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文檔簡介

PAGE桂陽寶山尾礦庫綜合治理工程可行性研究報(bào)告桂陽寶山尾礦庫綜合治理工程可行性研究報(bào)告湖南省國際工程咨詢中心湖南有色金屬研究院二〇一〇年五月桂陽寶山尾礦庫綜合治理工程可行性研究報(bào)告湖南省國際工程咨詢中心主任匡竹述總工程師王沛皇副主任唐浩四處處長蘆弄生項(xiàng)目負(fù)責(zé)人鐘文建湖南省有色金屬研究院院長許國強(qiáng)主管副院長陳偉技術(shù)負(fù)責(zé)人李衛(wèi)紅項(xiàng)目負(fù)責(zé)人唐燦富

編制人員鐘文建教授級(jí)高級(jí)工程師李國英高級(jí)經(jīng)濟(jì)師蘆弄生工程師陳湘工程師洪波工程師朱虎工程師唐燦富工程師梁朝華工程師郭凱工程師陳俊清工程師李燦工程師熊書龍工程師谷泓坤工程師PAGE目錄TOC\o"1-2"\h\z\u第一章總論 11.1項(xiàng)目名稱及擬建地 11.2項(xiàng)目建設(shè)單位及簡況 11.3可行性研究報(bào)告編制單位 11.4研究工作的依據(jù)和范圍 21.5項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容 21.6研究結(jié)論 31.7主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 3第二章項(xiàng)目背景及建設(shè)的必要性 52.1項(xiàng)目背景 52.2項(xiàng)目建設(shè)的必要性 7第三章項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容與規(guī)模 103.1尾礦庫治理建設(shè)內(nèi)容及規(guī)模 103.2廢水處理內(nèi)容及建設(shè)規(guī)模 11第四章場址選擇與建設(shè)條件 134.1場址選擇 134.2建設(shè)條件 14第五章尾礦庫隱患綜合治理方案 165.1尾礦庫現(xiàn)狀以及存在的主要問題 165.2排洪系統(tǒng)校核 195.3防洪安全分析 215.4壩體穩(wěn)定性分析 225.5尾礦庫現(xiàn)狀安全評(píng)價(jià) 285.6尾礦庫隱患綜合治理措施 295.7尾礦庫安全管理 39第六章廢水處理方案 436.1廢水處理現(xiàn)狀及存在的問題 436.2廢水處理方案選擇分析 456.3工藝方案設(shè)計(jì) 486.4總圖設(shè)計(jì) 526.5建筑設(shè)計(jì) 536.6結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 546.7電氣及自控設(shè)計(jì) 566.8給排水、通風(fēng)、節(jié)能設(shè)計(jì) 59第七章環(huán)境保護(hù)和水土保持 617.1編制依據(jù)及執(zhí)行的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn) 617.2環(huán)境現(xiàn)狀 617.3主要污染源及污染物分析 627.4環(huán)境空氣污染防治措施 627.5水污染防治措施 637.6固體廢棄物污染防治措施 637.7噪聲防治措施 647.8生態(tài)保護(hù)措施 657.9水土保持 65第八章組織機(jī)構(gòu)及勞動(dòng)定員 688.1組織機(jī)構(gòu) 688.2人力資源配置 68第九章項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度及招標(biāo)計(jì)劃 709.1項(xiàng)目實(shí)施時(shí)期和各階段進(jìn)度安排建議 709.2建議項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度計(jì)劃 709.3招標(biāo)計(jì)劃 70第十章投資估算與資金籌措 7210.1投資估算 7210.2資金籌措 7310.3申請(qǐng)國家專項(xiàng)資金的使用方案 74第十一章財(cái)務(wù)評(píng)價(jià) 7511.1評(píng)價(jià)依據(jù)及說明 7511.2財(cái)務(wù)測(cè)算 7511.3評(píng)價(jià)結(jié)論及建議 76第十二章社會(huì)評(píng)價(jià) 8512.1項(xiàng)目對(duì)社會(huì)的影響分析 8512.2項(xiàng)目與所在地互適性分析 8512.3社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)分析 8512.4社會(huì)評(píng)價(jià)結(jié)論 85附表:附表1財(cái)務(wù)測(cè)算匯總表附表2項(xiàng)目總投資使用計(jì)劃與資金籌措表附表3建設(shè)投資估算表附表3.1尾礦庫工程投資估算表附表3.2廢水處理工程投資估算表附表3.3廢水處理工程投資估算表附表3.4廢水處理工程投資估算表附表4運(yùn)行費(fèi)用估算表附圖:附圖1:寶山項(xiàng)目區(qū)域位置圖附圖2:尾礦庫綜合治理平面圖附圖3:廢水處理站平面布置圖桂陽寶山尾礦庫綜合治理工程可行性研究報(bào)告PAGE42第一章總論1.1項(xiàng)目名稱及擬建地1.1.1項(xiàng)目名稱桂陽寶山尾礦庫綜合治理工程1.1.2項(xiàng)目擬建地桂陽縣城郊鄉(xiāng)寶山礦區(qū)1.2項(xiàng)目建設(shè)單位及簡況項(xiàng)目建設(shè)單位:湖南寶山有色金屬礦業(yè)有限責(zé)任公司項(xiàng)目建設(shè)單位,位于湖南郴州桂陽縣城,是于2007年9月在原中國湖南寶山鉛鋅銀礦破產(chǎn)的基礎(chǔ)上重建的新公司,公司為國有控股企業(yè),系湖南省有色總公司直屬企業(yè)。目前公司有員工1400多人,其中工程技術(shù)管理人員175人,具有中高級(jí)技術(shù)職稱103人。公司“十一·五”規(guī)劃生產(chǎn)經(jīng)營目標(biāo)預(yù)計(jì)完成工業(yè)總產(chǎn)值16億元,實(shí)現(xiàn)利潤3億元。1.3可行性研究報(bào)告編制單位湖南省國際工程咨詢中心資質(zhì)證書編號(hào):工咨甲12220070018發(fā)證機(jī)關(guān):國家發(fā)展和改革委員會(huì)湖南有色金屬研究院咨詢單位資格證書:工咨乙12220080007發(fā)證機(jī)關(guān):國家發(fā)展和改革委員會(huì) 1.4研究工作的依據(jù)和范圍1.4.1研究工作的依據(jù)a)與建設(shè)單位簽訂的可行性研究報(bào)告咨詢合同;b)《關(guān)于認(rèn)真做好中央下放政策性關(guān)閉破產(chǎn)礦山企業(yè)四座尾礦庫綜合治理項(xiàng)目申報(bào)前期準(zhǔn)備工作的通知》(湘色行[2009]28號(hào));c)《關(guān)于印發(fā)尾礦庫隱患綜合治理方案的通知》(安監(jiān)總管一[2009]112號(hào));d)《湖南省尾礦庫安全專項(xiàng)整治工作方案》(湘政辦明電[2008]247號(hào));e)《桂陽縣生態(tài)建設(shè)與環(huán)境保護(hù)“十一五”規(guī)劃和2020年遠(yuǎn)景目標(biāo)》;f)《國務(wù)院辦公廳轉(zhuǎn)發(fā)環(huán)境保護(hù)部等部門關(guān)于加強(qiáng)重金屬污染防治工作指導(dǎo)意見的通知》(國辦發(fā)[2009]61號(hào));g)《湘江流域重金屬污染治理實(shí)施方案》;h)國家和省、市有關(guān)部門頒布的政策、法規(guī)、規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、規(guī)程及定額等;i)建設(shè)單位提供的有關(guān)基礎(chǔ)資料。1.4.2研究工作的范圍本可行性研究范圍包括:項(xiàng)目背景及建設(shè)的必要性,現(xiàn)狀分析,項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容與規(guī)模,尾礦庫治理方案,廢水治理方案,總平面布置,土建工程及公用工程建設(shè)方案,投資估算,社會(huì)評(píng)價(jià)及風(fēng)險(xiǎn)分析等。1.5項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容本工程建設(shè)內(nèi)容包括尾礦庫的綜合治理和廢水處理。a)尾礦庫綜合治理建設(shè)內(nèi)容清淤工程、修建壩排水溝、子壩加高(加固)、新建排滲系統(tǒng)、清理灌木林、覆土植被、庫區(qū)周圍處理等。b)廢水處理內(nèi)容廢水處理包括尾砂庫的溢流水和井下涌水的集中處理,建設(shè)廢水處理站和輸水管網(wǎng),采用石灰混凝沉淀法去除廢水中的重金屬離子,處理后廢水水質(zhì)達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)。廢水處理規(guī)模為10000m3/d,其中:井下涌水廢水約8000m3/d,選礦廢水約1.6研究結(jié)論本工程的建設(shè)可以提高尾礦庫的安全性能,大大降低尾礦庫垮壩的風(fēng)險(xiǎn);減少尾礦庫揚(yáng)塵及水土流失;恢復(fù)區(qū)域植物資源、自然景觀和水源涵養(yǎng)功能;改善區(qū)域大氣環(huán)境、生態(tài)環(huán)境有一定的作用。項(xiàng)目的建成能確保庫區(qū)周邊環(huán)境安全,保障下游人民生命財(cái)產(chǎn)安全,減少庫區(qū)對(duì)周邊環(huán)境污染,還青山綠水以色彩,為庫區(qū)附近居民創(chuàng)造一個(gè)良好的生活環(huán)境,同時(shí)減少重金屬對(duì)西水河及湘江流域水體的污染。項(xiàng)目總投資5263萬元,其中:建設(shè)投資5243萬元,流動(dòng)資金20萬元。項(xiàng)目資金籌措方案為:a)申請(qǐng)國家專項(xiàng)資金2097萬元,約占建設(shè)投資的40%;b)地方配套3146萬元,約占建設(shè)投資60%;流動(dòng)資金20萬元由業(yè)主自籌解決。