其濃度；（4）尾礦沉積灘的坡度；（5）尾礦漿的最小澄清距離；（6）尾礦庫內(nèi)平均堆積干密度；（7）尾礦庫地區(qū)的地震設(shè)防烈度及氣象資料；（8）尾礦庫址工程水文地質(zhì)條件。以上各參數(shù)及資料是尾礦庫設(shè)計必不可少的。一般應(yīng)由企業(yè)提供，隨著今后生產(chǎn)工藝的改進(jìn)，若上述參數(shù)有變化，須及時將新的參數(shù)提供給設(shè)計部門，以便對原設(shè)計做必要的修改。2.設(shè)計成品的主要參數(shù)（1）總庫容及總壩高。（2）各運(yùn)行期尾礦庫的等別（設(shè)計規(guī)范規(guī)定同一個尾礦庫在運(yùn)行期間，庫容由小到大，壩高由矮到高，庫的等別也可隨之變化，這樣可大大節(jié)省基建投資）。（3）各運(yùn)行期的防洪標(biāo)準(zhǔn)。（4）初期壩壩型、壩高和上、下游壩坡。（5）后期壩壩型、壩高和下游壩坡及堆壩逐年上升速度。（6）壩體穩(wěn)定安全系數(shù)。（7）子壩堆筑方式。（8）浸潤線控制深度。（9）尾礦庫匯水面積。（10）各運(yùn)行期的所需調(diào)洪深度及所需排洪流量。（11）設(shè)計洪水位時的最小安全超高和最小安全灘長（注意，這里不時指設(shè)計規(guī)范中的最小安全超高和最小安全灘長）。（12）排洪構(gòu)筑物的型式及尺寸。一個完善的設(shè)計對以上主要參數(shù)不僅要求數(shù)據(jù)明確，而且都要有詳細(xì)確切的論證。3.尾礦庫設(shè)計的安全要求如前所述，尾礦庫實(shí)際上是一個處于高勢能狀態(tài)的泥石流源，尾礦庫一旦失事，往往造成特大災(zāi)害。其安全故然有賴于勘察、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)，作用更為突出和重要。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)研究勘察報告和基礎(chǔ)資料外，在具體設(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，各種運(yùn)行狀態(tài)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，在設(shè)計文件中必須有明確的交代，以便施工和生產(chǎn)部門嚴(yán)格按設(shè)計要求進(jìn)行管理。下面就尾礦庫初步設(shè)計相關(guān)內(nèi)容描述如下：（濕堆及干堆）

1、緒論（濕堆）1.1工程概況1.2尾礦庫自然地理環(huán)境1.2.1庫區(qū)位置、地形及地貌對庫區(qū)地理位置，地形地貌的描述；附交通圖、庫區(qū)圖紙。（工勘中可以找到相關(guān)內(nèi)容）1.2.2對庫區(qū)氣象情況描述。（工勘中可以找到相關(guān)內(nèi)容）1.3設(shè)計依據(jù)1.3.1基礎(chǔ)依據(jù)1、《中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法》2005.4.1；2、《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38號令2011.7.1；3、1:50000區(qū)域地形圖和1:500尾礦庫地形圖；4、云南省暴雨洪水查算圖表（云南省水利水電廳1992年）；5、《XXXX工程地質(zhì)勘察報告》，2011年5月；1.3.2設(shè)計規(guī)范、參考資料①設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)：1、《中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法》2005.4.12、《一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB18599-2001）3、《尾礦庫安全技術(shù)規(guī)程》（AQ2006-2005）國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局2006.3.14、水利水電工程設(shè)計洪水計算規(guī)范（SL44-2006）5、城市防洪工程設(shè)計規(guī)范（CJJ50-1997）6、防洪標(biāo)準(zhǔn)（GB50201-94）7、水工建筑物抗震設(shè)計規(guī)范（DL5073-1997）8、建筑抗震設(shè)計規(guī)范（GB50011-2010）9、構(gòu)筑物抗震設(shè)計規(guī)范（GB50191-93）10、選礦廠尾礦設(shè)施設(shè)計規(guī)范（ZBJ1-90）11、砌石壩設(shè)計規(guī)范（SL25-2006）12、水工擋土墻設(shè)計規(guī)范（SL379-2007）13、給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB50069-2002）14、給水排水工程管道結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB50332-2002）15、給水排水工程埋地鋼管管道結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)程（CECS141:2002）16、地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3838-2002）17、污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8978-1996）②施工、驗(yàn)收、管理標(biāo)準(zhǔn)1、尾礦設(shè)施施工及驗(yàn)收規(guī)程（YS5418-95）2、砌石工程施工及驗(yàn)收規(guī)范（GBJ203-2002）3、土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范（GB50290-98）4、《冶金礦山尾礦設(shè)施管理規(guī)程》（冶金部、有色總公司1990年7月）根據(jù)需要增加相關(guān)規(guī)范，不相關(guān)的規(guī)范應(yīng)該刪除1.4設(shè)計原則（1）遵循國家規(guī)定的有關(guān)工業(yè)固體廢棄物處置場建設(shè)的基本建設(shè)方針、規(guī)定和技術(shù)政策，嚴(yán)格執(zhí)行國家規(guī)定的有關(guān)現(xiàn)行規(guī)范、規(guī)程及標(biāo)準(zhǔn)。