以上合計(jì)5263萬元。工程建設(shè)符合國家產(chǎn)業(yè)政策,建設(shè)條件具備,建設(shè)方案可行,項(xiàng)目的建設(shè)是可行的。1.7主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表1-1主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表序號(hào)名稱單位數(shù)量備注尾礦庫工程一清淤工程清淤m339000二修建壩排水溝人工挖地槽m34500人工運(yùn)土m324000漿砌排水溝m33000C15混凝土墊層m3700三子壩加高(加固)堆筑尾砂壩m3100000人工挖地槽m358000人工運(yùn)土m362000漿砌排水溝m31500C15混凝土墊層m3600漿砌石加固3#副壩m35000排水棱體m31300四新建排滲系統(tǒng)打水平排滲管m5800五清理灌木林清理灌木林m260000六覆土植被人工裝、機(jī)械運(yùn)土m320000壩坡滿鋪草皮m240000庫區(qū)周圍山區(qū)滿鋪草皮m2100000七庫區(qū)周圍處理漿砌石截洪溝m33200公路修復(fù)km0.5自動(dòng)控制噴水管道DN100鋼管km4.5八增設(shè)觀測(cè)設(shè)施水位等監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)套1電子經(jīng)緯儀監(jiān)測(cè)系統(tǒng)套1大壩觀測(cè)檢測(cè)點(diǎn)套15廢水處理工程九總圖工程道路及停車坪m2125人行道m(xù)260綠化m2230土方量(挖方)m312374m高混凝土擋墻m57場地平整項(xiàng)1十建構(gòu)筑物調(diào)節(jié)池m3960混凝反應(yīng)池m3432沉淀池m31120沉渣池m356藥劑車間m2108十一總投資萬元52631建設(shè)投資萬元52432流動(dòng)資金萬元20.0十二資金籌措萬元52631申請(qǐng)國家專項(xiàng)資金萬元20972地方或業(yè)主自籌萬元3166十三年財(cái)務(wù)運(yùn)行費(fèi)用萬元296第二章項(xiàng)目背景及建設(shè)的必要性2.1項(xiàng)目背景2.1.1礦區(qū)基本情況湖南寶山有色金屬礦業(yè)有限責(zé)任公司位于桂陽縣城郊鄉(xiāng)五里牌,其前身為中國湖南寶山鉛鋅銀礦。公司占地面積3.23km2,探礦權(quán)、采礦權(quán)面積25.12km2,開采區(qū)范圍東鄰桂陽縣城;南至子龍村、桂陽棉織廠及曹家沖一帶;西至米篩井、桂陽縣錳礦一帶;北至老荊山一帶,是一個(gè)集探礦、采礦、選礦、機(jī)加工為一體的國有大型老礦山。依據(jù)經(jīng)湖南省國土資源廳2008年5月4日備案的《湖南省桂陽縣寶山鉛鋅銀礦資源儲(chǔ)量檢測(cè)報(bào)告》(2004年4月至2006年6月),全礦保有礦石量618.52萬噸,保有鉛金屬量3.11萬噸,鋅金屬量3.66萬噸,銀金屬量74.01噸,銅金屬量2.66萬噸,鉬金屬量0.51萬噸,WO3金屬量0.18萬噸,鉍金屬量0.12萬噸。礦山可供利用的各類型資源儲(chǔ)量為:122b+2M22全部利用,333類型資源量利用60%,334類型資源量利用50%;可開采儲(chǔ)量鉛鋅礦石45.27萬噸、單銅礦石80.95萬噸、綜合礦石208.45萬噸。2.1.2尾礦庫狀況公司擁有一座尾礦庫位于寶山公司選礦廠西南1.5km的山谷中,該尾礦庫于1966年由冶金勘察總公司長沙分公司進(jìn)行工程勘察,西北有色冶金設(shè)計(jì)院進(jìn)行設(shè)計(jì),寶山銅礦自有施工隊(duì)對(duì)尾礦庫初期壩和排水系統(tǒng)進(jìn)行施工,于1973年3月建成投產(chǎn),現(xiàn)堆積標(biāo)高約310m,堆積尾礦500萬m3,尚余有效庫容為340萬m3。由于該尾礦庫相關(guān)壩體及排滲設(shè)施經(jīng)過多年運(yùn)行,以及地質(zhì)變化的影響,存在堵塞、斷裂情況,庫內(nèi)浸潤線過高,副壩干灘長度過短,副壩和子壩堆積高度不足,調(diào)洪能力差,不能滿足相關(guān)規(guī)程要求,威脅下游人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。2.1.3廢水治理狀況礦區(qū)現(xiàn)有1個(gè)廢水簡易處理設(shè)施,處理的是井下水,處理能力大約為100m3/h左右。由于未采取針對(duì)性的措施,廢水站只對(duì)廢水中的懸浮物有一定的處理效果,對(duì)于廢水中的重金屬離子基本沒有處理,另外由于來水量大大超過廢水站的處理能力,處理效果不能滿足排放要求。2.1.4項(xiàng)目的提出湘江流域位于湖南省東部和南部,總面積8.54萬平方公里,人口密集,經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),是湖南省的核心區(qū)域,流域內(nèi)涉重金屬產(chǎn)業(yè)歷史悠久,長期以來,由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理,發(fā)展模式粗放以及監(jiān)督管理不到位等原因,造成了嚴(yán)重的重金屬污染,近年來污染事故頻發(fā),因歷史欠賬較多、任務(wù)艱巨、情況復(fù)雜,成為影響流域人民群眾身體健康和社會(huì)和諧穩(wěn)定的突出問題。湘江流域重金屬污染治理是長株潭城市群“兩型社會(huì)”綜合改革配套試驗(yàn)區(qū)建設(shè)的重要內(nèi)容,同時(shí)也是全國重金屬污染治理的試點(diǎn),各級(jí)政府高度重視,境內(nèi)、外高度關(guān)注,意義重大,影響深遠(yuǎn)。寶山尾礦庫是寶山公司的一項(xiàng)重要生產(chǎn)設(shè)施,它的運(yùn)行狀態(tài)好壞,直接關(guān)系到礦山的安全生產(chǎn)和人民生命財(cái)產(chǎn)的安全。特別是2009年9月8日山西的尾礦庫潰壩事故,導(dǎo)致246人死亡,給人民群眾生命財(cái)產(chǎn)造成了巨大的損失,再一次向各級(jí)政府和行業(yè)管理部門及企業(yè)管理者敲響了警鐘。尾礦庫是一個(gè)具有高勢(shì)能的人造泥石流的危險(xiǎn)源。在長達(dá)三十多年的時(shí)間里,各種天然的和人為的不利因素給該尾礦庫帶來了重大的安全隱患。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(cái)產(chǎn)造成巨大的災(zāi)害和損失。寶山尾礦庫的溢流水以及采礦過程中的涌水和選礦過程中的選礦廢水,重金屬離子超標(biāo),未經(jīng)達(dá)標(biāo)處理,直接排放到湘江二級(jí)支流西水河,嚴(yán)重污染西水河及湘江的水質(zhì),特別是多雨季節(jié)水量暴漲,污染了周圍農(nóng)田及土壤,后果相當(dāng)嚴(yán)重。根據(jù)《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》、《國務(wù)院辦公廳轉(zhuǎn)發(fā)環(huán)境保護(hù)部等部門關(guān)于加強(qiáng)重金屬污染防治工作指導(dǎo)意見的通知》(國辦發(fā)[2009]61號(hào))、《湖南省湘江流域水污染防治條例》、《長株潭城市群區(qū)域規(guī)劃(2008-2020)》,貫徹執(zhí)行黨中央、國務(wù)院關(guān)于治理湘江流域重金屬污染問題的指示精神,切實(shí)解決桂陽寶山礦區(qū)重金屬污染問題,消除寶山尾礦庫及礦區(qū)含重金屬廢水對(duì)湘江水系及其周邊土壤環(huán)境的影響,確保人民生命健康安全,提出了本項(xiàng)目的建設(shè)。2.2項(xiàng)目建設(shè)的必要性2.2.1安全生產(chǎn),責(zé)任重于泰山。近年來,全國范圍內(nèi)因尾礦庫安全生產(chǎn)管理不到位、整治不到位,曾出現(xiàn)過多起重特大事故。寶山尾礦庫下游緊靠壩下就是農(nóng)田、菜地、魚塘,遠(yuǎn)處約600m,為子龍--石嶺村,人口約400人,根據(jù)《尾礦庫安全技術(shù)規(guī)程》相關(guān)條款界定,寶山尾礦庫屬于“三等庫”,為“重大危險(xiǎn)源”。根據(jù)國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局第6號(hào)令《尾礦庫安全監(jiān)督管理規(guī)定》、湘財(cái)企[2007]61號(hào)《湖南省財(cái)政廳關(guān)于對(duì)中央下放關(guān)閉破產(chǎn)企業(yè)尾礦庫現(xiàn)狀開展專項(xiàng)調(diào)查工作的通知》精神和《尾礦庫安全技術(shù)規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定,企業(yè)組織對(duì)寶山尾礦庫的安全現(xiàn)狀進(jìn)行了專項(xiàng)調(diào)查。寶山尾礦庫存在子壩裸露面積過大、排滲系統(tǒng)破壞嚴(yán)重,可能導(dǎo)致壩體拉溝、滑坡等情況,浸潤線過高,對(duì)壩體穩(wěn)定性影響較大。另外,部分副壩壩腳淤泥淤積嚴(yán)重,無法保證壩體穩(wěn)定。本次治理,將壩面覆土、植被并完善排滲系統(tǒng),對(duì)壩腳淤積嚴(yán)重的副壩進(jìn)行清淤和加固,使之從病庫轉(zhuǎn)變?yōu)檎?,消除?duì)公共安全的威脅。因此,本項(xiàng)目建設(shè)對(duì)維護(hù)公共安全是十分必要的。2.2.2對(duì)尾礦庫進(jìn)行綜合治理是堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展寶山選礦廠產(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,必然造成選廠周圍環(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,可有效消除對(duì)環(huán)境的影響。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。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%。尾礦中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(shí)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。寶山尾礦庫下游緊靠壩下就是農(nóng)田、菜地、魚塘,下游人口密集,對(duì)周邊區(qū)域的人民生活和生態(tài)環(huán)境影響較大,影響面廣。不管是從節(jié)約資源、提倡資源合理循環(huán)利用、堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展,還是從保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境、建設(shè)環(huán)境友好型社會(huì)、保護(hù)人民群眾根本利益的角度出發(fā),都有必要對(duì)寶山尾礦庫存在的安全隱患進(jìn)行綜合治理。2.2.3對(duì)寶山尾礦庫進(jìn)行綜合治理是響應(yīng)政府政策的實(shí)際行動(dòng)2009年7月8日,國家財(cái)政部和國家安全監(jiān)督總局發(fā)出《中央下放地方政策性關(guān)閉破產(chǎn)有色金屬礦山企業(yè)尾礦庫閉庫治理安全工程項(xiàng)目和補(bǔ)助資金管理暫行辦法》,指出中央下放地方資源枯竭型礦山企業(yè)實(shí)施政策性關(guān)閉破產(chǎn)后,遺留的部分尾礦庫因年久失修、缺乏必要的治理和維護(hù),存在嚴(yán)重的安全隱患,亟待治理,要求力爭用三年左右時(shí)間完成中央下放地方政策性關(guān)閉破產(chǎn)有色金屬礦山企業(yè)尾礦庫閉庫治理工作。湖南有色金屬工業(yè)總公司向湖南省發(fā)改委做了專題報(bào)告,同意將包括寶山礦區(qū)的中央下放政策性關(guān)閉破產(chǎn)礦山企業(yè)的4座尾礦庫納入綜合治理項(xiàng)目之中。2.2.4對(duì)尾礦庫及礦區(qū)廢水進(jìn)行處理是保護(hù)西水河及湘江流域水體的需要尾礦庫及礦區(qū)廢水直排進(jìn)入西水河最終匯入湘江,廢水中含有大量的重金屬離子,如:鋅、鎘、鉛等,特別是鋅離子超標(biāo)嚴(yán)重,長期以來對(duì)水體的污染相當(dāng)嚴(yán)重,西水河和湘江流域水體和底泥中重金屬污染尤其突出,對(duì)廣大人民群眾的飲水安全造成嚴(yán)重威脅,特別是在枯水季節(jié),水體中重金屬離子超標(biāo)更加嚴(yán)重。因此,本項(xiàng)目對(duì)廢水進(jìn)行治理,是保護(hù)西水河及湘江流域水體的需要。2.2.5對(duì)尾礦庫及礦區(qū)廢水進(jìn)行處理是維護(hù)寶山礦區(qū)持續(xù)發(fā)展的需要由于排放的廢水超標(biāo),寶山公司每年需繳納不菲的排污費(fèi),給企業(yè)造成一定的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人民群眾的環(huán)保意識(shí)不斷增強(qiáng),國家對(duì)于環(huán)境保護(hù)的要求也越來越嚴(yán)格,各類企業(yè)對(duì)環(huán)境污染進(jìn)行治理,并開展節(jié)能減排工作已經(jīng)到了刻不容緩的地步,否則,將嚴(yán)重阻礙企業(yè)及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。可持續(xù)發(fā)展的意義是:“既滿足當(dāng)代人的需要,又不危及后代人民滿足其需求的發(fā)展”。這一定義得到全世界的認(rèn)同??沙掷m(xù)發(fā)展的核心是經(jīng)濟(jì)發(fā)展,而經(jīng)濟(jì)發(fā)展是一個(gè)不可逆轉(zhuǎn)的必然趨勢(shì),要滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,又要充分考慮環(huán)境的承受能力,同時(shí)對(duì)水資源進(jìn)行切實(shí)有效的保護(hù),使水資源得以持續(xù)利用,支持經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。這就要求對(duì)污水綜合治理,改善水環(huán)境和生活環(huán)境,實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用,以滿足經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的要求。第三章項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容與規(guī)模本工程建設(shè)內(nèi)容包括尾礦庫綜合治理和寶山礦區(qū)廢水處理。3.1尾礦庫治理建設(shè)內(nèi)容及規(guī)模 1)2#、7#、8#副壩的基礎(chǔ)壩底增設(shè)鋼管排滲管,副壩排滲管平均長度50m,排滲管伸入尾礦庫庫內(nèi)。每個(gè)壩水平敷設(shè)5根,鋼管材料,規(guī)格為DN65,每根排滲管前端30m梅花形鉆孔,孔徑為φ16,每圈6孔,相鄰兩排孔間間距7cm,坡度為1%。排滲管前端30m鉆孔段采用400g/m2土工布包裹,并用鐵絲綁扎,防止漏砂。主壩壩頂標(biāo)高315.000左右的堆積壩底鋪設(shè)排滲管長50m,,排滲管伸入尾礦庫庫內(nèi)。每個(gè)壩水平敷設(shè)5根,鋼管材料,規(guī)格為DN65,每根排滲管前端30m梅花形鉆孔,孔徑為φ16,每圈6孔,相鄰兩排孔間間距7cm,坡度為1%。排滲管前端30m鉆孔段采用400g/m2土工布包裹,并用鐵絲綁扎,防止漏砂。2)主壩初期壩壩頂內(nèi)側(cè)平行壩軸線方向增加漿砌石排水溝,上寬500X500mm左右,在主壩和副壩兩邊垂直壩軸線方向增加漿砌石排水溝,上寬600X600mm左右。縱橫向排水盲溝相連,把雨水排到壩外坡地段,修建長度300m,水溝坡度為2%。3)2#、3#、7#和8#副壩子壩堆積壩坡和子壩頂部布置網(wǎng)狀漿砌石排水盲溝400X400mm,把雨水排出壩體。4)2#、3#、7#和8#副壩子壩,就地取砂對(duì)子壩進(jìn)行加高處理,并把尾砂沉積灘以2%的放坡放到庫中方向80m位置,工程量約為10×104m3。子壩加高后,應(yīng)在子壩壩坡、壩肩上修建網(wǎng)狀排水溝,排水溝采用漿砌石砌筑,尺寸為300×400mm5)2#、7#和8#副壩初期壩外坡底增加堆石棱體,上頂寬1.5m,下底寬5.25m,內(nèi)坡比1∶1,外坡比1∶1.5,高度2.5m,修建長度200m。6)3#副壩初期壩加固,壩頂加寬到5m,外坡比加到1∶0.9,加固長度約73.82m,全部采用M10水泥砂漿砌筑MU40毛石。7)為減少洪水位對(duì)加高后的副壩的影響,應(yīng)在初期壩壩頂和現(xiàn)有堆積壩壩頂(新加高副壩堆積壩下面)加設(shè)鋼管排滲管,副壩排滲管平均長度50m,排滲管伸入尾礦庫庫內(nèi)。每個(gè)壩水平敷設(shè)5根,排滲管為鋼管,規(guī)格為DN65,每根排滲管前端30m梅花形鉆孔,孔徑為φ16,每圈6孔,相鄰兩排孔間間距7cm,坡度為1%。排滲管前端30m鉆孔段采用400g/m2土工布包裹,并用鐵絲綁扎,防止漏砂。排滲管接壩排滲盲溝排出壩外。8)采用庫區(qū)周圍山坡綠化植被和砂面噴水結(jié)合防塵。水源取自處理站處理后的選礦、礦坑廢水;庫內(nèi)干灘植被防沙塵,達(dá)到尾礦庫在任何氣象條件下不揚(yáng)塵的治理效果。庫區(qū)周圍植被面積10萬平方米。庫區(qū)周邊自動(dòng)控制噴水管道DN100鋼管4.5km。9)原有子壩壩體裸露過多部分,進(jìn)行覆土植被覆土量,為20000m3,植草40000m10)在尾礦庫周圍地勢(shì)較高山區(qū)山修建截洪溝,以減小流入尾礦庫內(nèi)的水量。截洪溝采用漿砌石修建,上部寬度為1m,下部寬0.6m,高度為1m。修建長度約為3.2km。11)對(duì)2#、3#、7#、8#副壩壩基淤泥進(jìn)行清理。清理四個(gè)副壩近1300m長,8~10m寬的范圍,淤泥平均厚度2~3m,清理總量達(dá)39000m312)在壩體外側(cè)的山坡上設(shè)置觀測(cè)基點(diǎn),在初期壩頂及后期堆積壩外坡的馬道上設(shè)置位移觀測(cè)及浸潤線觀測(cè)設(shè)施。嚴(yán)格按相關(guān)規(guī)定要求對(duì)初期壩和堆積壩的位移、沉降、變形情況以及浸潤線埋深和出逸點(diǎn)的位置進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè),發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)采取有效措施進(jìn)行處理。觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)布置在有代表性和能控制主要變形情況的斷面,如最大壩高斷面、有排水管通過的斷面等,斷面間距50~100m,斷面數(shù)量不小于3個(gè)。13)7#副壩的公路被人為破壞,影響子壩施工和尾礦庫的正常運(yùn)行,形成了安全隱患,應(yīng)及時(shí)疏通和修復(fù)該公路,該公路寬3m,修復(fù)長度約500m。14)在尾礦庫周圍應(yīng)設(shè)置警示標(biāo)志,防止發(fā)生墜落、陷入、淹溺事故。3.2廢水處理內(nèi)容及建設(shè)規(guī)模廢水處理包括尾砂庫的溢流水和井下涌水及選礦廢水的集中處理,建設(shè)內(nèi)容包括廢水處理站和輸水管網(wǎng)。整個(gè)寶山礦區(qū)排水分為兩部分,即井下涌水(含少量生活污水,從家屬壩排出)和尾砂庫排水(從回用水池排入石嶺小溪)。由于井下涌水和尾砂庫排水水質(zhì)都存在一定程度的超標(biāo),不能直接外排,因此本工程廢水治理范圍應(yīng)包括這兩股廢水。針對(duì)礦區(qū)的實(shí)際情況,擬在現(xiàn)有廢水簡易設(shè)施旁邊新建廢水處理站,井下涌水可沿現(xiàn)有管渠直接引入,尾砂庫排水沿原管線進(jìn)入回用水池,通過水泵全部輸送至選礦廠高位水池,一部分用于選礦車間用水,多余部分排至廢水處理站,廢水經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后再從家屬壩排出。井下涌水正常情況為7000~8000m3/d,一部分用于選廠用水,多余的外排。