（2）尾礦庫的建設(shè)應(yīng)充分利用當(dāng)?shù)氐牡匦?、地貌條件，作好環(huán)境保護(hù)，防止水土流失。（3）在確保安全的條件下，采用技術(shù)、經(jīng)濟(jì)兩方面優(yōu)化可行的設(shè)計方案，應(yīng)優(yōu)先利用當(dāng)?shù)刂尾牧?，盡可能降低工程投資。（4）確保尾礦庫設(shè)施安全可靠，盡量減少對環(huán)境的破壞和污染，提高回水利用。1.5設(shè)計內(nèi)容（1）以《XXXX工程地質(zhì)勘察報告》的結(jié)論和建議，在所選處建設(shè)尾礦庫；然后按選廠的生產(chǎn)規(guī)模及服務(wù)年限，確定尾礦庫最終使用標(biāo)高、初期壩的壩型及壩體設(shè)計；（2）根據(jù)選廠的生產(chǎn)工藝，結(jié)合尾礦的特性，選擇合理的堆壩方式并進(jìn)行尾礦壩的壩體邊坡抗滑穩(wěn)定計算；（3）依據(jù)尾礦庫防洪設(shè)計的要求及尾礦庫地形條件，進(jìn)行洪水計算；選擇適宜的排洪方式以及確定排洪構(gòu)筑物的斷面尺寸；（4）進(jìn)行工程投資估算。2、區(qū)域地質(zhì)及場區(qū)工程地質(zhì)條件2.1水文及區(qū)域地質(zhì)2.1.1水文對區(qū)域水文描述。（工勘中可以找到相關(guān)內(nèi)容）2.1.2區(qū)域地質(zhì)及構(gòu)造對區(qū)域地質(zhì)及構(gòu)造的描述。（工勘中可以找到相關(guān)內(nèi)容）2.1.3地震對區(qū)域地質(zhì)及構(gòu)造的描述。（工勘中可以找到相關(guān)內(nèi)容）2.2場區(qū)工程地質(zhì)條件2.2.1地層巖性2.2.12.2.12.2.22.2.3水文地質(zhì)條件2.2.3.1地下水2.2.3.2地表水2.3巖土工程評價2.3.1場地穩(wěn)定性及適宜性評價（工勘中可以找到相關(guān)內(nèi)容）2.3.2巖土的滲透性能分析（工勘中可以找到相關(guān)內(nèi)容）2.3.3庫區(qū)及壩區(qū)巖土評價（工勘中可以找到相關(guān)內(nèi)容）2.3.4地基均勻性評價（工勘中可以找到相關(guān)內(nèi)容）2.3.5地震效應(yīng)評價（工勘中可以找到相關(guān)內(nèi)容）2.3.6尾礦壩壩基持力層選擇及施工評價（工勘中可以找到相關(guān)內(nèi)容）2.4工勘結(jié)論與建議2.4.1結(jié)論結(jié)合工勘的結(jié)論對尾礦庫建設(shè)的初步設(shè)計綜合評價。2.4.2建議結(jié)合工勘的結(jié)論對尾礦庫建設(shè)的提出相關(guān)建議。3、尾礦庫設(shè)計3.1選廠工藝流程附選礦流程圖3.2工藝資料工藝資料見表3-1。表3-1工藝數(shù)據(jù)序號項(xiàng)目數(shù)據(jù)1選廠規(guī)模2選廠工作制度3尾礦庫服務(wù)年限4尾礦產(chǎn)率5選廠尾礦排放輸送濃度6年產(chǎn)尾礦（干尾礦）7液固比8尾礦粒度9尾礦堆積平均干密度10尾礦出口標(biāo)高11匯水面積12年平均降雨量13抗震烈度3.3庫容曲線根據(jù)實(shí)測的1：500地形圖量測，并考慮后期堆積壩放坡的影響后，高程~庫容成果如下表所列：表初期壩高程~庫容~面積曲線表等高線標(biāo)高（m）等高線面積Sv(m2)相鄰兩等高線面積平均值（m2）相鄰兩等高線間的容積V（m3）累加總庫容積ΣV累計庫容（m3）利用系數(shù)K有效庫容ΣV累計有效庫容（m3）由以上庫容計算表，可確定庫容--高程曲線（H-V）。3.4尾礦庫庫址選擇3.4.1庫址選擇原則尾礦庫庫址的選擇在很大程度上決定尾礦設(shè)施基建和經(jīng)營費(fèi)用的大小以及管理工程的繁簡程度。依據(jù)《尾礦庫安全技術(shù)規(guī)程》（AQ2006-2005）的第5.2.1條之規(guī)定，在選擇尾礦庫時應(yīng)綜合考慮下列原則：（1）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)的上游；（2）不應(yīng)位于全國和省重點(diǎn)保護(hù)名勝古跡的上游；（3）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；（4）不宜位于有開采價值的礦床上面；（5）匯水面積小，有足夠的庫容和初、中期庫長。（6）庫區(qū)附近有足夠的筑壩材料；（7）筑壩工程量小，生產(chǎn)管理方便。3.4.2庫址選擇根據(jù)庫址選擇原則和庫現(xiàn)場環(huán)境確定庫址的選擇3.4.3尾礦相關(guān)指標(biāo)該公司擬建的選廠生產(chǎn)規(guī)模為。相關(guān)資料如下：選廠生產(chǎn)規(guī)模：；工作制度：天/年，班/天，小時/班；尾礦產(chǎn)率：%；尾礦堆積干容重：t/m3；尾礦排放礦漿濃度：%；尾礦礦漿水固比：；排尾量（干尾礦）：t/d，萬t/a（萬m3/a）；3.5初期壩3.5.1壩型根據(jù)實(shí)地勘察和業(yè)主要求確定壩型3.5.2壩高確定依據(jù)《選礦廠尾礦設(shè)施設(shè)計規(guī)范》（ZBJ1-90）第3.1.3條之規(guī)定，初期壩壩高的確定應(yīng)滿足下列要求：（1）貯存選礦廠投產(chǎn)后半年以上的尾礦量；（2）澄清尾礦水；（3）調(diào)蓄洪水；（4）利用尾礦庫調(diào)蓄生產(chǎn)供水時，貯存所需的調(diào)蓄水量。3.5.3初期壩的等別根據(jù)《選礦廠尾礦設(shè)施設(shè)計規(guī)范》和《尾礦庫安全技術(shù)規(guī)程》規(guī)定的尾礦庫等別劃分標(biāo)準(zhǔn)確定該尾礦庫等別，尾礦庫等別劃分標(biāo)準(zhǔn)見表3-。