尾砂庫排水經(jīng)過回用水池全部輸送至高位水池,一部分(約1000m3)回用至選廠車間,多余部分(約1000m考慮到寶山礦區(qū)的發(fā)展需要,以及計(jì)劃開采銅礦采選,選廠用水將增加至3000m3/d左右,需要排入廢水處理站的廢水將達(dá)到2000m3/d左右,屆時(shí)廢水處理站的處理量將達(dá)到9000~10000m因此確定廢水處理規(guī)模為10000m3廢水處理站建成投產(chǎn)后給排水平衡圖3-1第四章場址選擇與建設(shè)條件4.1場址選擇4.1.1尾礦庫場址湖南寶山有色金屬礦業(yè)有限責(zé)任公司位于桂陽縣城郊鄉(xiāng)五里牌,尾礦庫距選礦廠西南1.5km的山谷沖中。庫區(qū)為兩條主要山谷組成,其地貌為低山丘陵,南、北、西三面靠山,呈封閉地形,東向?yàn)樯焦瘸隹?,南向山?shì)較高,山谷縱向長度約1.2km,谷寬50~250m,溝底標(biāo)高在275.0~300.0m之間,山頂標(biāo)高在315.0~395.0m間,相對(duì)高差達(dá)25.0~80.0m,坡度約20°~40°,平均坡降約1.2%。地表除局部地段基巖裸露外,大部分為厚度不一的第四系所覆蓋,地表樹林及灌木叢茂密。4#副壩位于主壩對(duì)面山上的一埡口上,埡口的最低標(biāo)高約310.04.1.2廢水處理站場址選擇a)選擇原則:1)場址應(yīng)位于廢水集中地附近;2)地勢(shì)較低,盡可能利用地形高差,重力排水,避免或減少污水提升;3)位于城鎮(zhèn)夏季主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)側(cè);4)工程地質(zhì)條件良好,充分考慮當(dāng)?shù)氐乃?、地理、地質(zhì)條件,避免特殊工程;5)盡量少拆遷、少占地,根據(jù)環(huán)境評(píng)價(jià)的要求,與城市規(guī)劃居住、公共設(shè)施保持一定的衛(wèi)生防護(hù)距離;6)考慮遠(yuǎn)期發(fā)展擴(kuò)建的可能性;7)符合防洪標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定;8)便于處理后尾水的排放、污泥運(yùn)輸;9)有方便的交通、運(yùn)輸和水電條件。b)場址選擇根據(jù)上述原則,并結(jié)合廢水處理實(shí)施方案和寶山礦區(qū)的實(shí)際情況,選定礦區(qū)內(nèi)330窿口附近,現(xiàn)有廢水簡易處理設(shè)施旁場地作為廢水處理站用地。該塊場地現(xiàn)狀地坪標(biāo)高分別為330m和322m,其中330m地面為臨時(shí)倉庫,322m地面為一塊空地,總面積約為2500m2該場址具有以下優(yōu)點(diǎn):1)地勢(shì)低,廢水能完全自流處理,處理后尾水排放可利用現(xiàn)有渠道;2)部分設(shè)施可利用現(xiàn)有設(shè)施,減少投資;3)交通方便,有外部道路連接;4)土方工程量較??;5)給水、供電可以從就近已建成的給水管及變電站引入。4.2建設(shè)條件4.2.1a)地形地貌寶山建礦前稱寶嶺,古稱大湊山。唐代以來,即有土法開采,至清朝乾隆嘉慶年間,礦業(yè)最盛,礦廠林立,桂陽州志記載:“大湊山礦久矣,開自唐代,封禁于元朝,開禁于清初康熙,定于雍正,密于乾隆,停于嘉慶”。以后因風(fēng)水之說,長達(dá)一百多年之外均被封禁,直至中華人民共和國成立后,國家才對(duì)寶山的地下資源進(jìn)行了詳細(xì)的勘查工作,并與1966年動(dòng)工興建寶山銅礦。寶山銅礦是一個(gè)銅、鉬、鉍、鉛、鋅等多種有色金屬礦山,地處湖南省桂陽縣城西南一公里。東經(jīng)112°42'29'',北緯25°44'18'。工程所在地以丘陵、崗地為主,丘陵形似古式銅鐘,頂多渾圓;崗地地勢(shì)起伏和緩,地面切割破碎,常處于平原與丘陵、山地之間。b)氣候與氣象桂陽縣處于亞熱帶向北亞熱帶過渡的季風(fēng)氣候區(qū),以大陸性氣候?yàn)橹?。?xiàng)目所在地氣候四季分明,春暖、夏熱、秋涼、冬寒,季節(jié)性強(qiáng)。全年無霜期277天。主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng),多發(fā)生在冬季,出現(xiàn)頻率50.1%。春秋風(fēng)向多變,夏季盛行西南風(fēng)。c)地震資料根據(jù)《中國地震烈度區(qū)劃圖》(2002)和《中國地震烈度區(qū)劃(2002)使用規(guī)定》通知,本尾礦庫庫區(qū)抗震設(shè)防烈度為6度,設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.05g。d)地表水體桂陽縣境內(nèi)有大小河流218條,主要有舂陵水、西水(官溪河、湖屯水)、白水、神堂水。工程所在地附近主要地表水有西水。西水位于桂陽縣東南部,處于項(xiàng)目所在地東南面約2km,發(fā)源于桂陽縣清和鄉(xiāng)羅漢澗,流經(jīng)桂陽縣、郴州市、在桂陽縣匯入耒水,為湘江二級(jí)支流。桂陽縣境內(nèi)西水干流長41公里,流域面積461.07平方公里,年徑流量15.41億立方米,年平均流量9.0m34.2.2交通條件桂陽是聯(lián)通四方的“湘南重鎮(zhèn)”。桂陽毗鄰粵,與永州、衡陽、郴州的9個(gè)縣(市、區(qū))接壤,是新田、寧遠(yuǎn)、道縣、江華、江永、嘉禾、藍(lán)山、臨武通往郴州的咽喉,被稱為“三湘之屏藩、兩廣之管鑰”,自古以來是兵家必爭,商賈去集之地。而今,四條省道交匯縣城,京廣鐵路,京珠高速公路、107國道擦肩而過,尤其是隨著郴桂高等級(jí)公路、桂嘉高等級(jí)公路的開通以及“郴資桂經(jīng)濟(jì)文化一體化”的全面推進(jìn),交通區(qū)位優(yōu)勢(shì)更趨明顯。寶山礦區(qū)緊鄰桂陽縣城,有城市道路直達(dá)礦區(qū),城市公交直達(dá)礦區(qū)生活區(qū),交通便利。尾礦庫位于礦區(qū)西南1.5km的山谷中,修筑有簡易公路。4.2.3供水供電條件a)供水廢水處理站用水量較少,且選址在330窿口附近,距離選廠較近,就近引入一根DN25給水管即可。b)供電新建廢水處理站設(shè)備工作裝機(jī)容量約70kW,可由就近選礦車間低壓配電間提供80KVA容量低壓電源。4.2.4其他有利條件a)項(xiàng)目用地均為寶山礦區(qū)自留用地,在建設(shè)程序上簡單易行;b)建設(shè)場地有水泥道路連接,施工條件便利;c)建設(shè)場地均沒有地下水的影響,施工難度較低。第五章尾礦庫隱患綜合治理方案5.1尾礦庫現(xiàn)狀以及存在的主要問題5.1.1尾礦庫現(xiàn)狀5.1.1.1尾礦庫基本情況寶山尾礦庫于1966年由冶金勘察總公司長沙分公司進(jìn)行工程勘察,由西北有色冶金設(shè)計(jì)院對(duì)該尾礦庫進(jìn)行設(shè)計(jì),由寶山銅礦自有施工隊(duì)對(duì)尾礦庫初期壩和排水系統(tǒng)進(jìn)行施工,于1973年3月建成投產(chǎn)。從1972年起,陸續(xù)建成了主壩、2#、3#、7#、8#副壩,以及原有排水系統(tǒng),壩頂標(biāo)高305-306m,采用周邊放礦上游法筑壩,堆壩平均邊坡為1∶4,最終尾礦堆積標(biāo)高為320m,總庫容為976萬m3,于1973年3月投入使用。尾礦庫運(yùn)行初期,主壩曾經(jīng)出現(xiàn)過14處塌陷,壩面浸潤線溢出等事故,原有排水系統(tǒng)于1977年4-5月間出現(xiàn)斷裂,后棄用,改在3#副壩位置臨時(shí)排水。到1990年時(shí),尾礦堆積高度已經(jīng)達(dá)到308m,即堆積高度已經(jīng)超過設(shè)計(jì)高度的1/2,因此,礦方委托長沙有色冶金設(shè)計(jì)研究院進(jìn)行重新和補(bǔ)充設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)過程中還委托了中國有色金屬工業(yè)總公司長沙勘察院對(duì)壩址等位置進(jìn)行了勘察工作,1991年新的排水系統(tǒng)建成,總庫容重新核算后為1051萬m3,有效庫容840.8萬m3,按照《尾礦庫安全技術(shù)規(guī)程》有關(guān)條款,該尾礦庫屬于三級(jí)庫。尾礦庫現(xiàn)堆積標(biāo)高約為310m,堆積尾礦500萬m3,尚余有效庫容340萬m3。詳細(xì)情況參見表5-1、5-2。表5-1寶山尾礦庫尾礦壩現(xiàn)狀序號(hào)壩名初期壩設(shè)計(jì)情況尾礦堆壩設(shè)計(jì)情況尾礦堆壩情況設(shè)計(jì)單位曾出現(xiàn)不良情況1主壩壩身為均質(zhì)土壩,底標(biāo)高為276.50m,壩頂標(biāo)高為293.50m,壩高17m,下游坡比1:2.25,干砌石護(hù)坡0.5m厚,無紡?fù)凉げ家粚?,上游坡?:2.5~1:2.75,壩頂寬3.50m,長84m。堆壩材料為壩前粗尾礦,堆壩坡比為1:4,堆壩最終標(biāo)高為320.00m,沉積灘坡比為2%。現(xiàn)壩頂標(biāo)高為315.435m,壩長240m,共筑8期子壩,子壩高度2-4m不等,平均高度3.1m左右1967年由西北有色冶金設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì),1990年由長沙有色冶金設(shè)計(jì)院補(bǔ)充設(shè)計(jì)1973年3月起發(fā)生壩坡地面塌陷17處,壩身漏水,后經(jīng)處理。壩初期使用排水涵管因地基不均勻沉降斷裂停用。1991~92年永久封堵22#副壩壩身為均質(zhì)粘土壩,壩頂標(biāo)高為305m,壩長28m,壩高為2.5m左右,外坡坡比為1:2.0,內(nèi)坡坡比為1:2.0,壩頂寬2.5m。堆壩材料為壩前粗粒尾礦,最終堆壩標(biāo)高為320.00m,堆壩坡比為1:4,沉積灘坡比為2%?,F(xiàn)壩頂標(biāo)高為312m,壩長135m,共筑2期子壩1967年由西北有色冶金設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì),1990年由長沙有色冶金設(shè)計(jì)院補(bǔ)充設(shè)計(jì)壩中部下沉量大,底部有滲水現(xiàn)象33#副壩初期壩為漿砌石和砼心墻,壩高13.60m,壩底埋入地底約5m,壩頂標(biāo)高為305.60m,頂寬為3.00m,長73.82m,下游坡比1:0.54,上游階梯狀,坡比為1:0.34,原為擋水壩,壩面排水。