表尾礦庫等別劃分標(biāo)準(zhǔn)表尾礦庫級別全庫容V（萬m3）壩高H（m）一V≥50000H≥200二10000≤V＜50000100≤H＜200三1000≤V＜1000060≤H＜100四100≤V＜100030≤H＜60五V＜100H＜303.5.4筑壩材料及要求根據(jù)工勘結(jié)論及業(yè)主要求選擇筑壩材料，筑壩的施工指標(biāo)。3.6后期堆壩3.6.1堆壩方式子壩一般為2m高，頂寬2m，坡比1:2，總坡比控制在1:4左右3.6.2尾礦堆壩壩高確定按規(guī)范說計算服務(wù)年限所需庫容，按下式公式計算：式中：Vz——所需尾礦庫的總庫容，m3；W——選廠排出的尾礦量，萬t/a；N——選廠設(shè)計生產(chǎn)年限(年)，a；rd——尾礦平均堆積干容重，t/m3；?z——尾礦庫的終期庫容利用系數(shù)。根據(jù)計算總庫容在庫容曲線中查找出總壩高。3.6.3庫容等別根據(jù)《選礦廠尾礦設(shè)施設(shè)計規(guī)范》和《尾礦庫安全技術(shù)規(guī)程》規(guī)定的尾礦庫等別劃分標(biāo)準(zhǔn)確定該尾礦庫等別，尾礦庫等別劃分標(biāo)準(zhǔn)見表。表尾礦庫等別劃分標(biāo)準(zhǔn)表等別全庫容V（萬m3）壩高H（m）一二等庫具備提高等別條件者二三四五V≥100001000≤V＜10000100≤V＜1000V＜100H≥10060≤H＜10030≤H＜60H＜30注：全庫容與壩高兩者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)計等別提高一等。將上述確定的尾礦庫總庫容、壩高等參數(shù)與劃分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對照，尾礦庫等別的確定除與總壩高和總庫容有關(guān)外，還與尾礦庫一旦失事影響下游居民和設(shè)施程度有關(guān)。3.6.4尾礦庫設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的確定根據(jù)《選礦廠尾礦設(shè)施設(shè)計規(guī)范》和《尾礦庫安全技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)確定尾礦庫設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，尾礦庫按等別劃分的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)見表。表尾礦庫相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)尾礦庫等別一二三四五最小安全超高m1.51.00.70.50.4最小干灘長度m150100705040主要構(gòu)筑物等級12345防洪標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計100～20050～10030～5020～30校核1000～2000500～1000200～500100～20050～100設(shè)計確定該尾礦庫等別為等尾礦庫。根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)綜合確定該尾礦庫的主要構(gòu)筑物等級為級。防洪標(biāo)準(zhǔn)初期按洪水頻率為%（年一遇洪水重現(xiàn)期）設(shè)防，中、后期按洪水頻率為%（年一遇洪水重現(xiàn)期）設(shè)防。尾礦庫最小干灘長度m且安全超高不小于m。該區(qū)的抗震設(shè)防烈度為度，地震加速度值為g。3.6.5尾礦子壩堆筑尾礦堆壩按上游法筑壩，壩頂標(biāo)高m，堆壩高m，分級子壩進(jìn)行堆筑，堆筑子壩的平均坡比為，子壩上、下游邊坡為1：2.0，高度為2m，頂寬2m。取沉積于庫前的粗顆粒尾砂裝入塑料編織袋筑成，并用塊石護(hù)坡，護(hù)坡厚度為3.6.6壩體排滲設(shè)施根據(jù)具體的壩型設(shè)置相應(yīng)的排滲措施。分為初期壩體的排滲措施，后期堆壩的排滲措施。一般后期排滲用排滲盲溝進(jìn)行排滲。3.7尾礦輸送系統(tǒng)3.7.1礦漿輸送量采用下式計算礦漿流量。，其中式中：--尾礦漿正常輸送流量，m3/s；--尾礦固體量，t/d，取t/d；--尾礦顆粒密度，取t/m3；--水的密度，取t/m3；--礦漿中水重與尾礦固體重的比值（水固比），本工程為；--礦漿的重量濃度，本工程為%；由此可以計算出礦漿的輸送流量為m3/s；流量波動范圍取±10%。3.7.2尾礦輸送方案作為一個尾礦庫，尾礦輸送部分是整個尾礦庫的重要組成部分。作為濕堆尾礦庫一般有兩種方案：管道自流輸送方案和明溝自流輸送方案。3.7.3自流水力計算（1）臨界管徑計算參照《漿體管道輸送設(shè)備實(shí)用選型手冊》（冶金工業(yè)出版社）推薦公式，采用B、C克諾羅茲公式進(jìn)行臨界管徑計算。式中：--漿體流量，m3/s，取1.1Q，為m3/s；--固體物料重度，本工程取t/m3；--重度修正系數(shù)，；--臨界管徑，m；--漿體重量稠度的倍。（2）水力坡降計算采用下式計算水力坡降。式中：--漿體的水力坡降，mH2O/m；--漿體重度，本工程取t/m3；--輸送與漿體流速相等的清水的水力坡降，mH2O/m，經(jīng)查表，本工程取%。由此可以計算出管道的水力坡降為%，根據(jù)地形要求，本次設(shè)計采用%。