堆壩材料為壩前粗粒尾礦,最終堆壩標(biāo)高為320.00m,堆壩坡比為1:4,沉積灘坡比為2%。現(xiàn)壩頂標(biāo)高為312.573m,壩高15.6m,壩長為105m,共筑2期子壩,子壩堆筑前在原壩內(nèi)側(cè)積水區(qū)用碎石進(jìn)行了置換和鋪填。子壩堆筑從原砌石壩頂開始,未按設(shè)計(jì)要求退后20m1967年由西北有色冶金設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì),1990年由長沙有色冶金設(shè)計(jì)院補(bǔ)充設(shè)計(jì)06年因碧利斯臺(tái)風(fēng)影響,外坡垮塌,重新進(jìn)行設(shè)計(jì)施工47#副壩壩身為均質(zhì)土壩,壩頂標(biāo)高為305m,壩高為4.5m左右,壩長54m,壩頂寬2.50m,上游坡比均為1:2.0,下游坡比為1:2.5。堆壩材料為壩前粗粒尾礦,最終堆壩標(biāo)高為320.00m,堆壩坡比為1:4,沉積灘坡比為2%。現(xiàn)壩頂標(biāo)高為310.78m,壩長135m,壩高10m,共筑3期子壩1967年由西北有色冶金設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì),1990年由長沙有色冶金設(shè)計(jì)院補(bǔ)充設(shè)計(jì)58#副壩壩身為均質(zhì)土壩,壩頂標(biāo)高為306m,壩高為4m左右,壩長30m,壩頂寬2.50m,上游坡比均為1:2.0,下游坡比為1:2.5。堆壩材料為壩前粗粒尾礦,最終堆壩標(biāo)高為320.00m,堆壩坡比為1:4,沉積灘坡比為2%。現(xiàn)壩頂標(biāo)高為311.24m,壩高8m,壩長80m,共筑3期子壩1967年由西北有色冶金設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì),1990年由長沙有色冶金設(shè)計(jì)院補(bǔ)充設(shè)計(jì)表5-2尾礦庫排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)情況系統(tǒng)設(shè)計(jì)情況備注原排水系統(tǒng)排水管道D=0.80m,L=625m鋼筋混凝土排水管1967年由西北有色冶金設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)排水井D=1.5m,H=17-19m窗式排水井二座現(xiàn)排水系統(tǒng)1#排水井D=2.0m,H=17m窗式排水井,設(shè)置于庫內(nèi)孤島西南側(cè)(已廢棄)。1990年由長沙有色冶金設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)2#排水井D=2.0m,H=18m窗式排水井,設(shè)置于庫區(qū)北側(cè)山坡邊,與1#排水井被孤島隔開。排水隧道B×H=1.5×1.8m圓拱直墻排水隧洞與B×H=1.5×1.8m排水管組成。隧洞出口接1.5×1.8m-1.0×1.0m排水渠并與原有B×H=1.0×1.0m排水渠相接,隧洞坡度為0.5%,長496m。5.1.a)選廠規(guī)模:500t/db)選廠年工作日:300dc)綜合尾砂粒徑度:見表5-3d)尾礦比重:綜合礦2.81t/m3表5-3綜合尾砂粒徑度級(jí)別(mm)+0.15+0.076+0.043+0.03+0.02+0.01-0.01Dp(mm)產(chǎn)率(%)14.6618.1011.099.479.2812.8124.590.05925.1.25.1.主壩和副壩的排滲設(shè)施經(jīng)過多年運(yùn)行,以及地質(zhì)變化的影響,均存在堵塞、斷裂情況,庫內(nèi)浸潤線過高,副壩干灘長度過短,調(diào)洪能力不足,危及尾礦庫雨季安全。尾礦庫未設(shè)置浸潤線觀測(cè)設(shè)施和基礎(chǔ)壩變形觀測(cè)設(shè)施,缺乏專業(yè)的安全監(jiān)測(cè)。5.1.2#、3#、7#和8#副壩和子壩堆積高度不足,洪水季節(jié)無法滿足最小超高的要求,不能滿足規(guī)程要求,加之庫內(nèi)浸潤線過高,若造成潰壩,后果相當(dāng)危險(xiǎn);壩體裸露部分過多,子壩上部分沒有植被覆蓋,不利于水土保持和生態(tài)保護(hù),雨水沖刷可能造成拉溝,副壩壩坡雨水沖刷較為嚴(yán)重,同時(shí),尾礦庫庫區(qū)及周邊山體有滑坡跡象,如這兩方面在雨季繼續(xù)擴(kuò)大,將成為潰壩的直接原因。5.1.2.3周邊環(huán)境寶山尾礦庫下游緊靠壩下就是農(nóng)田、菜地、魚塘,遠(yuǎn)處約600m,為子龍--石嶺村,人口約400人。周邊農(nóng)民經(jīng)常阻撓子壩堆積工作,造成了各副壩堆積高度不一致的情況出現(xiàn),尤其是通往7#副壩的公路被人為破壞,影響子壩施工和尾礦庫的正常運(yùn)行,形成了安全隱患。5.1.2尾礦庫的礦渣在干旱多風(fēng)的季節(jié)容易產(chǎn)生揚(yáng)塵,對(duì)周圍的環(huán)境和人民生活造成了不好的影響,同時(shí)降低了空氣質(zhì)量。5.1.2.5寶山尾礦庫在以往的運(yùn)行過程中由于對(duì)尾礦庫安全隱患認(rèn)識(shí)不足,管理不善,致使庫周邊雜亂無章,亂搭亂建、亂挖亂采尾砂現(xiàn)象嚴(yán)重,并且在尾礦庫沉積灘邊緣洗礦,而且采礦的廢石順山坡堆放,且均為自然堆積,沒有考慮邊坡的安全系數(shù),尾礦庫沒有任何安全監(jiān)控措施,排洪系統(tǒng)也嚴(yán)重淤塞,造成排水不暢。5.2排洪系統(tǒng)校核a)尾礦庫等別確定尾礦庫的等別根據(jù)《選礦廠尾礦設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范》(ZBJ1-90)第2.0.4條的規(guī)定,應(yīng)根據(jù)該期的全庫容和壩高按表5-4來確定。當(dāng)兩者的高差為一等時(shí),以高者為準(zhǔn),當(dāng)兩者的高差大于一等時(shí),按高者降低一等。表5-4尾礦庫的等別等別全庫容V(10000m3壩高H(m)一二等庫具備提高等別條件者二V≥10000H≥100三1000≤V<1000060≤H≤100四100≤V<100030≤H<60五V<100H<30寶山尾礦庫下游緊靠壩下就是農(nóng)田、菜地、魚塘,遠(yuǎn)處約600m,為子龍--石嶺村,人口約400人。尾礦庫現(xiàn)堆積標(biāo)高約為310m,堆積尾礦500萬m3,尚余有效庫容為340萬m3。b)防洪標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)《選礦廠尾礦設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范》(ZBJ1-90)第4.1.4條的規(guī)定,尾礦庫的防洪標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)各使用期的等別,綜合考慮庫容、壩高、使用年限及對(duì)下游造成的危害等因素,分別確定,見表5-5。表5-5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(年)初期100~20050~10030~5020~30中、后期1000~2000500~1000200~500100~20050~100從表5-5中可以看出三等庫中、后期洪水重現(xiàn)期為200~500年,本次報(bào)告均按500年一遇的洪水進(jìn)行復(fù)核。在復(fù)核其防洪能力時(shí),要求在設(shè)計(jì)最高洪水位時(shí),原則要求同時(shí)滿足三等庫安全超高和最小干灘長度兩項(xiàng)指標(biāo)見表5-6。表5-6等別與相應(yīng)的防洪要求等別安全超高(m)最小干灘長度(m)一1.5150二1.0100三0.770四0.550五0.440從表5-6可看出,在最高洪水位時(shí),三等庫最小安全超高0.7m,最小干灘長70m。c)水文計(jì)算尾礦庫三面靠山,南、北、西呈封閉地形,以南向山勢(shì)較高,標(biāo)高為400m,東向?yàn)樯焦瘸隹?,谷底?biāo)高276m,山谷縱向長度約1.2km,谷寬自50—250m,谷底坡降平坦,平均坡降約1.2%,匯水面積為0.7km2,為一丘陵型尾礦庫。根據(jù)水文參數(shù)表,查《湖南省暴雨洪水查算手冊(cè)》(下簡稱《手冊(cè)》),設(shè)計(jì)暴雨計(jì)算結(jié)果見表5-7。表5-7設(shè)計(jì)暴雨計(jì)算結(jié)果表t(h)1/61624Ht點(diǎn)(mm)174066100Cv0.340.350.380.44P=0.2%Kp2.462.522.73.08Htp(mm)41.82100.8178.2308n20.616n30.772d)防洪W24總=R總*F*1000(立方米)W24總——24小時(shí)洪水總量R總——總流量F——流域的匯水面積W24總=277.7X0.7X1000=19.4×10尾礦庫調(diào)洪庫容現(xiàn)狀考慮到尾砂灘面最低標(biāo)高310.780m,其V調(diào)=31.80×104m3。設(shè)計(jì)頻率一日洪水總量小于尾礦庫調(diào)洪庫容,但因目前尾礦庫還在堆尾礦砂,且排洪系統(tǒng)多處堵塞,2、3、7、8號(hào)副壩高度又小于主壩高度,實(shí)際尾礦庫調(diào)洪庫容已5.3防洪安全分析a)現(xiàn)有尾礦庫調(diào)洪演算表5-8調(diào)洪演算結(jié)果表調(diào)洪水位標(biāo)高(m)排洪系統(tǒng)尺寸(m)死水位(m)洪峰流量(m3/s)最大下泄流量(m3/s)調(diào)洪庫容(104安全超高(m)最小干灘長度(m)310.80排水井:D=2.0m,H=18m窗式排井,排水隧道:B×H=1.5×1.8m309.0013.310.0031.93主壩4.6主壩802#壩1.22#壩603#壩1.73#壩857#壩07#壩08#壩0.448#壩22根據(jù)上表計(jì)算結(jié)果可知,現(xiàn)有尾礦庫最高洪水位為310.800m,調(diào)洪庫容為31.93×104寶山尾礦壩根據(jù)《尾礦庫安全技術(shù)規(guī)程》(AQ2006-2005)第5.3.9條規(guī)定以及本表5-6的說明,壩頂與設(shè)計(jì)洪水位的高差不得小于0.7m,最小干灘長度不小于70m。