3.7.4尾礦輸送方式作為濕堆尾礦庫一般有兩種方案：管道自流輸送和明溝自流輸送3.8地基處理根據(jù)工勘結(jié)論選取相應(yīng)的處理措施4、尾礦壩體穩(wěn)定計算4、尾礦壩體穩(wěn)定計算4.1計算參數(shù)選定根據(jù)壩體結(jié)構(gòu)設(shè)計，壩體穩(wěn)定分析按不同部位分別取用對應(yīng)的物理力學(xué)指標(biāo)計算。本階段根據(jù)工勘報告及工程模擬分析確定各層物理力學(xué)指標(biāo)如表4-1。表4-1尾礦壩穩(wěn)定分析物理力學(xué)指標(biāo)計算值（見工勘報告）部位濕密度（g/cm3）飽和密度（g/cm3）摩擦角（度）凝聚力（kpa）尾礦壩尾礦壩基4.2尾礦壩滲流穩(wěn)定計算（1）浸潤線計算根據(jù)地勘試驗(yàn)成果，通過滲流計算確定壩體運(yùn)行水位的自由表面浸潤線。按《碾壓式土石壩設(shè)計手冊》介紹的方法—采用弱透水地基上的土石壩滲流計算方法計算壩體和壩基的滲漏量，并推求壩體浸潤線。計算程序采用北京理正巖土計算5.2版的《滲流分析計算程序》進(jìn)行壩體滲流計算，確定浸潤線。滲流計算滲透系數(shù)采用值見表4-2，滲流計算結(jié)果見表4-3表4-2滲流計算滲透系數(shù)采用值（見工勘報告）部位滲透系數(shù)（cm/s）尾礦壩尾礦壩基表4-3尾礦壩滲流計算結(jié)果表壩位最高洪水水力比降計算值允許水力比降[]尾礦壩標(biāo)準(zhǔn)剖面計算結(jié)果表明，尾礦壩壩體水力比降計算值小于允許水力比降，說明壩體滲流出逸點(diǎn)已滿足滲流穩(wěn)定要求，壩體不會發(fā)生滲透破壞。4.3邊坡穩(wěn)定計算（1）、斷面的選取選擇順流方向最大斷面為壩坡穩(wěn)定最不利斷面，只要此斷面滿足穩(wěn)定分析的安全要求，則整個壩體均滿足安全要求。斷面選取整個尾礦壩斷面。（2）、安全系數(shù)允許值根據(jù)《選礦廠尾礦設(shè)施設(shè)計規(guī)范》ZBJ1－90之規(guī)定，尾礦壩的級別為級，壩體穩(wěn)定計算按洪水運(yùn)行和特殊運(yùn)行兩種工況進(jìn)行校核。其安全系數(shù)控制值如下表所列：表4-4安全系數(shù)允許值計算工況規(guī)范規(guī)定值洪水運(yùn)行特殊運(yùn)行（3）、荷載組合《選礦廠尾礦設(shè)施設(shè)計規(guī)范》ZBJ1－90之規(guī)定：壩體穩(wěn)定計算的荷載，在洪水運(yùn)行期間由壩體自重及最高洪水位有可能形成的穩(wěn)定滲透壓力組成；在特殊運(yùn)行期間由壩體自重及最高洪水位有可能形成的穩(wěn)定滲透壓力及地震荷載組成。穩(wěn)定計算采用有效應(yīng)力法中的瑞典圓弧法進(jìn)行，計算程序采用北京理正軟件設(shè)計研究院編制的理正巖土計算5.2版理正邊坡穩(wěn)定分析計算程序。瑞典圓弧法簡介：

圖4-3瑞典圓弧法求安全系數(shù)瑞典條分法（有效應(yīng)力法）式中：K——整個滑體剩余下滑力計算的安全系數(shù)；L——單個土條的滑動面長度（m），L=bsecθ；W——條塊重力（kN），浸潤線以上取重度，以下取飽和重度；U——條塊所受到的浮力（kN）；D——條塊所受的滲透力（kN），據(jù)孔隙水壓力梯度場積分得出；θ——條塊的重力線與通過此條塊底面中點(diǎn)半徑之間的夾角（度）；α——條塊的滲透力與水平線的夾角（度）；C、φ——土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)，采用總應(yīng)力法時，取總應(yīng)力指標(biāo)，采用有效應(yīng)力法時，取有效應(yīng)力指標(biāo)。（4）、計算結(jié)果計算結(jié)果見下表：表4-5尾礦壩邊坡穩(wěn)定計算成果表計算工況計算安全系數(shù)規(guī)范規(guī)定值是否滿足要求洪水運(yùn)行是特殊運(yùn)行是由此可知，尾礦壩邊坡在各種工況下的安全系數(shù)均能滿足要求。（計算過程采用理正巖土5.2版進(jìn)行驗(yàn)算。）4.4計算結(jié)論根據(jù)《選礦廠尾礦設(shè)施設(shè)計規(guī)范》（ZBJ1－90）規(guī)定，尾礦庫工程建筑物等別為等。因該尾礦庫按度地震烈度設(shè)計，設(shè)計地震加速度為g。從計算結(jié)果可見，計算的安全系數(shù)滿足規(guī)范要求，設(shè)計斷面對可能出現(xiàn)的各種工況都是安全的。5、尾礦庫的水文計算5.1水文計算5.1.1指導(dǎo)思想及原則執(zhí)行國家、行業(yè)和部門的有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和規(guī)定，力求做到切合實(shí)際，成果可靠，安全合理，提出保證項(xiàng)目能滿足防洪要求的措施和建議。5.1.2編制依據(jù)（1）《尾礦設(shè)施設(shè)計》，冶金工業(yè)出版社。5.1.3規(guī)范規(guī)程（1）《選礦廠尾礦設(shè)施設(shè)計規(guī)范》ZBJ1-90；（2）《防洪標(biāo)準(zhǔn)》GB50201-94；（3）《水利水電工程設(shè)計洪水計算規(guī)范》（SL44－2006）；（4）《云南省暴雨統(tǒng)計參數(shù)圖集》（2007年版）；（5）《云南省暴雨洪水查算圖表實(shí)用手冊》（1992年版）。5.1.4水文氣象資料5.2設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)尾礦庫等別洪水重現(xiàn)期（a）初期中、后期5.3洪水設(shè)計及計算1.洪峰流量的計算區(qū)域匯水面積為km2，其中庫內(nèi)匯水面積為km2，根據(jù)《尾礦壩設(shè)計手冊》ISBN—845—78645—4可知，如尾礦庫的匯水面積＜0.1km2，按簡化公式近似計算，即公式:SP-------設(shè)計頻率p的暴雨雨力(mm/h)F-------壩趾以上的匯水面積(km2)如尾礦庫的匯水面積＞0.1km2，尾礦庫的庫外設(shè)計頻率p的洪峰流量按下推理公式求出，即公式:QP=A(SPF)B/(L/mj1/3)C—ｕDF式中：QP-------設(shè)計頻率p的洪峰流量（m3/s）A、B、C、D-------最大洪峰流量計算系數(shù)SP-------設(shè)計頻率p的暴雨雨力(mm/h)F-------壩趾以上的匯水面積(km2)L-------由壩趾至分水嶺的主河槽長度，（km）m-------匯流參數(shù)j-------主河槽的平均坡降ｕ-------產(chǎn)流歷時內(nèi)流域平均滲率（mm/h）表5-2計算有關(guān)參數(shù)表及數(shù)值1流域特征匯水面積F（km2）2流域長度L（km）3平均坡度J4n1暴雨遞減指數(shù)5n2暴雨遞減指數(shù)6αt徑流系數(shù)7m匯流參數(shù)8H24(mm)多年日平均最大降雨量9H年(mm)年均值降雨量10K30p模比系數(shù)（30年重現(xiàn)期）11K100p模比系數(shù)（100年重現(xiàn)期）12X計算系數(shù)13Y計算系數(shù)2.洪水總量的計算計算公式采用《尾礦庫壩設(shè)計手冊》推薦的公式，即Wtp=1000αtHtpFWtp：歷時為t，頻率為P的洪水總量，m3；αt：與歷時為t相應(yīng)的洪量徑流系數(shù)；Htp：歷時為t，頻率p的降雨量（mm）；F：流域的匯水面積(km2)。5.4調(diào)洪庫容量確定設(shè)計洪水的降雨歷時采用24h計算,排出洪水時間不宜超過72h。5.5下泄流量的計算1.沉積灘以上洪水流量計算根據(jù)《尾礦壩設(shè)計手冊》的規(guī)定，確定排水構(gòu)筑物下泄流量的計算公式為：q=QP（1-W調(diào)/W總）式中：q—所需排水構(gòu)筑物的泄流量（m3/s）QP—設(shè)計頻率P的洪峰流量（m3/s）W調(diào)—調(diào)洪庫容（萬m3）W總—洪水總量（萬m3）經(jīng)計算，庫外所需排水構(gòu)筑物的泄流量應(yīng)＞m3/s。5.6排洪設(shè)施的確定5.6.1庫外排洪系統(tǒng)的確定（1）截洪溝，一般庫外排洪明渠采用梯形的斷面型式。截洪溝的水力計算流量公式：Q=ω·V流速公式：V=曼寧公式：C=式中：Q——流量（m3/s）ω——過水?dāng)嗝婷娣e（m2）V——流速（m/s）R——水力半徑（過水?dāng)嗝婷娣e與濕周的比值）（m）I——水力坡度，C——流速系數(shù)n——溝壁粗糙系數(shù)，擬定截洪溝寬為m，高m，則：ω=R=C==V==；Q=ω·V=排洪溝的最大排洪能力為m3/s，大于m3/s下泄流量，設(shè)計滿足年一遇洪水的要求。截水溝采用M漿砌石結(jié)構(gòu)，M砂漿抹面，抹面厚度約mm，矩形斷面，寬為m，高為m，縱坡為%，糙率取。（2）壩肩排水溝的設(shè)計。（3）回水池。在初期壩下游設(shè)置一回水池（在頂部設(shè)置欄桿進(jìn)行防護(hù)），根據(jù)選礦廠尾礦設(shè)施設(shè)計規(guī)范（ZBJ1-90）要求，尾礦庫回水池的容積，對于中、小型選礦廠不宜少于6-8小時的回水供水量。5.6.2庫內(nèi)排洪系統(tǒng)的設(shè)置：方案一：用浮船泵站回水，其優(yōu)點(diǎn)是取水均衡，水質(zhì)較好，可充分利用庫內(nèi)尾水的位能，節(jié)省電耗。方案二：用排水斜槽排出庫內(nèi)尾礦水至壩下游的回水池，利用回水池回水，其優(yōu)點(diǎn)是操作方便。為滿足尾礦回水容許懸浮物含量的要求，在尾礦庫整個使用期內(nèi)，取水構(gòu)筑物的位置都應(yīng)滿足最小澄清距離的要求。選擇完庫內(nèi)排洪系統(tǒng)后，對排洪系統(tǒng)進(jìn)行水力復(fù)核。尾礦澄清距離的計算：在尾礦水力沖積過程中，細(xì)粒尾礦隨礦漿水進(jìn)入尾礦池，并需在水中停留一定時間(流過一定距離——澄清距離)細(xì)顆粒才能下沉，使尾礦水得以澄清而達(dá)到一定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，澄清距離的計算參考圖5-1，采用下計算。圖5-1澄清距離計算示意圖式中L——所需澄清距離，m；h1——顆粒在靜水中下沉深度(即澄清水層的厚度)，取1.0mν——平均流速，m／s；Q——礦漿流量，m3／s；h2——礦漿流動平均深度，m，L3=m；n——同時工作的放礦口個數(shù)，；a——放礦管間距，m；u——顆粒在靜水中的沉降速度，m／s；u值計算如下。式中u——顆粒沉降速度，m／s；ρg——固體顆粒密度，t／m3；d——截流的最小顆粒直徑，m；v——清水運(yùn)動黏滯系數(shù)，m2／s，取。最終計算得L=m。則取水構(gòu)筑物的位置應(yīng)距離壩頂?shù)淖钚￠L度為：干攤長度+L+L3=。6、回水利用方案6.1選礦廠用水條件庫內(nèi)尾礦滲透水，通過初期壩下游回水池收集，收集的水再用水泵泵到高位水池進(jìn)行回水利用。6.2回水方案選定在尾礦壩下游設(shè)置一回水池（在頂部設(shè)置欄桿進(jìn)行防護(hù)），回水池尺寸選定為：長×寬×高=m×m×m，容積m3，用來收集庫內(nèi)尾礦滲透水，收集的水再用水泵泵到高位水池進(jìn)行回水利用?；厮栽O(shè)水泵房一座，內(nèi)設(shè)水泵兩臺（，流量m3/h，揚(yáng)程m，互為備用）。水泵揚(yáng)程按照集水井底面高程與選廠高位水池標(biāo)高差及管路損失確定，業(yè)主可以根據(jù)流量和揚(yáng)程自主選擇適宜的泵型、管道，并進(jìn)行管道鋪設(shè)。7、監(jiān)測及通訊系統(tǒng)7.1監(jiān)測系統(tǒng)根據(jù)《尾礦庫安全技術(shù)規(guī)程》：四級以上尾礦壩應(yīng)設(shè)置壩體位移和壩體浸潤線觀測設(shè)施。