根據(jù)最高洪水位和寶山尾礦庫尾礦壩設(shè)計(jì)情況,2#、7#和8#副壩和子壩堆積高度不足,不能同時(shí)滿足最小安全超高和最小干灘長度的要求,所以應(yīng)對(duì)這幾個(gè)副壩進(jìn)行加高加固處理?,F(xiàn)在主壩頂高程為315.435m,主壩和副壩高程不一樣,為提高尾礦庫的安全和使用的年限要求,減少今后施工次數(shù)和難度,建議將2#、3#、7#和8#副壩均應(yīng)加高到和主壩相同的高度以保證尾礦庫的安全。5.4壩體穩(wěn)定性分析5.4.1基本原理和方法壩體的失穩(wěn)是部分土體沿某滑裂面滑動(dòng),通?;衙婕俣閳A弧形的,一般情況采用瑞典圓弧法-總應(yīng)力法計(jì)算校核壩坡的抗滑穩(wěn)定。5.4.2a)抗滑穩(wěn)定最小安全系數(shù)根據(jù)《選礦廠尾礦設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范》(ZBJ1-90)第3.4.3條規(guī)定,荷載組合分為正常運(yùn)行、洪水運(yùn)行和特殊運(yùn)行三種工況。根據(jù)工勘報(bào)告,該地區(qū)地震烈度為6度,設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.05g。根據(jù)《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(DL5073-2000)第1.0.2條規(guī)定,地質(zhì)烈度為6度或小于6度時(shí),可不進(jìn)行抗震計(jì)算,故本設(shè)計(jì)未考慮地震情況。抗滑穩(wěn)定最小安全系數(shù)見表5-9。表5-9抗滑穩(wěn)定最小安全系數(shù)表壩的級(jí)別運(yùn)行工況1234正常運(yùn)行1.301.251.201.20洪水運(yùn)行1.201.151.101.05特殊運(yùn)行1.101.051.051.00b)壩體穩(wěn)定計(jì)算根據(jù)《湖南桂陽寶山鉛鋅銀礦原有尾礦庫1號(hào)主壩施工圖設(shè)計(jì)階段工程地質(zhì)勘察報(bào)告書》(中國有色金屬工業(yè)總公司長沙勘察院提供,1990年8月)、《湖南省寶山銅礦尾礦庫2、3、7、8號(hào)副壩工程地質(zhì)勘察報(bào)告書》(湖南省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院,1981年8月)和類似工程尾礦資料各地層物理力學(xué)指標(biāo)取值如表5-10。表5-10巖土層主要力學(xué)指標(biāo)表指標(biāo)地層名稱浸潤線以上浸潤線以下滲透系數(shù)容重γ(KN/m3)凝聚力C(KN/m2)內(nèi)摩擦角φ(°)容重γ(KN/m3)凝聚力C(t/m2)內(nèi)摩擦角φ(°)K(cm/s)尾中5X10-3尾細(xì)砂168269.88231.3X10-3尾粉砂15102410.010233.0X10-4尾粉質(zhì)粘土14.6122010.212173.0X10-6尾粘土14.6151010.215101.5X10-7排水棱體18.5363011.23527壩體17.4202310.520202.0X10-3壩基18.026.52511.024.5221.3X10-41)正常、洪水運(yùn)行時(shí)穩(wěn)定計(jì)算采用如下計(jì)算公式(按總應(yīng)力圓弧法):Wi——各土條重量。ai——過各土條中線的滑弧半徑與過滑弧圓心的法線間的夾角,度;L——滑弧長度,米;C、¢——抗剪強(qiáng)度指標(biāo)。2)壩前水位根據(jù)防洪安全分析,壩的穩(wěn)定安全分析按如下兩種水位情況進(jìn)行考慮:工況一:主壩及副壩壩前最高洪水水位為310.800工況二:主壩及副壩壩前正常水位為309.000根據(jù)上述資料,復(fù)核該尾礦庫主壩和四個(gè)副壩穩(wěn)定性情況如下:(尾礦壩的堆積壩由上到下基本組成為尾中砂、尾細(xì)砂、尾粉砂、尾粉質(zhì)粘土等由粗向細(xì)尾礦顆粒的自然堆放形成。)1#主壩在工況一下穩(wěn)定性計(jì)算(最不利滑動(dòng)面):滑動(dòng)圓心=(10.400,31.200)(m)滑動(dòng)半徑=32.888(m)滑動(dòng)安全系數(shù)=1.1721#主壩在工況二下穩(wěn)定性計(jì)算(最不利滑動(dòng)面):滑動(dòng)圓心=(5.200,49.400)(m)滑動(dòng)半徑=50.979(m)滑動(dòng)安全系數(shù)=1.3922#副壩在工況一下穩(wěn)定性計(jì)算(最不利滑動(dòng)面):滑動(dòng)圓心=(15.200,15.200)(m)滑動(dòng)半徑=24.648(m)滑動(dòng)安全系數(shù)=1.2772#副壩在工況二下穩(wěn)定性計(jì)算(最不利滑動(dòng)面):滑動(dòng)圓心=(11.400,13.300)(m)滑動(dòng)半徑=23.589(m)滑動(dòng)安全系數(shù)=1.3503#副壩在工況一下穩(wěn)定性計(jì)算:基底摩擦系數(shù)=0.600滑移力=1393.793(kN)抗滑力=1452.306(kN)滑移驗(yàn)算不滿足:Kc=1.042<=1.300傾覆驗(yàn)算滿足:K0=3.414>1.600作用于基底的合力偏心距驗(yàn)算滿足:e=1.395<=0.170*14.968=2.545(m)墻趾處地基承載力驗(yàn)算滿足:壓應(yīng)力=252.165<=360.000(kPa)墻踵處地基承載力驗(yàn)算滿足:壓應(yīng)力=71.259<=390.000(kPa)地基平均承載力驗(yàn)算滿足:壓應(yīng)力=161.712<=300.000(kPa)3#副壩在工況二下穩(wěn)定性計(jì)算基底摩擦系數(shù)=0.600滑移力=1393.793(kN)抗滑力=1452.306(kN)滑移驗(yàn)算不滿足:Kc=1.050<=1.300傾覆驗(yàn)算滿足:K0=3.414>1.600作用于基底的合力偏心距驗(yàn)算滿足:e=1.395<=0.170*14.968=2.545(m)墻趾處地基承載力驗(yàn)算滿足:壓應(yīng)力=252.165<=360.000(kPa)墻踵處地基承載力驗(yàn)算滿足:壓應(yīng)力=71.259<=390.000(kPa)地基平均承載力驗(yàn)算滿足:壓應(yīng)力=161.712<=300.000(kPa)7#副壩在工況一下穩(wěn)定性計(jì)算(最不利滑動(dòng)面):滑動(dòng)圓心=(4.112,6.168)(m)滑動(dòng)半徑=6.163(m)滑動(dòng)安全系數(shù)=0.9537#副壩在工況二下穩(wěn)定性計(jì)算(最不利滑動(dòng)面):滑動(dòng)圓心=(12.336,22.616)(m)滑動(dòng)半徑=31.815(m)滑動(dòng)安全系數(shù)=2.0878#副壩在工況一下穩(wěn)定性計(jì)算(最不利滑動(dòng)面):滑動(dòng)圓心=(0.000,3.696)(m)滑動(dòng)半徑=3.696(m)滑動(dòng)安全系數(shù)=0.1908#副壩在工況二下穩(wěn)定性計(jì)算(最不利滑動(dòng)面):滑動(dòng)圓心=(11.087,18.479)(m)滑動(dòng)半徑=29.333(m)滑動(dòng)安全系數(shù)=1.1675.4.3表5-11穩(wěn)定結(jié)果表壩運(yùn)行工況1#主壩2#副壩3#副壩7#副壩8#副壩正常運(yùn)行安全系數(shù)1.3921.35抗滑移不滿足2.0871.167洪水運(yùn)行安全系數(shù)1.1721.277抗滑移不滿足0.9530.190最小安全超高(m)4.61.21.7漫頂0.44最小干灘長度(m)806085225.5尾礦庫現(xiàn)狀安全評(píng)價(jià)寶山尾礦庫其現(xiàn)狀評(píng)價(jià)結(jié)論如下:a)寶山尾礦庫屬于重大危險(xiǎn)源;尾礦庫曾發(fā)生過塌陷、穿孔、漏水、漏砂、排水管堵塞、揚(yáng)塵等情況,容易造成潰壩事故,造成重大人員傷亡、經(jīng)濟(jì)損失和環(huán)境破壞。b)主壩排滲管堵塞,造成浸潤線出逸點(diǎn)升高,造成壩外坡大面積滲水飽和,土壤軟化,危及壩體安全。c)2#、3#、7#和8#副壩子壩堆積高度不足,現(xiàn)有尾礦庫在繼續(xù)運(yùn)行,尾礦不斷堆積,相當(dāng)一部分地方堆積高度已超過312.000標(biāo)高,根據(jù)表4-11可以看出,7#、8#副壩洪水季節(jié)和正常水位運(yùn)行時(shí)無法滿足規(guī)范要求的最小超高的要求以及最小干灘長度的要求,3#副壩不能滿足規(guī)范要求的抗滑移系數(shù),加之庫內(nèi)浸潤線過高,部分子壩壩頂沼澤化,影響壩的穩(wěn)定性,若造成潰壩,后果相當(dāng)危險(xiǎn);壩體裸露部分過多,子壩上部分沒有植被覆蓋,不利于水土保持,生態(tài)保護(hù),雨水沖刷可能造成拉溝,副壩壩坡雨水沖刷較為嚴(yán)重,同時(shí),尾礦庫庫區(qū)及周邊山體有滑塌跡象,如這兩方面在雨季繼續(xù)擴(kuò)大,將成為潰壩的直接原因建議加高這幾個(gè)副壩。d)總庫容重新核算后為1051萬m3,有效庫容840.8萬m3,按照《尾礦庫安全技術(shù)規(guī)程》有關(guān)條款可知該尾礦庫屬于三等庫,防洪標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)為500年一遇。安全超高、干灘長度和壩坡穩(wěn)定安全系數(shù)均應(yīng)滿足三等庫的相應(yīng)要求。e)綜合尾礦庫防洪安全和壩體穩(wěn)定安全評(píng)價(jià)結(jié)果,根據(jù)《尾礦庫安全技術(shù)規(guī)程》中尾礦庫安全度確定的要求,寶山尾礦庫為險(xiǎn)庫。5.6尾礦庫隱患綜合治理措施5.6.寶山尾礦庫存在子壩裸露面積過大、排滲系統(tǒng)破壞嚴(yán)重,可能導(dǎo)致壩體拉溝、滑坡等情況,現(xiàn)浸潤線過高,對(duì)壩體穩(wěn)定性影響較大。