1、一般外表觀測一般外表觀測是對壩面是否受到人為或生物破壞，壩面是否出現(xiàn)裂縫、坍陷、隆起、滲水、流土、管涌等異?，F(xiàn)象進(jìn)行觀測。2、環(huán)保監(jiān)測在初期壩下游、渣庫兩側(cè)設(shè)置有污染擴(kuò)散觀測井。企業(yè)應(yīng)設(shè)專職人員對觀測井內(nèi)的水質(zhì)及礦山其它污染物進(jìn)行經(jīng)常檢測分析，為進(jìn)行環(huán)境管理、評價企業(yè)的環(huán)境質(zhì)量，防止污染，保護(hù)和改善環(huán)境提供依據(jù)。3、變形觀測變形觀測是為了及時掌握尾礦壩的變形情況，研究其有無滑坡破壞的趨勢，以確保尾礦壩的穩(wěn)定和安全。觀測設(shè)備包括觀測標(biāo)點(diǎn)、工作基點(diǎn)和起測基點(diǎn)。（1）觀測標(biāo)點(diǎn)觀測標(biāo)點(diǎn)埋設(shè)于壩體表層，用以表示壩的變形量。標(biāo)點(diǎn)布置選擇可控制主要變形情況的斷面，如最大壩高斷面，工程地質(zhì)變化較大地段。本次設(shè)計根據(jù)初期壩的實(shí)際情況在壩頂外緣、壩腳處共設(shè)2排標(biāo)點(diǎn)。該尾礦庫初期壩較短，設(shè)兩個觀測斷面，最大壩高處布設(shè)一斷面，另一斷面設(shè)在初期壩馬道上。在每個觀測橫斷面上，壩頂外緣、壩腳外15m范圍內(nèi)地面上布置觀測標(biāo)點(diǎn)。每排標(biāo)點(diǎn)延長線的兩端山體上增設(shè)工作基點(diǎn)和起測基點(diǎn)。(注：后期壩設(shè)一排標(biāo)點(diǎn)，共設(shè)3排標(biāo)點(diǎn))。（2）標(biāo)點(diǎn)結(jié)構(gòu)與埋設(shè)觀測標(biāo)點(diǎn)由底板、立柱和標(biāo)點(diǎn)頭三部分組成。工作基點(diǎn)為實(shí)施水平變形測量的基點(diǎn)。在壩端兩岸每一縱排標(biāo)點(diǎn)之延長線上各布置一點(diǎn)，要求不受壩體變形影響，又不受外來機(jī)械破壞而便于觀測的地方，其標(biāo)高宜接近觀測標(biāo)點(diǎn)的標(biāo)高。（3）起測基點(diǎn)起測基點(diǎn)為實(shí)施垂直變形測量的起點(diǎn)或終點(diǎn)。在每一排縱標(biāo)點(diǎn)之兩岸巖石上各設(shè)一點(diǎn)，其標(biāo)高大致接近。為了引測和校測起測基點(diǎn)的高程，尾礦壩附近應(yīng)有不少于3個水準(zhǔn)基點(diǎn)，并連結(jié)成觀測網(wǎng)。在觀測設(shè)備設(shè)置時，應(yīng)先作好兩岸工作基點(diǎn)和起測基點(diǎn)，然后據(jù)兩端工作基點(diǎn)連線控制每個觀測標(biāo)點(diǎn)之埋設(shè)位置，使標(biāo)點(diǎn)上十字線之縱線(平行于壩軸線方向的線)偏差不大于10mm。標(biāo)點(diǎn)上供測垂直位移的標(biāo)點(diǎn)頭應(yīng)位于左側(cè)。（4）水平變形觀測水平變形觀測采用視準(zhǔn)線法，以2個工作基點(diǎn)之連線（視準(zhǔn)線）為基準(zhǔn)，分別測量該縱排各觀測標(biāo)點(diǎn)的水平位移量。在工作基點(diǎn)A的支承托架上安放經(jīng)緯儀，后視工作基點(diǎn)B，照準(zhǔn)后視站標(biāo)，固定視準(zhǔn)線。然后用標(biāo)點(diǎn)站標(biāo)或測釬測讀觀測標(biāo)點(diǎn)與視準(zhǔn)線之偏移距離。倒轉(zhuǎn)鏡筒重對后視，再測讀一次，正、倒鏡各一次為一個測回，每一測點(diǎn)應(yīng)進(jìn)行二個測回，兩測回誤差不大于5mm，取其平均值作為該點(diǎn)觀測成果。（5）垂直變形觀測垂直變形觀測用水準(zhǔn)儀，據(jù)起測基點(diǎn)的標(biāo)高觀測標(biāo)點(diǎn)的標(biāo)高變化。按水準(zhǔn)測量程序及方法往返測量一次，測站和轉(zhuǎn)點(diǎn)數(shù)目盡量少，前后視距離應(yīng)相等，并不超過50m，往返測量閉合差不超過±2.8(n)1／2mm（中型），n為測站數(shù)。（6）觀測時間尾礦壩投入運(yùn)行初期每月觀測一次。當(dāng)壩體水平、垂直變形量已基本穩(wěn)定后（變化有規(guī)律）可減為每季或半年一次。當(dāng)遇有地震、暴雨或久雨，庫水位超過最高水位時，滲透情況嚴(yán)重時，變形量顯著增大時應(yīng)增加測次。庫內(nèi)設(shè)置清晰醒目的水位觀測標(biāo)尺，標(biāo)明正常水位和警戒水位。尾礦庫應(yīng)設(shè)有值班室，專管人員并應(yīng)配備對講機(jī)或固定電話等通訊設(shè)備。尾礦壩壩頂上應(yīng)設(shè)置照明燈，夜間對尾礦庫進(jìn)行安全檢查，出現(xiàn)安全隱患時及時處理并向企業(yè)主管領(lǐng)導(dǎo)報告。尾礦庫為五級，可以不設(shè)置相應(yīng)的觀測設(shè)施。尾礦壩的設(shè)計只進(jìn)行一般外表觀測。一般外表觀測是對壩面是否受到人為或生物破壞，壩面是否出現(xiàn)裂縫、坍陷、隆起、滲水、流土、管涌等異?，F(xiàn)象進(jìn)行觀測。7.2尾礦庫通訊及照明系統(tǒng)7.3尾礦庫供電尾礦庫供電直接采用選廠現(xiàn)有的線路連接。8、環(huán)境保護(hù)及水土保持8.1環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（1）環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)①《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB3.95-1996二級；②《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB3838-2002Ⅲ類；③《地下水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB/T14848－93Ⅲ類。