另外,部分副壩壩腳淤泥淤積嚴(yán)重,無法保證壩體穩(wěn)定;副壩子壩堆積高度不足,洪水季節(jié)無法滿足規(guī)范要求的最小超高和最小干灘長度的要求,加之庫內(nèi)浸潤線過高,若造成潰壩,后果相當(dāng)危險(xiǎn);本次治理,應(yīng)實(shí)現(xiàn)壩面覆土、植被和排滲系統(tǒng)完善,并對(duì)壩腳淤積嚴(yán)重的副壩進(jìn)行清淤和加固,同時(shí)加高加固副壩,是之最小安全超高和最小干灘長度滿足規(guī)范的要求。5.6.2尾礦庫安全隱患治理5.6.a)2#、7#、8#副壩的基礎(chǔ)壩底增設(shè)鋼管排滲管,副壩排滲管平均長度50m,排滲管伸入尾礦庫庫內(nèi)。每個(gè)壩水平敷設(shè)5根,鋼管材料,規(guī)格為DN65,每根排滲管前端30m梅花形鉆孔,孔徑為φ16,每圈6孔,相鄰兩排孔間間距7cm,坡度為1%。排滲管前端30m鉆孔段采用400g/m2土工布包裹,并用鐵絲綁扎,防止漏砂。主壩壩頂標(biāo)高315.000左右的堆積壩底鋪設(shè)排滲管長50m,,排滲管伸入尾礦庫庫內(nèi)。每個(gè)壩水平敷設(shè)5根,鋼管材料,規(guī)格為DN65,每根排滲管前端30m梅花形鉆孔,孔徑為φ16,每圈6孔,相鄰兩排孔間間距7cm,坡度為1%。排滲管前端30m鉆孔段采用400g/m2土工布包裹,并用鐵絲綁扎,防止漏砂b)2#副壩子壩,初期壩外坡增加采用300mm厚的干砌石護(hù)面。壩外坡腳設(shè)置排水棱體,棱體頂部寬1.5m,頂標(biāo)高302.5m,外坡比1:1.5,內(nèi)坡比為1:1,長度大約28m,壩外坡與兩岸交接處設(shè)置壩肩排水溝,尺寸為b×h=0.3m×0.4m,在壩外坡腳設(shè)置一壩坡排水溝,尺寸為b×h=0.4m×0.3m。壩肩排水溝與壩坡排水溝相連接,形成一個(gè)貫通的排水系統(tǒng)。對(duì)于其堆積壩的加高,采取就地取砂,利用尾礦砂筑1期子壩,堆壩坡比為1:4,加高到壩頂標(biāo)高為315.43,壩頂寬3m,內(nèi)坡比1:3,內(nèi)坡腳標(biāo)高313.000mm,然后以2%的坡度向庫內(nèi)放坡,放坡長度大約80m,使尾端尾礦砂標(biāo)高達(dá)到310.000左右,而洪水位的最高標(biāo)高為310.800,這樣就增加了壩的最小干灘長度和最小安全超高,解決了安全隱患。在堆壩坡處鋪設(shè)不小于30cm的土層以種植植物防止雨水沖刷,在堆積壩壩腳用漿砌石砌筑300*400的橫向排水溝,設(shè)置壩肩排水溝300mm*500mm,將雨水排掉。2#副壩初期壩原有裂隙處,清除裂隙中的松散物,并用C20混凝土灌實(shí),封堵裂隙,以防山水流入尾砂壩中。封堵混凝土寬度比縫兩邊各寬出0.3m。增高部分底部和初期壩頂部增設(shè)排滲管和排水溝,排滲管長50m,水平敷設(shè)5根,UPVC材料,規(guī)格為DN65,每根排滲管前端30m梅花形鉆孔,孔徑為φ16,每圈6孔,相鄰兩排孔間間距7cm,坡度為1%。排滲管前端30m鉆孔段采用400g/m2土工布包裹,并用鐵絲綁扎,防止漏砂,這樣可以加快洪水排水速度,保證壩的安全。c)3#副壩加固,初期壩頂加寬到5m,初期壩外坡比加到1:0.9,加固長度約73.82m,全部采用M10水泥砂漿砌筑MU40毛石。3#副壩對(duì)于其堆積壩的加高,采取就地取砂,利用尾礦砂形成堆積壩。筑1期子壩,堆壩坡比為1:4,加高到壩頂標(biāo)高為315.435,壩頂寬3m,內(nèi)坡比1:3,內(nèi)坡腳標(biāo)高313.000mm,然后以2%的坡度向庫內(nèi)放坡,放坡長度大約80m,使尾端尾礦砂標(biāo)高達(dá)到310.000左右,而洪水位的最高標(biāo)高為310.800,這樣就增加了壩的最小干灘長度和最小安全超高,解決了安全隱患。在堆壩坡處鋪設(shè)不小于30cm的土層以種植植物防止雨水沖刷,在堆積壩壩腳用漿砌石砌筑300*400的橫向排水溝,在壩周邊設(shè)置300*500的縱向排水溝將雨水排掉。初期壩底部和初期壩頂部增設(shè)排滲管和排水溝,排滲管長50m,水平敷設(shè)5根,UPVC材料,規(guī)格為DN65,每根排滲管前端30m梅花形鉆孔,孔徑為φ16,每圈6孔,相鄰兩排孔間間距7cm,坡度為1%。排滲管前端30m鉆孔段采用400g/m2土工布包裹,并用鐵絲綁扎,防止漏砂,這樣可以加快洪水排水速度,保證壩的安全。d)7#副壩子壩,初期壩外坡增加采用300mm厚的干砌石護(hù)面,壩外坡腳設(shè)置排水棱體,棱體頂部標(biāo)高302.5m,頂寬1.5m,外坡比1:1.5,內(nèi)坡比為1:1,長度54m,壩外坡與兩岸交接處設(shè)置壩肩排水溝,尺寸為b×h=0.3m×0.4m,在壩外坡腳設(shè)置一壩坡排水溝,尺寸為b×h=0.4m×0.3m。壩肩排水溝與壩坡排水溝相連接,形成一個(gè)貫通的排水系統(tǒng)。對(duì)于其堆積壩的加高,采取就地取砂,利用尾礦砂形成堆積壩。筑1期子壩,堆壩坡比為1:4,加高到壩頂標(biāo)高為315.435,壩頂寬3m,內(nèi)坡比1:3,內(nèi)坡腳標(biāo)高313.000mm,然后以2%的坡度向庫內(nèi)放坡,放坡長度大約100m,使尾端尾礦砂標(biāo)高達(dá)到310.000,而洪水位的最高標(biāo)高為310.800,這樣就增加了壩的最小干灘長度和最小安全超高,解決了安全隱患。在堆壩坡處鋪設(shè)不小于30cm的土層以種植植物防止雨水沖刷,在堆積壩壩腳用漿砌石砌筑300*400的橫向排水溝,在壩周邊設(shè)置300*500的縱向排水溝將雨水排掉。e)8#副壩子壩,初期壩外坡增加采用300mm厚的干砌石護(hù)面,防止水流對(duì)壩坡的沖刷。壩外坡腳設(shè)置排水棱體,棱體頂部寬2m,標(biāo)高302.5m,外坡比1:1.5,內(nèi)坡比為1:1,長度30m。壩外坡與兩岸交接處設(shè)置壩肩排水溝,尺寸為b×h=0.3m×0.4m,在壩外坡腳設(shè)置一壩坡排水溝,尺寸為b×h=0.4m×0.3m。壩肩排水溝與壩坡排水溝相連接,形成一個(gè)貫通的排水系統(tǒng)。對(duì)于其堆積壩的加高,利用尾礦砂形成堆積壩。筑2期子壩,堆壩坡比為1:4,加高到壩頂標(biāo)高為315.435,壩頂寬3m,內(nèi)坡比1:3,內(nèi)坡腳標(biāo)高313.000mm,然后以2%的坡度向庫內(nèi)放坡,放坡長度大約100m,使尾端尾礦砂標(biāo)高達(dá)到310.000,而洪水位的最高標(biāo)高為310.800,這樣就增加了壩的最小干灘長度和最小安全超高,解決了安全隱患。在堆壩坡處鋪設(shè)不小于30cm的土層以種植植物防止雨水沖刷,在堆積壩壩腳用漿砌石砌筑300*400的橫向排水溝,在壩周邊設(shè)置300*500的縱向排水溝將雨水排掉f)對(duì)2#、3#、7#、8#副壩外坡壩基淤泥進(jìn)行清理。清理四個(gè)副壩近1000m長,70~80m寬的范圍,淤泥平均厚度2~3m,清理總量達(dá)240000m3g)在尾礦庫周圍地勢(shì)較高山區(qū)山修建截洪溝,以減小流入尾礦庫內(nèi)的水量。截洪溝采用漿砌石修建,上部寬度為1m,下部寬0.6m,高度為1m。修建長度約為3.2km。5.6.2.四副壩加高后壩前水位:根據(jù)防洪安全分析,壩的穩(wěn)定安全分析按如下兩種水位情況進(jìn)行考慮:工況一:主壩及副壩壩前最高洪水水位為310.8工況二:主壩及副壩壩前正常水位為309.000根據(jù)上述資料,本設(shè)計(jì)復(fù)核該尾礦庫整改后四個(gè)副壩穩(wěn)定性情況如下:2#副壩加高后在工況一下穩(wěn)定性計(jì)算(最不利滑動(dòng)面):滑動(dòng)圓心=(5.174,20.697)(m)滑動(dòng)半徑=29.259(m)滑動(dòng)安全系數(shù)=1.3162#副壩加高后在工況二下穩(wěn)定性計(jì)算(最不利滑動(dòng)面)滑動(dòng)圓心=(5.174,20.697)(m)滑動(dòng)半徑=29.309(m)滑動(dòng)安全系數(shù)=1.3993#副壩加固后在工況一下穩(wěn)定性計(jì)算a)滑移驗(yàn)算安全系數(shù)最不利為:組合1(一般情況)抗滑力=1838.604(kN),滑移力=1393.793(kN)。滑移驗(yàn)算滿足:Kc=1.319>1.300b)傾覆驗(yàn)算安全系數(shù)最不利為:組合1(一般情況)抗傾覆力矩=43399.723(kN-M),傾覆力矩=6106.164(kN-m)。傾覆驗(yàn)算滿足:K0=7.108>1.600c)地基驗(yàn)算作用于基底的合力偏心距驗(yàn)算最不利為:組合1(一般情況)作用于基底的合力偏心距驗(yàn)算滿足:e=-0.224<=0.170*21.864=3.717(m)墻趾處地基承載力驗(yàn)算最不利為:組合1(一般情況)墻趾處地基承載力驗(yàn)算滿足:壓應(yīng)力=143.497<=360.000(kPa)墻踵處地基承載力驗(yàn)算最不利為:組合1(一般情況)墻踵處地基承載力驗(yàn)算滿足:壓應(yīng)力=162.294<=390.000(kPa) 地基平均承載力驗(yàn)算最不利為:組合1(一般情況)3#副壩加固后在工況二下穩(wěn)定性計(jì)算a)滑移驗(yàn)算安全系數(shù)最不利為:組合1(一般情況)抗滑力=1898.964(kN),滑移力=1195.670(kN)?;乞?yàn)算滿足:Kc=1.588>1.300b)傾覆驗(yàn)算安全系數(shù)最不利為:組合1(一般情況)抗傾覆力矩=44666.660(kN-M),傾覆力矩=4835.522(kN-m)。傾覆驗(yàn)算滿足:K0=9.237>1.600c)地基驗(yàn)算作用于基底的合力偏心距驗(yàn)算最不利為:組合1(一般情況)作用于基底的合力偏心距驗(yàn)算滿足:e=-0.604<=0.170*21.864=3.717(m)墻趾處地基承載力驗(yàn)算最不利為:組合1(一般情況)墻趾處地基承載力驗(yàn)算滿足:壓應(yīng)力=131.725<=360.000(kPa)墻踵處地基承載力驗(yàn)算最不利為:組合1(一般情況)墻踵處地基承載力驗(yàn)算滿足:壓應(yīng)力=184.106<=390.000(kPa) 地基平均承載力驗(yàn)算最不利為:組合1(一般情況)地基平均承載力驗(yàn)算滿足:壓應(yīng)力=157.915<=300.000(kPa)d)基礎(chǔ)驗(yàn)算不做強(qiáng)度計(jì)算。