（2）污染物排放標(biāo)準(zhǔn)①《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB16297-1996二級；②《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978-1996一級；③《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》GB12348-90Ⅱ類；④《一般工業(yè)廢物貯存、處置場污染控制標(biāo)準(zhǔn)》GB18599-2001；⑤國環(huán)字（86）第003號文《建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)管理辦法》；⑥國環(huán)字（87）第002號文《建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)設(shè)計規(guī)定》；⑦國家環(huán)?？偩?992年10月《防止尾礦污染環(huán)境管理規(guī)定》。8.2環(huán)境保護(hù)8.2.1環(huán)境保護(hù)措施尾礦庫的建設(shè)就是為了處理選礦廠尾礦和選礦的廢水的環(huán)保項(xiàng)目,尾礦庫的設(shè)計減少和消除尾礦及尾礦水對環(huán)境的破壞及污染。尾礦庫的主要污染源和污染物有尾礦中含有的S、Pb、As等有害物質(zhì)（根據(jù)不同性質(zhì)的尾礦寫相關(guān)的內(nèi)容）。設(shè)計處理方案：在初期壩下游設(shè)置一回水池，用于收集尾礦滲透水，收集的滲透水用水泵泵回選廠高位水池進(jìn)行凈化處理再利用。噪聲、粉塵對周圍環(huán)境影響不大。8.2.2尾礦溢流水的環(huán)境影響庫區(qū)產(chǎn)生的尾礦溢流水不外排，庫區(qū)下游設(shè)置回水池，尾礦溢流水匯集入池，用泵泵回選廠繼續(xù)使用。8.2.3噪聲對環(huán)境的影響尾礦庫運(yùn)行時除回水將產(chǎn)生低水平噪聲，無其他噪聲，礦區(qū)周邊居民甚少。故本次設(shè)計的尾礦庫在運(yùn)行中噪聲對居民及環(huán)境影響甚少。8.2.4粉塵對環(huán)境影響尾礦庫服務(wù)結(jié)束后，將覆土植草，基本可消除揚(yáng)塵危害。但在正常排放時，若不均勻放礦，局部干灘在干旱季節(jié)受風(fēng)力影響可能揚(yáng)塵，故正常生產(chǎn)中應(yīng)嚴(yán)格均勻放礦，粉塵對環(huán)境的影響較小。8.2.5環(huán)境影響分析尾礦庫的建設(shè)就是為了處理選礦廠尾礦和選礦的廢水的環(huán)保項(xiàng)目,尾礦庫的設(shè)計減少和消除尾礦及尾礦水對環(huán)境的破壞及污染。尾礦庫的主要污染源和污染物有尾礦的風(fēng)蝕揚(yáng)塵。設(shè)計處理方案：用回噴泵抽回水池的水對尾礦庫進(jìn)行回噴，防止渣塵飛揚(yáng)，因此有效保護(hù)環(huán)境污染。噪聲對居住在選廠周圍的居民有一定影響，粉塵對周圍環(huán)境影響不大。

8.3水土保持8.3.1水土保持措施1.生態(tài)環(huán)境保護(hù)措施（1）占用林地，砍伐樹木必須先經(jīng)林業(yè)部門批準(zhǔn)，并按規(guī)定辦理相關(guān)的林業(yè)補(bǔ)嘗手續(xù)。（2）施工期盡量避開降雨集中期，加強(qiáng)施工管理，盡量縮小施工范圍，盡量減少破壞植被，棄土應(yīng)妥善處置，及時恢復(fù)植被，盡量減少水土流失。（3）加強(qiáng)對職工生態(tài)保護(hù)意識的教育，嚴(yán)禁對周圍林、灌木進(jìn)行濫伐、破壞野生動物的棲息環(huán)境，嚴(yán)禁對野生動物濫捕濫殺。2.水環(huán)境保護(hù)措施（1）嚴(yán)禁生產(chǎn)廢水和尾礦廢水外排，影響下游地表水質(zhì)。（2）施工期和營運(yùn)期的生活污水、糞便應(yīng)妥善處理，不得直接排入地表水體，需設(shè)污水處理設(shè)施，達(dá)標(biāo)排放。（3）嚴(yán)格檢查施工機(jī)械和運(yùn)輸車輛，防止油料泄漏，嚴(yán)禁將殘油、廢油排入水體。3.大氣環(huán)境防護(hù)措施（1）在修筑路面時,應(yīng)及時壓實(shí),并注意灑水降塵。（2）破碎場地、運(yùn)輸?shù)缆?、料場?yīng)及時灑水降塵。4.聲環(huán)境保護(hù)措施盡量采用低噪聲施工機(jī)械，盡量避免夜間作業(yè)，采取有效措施盡可能廠界噪聲達(dá)標(biāo)排放。5.保證尾礦壩安全的措施平時加強(qiáng)管理，雨季應(yīng)經(jīng)常巡視，發(fā)現(xiàn)漏水、跨塌等應(yīng)采取措施，及時維修，以防坍塌，釀成事故。尾礦壩使用完畢應(yīng)請有設(shè)計資的單位進(jìn)行閉庫設(shè)計。每隔三年請有資質(zhì)的單位進(jìn)行一次安全評價，保證尾礦庫的安全運(yùn)行。8.3.2水土保持建議尾礦庫的建設(shè)，不可避免地會造成建設(shè)場地區(qū)土地及植被的破壞，影響這些地區(qū)的自然景觀及生態(tài)環(huán)境。因此在邊坡區(qū)域,應(yīng)進(jìn)行播灑種草,種植耐干旱的攀緣植物,進(jìn)行立體綠化。尾礦庫閉庫時，對其回填耕植土，播撒草種、植樹等綠化環(huán)境。9、尾礦綜合利用9.1尾礦資源綜合利用的必要性尾礦資源是金屬和非金屬礦山廢棄物中數(shù)量最大、綜合利用價值最高的一種資源。將尾礦丟棄不僅需要占用大量土地，給周圍的生態(tài)環(huán)境造成很大的傷害，而且要投入各自處理和維護(hù)費(fèi)用。