e)墻底截面強(qiáng)度驗(yàn)算[容許應(yīng)力法]:截面上偏心距驗(yàn)算最不利為:組合1(一般情況)截面上偏心距驗(yàn)算滿足:e1=-1.441<=0.300*21.864=6.559(m)壓應(yīng)力驗(yàn)算最不利為:組合1(一般情況)壓應(yīng)力驗(yàn)算滿足:計(jì)算值=304.106<=690.000(kPa)拉應(yīng)力驗(yàn)算最不利為:組合1(一般情況)拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足:計(jì)算值=0.000<=110.000(kPa)剪應(yīng)力驗(yàn)算最不利為:組合1(一般情況)剪應(yīng)力驗(yàn)算滿足:計(jì)算值=-65.410<=190.000(kPa)地基平均承載力驗(yàn)算滿足:壓應(yīng)力=152.896<=300.000(kPa)7#副壩加高后在工況一下穩(wěn)定性計(jì)算(最不利滑動(dòng)面):滑動(dòng)圓心=(0.000,14.936)(m)滑動(dòng)半徑=22.893(m)滑動(dòng)安全系數(shù)=1.3807#副壩加高后在工況二下穩(wěn)定性計(jì)算(最不利滑動(dòng)面):滑動(dòng)圓心=(0.000,14.936)(m)滑動(dòng)半徑=23.193(m)滑動(dòng)安全系數(shù)=1.4108#副壩加高后在工況一下穩(wěn)定性計(jì)算(最不利滑動(dòng)面):滑動(dòng)圓心=(5.376,13.439)(m)滑動(dòng)半徑=25.782(m)滑動(dòng)安全系數(shù)=1.3448#副壩加高后在工況二下穩(wěn)定性計(jì)算(最不利滑動(dòng)面):滑動(dòng)圓心=(5.376,13.439)(m)滑動(dòng)半徑=25.782(m)滑動(dòng)安全系數(shù)=1.3625.6.2.3表5-12穩(wěn)定結(jié)果表壩運(yùn)行工況1#主壩2#副壩3#副壩7#副壩8#副壩正常運(yùn)行安全系數(shù)1.3921.316抗滑移滿足1.3801.34洪水運(yùn)行安全系數(shù)1.1721.399抗滑移滿足1.4101.362最小安全超高(m)4.64.64.64.64.6最小干灘長度(m)8080801001005.6.尾礦庫庫區(qū)內(nèi)排水系統(tǒng)由排水井—排水涵管—排水涵洞—明渠等組成。首先應(yīng)對(duì)現(xiàn)有的排水系統(tǒng)進(jìn)行清理,消除堵塞地方,保證排水井的暢通。計(jì)算是否增加排水井的數(shù)目,排水井?dāng)?shù)目應(yīng)恢復(fù)到原設(shè)計(jì)排水井?dāng)?shù)量以保證排水排洪的安全。a)洪水計(jì)算水文計(jì)算結(jié)果見表5-13表5-13尾礦庫水文計(jì)算結(jié)果表壩頂標(biāo)高設(shè)計(jì)頻率匯水面積(Km2)匯流時(shí)間(h)洪峰流量(m3/s)洪水總量(104m3315.435P=0.2%0.70.1713.319.4根據(jù)業(yè)主提供的1:1000現(xiàn)狀地形圖,其調(diào)洪庫容特性計(jì)算如下表5-14表5-14調(diào)洪庫容計(jì)算表標(biāo)高(m)調(diào)洪庫容(104高差(m)備注309.00000310.000227971.81311.000342471.71312.000350745.31313.000359335.11314.000365342.81315.000372627.61315.435408528.31表5-15調(diào)洪演算結(jié)果表調(diào)洪水位標(biāo)高(m)排洪系統(tǒng)尺寸(m)死水位(m)洪峰流量(m3/s)最大下泄流量(m3/s)調(diào)洪庫容(104310.80排水井:D=2.0m,H=18m窗式排水井,排水隧道:B×H=1.5×1.8m309.0013.310.0031.93根據(jù)上表可知:現(xiàn)狀尾礦庫調(diào)洪庫容為31.93×104根據(jù)《選礦廠尾礦庫設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范》(ZBJ1-90)第4.2.3條規(guī)定:“當(dāng)一日洪水總量小于調(diào)洪庫容時(shí),洪水排出時(shí)間不超過72h。”本設(shè)計(jì)按24小時(shí)洪水總量36小時(shí)排完計(jì)算,要求排水系統(tǒng)最大泄流量為1.50m3水位m309.0310.0311.0312.0313.0314.0315.0泄量m3/s0.001.83.210.010.210.110.5表5-16現(xiàn)有排水井泄流能力計(jì)算尾礦庫現(xiàn)有內(nèi)徑為D=2.0的1#、2#排水井-內(nèi)徑D=1.5m的排水管作為該尾礦庫的排洪系統(tǒng),可滿足規(guī)范要求的防洪要求。5.6.主壩和各副壩的基礎(chǔ)壩增設(shè)排滲管,管長50m,每個(gè)壩水平敷設(shè)5根,UPVC材料,規(guī)格為DN65,每根排滲管前端30m梅花形鉆孔,孔徑為φ16,每圈6孔,相鄰兩排孔間間距7cm,坡度為1%。排滲管前端30m鉆孔段采用400g/m2土工布包裹,并用鐵絲綁扎,防止漏砂。對(duì)原有堵塞和斷裂的排滲管應(yīng)進(jìn)行堵塞廢棄,防止?jié)B濾滲透到壩體以內(nèi)影響安全。5.對(duì)壩坡面已形成的沖溝應(yīng)修整填平,在壩坡裸露部分覆蓋一層厚不小于30cm、適于植物生長的粘土,再在其上種植草皮。5.a)在壩體外側(cè)的山坡上設(shè)置觀測(cè)基點(diǎn),在初期壩頂及后期堆積壩外坡的馬道上設(shè)置位移觀測(cè)及浸潤線觀測(cè)設(shè)施,由于副壩較多,管理困難,建議增加位移觀測(cè)及浸潤線觀測(cè)自動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)各一套。嚴(yán)格按相關(guān)規(guī)定要求對(duì)初期壩和堆積壩的位移、沉降、變形情況以及浸潤線埋深和出逸點(diǎn)的位置進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè),發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)采取有效措施進(jìn)行處理。b)在庫內(nèi)設(shè)立水位觀測(cè)標(biāo)尺,按相關(guān)規(guī)定要求進(jìn)行水位觀測(cè)并詳細(xì)記錄,控制正常水位,發(fā)現(xiàn)異常情況及時(shí)采取有效措施處理,消除隱患。水位超警戒線要立即報(bào)告。5.主要工程量見表5-17。5-17主要工程量表序號(hào)名稱單位數(shù)量備注1主、副壩排滲管m4100DN65的鋼管2主壩初期壩頂橫向排水溝m350.4漿砌石砌筑壁厚0.3米3主壩初期壩頂縱向排水溝m362.1漿砌石砌筑43#副壩加固m30.45×104漿砌石砌筑5四個(gè)副壩排水溝m3160.00漿砌石砌筑壁厚0.3米62#、7#、8#副壩外坡底堆石棱體m31102.5級(jí)配碎石7庫區(qū)周圍植被m250×1048庫區(qū)內(nèi)自動(dòng)控制噴水管km4.5DN100的UPVC管9所有子壩壩體裸露部位覆土m31.9×104性能較好的粘土10所有子壩壩體裸露部位植草m23.9×104112#、3#、7#、8#副壩加高m310×104砂石、粗顆粒尾礦渣12庫區(qū)周圍截洪溝m32.56×103漿砌石砌筑壁厚0.3米13公路修復(fù)km0.5C30水泥路14副壩壩基清淤挖方m32.4×104人工15人工運(yùn)土m32.4×104距離1KM左右16清理灌木林m26.0×10417大壩觀測(cè)檢測(cè)點(diǎn)個(gè)1518水位自動(dòng)監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)套119電子經(jīng)緯儀檢測(cè)系統(tǒng)套120大壩警示標(biāo)志套65.7尾礦庫安全管理5.7.1a)每年雨季前應(yīng)對(duì)防洪溝、防洪道以及其它防洪設(shè)施認(rèn)真進(jìn)行一次檢查修繕,保持,保持原設(shè)計(jì)的調(diào)洪容積和泄洪能力,以保持洪水暢通排出。b)雨季期間應(yīng)指定專人負(fù)責(zé)守護(hù)排洪關(guān)口,暴雨時(shí)須加強(qiáng)尾礦庫的巡邏,密切注意水位的上升速度,遇有非常情況,應(yīng)采取緊急措施,嚴(yán)格防止洪水漫壩。c)做好事故排洪搶險(xiǎn)的準(zhǔn)備,應(yīng)該在值班房附近或方便的地方,存放必要的工具和備用材料。d)洪水過后應(yīng)對(duì)排水系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)修復(fù),準(zhǔn)備連續(xù)暴雨的襲擊。5.7a)確保施工質(zhì)量,嚴(yán)格按設(shè)計(jì)規(guī)定進(jìn)行,包括壩體加高、排水溝管埋置等。b)定期檢查壩體位移,當(dāng)位移量變化出現(xiàn)突變或者有增大趨勢(shì)時(shí),應(yīng)通知設(shè)計(jì)單位和其它相關(guān)單位共同查明原因,妥善處理。c)定期觀測(cè)壩體浸潤線,若浸潤線過高或出現(xiàn)驟升驟降,應(yīng)通知設(shè)計(jì)單位和其它相關(guān)單位共同查明原因,妥善處理。d)定期檢查壩體有無裂縫發(fā)生,應(yīng)查明裂縫的范圍、形態(tài)、深度、性質(zhì),判定危害程度,妥善處理。e)不允許出現(xiàn)大面積浸潤線逸出引起的沼澤化,一旦發(fā)現(xiàn)必須及時(shí)查明逸出點(diǎn)的位置、形態(tài)、流量及含沙量,判斷滲透管涌的可能性及危害,及時(shí)采取相應(yīng)的工程措施,妥善處理,消除沼澤化。f)做好壩面保護(hù)措施。5.7a)檢查庫區(qū)周邊山體穩(wěn)定性,應(yīng)詳細(xì)觀察周邊山體有無異常和急變,當(dāng)發(fā)現(xiàn)有山體滑坡、塌方、泥石流等情況時(shí),應(yīng)根據(jù)周邊山體發(fā)生滑坡的可能性和危害性,采取應(yīng)急方案妥善處理。b)尾礦庫內(nèi)嚴(yán)禁違章爆破、采石和建筑。c

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