而進(jìn)行尾礦資源的綜合回收與利用，不僅可以充分利用礦產(chǎn)資源，擴(kuò)大礦產(chǎn)資源利用范圍，延長礦山服務(wù)年限；也是治理污染、保護(hù)生態(tài)的重要手段；還可以節(jié)省大量的土地和資金，解決就業(yè)問題，造福于人類社會，實(shí)現(xiàn)資源效益、經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益的有效統(tǒng)一。9.1.1尾礦的堆存會對環(huán)境造成影響尾礦能帶來經(jīng)濟(jì)效益，同時也能對環(huán)境造成較大的負(fù)面影響，主要體現(xiàn)在：礦山尾礦會直接造成環(huán)境污染：一、原礦直接攜帶超標(biāo)污染物質(zhì)，如放射性元素及其他有害組分；二、選礦過程中使用的化學(xué)藥劑殘存于尾礦并與其中某些組分發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生新的污染源；三、在地表堆放條件下，尾礦發(fā)生氧化、水解和風(fēng)化等變化，使原本無污染的組分轉(zhuǎn)變?yōu)槲廴窘M分，如有色金屬礦山普遍存在的某些重硫化物；四、流經(jīng)尾礦堆放場所的地表水，通過與尾礦相互作用，溶解某些有害組分并攜帶轉(zhuǎn)移，造成大范圍污染；五、由于金屬礦山尾礦顆粒極細(xì)，排出的尾礦干涸后經(jīng)風(fēng)力攜帶極易揚(yáng)塵造成污染；六、某些礦山尾礦直接排泄于湖泊、河流，污染水體，堵塞河道，引發(fā)大災(zāi)害。礦山尾礦占用大量土地：目前，除了少部分尾礦得到應(yīng)用外，多數(shù)尾礦只有堆存而未被利用，占用了大量土地資源。隨著數(shù)量的增加，占用土地面積必將會繼續(xù)擴(kuò)大。尾礦易產(chǎn)生安全隱患：由于尾礦庫堆料超過庫容、超齡服役，或遇山洪暴雨，或設(shè)計不合理，或安全措施不到位等原因，可引起塌陷、滑坡，造成尾礦庫潰壩，帶來泥石流災(zāi)害。9.1.2尾礦的堆存會給國家和企業(yè)到來經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)由于尾礦堆存需要采取一系列措施來進(jìn)行維護(hù)和管理，加上突發(fā)性原因會造成毀壞農(nóng)田，或環(huán)境破壞的賠償?shù)?，給國家和企業(yè)造成沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。據(jù)有關(guān)專家估算，我國冶金礦山尾礦堆放的基建費(fèi)1-3元/t、經(jīng)營管理費(fèi)為3-5元/t，每年堆放尾礦需花費(fèi)10-15億元，給國家和企業(yè)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。9.2尾礦資源綜合利用的途徑9.2.1尾礦傳統(tǒng)處理方法尾礦無害化處理是目前世界各國采取的傳統(tǒng)處理方法，為防止廢石和尾礦受水沖刷和被風(fēng)吹揚(yáng)而污染環(huán)境，采用下列傳統(tǒng)處理法：①物理法：向細(xì)粒尾礦噴水，覆蓋石灰和泥土，用樹皮、稻草覆蓋頂部。②植物法：在廢石或尾礦堆場上栽種永久性植物。③化學(xué)法：利用可與尾礦化合的化學(xué)反應(yīng)劑(水泥、石灰、硅酸鈉等)，在尾礦表面形成固結(jié)硬殼。此法成本較高，有的尾礦常同砂層交錯，化學(xué)反應(yīng)劑難于選擇。④土地復(fù)原法：在開采后被破壞的土地上，回填廢石、尾礦，沉降穩(wěn)定后，加以平整，覆蓋土壤，栽種植物或建造房屋。9.2.2尾礦化學(xué)處理與綜合利用技術(shù)研究隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，近年來國內(nèi)外諸多學(xué)者對尾礦進(jìn)行了系統(tǒng)而深入的礦物學(xué)研究，研究揭示了尾礦礦物分解和形成的規(guī)律、水-氣-礦物反應(yīng)的機(jī)制。提出一些尾礦處理的新方法、新工藝。由此，傳統(tǒng)概念的礦山尾礦固體廢料，已從消極的環(huán)保治理轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極的資源化治理。一、尾礦中金屬和有用組分的回收過去受思想認(rèn)識和技術(shù)條件的限制，礦山選礦回收率不高，礦產(chǎn)綜合利用程度不足，現(xiàn)已堆存甚至正在排出的尾礦中，含有豐富的有用元素?；厥掌渲械挠杏梦镔|(zhì)和伴生元素是對尾礦綜合利用的最直接的方法。二、利用尾礦生產(chǎn)建筑材料我國鐵礦資源嵌布粒度細(xì)，一般需經(jīng)過二段磨礦，少數(shù)三段磨礦、選別，因此除預(yù)選拋出部分粗粒尾礦外，大部分選礦排除和堆存的尾礦粒度較細(xì)，一般尾礦粒度在-0.074mm占50%～75%，僅長江中下游一帶尾礦粒度較粗。同時尾礦的化學(xué)成分接近建筑用陶瓷材料、玻璃、磚瓦等所需要的成分，為開展尾礦用于制作建筑材料創(chuàng)造了條件。大致有以下幾個方面。（1）尾礦用作鋪路材料、黃沙替代品等。鋪路材料、黃沙替代品等是最基本的建筑材料,對化學(xué)成分沒有嚴(yán)格要求,只要求材料有一定的硬度和粒度。這種產(chǎn)品一般用量較大,可以彌補(bǔ)價格較低的缺點(diǎn),同時無需再加工。另一方面,大量出售這種產(chǎn)品,可以解決尾礦堆場緊張的困難。（2）尾礦用于制磚。由于實(shí)心粘土磚需要使用大量的粘土，不僅破壞了環(huán)境，也減少了有限的耕地，國家開始制定法規(guī)來限制生產(chǎn)使用實(shí)心粘土磚。我國在尾礦制磚方面進(jìn)行了積極有效的探索，即可生產(chǎn)建筑用磚，也可生產(chǎn)路面、墻面裝飾用磚。（3）尾礦用于生產(chǎn)水泥和混凝土。尾礦用于生產(chǎn)水泥,就是利用尾礦中的某些微量元素影響熟料的形成和礦物的組成。目前,國內(nèi)外對利用尾